CC BY
17
экономики сборник статей к международной научно-практической конференции. Редколлегия: И. Ю. Скляров. 2009. С. 189-192. 3.Профессиональное суждение бухгалтера как способ обеспечения формирования достоверной информации Сытник О.Е. В сборнике: Экономика регионов России: анализ современного состояния и перспективы развития Сборник научных трудов по материалам Ежегодной 69 -й научно-практической конференции, посвященной 75-летию СтГАУ. 2005. С. 54-59.
УДК 628.16.066.1
Белякова А.Н. магистрант
2 курс, факультет «Инженерных систем и природоохранного строительства»
АСИ СамГТУ Россия, г. Самара Колыфанова Е. К. магистрант
2 курс, факультет «Инженерных систем и природоохранного строительства»
АСИ СамГТУ Россия, г. Самара ЗЕРНИСТЫЕ ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ
ВОДЫ
Аннотация: В данной статье рассмотрены зернистые фильтрующие материалы: дробленый керамзит и плавающая загрузка из пенополистирола, применяемые для очистки воды. Описаны способы получения предложенных материалов, представлены требования, которые необходимо учитывать при подборе загрузки фильтров. Отмечена стабильность структурных и гидравлических характеристик керамзитовой загрузки в процессе длительной эксплуатации. Выявлены положительные свойства пенополистироловой фильтрующей плавающей загрузки.
Ключевые слова: водоподготовка, водопроводные фильтры, зернистая загрузка, пенополистирол, керамзит.
Belyakova A. N. Undergraduate
2 course, faculty "Engineering systems and environmental construction"
ASI SamSTU Russia, Samara Kolyvanova E. K. Undergraduate
2 course, faculty "Engineering systems and environmental construction"
ASI SamSTU Russia, Samara
GRANULAR FILTER MATERIALS FOR WATER PURIFICATION
Abstract: this article describes the granular filter materials: crushed expanded clay and floating loading of polystyrene, used for water purification. escribed ways of receipt of the proposed materials, the requirements that must be considered when selecting download filters. Marked structural stability and hydraulic characteristics of the clay loading in the lengthy operate. Positive properties of Styrofoam floating filter loading.
Key words: water treatment, water filters, granular loading, expanded polystyrene, expanded clay.
В настоящее время проблема качественной очистки воды природных источников для питьевых и хозяйственно - бытовых целей стоит наиболее остро благодаря большому количеству заводов и фабрик, добычи и переработки полезных ископаемых, радиоактивных отходов атомной промышленности и недостаточно очищенным коммунальным сельскохозяйственным сточным водам, которые попадают в подземные и поверхностные источники водоснабжения. Так, например качество воды в Саратовском водохранилище крупнейшей реки России Волге в настоящее время ухудшается [1]. В последнее время идет интенсивное отчуждение берегов и рек, озер и хранилищ под частную коттеджную застройку, это сопровождается сведением лесов, что приводит к изменению водно-физических свойств грунтов, снижению ассимиляционной способности почв и, как следствие, снижению естественной самоочищающейся способности прибрежных территорий [5].
Упадком сырьевых запасов природных фильтрующих материалов требует поиска альтернативных фильтрующих материалов. Например, использование дробленых горелых пород повышает производительность скорых фильтров до 35 % [2].
Загрузка зернистых фильтров подразделяется на тяжелую и плавающую, что в свою очередь влияет на конструкцию фильтра (отсутствие поддерживающих гравийно-щебеночных слоев) и на технологическое оформление процесса фильтрования, в том числе, возможность совмещения в одном сооружении нескольких технологических процессов (двухступенчатого фильтрования, отстаивания и регенерации загрузки), а так же специальных насосов и резервуаров для подачи и хранения чистой промывной воды [4].
При выборе фильтрующего материала предусматривается проверка его на химическую стойкость в щелочной, кислой и нейтральной средах по приросту сухого остатка, окисляемости и по содержанию кремнекислоты. По химической стойкости материал должен удовлетворять следующим требованиям: прирост сухого остатка не более 20 мг/л, окисляемость не более 10 мг/л, содержание кремнекислоты не более 10 мг/л. Механическая прочность фильтрующего материала определяется по двум показателям: истираемость не более 0,5 %, измельчаемость не более 4 %. Кроме технических требований фильтрующие материалы, используемые в хозяйственно - питьевом водоснабжении, проходят санитарно -
гигиеническую оценку по микроэлементам, переходящим в воду (бериллий, молибден, мышьяк, алюминий, хром, кобальт, свинец, серебро, марганец, медь, железо, стронций) [8].
В настоящее время широко известен и распространен фильтрующий материал - дробленый керамзит.
Керамзитовая загрузка фильтров получается путем дробления гранулированного керамзита и последующего рассеивания его по фракциям. Дробленые керамзиты разрешены Минздравом СССР химически стойки в кислых, щелочных и нейтральных средах. Их механическая прочность отвечает требованиям к фильтрующим материалам [6,3].
Керамзитовая загрузка позволяет улучшить технологические показатели фильтров при лучших качествах фильтрата: вдвое повысить скорость фильтрации и в 2,5 раза производительность фильтроцикла, уменьшить также удельные потери напора и в 1,5 раза снизить удельный расход воды на промывку.
Исследования санитарно - гигиенической надежности дробленого керамзита показали, что он не ухудшает органолептические свойства воды (запах, привкус, цветность, прозрачность, оптическую плотность) и не изменяет бактериологический состав воды (по коли - индексу и микробному числу). Не изменяет химического состава воды (рН, бихроматная окисляемость, содержание непредельных углеводородов) [7].
Результаты этих исследований легли в основу согласований санитарных органов по применению дробленого керамзита для подготовки воды [11].
К плавающим фильтрующим зернистым материалам относятся зерна или гранулы с замкнуто-ячеистыми порами, диаметр которых составляет 312 мм. В качестве фильтрующих загрузок применяют такие полимерные материалы как фторопласт, дробленый пенополеуретан, гранулированный стеклопор, дробленый пенопропилен.
Исходным материалом для фильтрующей плавающей загрузке являются дробленые и недробленые гранулы полистирола марки ПСВи ее модификации. Для приготовления недробленых гранул необходимо их вспенивание в кипящей воде, паре (при температуре 105оС)или токами высоких частот. Вследствие чего, низкокипящий парообразователь, из которого состоит полистирол, испаряется и образует внутри гранул микроскопические, замкнуто-ячеистые поры, а сами гранулы увеличиваются в размерах в 3-4 раза. В результате объем пористых ячеек в грануле достигает 98 % ее объема, что дает возможность придать малую плотность вспененным гранулам (0,7-0,01 г/см3). После вспенивания фильтрующую загрузку промывают холодной водой для избегания слипания гранул. От регулирования температуры, продолжительности вспенивания и разных по величине исходных гранул получают совершенно разную крупность загрузки [9, 10].
Большое внимание к пенополистироловой фильтрующей плавающей загрузке привлекли ее положительные свойства: биологическая устойчивость (она не подвержена действию грибков, микроорганизмов и мхов, которые способны образовывать на ней свои колонии; зарастание фитопланктоном возможно только при длительном простое, солнечном воздействии и прогрева); долговечность (большой диапазон изменения температуры жидкости без негативных влияния на материал); устойчивость к действию растворителей (спиртов, алифатических углеводородов и простых эфиров).
Выводы. От вида фильтрующей загрузки зависит технологическое оформление процесса фильтрования. Фильтрующий материал для водопроводных фильтров должен пройти проверку на химическую, механическую прочность, а также санитарно - гигиеническую оценку по микроэлементам. Рассмотренные зернистые материалы соответствуют требованиям и не ухудшают качество очистки воды.
Использованные источники: 1.Черносвитов М.Д. Показатели качества воды Саратовского водохранилища // Тезисы докладов XXXI Самарской областной студенческой научной конференции. 2005.Ч. 1. С. 137
2.Сколубович Ю.Л., Войтов Е.Л., Никитин А.М. Повышение эффективности работы водопроводной станции // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 2.С. 21-25.
3.Сперанский, П.В. Исследование местных зернистых материалов Уральского региона с целью их использования в качестве загрузки водоочистных фильтров: дис. ... канд. техн.наук / П.В. Сперанский. -Екатеринбург, 2001 - 186 с.
4.Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры. М.: Стройиздат, 1992. 176 с.
5.Шушкевич Е.В. Влияние экологического состояния водоисточников на водоснабжение мегаполиса // Водоснабжение и санитарная техника. 2010. №8. С. 27-30.
6.Аюкаев Р. И., Мильцер В. З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды: Справочное пособие. - Л.: Стройиздат, Ленинград. отд-ние, 1985. - 120 с.
7.Мартенсен В.Н., Стрелков А.К., Шандалов С.Н., Быкова П.Г. Дробленый керамзит и опыт применения высокопористых фильтрующих материалов. Учебное пособие. Куйбышев, 1986. - 84 с.
8.Стрелков, А.К. Выбор фильтрующего материала для водопроводных очистных сооружений / А.К. Стрелков, Н.А. Атанов, П.Г. Быкова // Водоснабжение и санитарная техника. - 2006. - № 9 ч.2. - С. 13 - 16.
9.Аюкаев Р.И., Мильцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды: Справочное пособие. Л.: Стройиздат, Ленинград.отд., 1985. 120 с.
10.Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры. М.: Стройиздат, 1992. 176 с.
11.Технические указания на проектирование, устройство и эксплуатацию фильтров с загрузкой из керамзита и горелых пород. М.: ОНТИ АКХ им. К. Д. Памфилова, 1970. - 15 с.
УДК 628.1
Белякова А.Н. магистрант
2 курс, факультет «Инженерных систем и природоохранного строительства» Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»
АСИ СамГТУ Россия, г. Самара Научный руководитель: Быкова П.Г. доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение»
АСИ СамГТУ Россия, г. Самара ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЗЕРНИСТОМУ ФИЛЬТРУЮЩЕМУ МАТЕРИАЛУ ПРИ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИИ
ВОДЫ
Аннотация: В данной статье представлены результаты патентного поиска по теме зернистый фильтрующий материал при обезжелезивании воды.
Патентный поиск осуществлялся по классам: B01D 24/00 «Фильтры, содержащие сыпучий фильтрующий материал, т. е. фильтрующий материал без какого либо связующего между его отдельными частицами или волокнами», C02F 1/00 «Обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод», CO2F 1/28 «Обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод сорбцией», CO2F 1/64 «Обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод удалением специфических растворенных соединений кремния, соединения тяжелых металлов, железа или марганца».
Ключевые слова: патентные исследования, зернистая загрузка, изобретение, результаты поиска.
Belyakov a A. N. Undergraduate
2 course, faculty "Engineering systems and environmental construction"
Departmentof "Watersupply andSewerage"
ASI SamSTU Russia, Samara Supervisor: P. G. Bykova associate Professor of the Department "Water supply and Sewerage"
ASI SamSTU Russia, Samara
