№2|2010

ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ

bbk 000000

УДК 628.16.085

Гусева О. А., Герасимов М. М., Смирнов А. Д.

Модернизация процесса вторичного обеззараживания воды в системе очистки (на примере р. Амура)

Аннотация

Представлены результаты исследования различных режимов обеззараживания воды (хлорирования, ультрафиолетового облучения) на специальном пилотном испытательном комплексе. Приведены данные вирусологического и бактериологического анализа воды в условиях фонового и высокого микробиологического загрязнения р. Амура.

Ключевые слова:

, , , , ,

 

Скачать статью в журнальной верстке PDF

Системы очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения включают в себя, как правило, двухступенчатое обеззараживание хлором. В оследнее время в связи с ухудшением качества воды источников водоснабжения, в том числе по бактериологическим и вирусологическим показателям [1], все большее внимание уделяется комбинированным способам обеззараживания воды. Наиболее эффективно комбинировать методы ультрафиолетового облучения с хлорированием в системах водоподготовки.

02-11_ris_01

Для проведения исследований ОАО «НИИ ВОДГЕО» был разработан и сконструирован пилотный испытательный комплекс производительностью до 12 м3/сут, позволяющий моделировать процесс очистки воды (рис. 1, 2). Испытания проводились в динамическом режиме в зимний период в условиях фонового и высокого (искусственно смоделированного) микробиологического загрязнения р. Амура. Технологические схемы очистки воды представлены на рис. 3.

02-11_ris_02

По результатам пробной коагуляции были выбраны марки и дозы реагентов [2]: коагулянт – оксихлорид алюминия дозой 4 мг/л, флокулянт – Праестол 650 TR дозой 0,05 мг/л.

02-11_ris_03

В период испытаний речная вода во всех технологических схемах хлорировалась дозой хлора порядка 3 мг/л. Величина остаточного свободного хлора после отстойников поддерживалась на уровне не менее 0,3 мг/л [2]. Вторичное хлорирование производилось с учетом хлорпоглощаемости очищенной воды до концентрации остаточного хлора 0,8–1,2 мг/л (по связанному хлору) [2]. Доза УФ-облучения составляла 32 мДж/см2 [3; 4].

Отбор проб воды на исследование по микробиологическим показателям осуществлялся после основных блоков технологической схемы очистки, по физико-химическим показателям – перед поступлением на испытательный комплекс (речная вода) и в конце технологической схемы (после стадии механического фильтрования). Анализ результатов проб воды по физико-химическим показателям показал, что очищенная вода соответствовала нормативным требованиям [5] в течение всего периода исследований (табл. 1).

02-11_tabl_01

При испытании технологических схем с системами обеззараживания «I Cl2 – II Cl2»и «I Cl2 – II (УФО + Cl2)» при фоновом уровне микробиологического загрязнения р. Амура вода после стадии вторичного обеззараживания как хлором, так и УФ-облучением соответствовала требованиям СанПиН [5] по всем анализируемым показателям независимо от последовательности стадий (УФО + Сl2 или Сl2 + УФО). Однако наблюдался проскок микробиологического загрязнения по показателю клостридии после стадии первичного обеззараживания хлором (рис. 4), оцениваемого после механического фильтрования.

02-11_ris_04

Данные анализа проб воды на наличие вирусов (табл. 2) указывают на малую эффективность стандартно применяемого для их удаления двойного хлорирования. Введение на стадии вторичного обеззараживания УФ-облучения позволило полностью удалить из очищаемой воды загрязнения по данному показателю. Высокая эффективность удаления вирусов наблюдалась независимо от последовательности технологических операций на стадии вторичного обеззараживания. Однако система обеззараживания с использованием варианта УФО + Сl2 обладала преимуществом, так как в этом случае на стадии УФ-облучения наблюдался основной вирулицидный эффект, а последующее хлорирование обеспечивало бактериостатирование питьевой воды.

Для оценки надежности способа вторичного обеззараживания (хлорирования и комбинации УФ-облучения с хлорированием) проведены испытания с моделированием повышенного содержания колифагов в речной воде, подаваемой на пилотный испытательный комплекс. Для этого в трубопровод речной воды, подаваемой на пилотный комплекс, дозировался раствор, содержащий колифаги. Величина исходного микробиологического загрязнения оценивалась сразу после смешения модельного раствора с исходной водой и через 1 час после начала работы.

Анализ результатов исследований показал, что вторичное хлорирование оказалось неэффективным при высоком микробиологическом загрязнении воды, в том числе при содержании в воде перед финишным обеззараживанием колифагов (на уровне 16,1 БОЕ/100 мл) и клостридий, количество которых после вторичного хлорирования практически не изменялось. По остальным показателям (ОМЧ, ОКБ и ТКБ) вода после стадии вторичного хлорирования соответствовала требованиям СанПиН [5] (табл. 3).

02-11_tabl_02-03

Дооснащение технологической схемы стандартного вторичного хлорирования стадией УФ-обеззараживания позволило получить воду, удовлетворяющую требованиям СанПиН [5] по всем исследуемым микробиологическим показателям. Следует отметить, что ни клостридий, ни колифагов в воде после УФ-облучения обнаружено не было.

Выводы

Сравнение технологических схем очистки воды с двойным хлорированием и схем с первичным хлорированием и комбинированным вторичным обеззараживанием в период фонового микробиологического загрязнения р. Амура показало близкую эффективность их работы в отношении снижения наиболее распространенных показателей (ОМЧ, ОКБ, ТКБ, клостридии, колифаги).

Вирусологическое исследование проб воды в период фонового загрязнения р. Амура свидетельствовало о недостаточной эффективности технологических схем, использующих стандартное двойное хлорирование. Схемы очистки воды с комбинацией УФ-облучения и хлорирования на стадии вторичного обеззараживания позволяют получить оду, безопасную для потребителя по данному показателю.

При высоком уровне микробиологического загрязнения стандартные схемы с двойным хлорированием не способны обеспечить нормативное качество очищенной воды по таким показателям, как клостридии и колифаги.

Дооснащение стандартной схемы обеззараживания воды блоком УФ-облучения позволяет достичь нормативного уровня качества питьевой воды в широком диапазоне исходных значений исследуемых микробиологических показателей.

 

Список литературы

  1. Онищенко Г. Г. Эффек­тивное обеззараживание воды – основа профилактики инфекционных заболеваний // Водоснабжение и сан. техника. 2005. № 12, ч. 1.
  2. Методики проведения технологических изысканий и мо­делирования процессов очистки воды на водопровод­ных станциях: ОАО «НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды», ООО «Водкоммунтех». – М.: ГУП «ВИМИ», 2001.
  3. МУ 2.1.4.719-98. Санитарный надзор за применением ульт­рафиолетового излучения в технологии подготовки пить­евой воды. – М.: Минздрав России, 1998.
  4. МУК 4.3.2030-05. Санитар­но-вирусологический конт­роль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ-облучени­ем. – М.: Мин­здрав России, 2005.
  5. СанПиН 2.1.4.1074-01. Пить­евая вода. Гигиенические тре­бования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. – М.: Минздрав России, 2002.

vstmag engfree 200x100 2

mvkniipr ru

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

Конференция итог

ecw20 200 300

VAK2

Авторизация

Внимание! Рекомендуется просматривать сайт максимально свежими версиями браузеров. Некоторые устаревшие версии (IE 8) не смогут корректно скачать материалы номеров журнала.