Научная статья на тему 'Обоснование и разработка агрегатов электрореагентной очистки питьевой воды'

Обоснование и разработка агрегатов электрореагентной очистки питьевой воды Текст научной статьи по специальности «Электрохимия»

CC BY
761
135
Поделиться
Ключевые слова
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ / способы очистки / сточные воды / ПИТЬЕВАЯ ВОДА / кондиция воды / электрохимическая L-ячейка / электрохимический реактор

Аннотация научной статьи по химии, автор научной работы — Лепеш Григорий Васильевич, Матвеенко Александр Петрович, Носов Эдуард Станиславович

Проведенный анализ загрязнений субъектов РФ, расположенных в Северо-Западном регионе РФ показал, что большинство грунтовых и подземных источников региона загрязнено выше допустимых концентраций. Основными загрязнителями, концентрация которых превышает ПДК, являются: сульфаты(SO<sub>4</sub>), ионы аммония NН<sub>3</sub>, нитриты, хлориды, нефтепродукты, медь, свинец, никель, железо, фенолы. Как правило, данные загрязнения наиболее трудноудалимые из водных растворов, что затрудняет очистку воды традиционными способами. Разработана и обоснована технологическая схема электрореагентной очистки питьевой воды, обеспечивающая необходимое качество очистки, в том числе и от перечисленных загрязнений.

Похожие темы научных работ по химии , автор научной работы — Лепеш Григорий Васильевич, Матвеенко Александр Петрович, Носов Эдуард Станиславович,

Текст научной работы на тему «Обоснование и разработка агрегатов электрореагентной очистки питьевой воды»

УДК544.6.076

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АГРЕГАТОВ ЭЛЕКТРОРЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Г.В. Лепеш1, А.П.Матвеенко2, Э.С. Носов3

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики,

192171, Санкт-Петербург, ул. Седова, дом 55/1

Проведенный анализ загрязнений субъектов РФ, расположенных в Северо-Западном регионе РФ показал, что большинство грунтовых и подземных источников региона загрязнено выше допустимых концентраций. Основными загрязнителями, концентрация которых превышает ПДК, являются: сульфаты(804), ионы аммония N^5 нитриты, хлориды, нефтепродукты, медь, свинец, никель, железо, фенолы. Как правило, данные загрязнения наиболее трудноудалимые из водных растворов, что затрудняет очистку воды традиционными способами. Разработана и обоснована технологическая схема электрореагентной очистки питьевой воды, обеспечивающая необходимое качество очистки, в том числе и от перечисленных загрязнений.

Ключевые сова: загрязнение воды; способы очистки; сточные воды; питьевая вода; кондиция воды; электрохимическая Ь-ячейка; электрохимический реактор

Чтобы выжить, человеку нужно около 1,5 л воды в сутки. Однако расход воды в расчете на каждого горожанина ежесуточно составляет до 600 л воды. Много воды потребляет промышленность. В общей сложности на производственные и бытовые нужды расходуется около 10% общего объема речных вод

[1]. Взамен в природные водоемы поступает огромное количество сельскохозяйственных, промышленных и бытовых стоков.

Уровень загрязнения воды определяется присутствием органических отходов. При попадании в природные водоемы органических веществ с бытовыми и промышленными сточными водами концентрация растворенного кислорода в воде уменьшается в результате их окисления бактериями и простейшими. Это приводит к гибели водных организмов и снижению качества воды.

Загрязняющими веществами являются также фосфаты и нитраты, которые вносят на поля для повышения урожайности. Соединения азота и фосфора накапливаются в озерах и водохранилищах, где начинается бурное развитие водорослей, а затем - разложение растительных остатков. Загрязнение природных вод азотсодержащими соединениями может привести к повышению их концентрации в продуктах

питания и питьевой воде, а это наносит вред здоровью.

Загрязнение природных вод представляет опасность для жизни на Земле, поэтому нельзя допускать сброс неочищенных сточных вод в природные водоемы. Борьба с загрязнением воды направлена на восстановление ее качеств, которые были утрачены ею при использовании потребителями.

Существующие технологии канализации и очистки бытовых и промышленных стоков, основанные на биологических способах очистки и переработки некондиционных общесплавных сточных вод - экологически опасные. Они в своей сущности не решают главную экологическую проблему -обезвреживания антропогенных и абиогенных примесей, а напротив, - усиливают их вредное воздействие биохимическими ядами разложения отходов биомассы, мутагенными микроорганизмами и вторичными экотоксикантами. При этом некондиционная и биологически вредная для здоровья животных растений и человека питьевая вода, практически не очищаемые дымовые и газовые выбросы продуктов неполного сгорания газов и нефтепродуктов, традиционная мойка панелей и дорог хлорированной водой и подаваемой из загрязненных водоемов, больные зеленые насаждения и эрозионная почва оказы-

вают губительное воздействие на главные природные факторы окружающей среды.

Традиционно используемые технологии водоподготовки основаны на способах хлорирования исходной воды из водоемов, с целью стерилизации патогенных микроорганизмов и последующей очистки воды на песчаных фильтрах, с целью выделения из воды взвешенных и высокомолекулярных веществ: промышленного, грунтового, животного и микробиологического происхождения. При этом с целью улучшения питьевых свойств воды в ее состав вводят комплекс минеральных и органических добавок. Основными недостатками данной технологии являются содержание в питьевой воде: нормируемой концентрации высокотоксичного молекулярного хлора, необходимого для стерилизации микроорганизмов; элементов попутного синтеза водорастворимых хлорорганических соединений, являющихся канцерогенами второй группы; широкого набора экзогенных биологически активных веществ и токсинов микробного и животного происхождения, являющихся антагонистами пищеварительных и метаболических ферментов в организме человека, разрушающими импульсное мозговое и гормональное регулирование биофизических и биохимических процессов метаболизма; химических ядов анаэробного декарбоксилирования; белков, разрушающих печень и кроветворные органы высших животных и гидробионтов

[2].

В итоге, не смотря на многоплановые методические приемы и технологии по улучшению минерального состава воды на станциях водоподготовки и в бытовых фильтрах, качество питьевой воды не соответствует фундаментальному перечню медико-биологических показателей, причем ни по пищевым, ни по санитарно-гигиеническим нормативам [3 - 4]. Все это составляет конгломерат факторов неизбежной экологической катастрофы в антропогенном и абиогенном комплексе современных мегаполисов.

Ключевыми экологическими проблемами Северо-Западного региона

РФ, как одного из промышленных регионов, являются: антропогенные и

абиогенные примеси сточных вод, загрязняющих питьевые водоемы, приводящие к эрозии почвы, к катастрофическим деформациям эволюционно сложившихся биоценозов в промышленной среде обитания, к разрывам трофических цепей в искаженных пригородных почвах и акваториях, которые в свою очередь приводят к мутациям микроорганизмов с нарастанием опасных концентраций вторичных экотоксикантов, к попутному синтезу смесей особо токсичных химических веществ, к болезням высших растений, животных и человека.

В сложившихся природных условиях сформировались естественные проблемы обеспечения экологической безопасности природной среды обитания Санкт-Петербурга и пригородов:

-создание эффективных технологий техногенной очистки общесплавных сточных вод;

-реконструкция комплексных очистных сооружений на основе созданных эффективных способов и технологий экологически связанного промышленного и агротехнического мегаполиса;

-создание эффективных технологий техногенной очистки и кондиции питьевой, санитарной и технической воды;

-разработка эффективной технологии очистки воздуха от токсичных дымовых и газовых выбросов ТЭЦ, котельных и тяжелого автотранспорта.

1. Анализ состава загрязнений скважинных вод и природных источников водоснабжения Северо-Западного региона РФ

Северо-Западный регион РФ является ярким представителем исторически сложившейся резистогенной промышленной геобиосферы, природная вода которой загрязнена неочищенными и «условно чистыми» сточными водами, газовыми выбросами предприятий и транспорта, а также антропогенными и абиогенными ливневыми смывами с территорий заводов, с дорог и панелей,

патогенными водами от свалок строительных и бытовых отходов, поступающими в грунт, в почву и в водоемы питьевого и санитарно-бытового назначения.

Так в Санкт-Петербурге среди антропогенных факторов, вызывающих загрязнение грунтовых вод, выделены атмогенный (промышленное загрязнение атмосферы), поверхностный (применение антигололедных солей, складирование сырья, производственных и бытовых отходов) и подземный, связанный не только и не столько с эпизодическими прорывами сточных коммуникаций, сколько с фильтрацией вод через культурный слой. Очагами пестрого загрязнения культурного слоя являются: многочисленные старые скважины, кладбища, ассенизационные поля, заброшенные канализационные сети, накопители промышленных отходов и др. При этом облик гидрохимических аномалий, возникающих в зоне того или иного источника загрязнения, довольно уверенно фиксирует его характер: бытовой - главным образом по хлору, нитратам и алюминию; промышленный -по сульфатам. Ведущим компонентом загрязненных грунтовых вод являются сульфаты. Результаты наблюдений в районах новостроек говорят о том, что за последние 25 лет содержание сульфатов в грунтовых водах возросло в 5 - 6 раз. Максимальное содержание сульфатов - 700 мг/дм3 было отмечено в центральной части города

Минерализация грунтовых вод в центральной части города составляет 1,2 - 1,5 г/дм3, фиксируется повышенная жесткость до 28 мг-экв/л и перман-ганатная окисляемость до 57 мг О2/л, практически повсеместно отмечается высокое содержание иона аммония, достигая в отдельных пунктах 8 - 18 мг/дм3, нефтепродукты в 30 - 60% проб превышают ПДК - до 1,6 мг/дм3. В ряде скважин фиксируются тяжелые металлы (барий, кадмий, алюминий) в концентрациях свыше ПДК. Данные режимных наблюдений за качеством грунтовых вод показывают, что тенденция увеличения степени загрязнения грунтовых вод сохраняется.

Нитратное и бактериальное загрязнение характерно для трещиннокарстовых вод ордовикских отложений и связано с деятельностью птицефабрик и животноводческих комплексов, расположенных на прилегающих к южным окраинам города территориях. Содержание нитратов часто превышает ПДК. Попутно увеличивается содержание хлоридов до 80 мг/дм3 и сульфатов до 60 мг/дм3 при фоновых значениях 15 -20 мг/дм3.

На территории Санкт-Петербурга зафиксирован 31 устойчивый очаг загрязнения подземных вод. Основным источником загрязнения является агломерация города Санкт-Петербурга, очаги загрязнения установлены в районе Северо-Западной ТЭЦ. Загрязнены, прежде всего, надморенные водоносные горизонты. Компоненты загрязнения относятся к высокоопасному классу (двуокись кремния), опасному (аммоний) и умеренно опасному (нефтепродукты, хлориды, сульфаты). Устойчивое загрязнение подземных вод верхнего и нижнего межморенных водоносных горизонтов отмечено на водозаборах Северо-Западной ТЭЦ, Корчмино, Ольгино. Компонентами загрязнения являются двуокись кремния, нефтепродукты и хлориды.

Основным источником водоснабжения Санкт-Петербурга является Нева. Качество воды в Неве определяется качеством воды в Ладожском озере, из которого она вытекает. В бассейн Ладожского озера ежегодно сбрасывается 1,4 млн. м3 сточных вод, содержащих 400 тыс. т загрязняющих веществ. 70 % общего объема загрязнений поступает от промышленных предприятий и агропромышленного комплекса Ленинградской области. Вода Ладожского озера характеризуется как умеренно загрязненная - III класса качества. Силами городских очистных станций и очистных сооружений промышленных предприятий Санкт-Петербурга очищается 66 % городских хозяйственно-бытовых и 67 % промышленных сточных вод. Ежедневно в Неву попадает: о 120 т солей аммония; о 40 т азотнокислого ангидрида;

о 1 т азотистокислого ангидрида; о 132тнефтепродуктов; о более 30 органического фосфора; о 6 т неорганического фосфора; о около 50 т железа; о 2 т фенолов;

о множество неидентифицированных соединений.

На границе города и в пределах Санкт-Петербурга вода Невы характеризуется как грязная - IV класс качества.

Протяженность водопроводной сети в Санкт-Петербурге составляет около 4000 км, канализационной сети - более 2500 км. Серьезной экологической проблемой мегаполиса является наличие более 500 прямых канализационных выпусков. Проведенные фундаментальные исследования невской воды в точках водозабора с целью установления химической природы и концентрации в них приоритетных для нашего города загрязнителей показали, что природные воды Невы имеют высокий показатель цветности, свидетельствующий о значительном содержании гуминовых кислот. Во всех пробах водопроводной воды обнаружено превышение нормативного значения перманганатной окисляемости

- 7 - 9 мг О2/л (норма 5 мг О2/л).

Самой грязной невская вода оказывается зимой и особенно в апреле, когда Нева питается не остатками полу-чистой ладожской воды, а чрезвычайно грязными водами рек Волхова и Сяси.

Вода Невы относится к низкоминерализованным; содержание тяжелых металлов не превышает норм, несмотря, на наличие в городе развитой металлообрабатывающей промышленности. Это объясняется большим водосбросом Невы - 80 км3/год и сильным разбавлением сточных вод. В неочищенной воде Невы были обнаружены: о фенол - 0,2 ПДК; о метафос - 0,001 ПДК; о линдан - 0,001 ПДК; о пестициды - 0,05 ПДК; о спирты С6-С10;

о антрацен, эфиры высших жирных кислот - в концентрациях,

значительно ниже ПДК.

Присутствия многих веществ из этого списка связано с загрязнением Невы нефтепродуктами и СПАВ.

На территории Ленинградской области имеется значительный запас наземных водных источников и ресурсов подземных пресных вод. В области насчитывается 1800 озер, около 50 тысяч водотоков, разведано 35 месторождений или участков подземных вод, вовлечено в эксплуатацию 21 месторождение и одно месторождение минеральных вод - Полюстровское.

В связи с высокой техногенной нагрузкой в ряде районов области отмечаются локальные очаги загрязнения подземных вод, наиболее крупный по площади участок зарегистрирован в г. Кингисеппе, в зоне влияния АО "Фосфорит".

Объем сточных вод, сбрасываемых в водные объекты Ленинградской области, составляет более 10 км3 в год. Более 7% этих вод загрязнены выше установленных норм. Исследования наличия загрязнений проводятся по содержанию тяжелых металлов, хлороргани-ческих соединений, нефтяных углеводородов, полициклических углеводородов, фенолов, а также синтетических поверхностно-активных веществ, биогенных соединений, аммония, фосфора, карбонатов, санитарно-бактериологических показателей. Установлено превышение предельно допустимых концентраций по некоторым тяжелым металлам.

Основными источниками загрязнений водных объектов Ленинградской области являются: ОАО “Светогорск” (65,94 млн. м3); ОАО “Сясьский ЦБК” (26,02 млн. м3); ФГУП НИТИ им. Александрова, г. Сосновый Бор (20,03 млн. м3); ООО “Выборгская целлюлоза”, пос. Советский (12,93 млн. м3), а также ОАО “Фосфорит”; АОЗТ “Кинеф”; ЛАЭС; ГРЭС-8; ГРЭС-19; ЖКХ городов Выборг, Колпино, Павловск и др.

Несмотря на имеющиеся системы водоподготовки, предназначенные для обеспечения населения водой в соответствии с нормами [3 - 4]. Многие районы Ленинградской области снабжаются водой недопустимо низкого ка-

чества. Наиболее сложная обстановка с качеством питьевой воды в поселке городского типа Лебяжье, в Бокситого-ском, Лужском, Кингисепском, Слан-цевском муниципальных районах.

Начальное загрязнение подземных вод (содержание компонентов выше фонового, но ниже ПДК) зафиксировано во всех незащищенных водоносных горизонтах и комплексах - грунтовых водах четвертичных отложений, трещинно-карстовых водах ордовика на Ижорском плато, подземных водах каменноугольных отложений на Карбоновом плато.

К причинам загрязнения следует отнести загрязнение атмосферных осадков, поверхности земли и верхней части зоны аэрации. Выброс в атмосферу диоксидов серы, азота, окиси углерода, сероводорода, органических соединений, аммиака, тяжелых металлов, а также ветровой перенос твердых продуктов (пыли, золы) - результата деятельности крупных предприятий области. Среди них особенно выделяются: «Пикалев-ское объединение Глинозем», Северная ТЭЦ, ООО «Фосфорит», АО Ленин-градсланец, «Сланцевский перерабатывающий завод» АОЗТ «КИНЕФ» и ГРЭС-19, целлюлозные комбинаты. Сельскохозяйственная деятельность также приводит к загрязнению подземных вод, прежде всего азотосодержащими компонентами. Объекты подземного захоронения промышленных отходов - полигон по захоронению промышленных химических отходов «Красный Бор», могильники радиоактивных отходов опытного завода РНЦ «Прикладная химия», а также подземное хранилище газа оказывают влияние на более глубокие горизонты.

На полигоне «Красный Бор» наблюдается систематический вынос подземными водами через неотектониче-ские зоны компонентов промхимотхо-дов из захороненных котлованов (картов) в юго-восточной части полигона. Уровень загрязнения окружающей среды по пяти компонентам (МН4, БПК, Mn, Fe, S04) характеризуется как экстремально высокий, по фенолам - высокий, по СПАВ и никелю - умеренный.

На ООО «Фосфорит» основными источники загрязнения являются шла-монакопители, отвалы фосфогипсов, огаркохранилище. На промплощадке в подземных водах ордовика и кембро-ордовика содержание аммония достигает 11160 мг/дм3, сульфатов - 24760 мг/дм3, минерализация - 55 г/дм3. Загрязнение проявляется локально в пределах горного отвода предприятия и не распространяется на региональный уровень.

Такие крупные предприятия - загрязнители геологической среды как АО “Ленинградсланец”, Сланцевский перерабатывающий завод, ПО “Глинозем” не имеют сети наблюдательных скважин.

На АО «Ленинградсланец» основными загрязняющими компонентами шахтных вод являются летучие фенолы и тяжелые металлы. Летучие фенолы в составе шахтных вод встречаются периодически, загрязнение носит кратковременный характер, концентрация достигает 5-10 ПДК. Источником фенольного загрязнения являются промышленные отходы сланцеперерабатывающего комбината и гидролиз горючих сланцев непосредственно в горных выработках. Содержание тяжелых металлов в составе шахтных вод постоянно повышается: барий, бериллий, кадмий, вольфрам на порядок превышают ПДК для питьевых вод. Очистка шахтных вод актуальна в связи с утверждением запасов питьевых вод для водоснабжения г. Сланцы на базе дренажных вод. В 2001г специалистами «Лени-градсланец» и института ВНИМИ разработана «Программа организации и ведения мониторинга Ленинградского месторождения горючих сланцев». Программа не финансируется. Эпизодически проводится опробование поверхностных водотоков и эксплуатационных скважин.

На ПО «Глинозем» отмечена повышенная минерализация, содержание натрия, калия, кадмия и свинца. В последующие годы опробование не проводилось.

Основные компоненты загрязнения целлюлозно-бумажных комбинатов

- лигносульфаты, тяжелые металлы, нефтепродукты, аммоний, сульфаты.

К региональному площадному загрязнению подземных вод приводит сельскохозяйственная деятельность. Сохраняется нитратное загрязнение подземных вод ордовикского комплекса на Ижорском плато, по отношения к фоновым показателям увеличены минерализация, хлор и сульфаты. Это связано с нерешенной проблемой утилизации отходов.

В целом, на территории Ленинградской области насчитывается 16 полигонов и 217 свалок бытовых, промышленных и строительных отходов. На территории предприятий имеется 15 шламонакопителей, 6 золоотвалов и 27 иных хранилищ промышленных отходов. Сведения о наблюдательной сети отсутствуют. Около 25% источников водоснабжения не отвечают санитарным нормам и правилам.

На сегодня выявлено 46 очагов и областей загрязнения подземных вод, в т.ч. на 16 водозаборах. Основными источниками загрязнения являются промышленные и сельскохозяйственные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды как четвертичных, так и всего комплекса дочетвертичных отложений. Компонентами загрязнения являются аммоний, кадмий, нефтепродукты, метан, нитраты, свинец и фенолы.

Подземные воды территории республики Карелия лишь на 8% являются защищенными или условно защищенными от поверхностного загрязнения. На остальной части подземные воды не защищены. Здесь зафиксировано 7 очагов загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды четвертичных, вендских отложений и водоносная зона трещинных пород фундамента. Компонентами загрязнения являются нефтепродукты (до 5,8 мг/дм3), аммоний (1,3 ПДК). Имеются местные загрязнения, глубиной до 15 м никелем (6 ПДК), свинцом (5 ПДК), медью (2,4 ПДК). В районе несанкционированных свалок г. Петрозаводска компонентами загрязнения подземных вод являются: окисляе-

мость до 4 ПДК, нефтепродукты 20 ПДК. Компонентами загрязнения подземных вод данного района являются также: барий, кадмий, алюминий, фтор, железо, марганец, полифосфаты.

На территории республики Коми выявлено 400 потенциальных объектов загрязнения окружающей среды. Это объекты газо- и нефтедобычи, газо- и нефтепереработки, угледобычи, соледобычи, закачки сточных вод, шламона-копители и промышленные свалки, животноводческие комплексы и пр. Выявлено 189 очагов и областей загрязнения подземных вод, в т.ч. на 113 эксплуатационных скважинах.

Содержание нефтепродуктов в груновых водах достигает 5-7 ПДК, фенолов - 5 ПДК. В зоне Хановейского могильника (полигона подземного ядерного взрыва в грунтовых водах показатели а-активности и [3-активности при некоторых измерениях достигали соответственно 22 ПДК и 3,9 ПДК. Компонентами загрязнения чрезвычайного класса опасности является бериллий, высокоопасного класса - алюминий, бор и барий. Из класса опасных компонентов зафиксированы аммоний, железо, марганец.

Наиболее распространенными по области источниками загрязнения Псковской области являются: свалки бытовых отходов, места складирования минеральных удобрений и ядохимикатов, склады ГСМ и навозохранилища. Крупная зона нитратного загрязнения грунтовых вод обнаружена на юге Псковской области и в бассейне р. Великой в районе г. Псков. Крупным источником загрязнения подземных вод саргаевско-даугавского и швянтойского водоносного комплекса в районе г. Пскова является свалка хозяйственнобытовых и промышленных отходов.

На территории Псковской области зафиксирован 21 очаг загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются свалки и сельскохозяйственные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды девонского водоносного комплекса. Компонентами загрязнения являются двуокись кремния, нефтепродукты, аммоний, фенолы и хлориды.

На территории Новгородской области насчитывается 48 объектов, оказывающих негативное влияние на геологическую среду. Наибольшее число потенциальных источников загрязнения в Солецком, Новгородском, Бо-ровичском и Старорусском районах. Наиболее распространенными источниками загрязнения являются необорудованные навозохранилища, свалки бытовых отходов, места складирования минеральных удобрений и ядохимикатов и склады ГСМ.

Загрязнению подвержены подземные воды девонского водоносного комплекса. Компонентами загрязнения являются двуокись кремния, нефтепродукты, аммоний, нитраты и хлориды. На водозаборах Гверстянка и Молочково в подземных водах зафиксированы компоненты чрезвычайно опасного и высокоопасного класса - ртуть и литий в количестве 2 - 10ПДК.

Потенциальными источниками загрязнения окружающей среды на территории Ненецкого АО, прежде всего, являются объекты газо- и нефтедобычи. В районе бурения нефтяных скважин в поверхностных водах увеличиваются минерализация, жесткость, реакция водной среды сдвигается в сторону щелочной. Появляются тяжелые металлы и нефтепродукты, увеличивается содержание серы, хлора, натрия, кальция, калия, железа в 2 раза выше фонового. В верхних слоях почвы накапливаются барий, стронций, свинец.

На территории НАО расположено 5 полигонов сбрасывания отделяющихся ступеней космических ракет и ракетного топлива. В результате в растениях, грибах, рыбе, воде происходит накапливание высокотоксичного химического соединения несимметричного диметилгидразина. Ядерные испытания, проводившиеся на Новой Земле с 1955 г по 1990-е годы, привели к радиоактивному загрязнению острова Вайгач, районов Амдермы, Каратайки, территории Карской тундры.

Выявлено 7 очагов и областей загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются объекты нефтедобычи, а также интенсивная эксплуатация подземных вод (подтяги-

вание некондиционных природных вод из других водоносных горизонтов). Загрязнению подвержены подземные воды четвертичных отложений. Компонентами загрязнения являются аммоний, железо и фосфаты.

Основными источниками загрязнения окружающей среды на территории Мурманской области являются предприятия горно-металлургического комплекса: ОАО «Кольская ГМК», комбинаты «Североникель» и «Печенгани-кель», ОАО «Апатит», ОАО «Ковдор-ский ГОК», Кандалакшский алюминиевый завод, ЗАО «Ловозерская горнообогатительная компания» и др. Приоритетные элементы загрязнители донных осадков и береговой зоны водоемов Мончегорского района - никель, медь, кобальт, для Апатитско-Кировского района более характерны фосфор, стронций, алюминий, фтор.

Территория промышленного района Никель-Заполярный относится к числу наиболее загрязненных районов области. Общая площадь загрязнения, связанного с деятельностью комбината «Печенганикель», составляет 11,2 тыс. км2. В почвах содержание никеля достигает 35 ПДК, меди до 76 ПДК, мышьяка до 5 ПДК.

На территории Мурманской области зафиксировано 18 очагов загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются промышленные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды четвертичных отложений и водоносных зон трещиноватости кристаллического фундамента. Компонентами загрязнения являются нефтепродукты, аммоний, нитраты, марганец, титан, железо и фенолы. На водозаборе г. Кировска в подземных водах четвертичных отложений зафиксирован алюминий - компонент высокого класса опасности.

На территории Калининградской области зафиксировано 77 очагов загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются коммунальные и сельскохозяйственные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды надморенных, моренных, межморенных и мелового водоносных горизонтов. Компонентами загрязнения

являются нефтепродукты, двуокись кремния, нитраты и аммоний. Из компонентов чрезвычайно опасного и высокоопасного класса зафиксированы бериллий и бромид.

На территории Вологодской области зафиксировано 14 очагов загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются промышленные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды надморенных, моренных, каменноугольных и пермских водоносных горизонтов. Компонентами загрязнения высокоопасного класса являются: алюминий, барий,

кадмий, нитрит, свинец, формальдегид и фтор. Компонентами загрязнения опасного класса являются: аммоний, железо, марганец, нитраты, хром, цинк и медь. Из компонентов умеренно опасного класса зафиксированы нефтепродукты, сульфаты, хлориды и фенолы.

Наиболее крупными объектами техногенного воздействия на все сферы окружающей среды являются Череповецкий промышленный узел и предприятие «Аммофос». На площади 60 км2 размещены предприятия черной металлургии, химического производства, стройиндустрии и централизованные свалки бытовых и промышленных отходов. Грунтовые воды характеризуются природным высоким содержанием железа, марганца, аммония, бария. Значительное влияние на почвогрунты оказывают газо-пылевые выбросы в атмосферу. Концентрация железа в воздухе в г. Череповце достигает 126 мкг/мЗ (3,2 ПДК), марганец - 1,6 мкг/м , барий -1,9 мкг/м3.

Предприятие «Аммофос» выпускает серную, фосфорную кислоты, фтористые соединения, минеральные удобрения. Основные отходы производства -промышленные сточные воды, шламо-накопители фосфогипса и масштабные выбросы в атмосферу элементов загрязнителей. Загрязнению подвержены в основном грунтовые воды. Загрязнение представлено веществами всех классов опасности с интенсивностью 10 - 250 ПДК. Азот аммонийный, цинк, сульфаты зафиксированы в подземных водах надморенных горизонтов в количестве 220 - 350 ПДК, кадмий 1180 ПДК. В

пермском (нижнеустьинском) водоносном комплексе сульфаты достигают 1,5 ПДК, нефтепродукты - 4 ПДК.

Негативное влияние на качество подземных вод Вологодской области оказывают самоизливающиеся скважины - идет образование оврагов, промоин и воронок на поверхности земли, заболачивается территория, нарушаются гидрохимические условия зоны аэрации, происходит изменение солевого состава грунтовых вод, вследствие са-моизлива минерализованных вод с глубинных горизонтов. Всего в Вологодской области выявлено 52 самоизли-вающиеся скважины.

Эколого-геологическая ситуация для 70% территории Архангельской области характеризуется как простая. Наиболее сложная ситуация сложилась в Приморском, Плесецком и Котласском районах и связана с объектами целлюлозно-бумажной, химической, машиностроительной, металлообрабатывающей и др. отраслями промышленности, объектами энергетики (ТЭЦ), космического обеспечения и обороны, предприятиями нефтепродуктообеспе-чения. Наиболее потенциально опасными объектами являются целлюлознобумажные комбинаты, космодром Плесецк, Севмашпредприятие, северодвинские предприятия - Звездочка, могильник токсичных отходов на Мироновой горе.

На территории Архангельской области зафиксировано 66 очагов загрязнения подземных вод. Основными источниками загрязнения являются промышленные объекты. Загрязнению подвержены подземные воды четвертичных, каменноугольных и пермских отложений. Компонентами загрязнения чрезвычайного класса опасности являются лигносульфоновые кислоты, высокоопасного класса - двуокись кремния, литий, кобальт, бор, формальдегид. Из класса опасных компонентов зафиксированы аммоний, железо, марганец, нитраты и сульфаты. Из умеренно опасных компонентов отмечены нефтепродукты, сульфаты и хлориды.

В табл. 1. приведены основные виды и концентрации загрязнений подземных вод Северо-Западного региона.

нииттс

ю

Архангельая область Мурманская область Псковская область Республика Коми Республика Карелия Ленин- градская область Санкт- Петер- бург пдк мг/л Субъекты РФ

я

а С я >н <1 8ы° о о И Н Й О ег ег ' 1

17,6 гтдк 8 Г 2 оо м § £ к, *п к> ъ" о ^°° 2 н- ^ *”* Й а\ § 00 ЁГ ^ 8ы°° Ионы аммо- ния Ш3

1,3 пдк к ^ •—* >пдк - Нитри- ты

2,3 ПДК ТІ & £ ЯшЧ. й ^ і ■£ Я о ^ Мине- рализа- ция

1,5-2 пдк >пдк к 5-00 1° и> и\ о Хлори- ды С1 Ьз 55

До 250 пдк 4,5-87 мг/дм3 6 ПДК 8 Я й о ^■2 10-142 пдк 0,3-4,8 мг/дм3 1-І £ >пдк >пдк о ы Нефте- продук- ты Со а 1 а

2ПДК 76- 122 пдк 2,4 пдк >пдк >пдк - Медь § 55 а<

7ПДК я я >пдк >пдк о о Свинец

->35- 46 пдк 6 пдк >пдк >пдк 0,02 Никель

1,7 пдк 27 ПДК Щ ю & к> 8ы° >пдк >пдк о ы Железо

* оЯн- 10-21 ПДК >пдк >пдк 0,001- 4 Фенолы

н

й.

о\

й

8

С

Р

в

л

-I

Я

О

я

£5

«

О

Я

в

п

Я

н

■о

£5

С

8

8

а

о

оэ

8

Ь

К>

£5

■о

а

и

Я

п

Я

я

а

о

ь

и

Л

2

а

Е

й

03

о

ь

О

л

03

л

■о

0

1

и>

£5

а

£5

ь

а

О

О

I

ГЪ

ві

Р4

П4

а

?!

О

0;

Г>

£

Г}

съ

« - О и 5 8 о п < >ПДК >ПДК >ПДК 2 ПДК

Вологодская область 220- 350 ПДК 220 -350 ПДК до 400ПД К 4 ПДК 1,2 г/дм3 1,3 ПДК 4 ПДК 126 мкг/м3 (3,2 ПДК)

Калининградская область 0,3 г/дм3 до 1,3 г/дм3 50 мг/дм 3 до 650 мг/дм3 3-24 ПДК

Новгородскя область ел й ^ й а Ю "§ 1 Ч Ч Э С" -5 ^ С ^ ^ § >ПДК >ПДК >ПДК

2. Анализ существующих методов и устройств, применяемых для очистки водных растворов и взвесей

Несмотря на то, что сейчас многие промышленные предприятия пытаются очистить свои стоки или сделать производственный цикл замкнутым, а производство пестицидов и других токсичных веществ запрещено, самым радикальным и быстрым решением проблемы загрязнения воды будет строительство дополнительных и более современных очистных сооружений. Как правило, современные очистные сооружения обеспечивают очистку сточных вод используя три последовательные стадии:

1. Первичная (механическая) очистка. Обычно на пути потока сточных вод устанавливаются решетки или сита, которые улавливают плавающие предметы и взвешенные частицы [5]. Затем песок и другие грубые неорганические частицы оседают в песколовках с наклонным дном или улавливаются ситами. Масла и жиры удаляются с по-

верхности воды специальными приспособлениями (нефтеловушками, жироловками и пр.). На некоторое время сточные воды перебрасываются в отстойники для осаждения мелких частиц. Свободноплавающие хлопьевидные частицы осаждают путем добавления химических коагулянтов. Полученный таким образом отстой, на 70% состоящий из органических веществ, пропускается через специальный железобетонный резервуар - метантанк, в котором он перерабатывается анаэробными бактериями. В результате образуются жидкий и газообразный метан, углекислый газ, а также минеральные твердые частицы. При отсутствии метантанка твердые отходы закапываются, сбрасываются на свалки, сжигаются (что приводит к загрязнению воздуха) или высушиваются и используются как гумус или удобрение.

2. Вторичная очистка. Вторичная очистка осуществляется в основном биологическими методами. Здесь используются аэробные бактерии для разложения взвешенной и растворенной органики. При этом главная задача за-

ключается в том, чтобы привести стоки в контакт с как можно большим числом бактерий в условиях хорошей аэрации, так как бактерии должны иметь возможность потреблять достаточное количество растворенного кислорода. Сточные воды пропускают через различные фильтры - песчаные, из щебня, гравия, керамзита или синтетических полимеров (при этом достигается такой же эффект, как и в процессе естественной очистки в русловом потоке, преодолевшем расстояние в несколько километров).

Другим методом вторичной очистки является продолжительное отстаивание воды в специальных прудах или лагунах (поля орошения или поля фильтрации), где водоросли потребляют углекислый газ и выделяют необходимый для разложения органики кислород. В этом случае загрязнение органическими соединениями снижается на 40

- 70%, но требуются определенные температурные условия и солнечное освещение.

3. Третичная очистка. Сточные воды, прошедшие первичную и вторичную очистку, еще содержат растворенные вещества, которые делают их практически непригодными для любых нужд, кроме орошения. Поэтому были разработаны и апробированы более совершенные методы очистки, предназначенные для удаления оставшихся загрязнителей. Такие медленно разлагающиеся органические соединения, как пестициды и фосфаты, удаляются фильтрацией прошедших вторичную очистку сточных вод через активированный (порошкообразный) древесный уголь, либо добавлением коагулянтов, способствующих агломерации мелких частиц и осаждению образовавшихся хлопьев, либо обработкой такими реагентами, которые обеспечивают окисление.

Растворенные неорганические вещества удаляются различными способами: ионным обменом растворённых ионов солей и металлов; химическим осаждением солей кальция и магния,

смягчающим воду (образующих налет на внутренних стенках котлов, цистерн и труб); изменением осмотического давления и усиленной фильтрацией воды через мембрану, которая задерживает концентрированные растворы питательных веществ - нитратов, фосфатов и пр.; выведением азота потоком воздуха при прохождении стоков через амми-ачно-десорбционную колонну и др.

Для удаления растворенных органических веществ, аммиака и катионов аммония их окисляют с помощью бактерий. Процесс протекает более интенсивно в условиях аэрации. Нитраты превращают в газообразный азот с использованием особых микроорганизмов. Соединения фосфора осаждают в виде малорастворимого ортофосфата кальция, который образуется при добавлении извести (оксида или гидроксида кальция).

После повторного отстаивания, поглощения оставшихся примесей активированным углем и дезинфекции сточные воды можно возвращать в природные водоемы или повторно использовать для хозяйственных нужд. Образовавшиеся твердые отходы высушивают, а затем сжигают или вывозят на утилизацию. Из содержащихся в них веществ можно получить горючие газы, удобрения и другие полезные продукты.

Для использования природной воды из других источников в качестве питьевой, ее предварительно очищают, при этом удаляются как болезнетворные организмы, так и вредные химические вещества. Кроме того, очистка воды предназначена для того, чтобы сделать ее приятной на вкус.

При очистке природной воды на станциях водоподготовки используется три основных стадии, первая из которых

- обеззараживание исходной воды газообразным хлором или раствором хлоратов. Для исключения статистического избытка аэробной микрофлоры и аэробных микроорганизмов и их размножения в развитой застойной сети водопод-готовки и водопровода, - на первой стадии обезвреживания воды создается из-

быток хлора в количестве, достаточном для его транзита по всем стадиям водо-подготовки вплоть до водопроводного крана у потребителя питьевой воды. Этот избыток хлора или гипохлорита хлора приводит к синтезу особо токсичных и канцерогенных хлорорганических соединений.

При стерилизации воды растворами преимущественно гипохлоритом натрия, в очищенной воде на выходе из водопроводного крана у потребителя гарантируется наличие гипохлорида натрия, следовых количеств хлора, хлоридов натрия, а также органических соединений хлора и гипохлоритов. Хлор и его органические соединения являются отравляющими и концерогенными веществами. Гипохлориты и их органические соединения являются тяжелыми физиологическими ядами, ослабляющих иммунный статус высших организмов, а также задерживающих их развитие, размножение, сокращают биологические сроки жизни и увеличивают смертность от инфекционных заболеваний. Хлориды щелочных металлов относятся к группе тяжелых физиологических ядов [3] и образуются в водных растворах при их электрохимической обработке традиционными технологиями. Поэтому для защиты жизни и здоровья человека санитарно-эпидемиологическими службами вводятся предельно допустимые концентрации (ПДК) хлора и хлорорганики и запрещается присутствие гипохлоритов даже в следовых концентрациях, в питьевой воде подаваемой населению через развлетв-ленную и протяженную водопроводную сеть, а так же в бутылированной воде, продаваемой через торговую сеть.

На второй стадии водоподготов-ки вводится вторая группа химических реагентов и синтезируются комплекс коагулянтов, обеспечивающих обеззараживание, дезодорацию и коагуляцию вредных примесей воды в дисперсные коллоидные седиментируемые и фильтруемые гель фракции нейтрализуемых и структурируемых вредных примесей природного и техногенного вещества.

В настоящее время в традиционных технологиях очистки питьевой воды в основном используются соединения алюминия: хлорид алюминия

(ЛЮЬ) и сернокислый алюминий Al2(SO4)3. К недостаткам этих технологий относится чрезвычайно ограниченный перечень удаляемых органически, комплексных соединений и взвешенных веществ, в том числе аэробной микрофлоры. Вторым, еще более тяжелым, недостатком этой технологии является создание в очищаемой природной воде алюминатов и гидроокисей алюминия, которые структурируют печень, почки и кроветворные органы, а также накапливаются в мозгу, вызывая тяжелые неизлечимые патологии от отравления мозга алюминием.

Третьей стадией очистки воды является отстаивание грубодисперсных взвесей и тонкое фильтрование на песчаных или гравийных фильтрах. Кубовые отстойные процессы производятся между стадией введения реагентов и песчаными фильтрами, в которых имеются большие емкости для реакционного коагуляционного дозревания смеси воды с реагентами. При этом возможно частичное удаление дисперсных вредных примесей отстаиванием с импульсным сбросом нижнего объема уплотненных осадков, что одновременно разрыхляет и выравнивает процесс седиментации в кубовых емкостях под слоем песчаных фильтров. На фильтрах так же накапливаются осадки, которые периодически сбрасываются из отстойников в режиме противотока чистой водой с синхронной УЗИ регенерацией фильтрующих элементов.

Осадки частично обезвоживаются на центрифугах и отправляются на свалки бытовых отходов Фугат возвращается на стадию реагентной очистки воды.

Данная технология водоподго-товки практически удовлетворяла человечество при заборе исходной воды из экологически чистых природных водоемов. В настоящее время, все водоемы, в том числе питьевого назначения за-

грязнены токсичными промышленными и бытовыми стоками, смывами с разветвленной сети дорог, ядовитыми химическими и аэрозольными атмосферными осадками и радионуклидами атомных электростанций.

Практически все станции водо-подготовки не очищают воду в достаточной степени традиционной технологией от всех стоков и выбросов в атмосферу.

3. Разработка и обоснование технологической схемы электрореагентной очистки питьевой воды

Важнейшим аспектом существования живого вещества и организмов является водная среда, как в виде Н-связанных водных ассоциатов субмолекул, органелл, клеток, организмов, так и виде внутри- и внеклеточной электролитической протоплазмы, а также всеобъемлющих водных растворов щелочных солей, комплексных солей амфо-терных и переменных металлов, органических кислот и оснований, широкого спектра элементоорганических соединений природной среды обитания, - являющихся питательной средой и матрицей жизни живых организмов и геобиосферы в целом.

Т. о. очистка и биологическое кондиционирование водных растворов и взвесей являет собой фундаментальную основу для решения широкого спектра экологических проблем и создания животворной природной окружающей среды обитания высших растений, животных и человека - в частности и геобиосферы - в целом.

Для решения поставленной задачи необходима разработка комплексной технологии физической, химической, электрохимической и биохимической трансформации и извлечения всей гаммы антропогенных и абиогенных веществ из водных растворов и взвесей, создающей основополагающий базис способов очистки, кондиционирования и производства высококачественной питьевой и агротехнической воды, как и экологически чистых осадков из природных водоемов и из общесплавных

сточных вод, а также подготовки моющих и элюирующих растворов, - для создания разноплановых способов, технологий и установок, используемых:

- для оздоровления естественных и техногенных водоемов;

- для получения высококачественной питьевой и технической воды;

- для кондиционирования и биологической адаптации водных растворов и фракционированных осадков в виде «чистого грунта» и «биологических удобрений», выделяемых из общесплавных стоков агротехнических и промышленных мегаполисов;

- наработки моечных и санитарно-гигиенических водных растворов для центров реабилитации человека, высших животных и растений, для поливки и помывки дорожных покрытий, панелей, зеленых насаждений и почвы;

- производства элюирующих водных растворов и композиций, обезвреживающих и обеззараживающих твердые, жидкие и газовые антропогенные отходы и выбросы жилых комплексов, промышленности и агротехнической переработки сырья.

В основу способов и устройств, обеспечивающих необходимое качество очищаемой воды, может быть положена традиционная гамма способов реагент-ной очистки водных растворов и взвесей с электрокатализом в целевых L-ячейках, в виде «электрореагентной технологии ЭТМА» [5]. Основу технологии составляют целевые природные реагентные смеси РС-1 и РС-2 и научно обоснованные технические параметры L-ячеек, выполненных на основе электродов из специальных металлокерамических сплавов.

Основной частью установок для очистки воды является миниатюрный проточный электрохимический реактор с металокерамическими электродами. Каждый микрообъем воды, протекающей в узких кольцевых камерах реактора, соприкасается с поверхностью электрода и подвергается воздействию электрического поля. При этом сетка водородных связей между молекулами воды разрыхляется, разупорядочивается, что облегчает ее использование клетками

живых организмов и ускоряет удаление биологических шлаков. При анодной обработке вода в течение долей секунды насыщается высокоактивными окислителями: С1О2 , С1О - , ЖЮ-, ЖЮ, O2,

O3, О-, ClO2-, H2O2, OH-. Их концентрация в зависимости от минерализации и скорости протока воды может изменяться от 15 до 150 мг/л. Из всех известных процессов разрушения органических веществ в воде, наиболее мощным является электролитическое и электрокаталитическое окисление у анода. Микроорганизмы всех видов и форм уничтожаются при анодной обработке воды, распадаясь на составляющие простые, нетоксичные и совершенно безопасные вещества, в частности, воду и углекислый газ. Также в анодной камере происходит разложение на простые вещества вредных органических примесей: фенолов, микробных токсинов и т.п. Высокий окислительновосстановительный потенциал воды в анодной камере и формы соединений активного хлора, образующиеся на аноде и участвующие в реакциях окисления, исключают образование токсичных хлорорганических веществ, в том числе диоксинов.

В каталитическом реакторе на поверхности гранул катализатора окислительно-восстановительных реакций, происходит разрушение соединений активного хлора (CЮ-,CЮ2, ClO3-, ClO2-, HClO- , НС10,), синтезированных в анодной камере электрохимического реактора, а также тех, которые присутствовали в исходной воде. Распад указанных соединений сопровождается образованием новых, высокоактивных ко-роткоживущих частиц (О-, O, Н, О-, OH-), участвующих в процессах дальнейшего доокисления органических примесей в воде. Вода после выхода из каталитического реактора насыщена кислородом и практически лишена растворенных соединений активного хлора. При анодной обработке вода в течение долей секунды обогащается высокоактивными восстановителями: ОН-, Н3О2, Н2О2, Н2. Это приводит к образованию

нерастворимых гидроксидов тяжелых металлов ( Men+ + nOH а Me(OH)n ). Кроме того, в катодной камере происходит прямое электролитическое и электрокаталитическое восстановление многозарядных катионов тяжелых металлов: Меп+ + е —» Ме0. Названные процессы снижают токсичность воды, обусловленную наличием ионов тяжелых металлов, в тысячи раз. После катодной обработки вода, не обладая избыточным количеством электронов, длительное время (до 48 часов) сохраняет свойства электропроводной среды, что обусловлено, структурной памятью на воздействие электронасыщенного электрического поля. Т.о., без каких-либо химических добавок, при сохранении полной биосовместимости, вода превращается в эффективный антиоксидант, способствующий, нормализации функций клеточных мембран организма человека и животных. Окислительновосстановительный потенциал катодно-обработанной воды приближается к соответствующему значению внутренней среды организма человека. Это позволяет нормализовать энергетический баланс организма и обеспечить благоприятные условия протекания всех жизненно важных биологических процессов.

Вода, полученная по данной технологии, не пригодна в качестве среды культивирования для всех видов микроорганизмов и вирусных инфекций из-за удаления из очищенной воды некоторых компонентов питательной среды для микроорганизмов, но не дефицитных для человека, так как человек и высшие животные в избытке получают эти микроэлементы и органические соединения из пищевых продуктов, употребляемых совместно с очищенной водой. Все виды микроорганизмов и простейших в данной чистой воде вырождаются, утилизируя собственные «запасы» органики и питательных солей, подвергаются спонтанному лизингу и выработке инертных метаболитов с выпадением остаточной косной структурирующей и связующей клеточной и внутриклеточной металлоорганики в безвредный гелевый осадок. Очищаемая

вода при этом сохраняет свои питьевые свойства в соответствии со стандартами [3 - 4].

Очищенная по данной технологии питьевая вода не нуждается в применении консервантов и пригодна для хранения без ограничения срока годности. Эта вода всегда приятна на вкус и оказывает оздоравливающее и гигиеническое воздействие при всех известных традиционных, пищевых и медицинских

способах ее применения и использования.

Принцип действия системы элек-трореагентной очистки и коддициони-рования питьевой воды рассмотрим на примере разработанного бытового аппарата доочистки водопроводной воды (рис. 1).

Рисунок 1 - Технологическая схема аппарата дехлоривания и кондиции состава водопроводной воды: ЭХР - электрохимический реактор; ЩС - щелочной смеситель титрующего реагента; БФ - блок фильтрации; Б - резервуар чистой воды.

Технологическая схема аппарата (рис 1) предусматривает постадийное введение реагентных смесей РС-1 и РС-

II, обеспечивающих проведение реакций электрохимического катализа, реакций обезвреживания и обеззараживания большой группы вредных примесей природной воды, загрязненной промышленными и бытовыми отходами, а также атмосферными осадками токсичных промышленных и космических аэрозолей.

Компановка аппаратурного и приборного оснащения (рис. 2.) обеспечивает размещение «очистителя воды» производительностью до 400л/час в шкафчике 200x500x600 мм в настенном исполнении с подключение к электрической розетке, водопроводу и фановой трубе.

Разработана технологическая схема промышленной установки очистки воды из природных источников в производственных установках кондиционирования пресных ЭРО-ПВ0,5...400 и соленых ЭРО-МВ2.. .400 водных растворов и взвесей.

Рисунок 2 - Компановочная схема бытового очистителя водопроводной воды:

ЭХР - электрохимический реактор; СН -сруйный насос - смеситель реакционной смеси; ЩС - щелочной смеситель титрующего реагента РС; БФ - блок патронных фильтров с УЗИ регенерацией; РС1 и РС2 -емкости с реагентными смесями; НС- перистальтические дозирующие насосы с контроллерами рН реакционной смеси очищаемой воды с дозируемыми реагентами.

Основу технологии также составляют целевые природные РС-1 и РС-2 реагентные смеси и научно обоснованные технические параметры L-ячеек на основе электродов из специальных металлокерамических сплавов МЖУК-ФЭ.

Технология очистки воды из природных водоемов полностью совпадает с технологией доочистки водопроводной воды. Более того, очистка и кондиционирование воды из природных водоемов по электрореагентной технологии, более эффективны, в то время как исходную водопроводную воду хлорируют, что увеличивает растворимость практически всех вредных токсичных органических соединений и ионов тяжелых металлов, т.е. затрудняет их удаление из раствора. Здесь для увеличения производительности установки в целом, произведено разобщения некоторых стадий электрореагентной обработки по различным аппаратам целевого назначения. К примеру, в первичный реактор ЭРО-1 встроен осевой насос для многократной рециркуляции реагентной смеси через электрохимические L-ячейки, что пропорционально увеличивает его производительность. Разделение стадии выделения осадков на грубые - в кубовом отстойнике, и на тонкие - в патронных фильтрах, многократно сокращает объем аппаратов для выделения коллоидных и дисперсных примесей из очищаемой реагентной смеси.

Линия аппаратов содержит также генератор пергидрата хлора, вместо традиционных хлораторных или вводимых в настоящее время генераторов гипохлорита, который, как уже выше сказано, относится к группе тяжелых физиологических ядов.

Основными функциональными блоками лабораторных установок являются: электрохимические реакторы,

струйные смесители и струйные флотаторы, кубовые отстойники, химически модифицированные патронные и насыпные фильтры, специализированные импульсные источники питания, контрольно-измерительные приборы и автоматика с микропроцессорными блоками и компьютерным обеспечением дистанционного управления.

Для детоксикации, стерилизации, дезодорации и обесцвечивания очищаемой воды разработан генератор пергид-рата хлора «СТЕРИЛ 2-400» широкого спектра действия.

Литература

1. http://www.priroda.ru/regions/water

2. Моисеева Н.И. Любицкий Р.Е. Воздействие гелиогеофизических факторов на организм человека. Проблемы космической биологии. Л. Наука, 1986, т.53, 136с.

3. ГОСТ Р 51232-98. "Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества".

4. СанПиН 2.1.4.1074-01. "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения"

5. Лепеш Г.В., Смирнова Е.С., Хлыстиков С.Р. Очистка сточных вод от механических загрязнений. / Труды Научно-практического семинара межд. экологич. Форума 13-15 марта 2007 г. «Экологическое благоустройство жилых территорий крупных городов России». Санкт-Петербург, 2007 , стр. 130 - 140.

6. Матвеенко А.П. Электореагентная техноло-

гия очистки и кондиции водных растворов и коллоидных ассоциатов./ Технико-

технологические проблемы сервиса. №2(8) 2009. с. 50 - 54 .

1 Лепеш Григорий Васильевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сервис торгового оборудования и бытовой техники» СПбГУСЭ. Тел.: (812)362-33-27; + 7 921

751 28 29; E-mail:gregoryl(a),yandex. т.

2 Матвенко Александр Петрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Сервис торгового оборудования и бытовой техники». Тел.: +7 911 1443927, Е-mail: a/matveenko(a),bk.ru

3 Носов Эдуард Станиславович, аспирант кафедры «Сервис торгового оборудования и бытовой техники». Тел.:+ 7 962 7259409