Научная статья на тему 'Малогабаритная установка финальной очистки воды с частичной деминерализацией для лабораторных нужд'

Малогабаритная установка финальной очистки воды с частичной деминерализацией для лабораторных нужд Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
312
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЧИСТКА ВОДЫ / ОБРАТНЫЙ ОСМОС / ЧИСТАЯ ВОДА / ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИЯ / WATER PURIFICATION / REVERSE OSMOSIS / PURE WATER / DEMINERALIZATION

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Лазарев В.А., Мирошникова Е.Г., Пищиков Г.Б.

Представлена схема малогабаритной установки финишной очистки водопроводной воды холодного водоснабжения производительностью 10 л/ч по очищенной воде. Выявлено, что для первичной оценки качества воды по химическому составу используются следующие показатели: характер водной среды; общий минеральный состав; концентрация ионов кальция и магния; наличие веществ-восстановителей. С целью оценки показателей качества и безопасности очищенной питьевой воды был проведен отбор проб исходной и очищенной водопроводной воды в точке водоподведения в лаборатории в соответствии с ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб», ГОСТ 31942-2012 «Вода. Отбор для микроскопического анализа», ГОСТ Р 56237-2014 (ИСО 5667-5: 2006) «Вода питьевая. Отбор проб на станциях водоподготовки и в трубопроводных распределительных системах». Показатели органолептической оценки проб исходной водопроводной и очищенной воды оказались идентичными, что говорит о соответствии исходной водопроводной воды, подаваемой в лабораторию, требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Результаты количественного химического анализа воды свидетельствуют об изменении водородного показателя с 7,5 ± 0,2 до 6,4 ± 0,2, показателя железа (Fe, суммарно) с 0,110 ± 0,025 до менее 0,1, т. е. произошла частичная деминерализация. Замеры общего солесодержания исходной и конечной воды с помощью TDS-метра показали, что в исходной воде в разных пробах концентрация растворенных веществ суммарно достигала 180-220 мг/л; в очищенной воде эта концентрация уменьшилась до 20-25 мг/л (при рекомендуемой норме не более 50 мг/л).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Лазарев В.А., Мирошникова Е.Г., Пищиков Г.Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Small-Size Equipment of Final Water Treatment with Partial Demineralization for Laboratory Needs

Authors consider the scheme of a small-size equipment of final cold tap water treatment with a capacity for purified water of 10 liters per hour. To measure the initial water quality according to the chemical composition the following indicators are used: aquatic environment character, total mineral composition, calcium and magnesium ions concentration, and chemical reducing agent. To evaluate the quality and safety indicators of purified drinking water scientists made a tapping of the initial and purified water at the point of water supply in the laboratory according to the GOST 31861-2012 “Water. General Requirements for Tapping”, GOST 31942-2012 “Water. Tapping for Microscopic Analysis”, GOST R 562372014 (ISO 5667-5: 2006) “Drinking Water. Tapping at Treatment Plants and in Pipeline Distribution Systems”. The organoleptic evaluation indicators of initial and purified tap water samples were identical, that indicates the compliance of the initial tap water pumped to the laboratory with the requirements of Sanitary Rules and Norms 2.1.4.1074-01 “Drinking Water. Hygienic Water Quality Requirements of Сentral Drinking Water Supply Systems. Quality Сontrol”. A quantitative chemical water analysis showed that the hydrogen index changed from 7.5±0.2 to 6.4±0.2. The index of iron (Fe, total) changed from 0.110±0.025 to less than 0.1. The partial demineralization took place. Measurements of the total salt content in the initial and final water by TDS-meter showed that in the initial water in different tapping the concentration of dissolved substances totally reached 180-220 mg/l. In purified water this concentration decreased to 20-25 mg/l (while the recommended rate is not more than 50 mg/l).

Текст научной работы на тему «Малогабаритная установка финальной очистки воды с частичной деминерализацией для лабораторных нужд»

И Н ДУСТРИЯ Процессы и аппараты пищевых производств

ПИТАНИЯ industry F°°d Manufacture Processes and Equipment

УДК 613.3:614.77

DOI 10.29141/2500-1922-2018-3-4-9

Малогабаритная установка финальной очистки воды с частичной деминерализацией для лабораторных нужд

В.А. Лазарев1*, Е.Г. Мирошникова1, Г.Б. Пищиков1

1Уральский государственный экономический университет, г. Екатеринбург, Российская Федерация, *e-mail: lazarev.eka@gmail.com

Реферат

Представлена схема малогабаритной установки финишной очистки водопроводной воды холодного водоснабжения производительностью 10 л/ч по очищенной воде. Выявлено, что для первичной оценки качества воды по химическому составу используются следующие показатели: характер водной среды; общий минеральный состав; концентрация ионов кальция и магния; наличие веществ-восстановителей. С целью оценки показателей качества и безопасности очищенной питьевой воды был проведен отбор проб исходной и очищенной водопроводной воды в точке водоподве-дения в лаборатории в соответствии с ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб», ГОСТ 31942-2012 «Вода. Отбор для микроскопического анализа», ГОСТ Р 56237-2014 (ИСО 5667-5: 2006) «Вода питьевая. Отбор проб на станциях во-доподготовки и в трубопроводных распределительных системах». Показатели орга-нолептической оценки проб исходной водопроводной и очищенной воды оказались идентичными, что говорит о соответствии исходной водопроводной воды, подаваемой в лабораторию, требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Результаты количественного химического анализа воды свидетельствуют об изменении водородного показателя с 7,5 ± 0,2 до 6,4 ± 0,2, показателя железа (Fe, суммарно) - с 0,110 ± 0,025 до менее 0,1, т. е. произошла частичная деминерализация. Замеры общего солесодержания исходной и конечной воды с помощью TDS-метра показали, что в исходной воде в разных пробах концентрация растворенных веществ суммарно достигала 180-220 мг/л; в очищенной воде эта концентрация уменьшилась до 20-25 мг/л (при рекомендуемой норме не более 50 мг/л).

Для цитирования: В.А. Лазарев, Е.Г. Мирошникова, Г.Б. Пищиков. Малогабаритная установка финальной очистки воды с частичной деминерализацией для лабораторных нужд //Индустрия питания|Food Industry. 2018. Т. 3. № 4. С. 74-80. DO1110.29141/2500-1922-2018-3-4-9

Ключевые слова:

очистка воды; обратный осмос; чистая вода; деминерализация

Small-Size Equipment of Final Water Treatment with Partial Demineralization for Laboratory Needs

Vladimir A. Lazarev1*, Elena G. Miroshnikova1, Gennadiy B. Pischikov1

1Ural State University of Economics, Ekaterinburg, Russian Federation, *e-mail: dmitriygr99@mail.ru

Keywords:

water purification; reverse osmosis; pure water; demineralization

Abstract

Authors consider the scheme of a small-size equipment of final cold tap water treatment with a capacity for purified water of 10 liters per hour. To measure the initial water quality according to the chemical composition the following indicators are used: aquatic environment character, total mineral composition, calcium and magnesium ions concentration, and

chemical reducing agent. To evaluate the quality and safety indicators of purified drinking water scientists made a tapping of the initial and purified water at the point of water supply in the laboratory according to the GOST 31861-2012 "Water. General Requirements for Tapping", GOST 31942-2012 "Water. Tapping for Microscopic Analysis", GOST R 562372014 (ISO 5667-5: 2006) "Drinking Water. Tapping at Treatment Plants and in Pipeline Distribution Systems". The organoleptic evaluation indicators of initial and purified tap water samples were identical, that indicates the compliance of the initial tap water pumped to the laboratory with the requirements of Sanitary Rules and Norms 2.1.4.1074-01 "Drinking Water. Hygienic Water Quality Requirements of Central Drinking Water Supply Systems. Quality Control". A quantitative chemical water analysis showed that the hydrogen index changed from 7.5±0.2 to 6.4±0.2. The index of iron (Fe, total) changed from 0.110±0.025 to less than 0.1. The partial demineralization took place. Measurements of the total salt content in the initial and final water by TDS-meter showed that in the initial water in different tapping the concentration of dissolved substances totally reached 180-220 mg/l. In purified water this concentration decreased to 20-25 mg/l (while the recommended rate is not more than 50 mg/l).

For citation: Vladimir A. Lazarev, Elena G. Miroshnikova, Gennadiy B. Pischikov. Small-Size Equipment of Final Water Treatment with Partial

Demineralization for Laboratory Needs. Индустрия питания|Food Industry. 2018. Vol. 3, No. 4. P. 74-80. DOI:10.29141/2500-1922-2018-

3-4-9

Введение

В последние годы на пищевых предприятияхв, особенно в крупных городах, остро стоит проблема водоподготовки, так как в технологию производства большинства продуктов питания входит чистая вода, соответствующая определенным требованиям. К сожалению, качество воды из водопроводной сети зачастую оставляет желать лучшего, а это влияет и на вкус, и на показатели качества и безопасности продуктов, что, в свою очередь, сказывается на здоровье человека [3; 6; 7; 9].

Для устранения влияния различных видов загрязнений воду необходимо очищать, используя механические, биологические, химические, физико-химические методы [1; 2; 5; 10], позволяющие довести качество воды до требований ГОСТ Р 57164-2016.

Даже хорошо подготовленная на централизованных станциях вода поступает к потребителю по трубам, физическое состояние которых вызывает много вопросов. В воду попадает ржавчина, а также различные микроэлементы, не менее вредные для здоровья человека. В связи с этим становится актуальной дополнительная очистка воды непосредственно потребителем или на пищевом предприятии. Самым распространенным способом очистки является фильтрация. Для получения питьевой воды I категории используют ступенчатые схемы фильтрования высшей степени очистки с мембранной фильтрацией - обратного осмоса, фильтры с ультрафильтрационной мембраной, нанофильтрационные модули. Системы обратного осмоса применяются в установках глубокой очистки воды. Их основные эле-

менты - обратноосмотические мембраны - способны не только очистить воду от загрязнений солями тяжелых металлов, пестицидами, гербицидами, нитратами, от вирусов и бактерий, но и сбалансировать минеральный состав [2; 4; 8].

Цель работы - анализ воды, поступающей из системы холодного водоснабжения в лабораторию кафедры пищевой инженерии Уральского государственного экономического университета, и разработка малогабаритной установки для ее доочистки и нормализации минерального состава в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» и нормами, рекомендуемыми Всемирной организацией здравоохранения. Объекты и методы исследования

На основании результатов анализа современных методов водоподготовки на кафедре пищевой инженерии Уральского государственного экономического университета разработана и смонтирована малогабаритная мембранная установка очистки водопроводной питьевой воды для лабораторных нужд (см. рисунок). Все компоненты установки являются стандартными изделиями, широко представленными на рынке оборудования для систем очистки воды.

На первой ступени очистки вода подается в фильтр грубой очистки, который задерживает возможные макроскопические загрязнения - песок, глину, ржавчину и другие инородные компоненты. В предложенной схеме использован картридж «Pentek P25 Slim Line 10» («Slim Line

Вода на технические нужды (с повышенным содержанием минеральных веществ)

Исходная вода

Деминерализованная вода к потребителю

Схема малогабаритной установки очистки водопроводной воды: 1 - вентиль подачи воды; 2 - фильтр грубой очистки; 3 - угольный фильтр продольного потока; - фильтр тонкой очистки; 5- насос; 6 - обратноосмотическиймембранныймодуль;7-ультрафиолетоваялампа

Small-Size Equipment of Final Tap Water: 1-water supply valve; 2 - coarse mesh filter; 3-charcoal filter of longitudinal flow; 4-fine mesh filter; 5-pump; 6-reverse-osmotic membrane module; 7-UV lamp

10» - типоразмер фильтрующего картриджа и, соответственно, модуля для него).

На второй ступени очистки использован угольный фильтр продольного потока, в котором основным рабочим веществом является активированный уголь, помещенный во внутренний картридж «Pentek GAC-10 Slim Line». На этой ступени из воды устраняются неприятный запах, неестественный цвет, а также крупные скопления различных микроорганизмов на субстрате. В фильтре тонкой очистки с картриджем «Pentek P5 Slim Line 10» задерживаются мелкодисперсные загрязнения. Напор воды на уровне 6,5 бар непрерывно поддерживается с помощью насоса для повышения давления «Atoll UP-7000». Далее вода поступает в обратноосмотический мембранный модуль с полимерной мембраной марки «Filmtec 1812-50», частично деминерализуется.

В результате образуются два потока: концентрат - вода с повышенным содержанием минеральных веществ, которую можно использовать для технических нужд или повторно пустить на очистку через мембрану (рецикл); пермеат - доочищенная и частично деминерализованная вода со сниженным количеством ионов растворенных соединений.

На финальном этапе с помощью ультрафиолетовой лампы «Sterilight» осуществляется бактерицидная обработка воды.

В рамках пусконаладочных испытаний достигнута производительность установки по очищенной воде, равная 10 л/ч.

Для исследования были взяты пробы водопроводной воды до (проба № 1) и после (проба № 2) очистки.

В соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 основными требованиями к качеству питьевой воды являются:

• эпидемическая и радиационная безопасность;

• химическая безвредность;

• соответствие органолептических свойств требованиям нормативных документов.

Показатели позволяют проводить мониторинг биологического, химического, радиоактивного и механического загрязнения водных объектов.

Общепризнано, что наиболее масштабным (как по объему, так и по разнообразию состава) является загрязнение химическими веществами, которые обнаруживаются в ненадлежащем количестве, в ненадлежащем месте или в ненадлежащее время.

Оценка химической безопасности включает в себя обобщенные характеристики: водородный показатель; общая минерализация; общая жесткость; перманганатная окисляемость и др. Наиболее проблемным является загрязнение получившими глобальное распространение веществами антропогенного происхождения как неорганической (ионы тяжелых металлов, суль-

4

фаты, хлориды, цианиды), так и органической природы. Кроме того, нормируются вредные химические вещества, которые поступили или образовались в воде в процессе ее обработки на станциях водоподготовки и в системе водоснабжения: хлор и озон (в остаточной и связанной формах), хлороформ, формальдегид, железо- и алюминийсодержащие коагулянты и т. д.

Нормируемые органолептические показатели тоже во многом зависят от химического состава, обеспечивающего определенные запах и привкус воды (не более двух баллов), а также цветность и мутность (СанПиН 2.1.4.1074-01).

Отдельно оцениваются общая а- и в-радиоак-тивность, а при необходимости проводится индивидуальная идентификация радионуклидов.

Для первичной оценки качества питьевой воды по химическому составу могут быть использованы указанные выше обобщенные показатели. Такой подход позволяет оперативно контролировать:

• характер водной среды (кислый, щелочной, нейтральный). В норме концентрация ионов водорода должна обеспечивать значения рН в диапазоне от 6 до 9 ед.;

• общий минеральный состав, т. е. содержание неорганических веществ (по сухому остатку) после выпаривания пробы (ГОСТ 18164-72 «Вода питьевая. Метод определения содержания сухого остатка»);

• концентрацию ионов кальция и магния, ответственных за жесткость воды. Данная характеристика актуальна как для биологических, так и для технических объектов, «при потреблении воды населением в питьевых и бытовых целях, для использования в процессах переработки продовольственного сырья и производства пищевых продуктов» (СанПиН 2.1.4.1074-01). По данному показателю выделяют следующие типы воды: мягкая, вода средней жесткости (умеренно жесткая) и жесткая;

• наличие веществ-восстановителей, в том числе органических. Последние способны образовывать крайне вредные для организма человека соединения с хлором. С учетом повсеместного использования на станциях водоподготовки технологии хлорирования воды данный показатель является стратегически важным.

Для установления химических характеристик воды разработаны и метрологически аттестованы разнообразные методы количественного анализа: гравиметрия, титриметрия, фотометрия, атомно-абсорбционная и атомно-эмисси-онная спектрометрия, инверсионная вольтам-перометрия, ионная хроматография и др. (ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества»).

Результаты исследования и их обсуждение

На первом этапе исследований необходимо измерить водородный показатель пробы, поскольку кислотность среды во многих случаях оказывает влияние на результаты анализа (ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 «Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом»). Значение рН, которое было определено с помощью потенциометра рН-410 с измерительной системой из стеклянного и хлоридсеребря-ного электродов, составило для исходной пробы водопроводной воды 7,4 ед., а после обработки - 6,5 ед. Оба показателя - в пределах нормы (СанПиН 2.1.4.1074-01).

Для оценки жесткости и окисляемости воды были использованы титриметрические методы. Их основу составляет специфическое взаимодействие компонентов образца с эквивалентным количеством реагентов известной концентрации, обычно в присутствии индикаторов.

Показатель общей жесткости воды определяли методом комплексонометрического титрования. Используемый в качестве рабочего раствора трилон Б (динатриевая соль эти-лендиаминтетрауксусной кислоты) образует в щелочной среде с содержащимися в пробе ионами кальция и магния прочное комплексное соединение, при этом исходная винно-красная окраска индикатора хромогена черного в точке эквивалентности становится сине-фиолетовой. Достоинство методики, применяемой согласно ГОСТ 4151-72 «Вода питьевая. Метод определения общей жесткости», заключается в возможности выявлять присутствие ионов меди, цинка и марганца по особенностям изменения окраски раствора в процессе титрования.

По результатам определения общая жесткость исходной пробы составила 5,8 ±0,1 мг-экв./л (п = 5; Р = 0,95) при предельно допустимой концентрации 7,0 мг-экв./л (СанПиН 2.1.4.1074-01). При подготовке к титрованию пробы № 2 после введения индикатора раствор окрасился в синий цвет, что можно интерпретировать как свидетельство отсутствия или незначимого присутствия ионов кальция и магния в обработанной пробе. Такая вода является мягкой, ее предпочтительнее применять для производственных и бытовых нужд. Однако постоянное использование обедненной по макроэлементам воды для питьевых целей не рекомендуется.

Обязательной характеристикой качества воды является окисляемость - условная величина, которая характеризует загрязненность воды различными легко окисляющимися веществами, главным образом органического происхождения. Данный показатель выражается в милли-

граммах кислорода, необходимого для окисления загрязнителей, содержащихся в 1 л воды (мг-О2/л-Н2О). Вместо кислорода в качестве окислителя в лабораторных условиях применяют раствор перманганата калия, поэтому данный показатель носит название перманганатной окисляемости.

Сущность метода состоит в определении количества реагента КМп04, затраченного на взаимодействие с веществами-загрязнителями пробы (ГОСТ Р 55684-2013 (ИСО 8467:1993) «Вода питьевая. Метод определения перманганатной окисляемости»). Реакция проводится в сернокислой среде в процессе нагревания, после чего к раствору добавляют точно отмеренное количество щавелевой кислоты, избыток которой оттитровывают раствором перманганата калия. В данном случае индикатор для определения конечной точки титрования не требуется, поскольку титрант КМп04 является окрашенным соединением, и при добавлении в процессе титрования одной «лишней» капли весь раствор приобретает розовую окраску.

Важная часть эксперимента - проведение так называемого «холостого» опыта, когда в качестве пробы используют дистиллированную воду, что позволяет учесть наличие неудаляе-мых при дистилляции загрязнений. В ходе пер-манганатометрического титрования исследуемых образцов получены следующие показатели перманганатной окисляемости (п = 5; Р = 0,95), мг-О2/л-Н2О при нормативе 5,0 мг-О2 согласно СанПиН 2.14.1074-0 (табл. 1).

Оценка перманганатной окисляемости позволяет говорить о надлежащем качестве водопроводной воды в сетях водоснабжения Ленинского района г. Екатеринбурга. После обработки пробы содержание поддающихся окислению загрязнителей уменьшается до уровня дистиллированной воды.

С целью оценки показателей качества и безопасности очищенной питьевой (конечной) воды в термоконтейнер при 4 °С были отобраны пробы исходной и очищенной воды в точке водо-подведения в лаборатории кафедры пищевой инженерии УрГЭУ в соответствии с ГОСТ 31861-

2012 «Вода. Общие требования к отбору проб», ГОСТ 31942-2012 «Вода. Отбор для микроскопического анализа», ГОСТ Р 56237-2014 (ИСО 56675:2006) «Вода питьевая. Отбор проб на станциях водоподготовки и в трубопроводных распределительных системах». Пробы были отправлены на лабораторные испытания в Филиал «Центра гигиены и эпидемиологии в Свердловской области в Чкаловском районе города Екатеринбурга, в городе Полевском и Сысертском районе» (табл. 2).

Показатели органолептической оценки проб исходной водопроводной и очищенной воды оказались идентичными, что говорит о соответствии подаваемой в лабораторию исходной водопроводной воды требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества, гигиенические требования к обеспечению безопасности систем холодного водоснабжения», хотя субъективно вкус исходной водопроводной и доочищенной воды отличается.

Физико-химический анализ образцов исследований (табл. 3) показывает, что рН изменился с 7,5±0,2 до 6,4±0,2. Иными словами, исходная водопроводная вода имела слабо выраженную щелочную реакцию, возможно - в результате каких-то воздействий на станции водоподготовки. После дополнительной очистки на обратноосмо-тической установке реакция стала более кислой и приблизилась к норме.

Показатель железа (Fe, суммарно) изменился с 0,110±0,025 до менее 0,1 мг/дм3, т. е. произошла частичная деминерализация.

Также были проведены замеры общего содержания солей в пробах исходной и доочищен-ной воды с помощью TDS-метра (Total Dissolved Solids - концентрация растворенных веществ). В разных пробах исходной воды концентрация растворенных веществ суммарно достигала 180-220 мг/л, после очистки она уменьшилась до 20-25 мг/л.

Анализируя экспериментально полученные значения содержания растворенных веществ, в

Таблица 2. Органолептические показатели образцов исследований Table 2. Organoleptic Characteristics of the Research Samples

Таблица 1. Результаты перманганатной окисляемости, мгО/лН2О (n = 5; Р = 0,95) Table 1. Permanganate Index Results, мгО/лН2О (n = 5; Р = 0,95)

Проба

Показатель после исходная холостая обработки

Фактическое ± ± ± термоокисление

Показатель Результаты испытаний ГОСТ Р 57164-2016

Запах, баллы 0 2

Привкус, баллы 0 2

Цветность, градусы Менее 5 20

Мутность, ЕФМ Менее 1 2,6

Таблица 3. Физико-химические показатели образцов исследований Table 3. Physical and Chemical Parameters of the Research Samples

Показатель Результаты испытаний Допустимый уровень по оромативным документам

Хлороформ, мг/дм3 Менее 0,0015 0,2

pH 6,4 ± 0,2 6-9

Окисляемость перманганатная, мг • О2/дм3 Менее 0,25 5

Марганец (суммарно), мг/дм3 Менее 0,01 0,1

Железо (суммарно), мг/дм3 Менее 0,1 0,3

Таблица 4. Микробиологические показатели воды Table 4. Microbiological Indicators of Water

Показатель Результаты испытаний Допустимый уровень Нормативные документы на методы исследований

Общее микробное число, КОЕ/мл 0 50 МУК 4.2 1018-01

Общее число колиформных бактерий, клеток в 100 мл Не обнаружено Отсутствие МУК 4.2 1018-01

Термотолерантные колиформные бактерии,клеток в 100 мл Не обнаружено Отсутствие МУК 4.2 1018-01

том числе с учетом солей жесткости, можно сделать вывод, что исходная вода из сетей холодного водоснабжения соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 как по соблюдению норм общей жесткости (не более 7,0 мг-экв./л), так и норм общей минерализации (не более 1000 мг/л по сухому остатку), и поэтому является безопасной. Всемирной организацией здравоохранения проведены глубокие и развернутые исследования влияния минерализации питьевой воды на здоровье человека и выработаны следующие рекомендации: оптимально питьевая вода должна содержать соли кальция от - 20 до 80 мг/л, магния - от 10 до 30 мг/л. Для общей жесткости воды в данных рекомендациях какого-либо значения не предлагается.

Результаты микробиологического исследования (табл. 4) были идентичными как для исходной, так и для очищенной воды. Патогенные микроорганизмы не были обнаружены.

Заключение

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Разработанная малогабаритная установка производительностью 10 л/ч позволяет очищать воду из сети холодного водоснабжения до показателей, полностью соответствующих действующему в Свердловской области ГОСТ Р 57164-2016, и обеспечивает ее частичную деминерализацию. Подобная технология многоступенчатой очистки воды с частичной деминерализацией успешно масштабируется для предприятий пищевых производств любой производительности, но для отдельных видов пищевых продуктов требуется уточнять оптимальное содержание минеральных веществ в воде. Предлагаемая мембранная установка позволяет регулировать на выходе минеральный состав очищаемой водопроводной воды холодного водоснабжения путем подбора мембран с различными характеристиками и при необходимости довести его до значений, рекомендуемых Всемирной организацией здравоохранения.

Библиографический список

1. Свитцов А.А. Мембранные технологии в России // Водоснабжение и канализация. 2012. № 11-12. С. 42-48.

2. Свитцов А.А. Введение в мембранные технологии: учеб. пособие. М.: ДеЛи Принт, 2007. 280 с.

3. Свитцов А.А., Копылова Л.Е., Голованева Н.В. Особенности комбинированного реагентно-мембранного метода очистки минерализованных вод // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2015. № 5 (89). С. 28-31.

4. Тимкин В.А., Горбунова Ю.А., Лазарев В.А. Применение отечественных керамических мембран // Молочная река. 2015. № 2 (58). С. 56-58.

5. Тимкин В.А., Лазарев В.А. Определение осмотического давления многокомпонентных растворов пищевой промышленности // Мембраны и мембранные технологии. 2015. Т. 5. № 1. С. 48.

6. Хабибова Н.З., Копылова Л.Е., Свитцов А.А. Очистка воды мембранной экстракцией // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2015. № 9 (9з). С. 18-21.

7. Grachev V.A., Imran A., Alharbi Omar M.L., Tkachev A., Galu-nin E., Burakov A. Water treatment by new-generation graphene materials: hope for bright future // Environmental Science and Pollution Research. Kluwer Academic Publishers. 2018. Т. 25. P. 7315-7329.

8. Lazarev V.A., Pastushkova Y.V., Chugunova O.V. Zero waste membrane technology for whey processing // Indian Journal of Science and Technology. 2016. Т. 9, № 27. P. 207-216.

9. Svittsov A.A., Khubetsov S.B., Volchek K. Membrane treatment of liquid wastes from radiological decontamination operations // Water science and technology. Elsevier Science Publishing Company, Inc. 2011. Т. 64, № 4. P. 854-860.

10. Timkin V.A., Lazarev V.A. Determination of the osmotic pressure of multicomponent solutions in the food industry // Petroleum Chemistry. 2015. Т. 55, № 4. P. 301-307.

Информация об авторах / Information about Authors

Кандидат технических наук, доцент кафедры пищевой инженерии Уральский государственный экономический университет

620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Candidate of Technical Science, Associate Professor of the Food Engineering Department Ural State University of Economics

620144, Russian Federation, Ekaterinburg, 8 March St./Narodnoy Voli St., 62/45 ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0470-7324

Кандидат химических наук, доцент кафедры физики и химии Уральский государственный экономический университет

620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Candidate of Chemical Science, Associate Professor of the Physics and Chemistry Department Ural State University of Economics

620144, Russian Federation, Ekaterinburg, 8 March St./Narodnoy Voli St., 62/45 ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9916-4923

Доктор технических наук, профессор кафедры пищевой инженерии Уральский государственный экономический университет

620144, Российская Федерация, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45

Doctor of Technical Science, Professor of the Food Engineering Department Ural State University of Economics

620144, Russian Federation, Ekaterinburg, 8 March St./Narodnoy Voli St., 62/45 E-mail: Bio-teh@bk.ru

Bibliography

1. Svitcov, A.A. Membrane technology in Russia. Water and sanitation. 2012. № 11-12. P. 42-48.

2. Svitcov, A.A. Introduction to membrane technologies: studies: textbook. M: Delhi Print, 2007. 280 p.

3. Svitcov, A.A.; Kopylova, L.E.; Golovanova, N.V. Features of combined reagent and membrane method of saline water purification. Water Treatment, Preparation and Supply. 2015. № 5 (89). P. 28-31.

4. Timkin, V. A.; Gorbunova, Yu.A.; Lazarev V.A. Use of domestic ceramic membranes. Milk River. 2015. № 2 (58). P. 56-58.

5. Timkin V.A., Lazarev, V.A. Determination of the multi-component solutions osmotic pressure for the food industry. Membranes and Membrane Technologies. 2015. Vol.5. № 1. P. 48.

6. Habibova, N.Z.; Kopylova, L.E., Svitsov, A.A. Water purification by membrane extraction. Purification. Water Treatment, Preparation and Supply. 2015. № 9 (93). P. 18-21.

7. Grachev V.A., Imran A., Alharbi Omar M.L., Tkachev A., Galunin E., Burakov A. Water treatment by new-generation graphene materials: hope for bright future // Environmental Science and Pollution Research. Kluwer Academic Publishers. 2018. T. 25. P. 7315-7329.

8. Lazarev V.A., Pastushkova Y.V., Chugunova O.V. Zero waste membrane technology for whey processing // Indian Journal of Science and Technology. 2016. T. 9, № 27. P. 207-216.

9. Svittsov A.A., Khubetsov S.B., Volchek K. Membrane treatment of liquid wastes from radiological decontamination operations // Water science and technology. Elsevier Science Publishing Company, Inc. 2011. T. 64, № 4. P. 854-860.

10. Timkin V.A., Lazarev V.A. Determination of the osmotic pressure of multicomponent solutions in the food industry // Petroleum Chemistry. 2015. T. 55, № 4. P. 301-307.

Лазарев

Владимир

Александрович

Lazarev,

Vladimir Aleksandrovich

Тел./Phone: +7 (343) 221-27-66 E-mail: lazarev.eka@gmail.com

Мирошникова Елена Геннадьевна

Miroshnikova, Elena Gennadyevna

Тел./Phone: +7 (343) 221-17-65 E-mail: meg_304@usue.ru

Пищиков

Геннадий Борисович

Pischikov,

Gennadiy Borisovich

Тел./Phone: +7 (343) 221-27-66

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.