Технико-экономическое сравнение эффективности подготовки питьевой воды из подземных водоисточников с применением мембранной технологии нанофильтрации и традиционных технологий

Vestnik MGSU

Pervov Alexey G.¹  Golovesov Vladimir A.²  Yu Dan Su² 

[1] Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU);RAIFIL China, CSM official representative in Russia, RM 206;

关键词: сокращение расхода концентрата;    нанофильтрация;    обратный осмос;    удаление из воды фторидов;    умягчение воды;    удаление из воды железа и марганца;    подземные воды;   

DOI  :  10.22227/1997-0935.2018.8.992-1007

来源: DOAJ

【 摘 要 】

Предмет исследования: исследования по совершенствованию современных мембранных методов очистки подземных вод с целью создания универсальной эффективной технологии удаления из воды солей жесткости, железа, фторидов, аммония, стронция и т.д. Проведены экспериментальные исследования, позволяющие определить качество очистки мембранами воды от ионов железа, жесткости и фтора, а также определить скорости образования отложений карбоната кальция на мембранах. Для различных случаев очистки подземных вод Подольского района Новой Москвы проведено экономическое сравнение разработанной новой мембранной технологии с «классическими» технологическими решениями, предлагаемыми основными ведущими отечественными компаниями. Цели: обоснование эффективности применения новой разработанной мембранной технологии для очистки подземных вод на основе сравнения ее экономических и экологических показателей с показателями технологий, существующих в настоящее время на рынке водоочистного оборудования. Материалы и методы: представлен обзор методов очистки подземных вод от различных загрязнений, дано описание технологических схем, представлены их достоинства и недостатки. Описан новый подход к созданию технологических схем очистки сточных вод с минимальным расходом воды на собственные нужды, состоящий в обработке воды в две ступени. Проведены эксперименты по определению технологических характеристик мембранных установок (величин выхода фильтрата, интенсивностей образования осадков на мембранах). Исследования проводились на лабораторных стендах с использованием нанофильтрационных мембран с различными значениями селективностей. Определение расходов сервисных реагентов и затрат на оборудование проводились с помощью расчетов по программе, ранее разработанной авторами для определения технологических характеристик мембранных установок. Результаты: расчеты показывают, что мембраны эффективно задерживают ионы железа, жесткости и фтора даже при высоких значениях величины выхода фильтрата (0,75…0,9). При разработке установок предпочтение следует отдавать применению мембран с низкой селективностью, низким энергопотреблением и затратам на реагенты. Это продемонстрировано с помощью экспериментально полученных зависимостей скоростей роста осадка карбоната кальция от типа мембран и кратности объемного концентрирования исходной воды. Выводы: применение универсальных мембранных систем в контейнерном исполнении при очистке подземных вод с расходом 10 м³/ч и выше показывает, что даже в самых простых случаях (удаление из воды только железа) предложенная технология демонстрирует высокие значения экономического и экологического эффекта по сравнению с традиционно используемыми для этих целей технологиями за счет простоты, компактности, отсутствия реагентов и сточных вод. Применение универсальных установок позволяет легко охватывать значительные территории с большим количеством скважин и потребителей благодаря их строительству, монтажу и обслуживанию по единой схеме.

【 授权许可】

Unknown