Модульные установки коалесцентно-сорбционной очистки вод промышленно-бытового назначения

Важнейшим ресурсом на Земле является вода. Обладая 40 %-ными запасами всей чистой воды на Земле, Россия пока еще не может обеспечить удовлетворительное качество воды во многих регионах при потреблении. Это объясняется многими факторами:

• отсутствием  компактных и  доступных для  широких слоев средств очистки;
• несовершенством и  изношенностью существующих водозаборных устройств;
• недоработками в заложенных проектных решениях;
• недостаточной квалификацией персонала и несовершенством используемого оборудования;
• сложившейся инфраструктурой промышленных и жилых объектов;
• отсутствием контроля  (в ряде случаев) используемых водных ресурсов.

Мониторинг  состояния водопотребления в 75 городах России,  по данным НИИ экологии,  показал,  что только 1 % отечественной водопроводной воды соответствует международным отраслевым стандартам, остальную же можно использовать только после кипячения и глубокой очистки.

В сельской  местности  водой низкого  качества пользуется порядка 45 % населения, и основная доля падает на использование воды из децентрализованных источников.

В настоящее время потребление  качественной  воды становится насущной потребностью,  а очистка воды – безальтернативной необходимостью, включающей возможные стадии ультрафильтрации и даже нано-фильтрации в зависимости от ее исходного состояния.

Состояние потребления качественной питьевой воды, особенно для районов с высокой концентрацией промышленных и сельскохозяйственных предприятий, также остается крайне напряженным, так как результаты деятельности последних в большей своей части отрицательно сказываются на состоянии водной составляющей экологической среды. При этом велика доля недостаточно очищенных сточных вод от нефтепродуктов, тяжелых металлов, легко окисляемых органических веществ и др.

Рис.  1. Модульная установка коалесцентно- сорбционной очистки.

Поэтому основными проблемами при получении качественной питьевой воды для значительной части России являются:

• повышенное содержание железа и солей жесткости;
• необходимость дополнительной очистки питьевой воды от вредных продуктов хлорирования и других загрязнений;

Рис. 2. Технологическая схема очистки промышленных стоков от нефтепродуктов и механических примесей.

1 – бак-накопитель с загрязненной сточной водой; 2 – насос подающий центробежный; 3 – грязевик-предфильтр;

4 – разделительный блок 1-ой ступени; 5 – сорбирующий  блок 2-ой ступени; 6 – сухой компрессор.

• вторичное загрязнение  воды по причине  неудовлетворительного состояния водопроводной системы. Основные тенденции современного развития методов и средств очистки воды предопределяют наличие ряда обязательных стадий водоподготовки, которые включают, например,  для подземных вод: озонирование  или введение окислителя, введение коагулянтов, последующее отстаивание, фильтрование на насыпных фильтрах, углевание – обработку активированным углем, ультра- фильтрацию и УФ-обработку для обеззараживания.

Почти на каждой из перечисленных стадий обработки воды требуется оборудование больших объемов (насыпные фильтры, отстойники), а также применение устройств для окисления – озонаторов, требующих дополнительных эксплуатационных расходов и соблюдения мер безопасности для окружающих и обслуживающего персонала при превышении норм ПДК.

Специалисты фирмы «КВАРТЭК экология», работаю- щей более 17 лет в области производства экологического и ресурсосберегающего оборудования,  используя новейшие достижения в области технологий, материалов и композитов, разработали и запатентовали методы очистки артезианских вод, а также промышленных сточных вод, содержащих нефтепродукты.

Фирма  «КВАРТЭК   экология» специализируется на серийном изготовлении станций  коалесцентно- сорбционной очистки, имеющих широкий  спектр  применения как в небольших частных хозяйствах для очистки питьевой воды, так и на крупных промышленных предприятиях для очистки промстоков.

Станции  очистки  установлены  и  успешно  работают на таких предприятиях, как ЛПУ «Санаторий «Дорохово», ООО «ТОЭК», и многих других.

Модульные  установки коалесцентно-сорбционной  очистки (УКСО) представляют собой многоступенчатую систему последовательно расположенных разделительных блоков, состоящих из коалесцирующих и сорбирующих фильтр-элементов.

Основные преимущества используемой технологии:

• Высокая степень очистки.

Последовательная очистка на фильтрующих элементах обеспечивает удаление масел и нефтепродуктов, механических примесей,  бактерий и вирусов, коллоидов железа, марганца, хлора, сероводорода, органики, а так- же осуществление дезодорирования  воды.

Станции коалесцентно-сорбционной очистки совмещают свойства насыпных фильтров и ультрафильтрационных установок: тонкость фильтрации 0,5…0,6 мкм, большая скорость фильтрации, небольшие градиенты давления на пористой перегородке (менее 0,5 атм.).

Разделительные модули позволяют доводить жидкие среды до нормативных требований – сброса в горколлектор или в водоемы рыбохозяйственного назначения.

Так, если разделяются углеводороды и вода, то, с одной стороны, на выходе будут нефтепродукты (или сырье), годные к использованию  (или переработке),  а, с другой стороны, — вода, которую можно вернуть в производственный цикл, либо сбросить в открытые водоемы.

• отсутствие реагентов;
• Минимальные эксплуатационные затраты:
• активный фильтрующий материал не требует замены в течение более чем 5 лет. Регенерация осуществляется промывками чистыми продуктами и импульсными отдувками сжатым воздухом.
• минимальное энергопотребление (только на работу насосов);

• Модульное исполнение

Станции изготавливаются из современных отечественных материалов и комплектующих, и могут собираться в широком диапазоне выходных параметров.

• Мобильность и малогабаритность

Установки изготавливаются в стационарном и передвижном вариантах, малогабаритны и могут быть установлены на ограниченных по размеру промплощадках.

• Приемлемая стоимость оборудования

В упрощенном  варианте  при  производительности  1 м3/ч  отпускная  цена станции  может  быть порядка  25 – 30 тыс. рублей.

• Выполнение «под ключ»

Фирма «КВАРТЭК экология» осуществляет разработку технологической  схемы под индивидуальные условия за- казчика, изготовление и поставку оборудования, а также монтаж, пусконаладочные работы, обучение обслуживающего персонала.

В качестве иллюстрации приведем пример  технологической схемы очистки промышленных стоков от нефтепродуктов и механических примесей (рис. 2).

В данном случае использование применяемой технологии позволило эффективно очистить маслосодержащие стоки до нормативов технической воды и вернуть их в производственный цикл.

Принцип действия технологической схемы очистки промышленных стоков

Загрязненные   сточные  воды  из  бака-накопителя (1)  при  помощи  центробежного насоса (2)  подаются на грязевики-предфильтры (3), где происходит очистка стоков от механических примесей. Грязевики- предфильтры представляют собой частую металлическую сетку, выполенную из латуни. После освобождения загрязненных вод от механических примесей сток проходит через разделительную систему 1-ой ступени.

Разделительный блок 1-ой ступени (4)

На блоке разделения  1-ой  ступени  происходит  первичная (грубая) очистка промстока от мехпримесей и нефтепродуктов.

Принцип работы разделительной системы основан на методе тангенциальной фильтрации потока жидкой среды с последующим сбором загрязнителя в централь- ном стакане.

Блок содержит пористые фильтрующие перегородки с гидрофильными и гидрофобными свойствами, а также защитными экранами из высокопористого ячеистого металла (ВПЯМ), обладающего коалесцирующими свойствами.

Отвод загрязнителей осуществляется во внешнюю разделительную емкость.

Далее прошедший обработку промсток направляется на 2-ую ступень очистки,  где полностью освобождается от остатков углеводородов.

Сорбирующий блок 2-ой ступени (5)

Сорбирующий блок 2 ступени состоит из 2 подблоков модулей, скомпонованных по двухрядной схеме.

Модули  представляют  собой  картриджи,  выполненные из полимеров  пространственно-глобулярной структуры (ПГС-полимеров), обладающих сорбирующими свойствами  по отношению  к углеводородам.  Картриджи также защищены экранами из ВПЯМ.

Регенерация картриджей осуществляется периодически отдувкой сжатым воздухом с помощью сухого компрессора (6).

Для отвода загрязнителей  из картриджей  предусмотрен сборный коллектор с отводными патрубками для слива загрязнителя после регенерации.

Использование разработанных станций позволяет производить кондиционирование воды, удаляя углеводороды, механические примеси, тяжелые и радиоактивные металлы, органические  соединения,  микроорганизмы и кишечную палочку. Разработанные  схемы станций  имеют модульное исполнение и небольшие габариты, могут выполняться в передвижном  варианте. Универсальность используемых решений позволяет применять указанные станции  для разделения и очистки многофазных сред — очистки питьевой воды, осветления и очистки промышленных стоков, а также масел минерального  и органического происхождения.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Патенты №№2181110,  2259958,  2370456,  2368643 С02 F 1/64 РФ.
2. ТУ   3697-001-50194400-04   «Модульная   станция коалесцентно-сорбционного обезжелезивания».