Меню
Обеззараживание воды методом мембранного электролиза
Опыт обеззараживания воды методом мембранного электролиза на городских ВОС г. Мончегорска.
Милов В.Р. , директор МУП «Мончегорскводоканал» (Мурманская обл.)
Болдырев В.В. , канд. тех. наук (Военный инженерно-технический университет, Санкт-Петербург)
Баранов С.В. , директор ООО «Эко-технология» (Санкт-Петербург)
Образовавшееся в 1995 году после реорганизации собственности между городом и крупнейшим предприятием Северо-западного региона «Североникель» муниципальное унитарное предприятие «Мончегорскводоканал» в самом начале своей самостоятельной деятельности столкнулось с рядом неотложных задач по реконструкции и перевооружению своего хозяйства в связи с тем, что существовавшие технологии и оборудование уже не могли отвечать современным требованиям, предъявляемыми к качеству обрабатываемой воды и технологической безопасности.
Одной из самых животрепещущих проблем в то время являлась проблема обеззараживания воды. К тому времени обеззараживание воды проводилось традиционным методом хлорирования посредством использования завозимого жидкого контейнерного хлора и его дозирования хлораторами ЛОНИИ-100.
Однако, несмотря на кажущуюся простоту и дешевизну такого метода, многолетний опыт позволил выявить и ряд недостатков такой технологии. Самым существенным из них является способность хлора в случае его утечки поражать не только обслуживающий персонал, но и население прилегающих к водопроводным очистным сооружениям территорий. Эта способность обусловлена летучестью и ядовитыми свойствами хлора.
Эти обстоятельства, а также ужесточение нормативных, законодательных и природоохранных актов обусловили необходимость поиска альтернативных существующему методу обеззараживания решений.
В период с 1995 по 1998 год МУП «Мончегорскводоканал» при непосредственной поддержке администрации города и лично заместителя главы администрации Пушилина В.В. провело изучение передовых технологий обеззараживания, применяемых не только у нас в стране, но и за рубежом.
Существующие отечественные и зарубежные технологии и соответствующее оборудование были тщательно проанализированы по следующим основным критериям:
- Надежность технологического процесса
- Экономическая и технологическая безопасность
- Качество обеззараживающего агента
- Эксплуатационные технико-экономические показатели и удобство в эксплуатации
- Гарантийный и послегарантийный сервис
- Капитальные затраты.
Критерий капитальных затрат хотя и не являлся основополагающим при выборе, но в условиях дефицита финансирования имел немаловажное значение. К тому же, вызывало опасение возможная необходимость реконструкции строительной части здания хлораторной, где и предполагалось размещение нового оборудования. Такая реконструкция, либо возведение новых инженерных объектов предполагала не только значительное увеличение капитальных затрат, но и серьезные проблемы с размещением объектов и соответствующих коммуникаций, а также согласование и получение разрешений на такое строительство от соответствующих контролирующих организаций. При этом исключалась возможность перерыва в хлорировании во время строительства и наладки нового оборудования.
Жесткие требования по качеству обеззараживающего агента, а соответственно и к воде, обеззараживаемой по новой технологии, предъявлялась к МУП «Мончегорскводоканал» и со стороны органов санитарно-эпидемиологического контроля. Обеззараживание жидким хлором в условиях наличия достаточно большого количества органики, содержащейся в воде из поверхностного источника, вело к образованию хлорорганических соединений, отрицательно влияющих на качество питьевой воды. Использование гипохлорита натрия для целей обеззараживания питьевой воды также не решает проблему образования хлорорганических соединений в воде, хотя использование гипохлорита натрия, являющегося побочным продуктом в технологической цепочке комбината «Североникель» и являлось в финансовом плане самым выгодным вариантом в то время.
Таким образом, поставленная перед МУП задача казалась трудноразрешимой, по крайней мере в ближайшее время. Но все же, кропотливая работа наших специалистов дала свои результаты. Обследование и изучение большого количества действующих объектов в различных уголках страны позволило выявить технологию, которая по всем приведенным выше критериям отвечала ожиданиям как эксплуатирующей, так и контролирующих организаций. Это технология мембранного электролиза поваренной соли, которая уже в то время рассматривалась многими как отечественными, так и зарубежными специалистами технологией будущего.
Однако ответственность выбора решения вызвала необходимость детального анализа всех аспектов предполагаемого решения. Был привлечен широкий круг специалистов как теоретиков, так и практиков в данной области. Необходимо отметить большую помощь, которую оказали нам специалисты кафедры «Водоснабжения и канализации» Санкт-Петербургского Военного инженерного технического университета Болдырев В.В., Лямаев Б.Ф., Коженов Ю.В., Института коллоидной химии и химии воды АН Украины Савлук О.В., Томашевская И.П. Эти специалисты предложили и научно обосновали возможность обеззараживания воды методом мембранного электролиза.
Так например, исследования проведенные специалистами ИКХ АН Украины и ВИТУ г. Санкт-Петербурга показали присутствие в получаемом с мембранных электролизеров дезинфектанте диоксида хлора, который обеспечивает снижение в обрабатываемой воде хлорорганических соединений. Исследования также показали и более высокий бактерицидный эффект такого дезинфектанта по сравнению с хлором и гипохлоритом натрия.
Таким образом, фактор возможности получения высококачественного обеззараживающего агента наряду с другими несомненными преимуществами технологии мембранного электролиза и сыграл решающую роль в принятии окончательного решения. Одним из таких несомненных преимуществ является практическое отсутствие возможности выделения хлорсодержащих паров и газов в помещение электролизной благодаря уникальной технологии использования специального плоского эжектора в технологической цепочке процесса электролиза.
Итак, при принятии окончательного решения в пользу замены существующей технологии и хлорирования основными факторами, предопределившими выбор оптимального решения явились:
- Высокое качество обеззараживающего агента, в силу содержания в нем диоксида хлора, получаемого посредством мембранного электролиз
- Практически полное отсутствие капитальных затрат, связанных с проведением работ по реконструкции здания хлораторной или строительства дополнительных инженерных сооружений.
- Возможность ведения работ по размещению, монтажу и наладке нового оборудования при параллельном хлорировании жидким хлором.
- Максимальная экологическая безопасность технологии обеззараживания с использованием мембранных электролизеров из-за отсутствия возможности выделения хлорсодержащих веществ в атмосферу здания.
- Высокие технико-экономические эксплуатационные показатели при использовании технологии мембранного электролиза.
- Использование отечественных материалов и комплектующих, в том числе мембран.
- Простота и удобство в эксплуатации.
- Возможность последующей автоматизации технологического процесса.
В 1998 году был заключен договор между МУП «Мончегорскводоканал» и фирмой «Эко-технология» из Санкт-Петербурга на поставку оборудования, монтаж и наладку станции обеззараживания производительностью 180 кг в пересчете на активный хлор в сутки. Подрядная организация совместно с проектным институтом «Гипроникель» разработала проект, согласно которого электролизные установки в количестве 3 единиц (2 рабочие и 1 резервная) производительностью 60 кг/сутки по активному хлору каждая предполагалось разместить над одной из двух имеющихся в здании склада хлора дегазационной емкостью посредством ее перекрытия усиленными стальными листами. В самой емкости был установлен растворный бак и два насоса-дозатора производительностью 100 литров в час каждый(1 рабочий+1 резервный). Два силовых тиристорных выпрямителя ТВ 1600/12 были установлены рядом с дегазационной емкостью, а один – непосредственно рядом с электролизной установкой.
В декабре 1998 года был проведен запуск станции в опытную эксплуатацию, а в феврале 1999 года после завершения доводочных работ на третьем электролизере, станция обеззараживания была принята в эксплуатацию государственной комиссией.
За все время эксплуатации электролизной установки еще пока не было зарегистрировано ни одного сбоя, повлекшего за собой прекращение хлорирования или создание аварийной ситуации. Напротив, удобство в эксплуатации, заключающееся в том числе в простой регулировке рабочей дозы дезинфектанта, позволяет быстро и эффективно достигать необходимых параметров качества обеззараживаемой воды. Надежная работа конструкции специального щелевого фильтра, расположенного в днище растворного солевого бака, наряду с автоматизированной системой подачи воды в бак и отсутствием необходимости перемешивания раствора не создают проблем с приготовлением рассола, идущего на электролиз. Наличие в технологической схеме специальной аккумулирующей промежуточной между растворным баком и электролизером емкости для рассола, изготовленной из органического стекла, обеспечивают не только возможность более плавного дозирования рассола на электролиз, но и подачу питающей электролизер среды даже при возможных перебоях в приготовлении рассола ( например в случае выхода из строя как рабочего, так и резервного насоса-дозатора) в течение 1-1.5 часов.
Применение тиристорных выпрямителей с водяным охлаждением обеспечивают отсутствие шума в здании станции обеззараживания.
Кроме того, поскольку в процессе электролиза происходит регламентный нагрев анодной и катодной частей электролиза до температуры 70-80 градусов Цельсия, то отпадает необходимость устройства обогрева помещения в холодное время года, даже в суровых климатических условиях Заполярья. Вечерние платья от ведущих дизайнеров
Проведение плановых профилактических мероприятий в соответствии с инструкцией по эксплуатации Станции обеззараживания также не представляет собой проблем у обслуживающего персонала. Так например, замена мембраны, производящаяся приблизительно один раз в год, занимает 25-30 минут, после чего электролизная установка вновь готова к запуску. Как найти продвижение сайта дешево? продвижение сайтов покупают тут
В 2000 году специалисты ООО «Эко-технология» произвели замену трубопроводов из нержавеющей стали, служащих для подачи рассола, на пластиковые трубы фирмы «Genova”(США), благодаря чему в настоящее время исключена возможность разрушения подающих коммуникаций из-за коррозии материала. построить дом
Следует отметить и полное соответствие технико-экономических параметров электролизной установки их паспортным значениям даже после длительной и напряженной эксплуатации. Возможность контроля за расходом соли и возможность его точного регулирования позволяет рациональнее использовать сырьевые материалы и вести необходимый учет. Среднее суточное потребление соли для станции, работающей на полную производительность, составляет 350-400 кг. Требуемый запас соли хранится непосредственно в здании станции обеззараживания. Санаторий курпаты Отдых в египте клуб путешествий.
В настоящее время прорабатывается возможность перевода канализационных очистных сооружений МУП «Мончегорскводоканал» на обеззараживание стоков посредством использования мембранных электролизеров. Транспортная компания предлагает грузовые перевозки в Санкт-Петербург из Москвы и обратный рейс
Таким образом, анализ работы станции обеззараживания на ВОС г. Мончегорска показал, что технология мембранного электролиза характеризуется высокой эффективностью и надежностью и обеспечивает надежную реализацию технологического процесса и экологическую безопасность города.
Источник: www.ecoteh.spb.ru