Научная статья на тему 'ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ КОМПАКТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ'

ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ КОМПАКТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
64
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОДЗЕМНАЯ ВОДА / ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ / ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ / АЭРАЦИЯ / ДЕГАЗАЦИЯ / ЖЕЛЕЗОБАКТЕРИИ / КОМПАКТНАЯ ВОДООЧИСТНАЯ УСТАНОВКА / GROUNDWATER / TREATMENT TECHNOLOGY / DEFERIZATION / AERATION / DEGASSING / COMPACT IRON BACTERIA / GROUNDWATER TREATMENT UNIT

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Говорова Ж.М., Семеновых В.А., Говоров О.Б.

В статье приведен анализ данных по качеству подземной воды различных водоисточников и специфических требований, предъявляемых к водоочистным установкам. Результаты исследований структуры и состава осадка действующих станций обезжелезивания показали, что в осадке обнаруживаются чехлы и волоконца железобактерий, участвующих в процессе биологического обезжелезивания. Показаны предпосылки к разработке компактной водоочистной установки и предложена новая конструкция установки, в которой процесс аэрации, дегазации и фильтрования осуществляется в одном корпусе.

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

PREREQUISITES OF THE DEVELOPMENT OF COMPACT GROUNDWATER TREATMENT UNIT

The article provides an analysis of data on the quality of underground water of various water sources and the specific requirements for water treatment plants. The results of studies of the structure and composition of the sludge of existing deferrization stations showed that in the sludge found covers and fibrous iron bacteria involved in the process of biological deferrization. The prerequisites for the development of a compact water treatment plant are shown and a new design of a compact plant in which aeration, degassing and filtering is carried out in one housing is proposed.

Текст научной работы на тему «ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ КОМПАКТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ»

ON THE CONSTRUCTION OF SPORTS FACILITIES IN RURAL AREAS R.V. Efremov*, YU.G. Vinyarskij**, V.E. Coj*

*Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), Moscow **The Russian academy of painting, sculpturing and architecture of Ilya Glazunov (The Russian academy of Ilya Glazunov), Moscow

Abstract.

The article deals with issues related to the construction of sports facilities in rural areas. Information is given about the need for the design and construction of such structures. It is argued that the construction of outdoor sports facilities can reduce capital costs, allowing both summer and

Key words:

sports facilities, architectural appearance, construction, engineering equipment of buildings, structures, rural area, city.. Date of receipt in edition: 15.02.20 Date o f acceptance for printing: 17.02.20

winter games to be held.

It is proposed to use simple structures, as well as developments of modern architectural appearance taking into account modern trends to create a better artistic expression of public spaces, taking into account the trend of rural development.

УДК 628.16

ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ КОМПАКТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ

Ж.М. Говорова*, В.А. Семеновых*, О.Б. Говоров**

*Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский

Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), г. Москва ** Акционерное общество «МосводоканалНИИпроект», г. Москва

Аннотация.

В статье приведен анализ данных по качеству подземной воды различных водоисточников и специфических требований, предъявляемых к водоочистным установкам. Результаты исследований структуры и состава осадка действующих станций обезжелезивания показали, что в осадке обнаруживаются чехлы и волоконца железобактерий, участвующих в процессе биологического обезжелезивания. Показаны предпосылки к разработке компактной водоочистной установки и предложена новая конструкция установки, в которой процесс аэрации, дегазации и фильтрования осуществляется в одном корпусе.

Keywords:

подземная вода, технология очистки, обезжелезивание, аэрация, дегазация, железобактерии, компактная водоочистная установка. История статьи: Дата поступления в редакцию: 14.01.20

Дата принятия к печати: 17.01.20

Реализация национального проекта «Экология», нацеленного на повышение качества питьевой воды для населения, и, в частности, для жителей населенных пунктов, не оборудованных современными системами централизованного водоснабжения должна осуществляться путем модернизации систем водоснабжения с использованием перспективных технологий водоподготовки. В связи с этим внедрение таких технологий в ЖКХ по указанному направлению является актуальной задачей для регионов РФ, использующих в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения подземные воды.

Потребителями воды подземных водоисточников для хозяйственно-питьевых нужд являются не только крупные города и населенные пункты, но и в современных условиях устойчивой тенденции малоэтажного строительства небольшие жилые поселки, новые микрорайоны, состоящие из зданий с индивидуальными тепловыми пунктами и водозаборных узлов, включающих одну или несколько водозаборных скважин. Отдельно следует упомянуть аналогичные объекты железнодорожной отрасли, использующие децентрализованную систему водоснабжения из подземных водоисточников.

При обосновании в этом случае существующих и разработке новых технологий, наряду с учетом их рациональной области применения, необходимо принимать во внимание некоторые особенности, например, компактность водоочистных установок и оборудования, размеры помещений, ограниченных по высоте и площади для размещения водоочистного оборудования, автономность работы станций, отсутствие постоянного эксплуатационного персонала и др.

Вода подземных водоисточников, используемых для хозяйственно-питьевых нужд различных групп водопотребителей на примере железнодорожной отрасли характеризуется разнообразным физико-химическим составом. Выполненный нами анализ многолетних данных за период с 2012 по 2019 гг. по качеству подземных вод на примере объектов Горьковской, Октябрьской, Красноярской, Свердловской, Дальневосточной и Забайкальской железных дорог показал, что основными компонентами подземных вод является железо (5,6-14,4 мг/дм3) и марганец (0,01-5,5 мг/дм3). Из органолептических показателей не соответствует нормативам запах, мутность и цветность воды. Интенсивность сероводородного запаха достигает 3 балла, мутность в отдельных случаях — 28,9 ПДК, цветность варьирует в пределах от 1 до 55,9 град. ПКШ. Водородный показатель изменяется от 6,6 до 8,04, концентрация хлоридов не превышает 145,8 мг/дм3, сульфатов — 140,7 мг/дм3. Сухой остаток изменяется в пределах от 160,8 до 914 мг/дм3. Фториды присутствуют в количестве от 0,13 до 2,58 мг/дм3. Нередко в подземной воде присутствуют соли жесткости (до 15,2 оЖ) и органические загрязнения, оцениваемые по показателю окисляемость (0,4-9,4 мгО/дм3). Концентрация азота аммонийного, нитритов и нитратов не превышает соответственно 2,5; 2,0 и 12,4 мг/дм3. Подземные воды, в отличие от природных поверхностных вод рек, озер, водохранилищ являются более защищенными от воздействия антропогенной и техногенной нагрузки и менее подвержены бактериальному загрязнению. В большинстве случаев в воде значение ОМЧ не превышает ПДК, а ОКБ и ТКБ отсутствуют.

Технология очистки подземной воды с учетом вышеприведенных данных должна предусматривать дегазацию, осветление, обезжелезивание и обеззараживание воды. В этом случае предпочтение следует отдавать безреагентным методам обезжелезивания [1, 2]. Если вода характеризуется наличием органоминеральных комплексов железа обосновано применение технологии, включающей, например, озонирование воды. В каждом конкретном случае требуется проведение предпроектных исследований на реальной подземной воде и пробная апробация в условиях действующих водозаборов.

Одним из распространенных методов обезжелезивания, имеющих рациональную область применения является метод упрощенной аэрации с последующим фильтрованием через инертные загрузки. В качестве аэрационных устройств в одноступенчатых технологических схемах нашли применение аэратор-дегазатор, аэрационная колонна, водовоздушный эжектор, устанавливаемый на подводящем трубопроводе (или компрессор) [1, 2], в двухступенчатых схемах — биореактор со струйной вакуумной эжекцией [3]. В качестве фильтровальных сооружений используются скорые фильтры с различными видами фильтрующих загрузок.

По данным [1, 3, 4] в толще загрузки фильтров могут одновременно протекать процессы как физико-химического, так и биологического обезжелезивания, степень эффективности которых различается.

03

г

м О

-I

м

Э СО

I

и а

со О а О со

О |_

ш

к

X

а

0

1

га н

* 1 .0 I

£0 Ь

О % с

о

X

ш

ш

и

< £ « £

<* &

со

о

а

О со О

т га а

х

Биологическое обезжелезивание основывается на способности бактерий окислять двухвалентное железо и марганец различными ферментами и биополимерами. Подтверждением протекающих биологических процессов служат полученные нами данные по микроскопическому исследованию осадков действующих станций обезжелезивания, в которых были обнаружены выделяемые железобактериями волоконца, чехлы и оболочки (рис. 1). Состав осадка определяли с использованием сканирующего электронного микроскопа. В осадке промывных вод преобладает железо (34,91...59,09 %), кислород (23,50...44,96 %) и углерод (5,28...7,53 %). Встречается также азот (1,05.1,95 %), фосфор (до 3,26%), кремний (1,46.1,94 %) и марганец (0,2.0,26 %).

Рис. 1. Микрофотографии осадка, выделенного из промывной воды фильтров (10-30 мкм)

Промышленные станции обезжелезивания, как правило, оборудованы фильтрами, высота которых достигает от 3,5 до 5,5 м в зависимости от применяемой технологии. Однако при небольших производи-тельностях станций (установок) в стесненных условиях (по высоте и габаритам помещений) размещение таких сооружений без нарушения технологического процесса технически невозможно и требует разработки новых технологических решений.

Исключить дополнительные аэрационные устройства, насосы подкачки, промывные насосы и емкости для хранения промывной воды, интенсифицировать процесс аэрации-дегазации, повысить эффективность очистки и обеспечить рассмотренные выше специфические требования, позволит разработка новой компактной установки [5].

Отличительной особенностью водоочистной установки является то, что процесс аэрации, дегазации и фильтрования осуществляется в одну ступень в едином корпусе. Подземная вода подается на установку через эжектор. Аэрация и дегазация достигаются за счет тангенциальной подачи водо-воздушной смеси через специальную насадку на трубопроводе подачи исходной воды и закручивание потока, а также веерный выход воды в зону аэрации. Нисходящее фильтрование воды осуществляется с уменьшающейся по ходу движения скоростью через слой плавающей полимерной загрузки, обладающей развитой удельной поверхностью, что создает благоприятные условия для биологического обезжелезивания воды за счет жизнедеятельности железобактерий, иммобилизованных на поверхности загрузки. Промывка фильтрующей загрузки осуществляется исходной водой.

Выводы. Оценка данных по качеству воды подземных водоисточников, выявление приоритетных загрязняющих веществ, изучение особенностей и специфических требований, предъявляемых к водоочистным сооружениям (установкам) небольшой производительности, а также собственные исследования структуры и состава осадков действующих станций обезжелезивания явились предпосылками для разработки новой компактной установки для обезжелезивания воды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Николадзе Г.И. Улучшение качества подземных вод. М., Стройиздат, 1987. 240 с.

2. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: в 3 т. Т. 2. Очистка и кондиционирование природных вод. — изд. 3-е, перераб. и доп.: Учебное пособие. М., Изд-во АСВ, 2010. 552 с.

3. ГовороваЖ.М., Говоров О.Б. Исследование и опыт внедрения технологии обезжелезивания и умягчения подземной воды в Московской области // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 9. С. 6-15.

4. Муше П., Герасимов Т.Н. Биологическая деферризация воды: обоснование и реализация // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. № 11. Ч.2. С. 40-47; № 12. С.35-39.

5. Патент РФ на изобретение № 2641132. Установка для очистки подземных вод» / Говоров О.Б., Семеновых В.А., Говорова Ж.М. Бюл. № 2 от 16.01.2018 г.

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Ж.М. Говорова, В.А. Семеновых, О.Б. Говоров. Предпосылки к разработке компактной установки для очистки подземной воды. — Системные технологии. — 2020. — № 34. — С. 28—31.

PREREQUISITES OF THE DEVELOPMENT OF COMPACT GROUNDWATER TREATMENT UNIT Zh.M. Govorova*, V.A. Semenovykh*, O.B. Govorov**

*Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), Moscow

**«MosvodokanalMIproject» JSC

Abstract.

The article provides an analysis of data on the quality of underground water of various water sources and the specific requirements for water treatment plants. The results of studies of the structure and composition of the sludge of existing deferrization stations showed that in the sludge found covers and fibrous iron

Key words:

groundwater, treatment technology, defer-ization, aeration, degassing, compact iron bacteria, groundwater treatment unit. Date of receipt in edition: 14.01.20 Date o f acceptance for printing: 17.01.20

bacteria involved in the process of biological deferrization.

The prerequisites for the development of a compact water treatment plant are shown and a new design of a compact plant in which aeration, degassing and filtering is carried out in one housing is proposed.

z

м О

-I

м

D CD

УДК 69

ПЛОЩАДЬ, ЕЕ СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ

М.А. Беседина, Е.А. Давыдова, О. И. Калинина Российский университет дружбы народов, Москва

Аннотация

В статье рассматривается городская площадь как самостоятельный градообразующий элемент, их разновидности по форме, композиции, функции, форме собственности начиная с момента появления первых городов и заканчивая нашим временем. Поднимается проблема взаимосвязи в рамках цепочки «история-архитектура-общество», а также феномен «архитектура как политико-общественный инструмент», включая возможности влияния пространства на человека посредством архитектурных пространств.

Keywords:

городское планирование, городское пространство, конфигурация, мульти-функциональность, площадь, функциональное зонирование, назначение. История статьи: Дата поступления в редакцию; 21.02.20

Дата принятия к печати: 23.02.20

0

1 1 CQ J

0 *

m *

< s

Ч га

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

. со

<

. о

ш >s

< и

1 °

s <и

ш >

ш ш

га

п

Z С

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.