ПІДВИЩЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ РОБОТИ ОЧИСНИХ СПОРУД ПРИ ПІДГОТОВЦІ ПИТНОЇ ВОДИ

Душкін Станіслав

(Харків, Україна)

ЕКОЛОГІЯ

(Екологічна безпека)

ПІДВИЩЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ РОБОТИ ОЧИСНИХ СПОРУД ПРИ ПІДГОТОВЦІ ПИТНОЇ ВОДИ

Діяльність людини негативно впливає на навколишнє середовище, в тому числі, і на водні ресурси, що призводить до значного їх забруднення. Раціональне використання водних ресурсів в умовах дефіциту води, погіршення її якості є складною науково-технічної і економічної проблемою. Вода має виражену соціальну значимість, оскільки наявність достатньої кількості води належної якості є одним з основних факторів безпечних умов життя і сталого розвитку держави.

Специфіка питного водопостачання в Україні полягає в тому, що воно на 75% базується на поверхневих джерелах і залежить від їх екологічної безпеки. Зростання ризику і зниження безпеки систем водопостачання пояснюється, по-перше, значним зменшенням запасів води; а по-друге – різким погіршенням якості природних вод.

До основних заходів, які поліпшують екологічний стан поверхневих джерел водопостачання можна віднести наступні: чищення води, яка утворюється поверхневим стоком з призначених для забудови територій, будівництво систем водовідведення, поліпшення стану зон санітарної охорони, благоустрій водоохоронних та прибережних захисних смуг водних об’єктів, розчищення русел і зміцнення берегів річок та дна водосховищ, державний моніторинг стану водних об’єктів, які використовуються в якості джерела водопостачання.

На підставі досліджень встановлено, що поліпшення фізико-хімічних умов коагуляції домішок при підготовці питної води викликано зниженням агрегативної стійкостю колоїдних систем і збільшенням адсорбційної ємності гідроксиду алюмінію, що дозволяє інтенсифікувати процес коагуляції при підготовці питної води.

Експериментально визначено, що обробку води модифікованим розчином коагулянту доцільно застосовувати при вмісті завислих речовин у воді, що прояснюється, до 100–250 мг/дм³. Забарвленість води, що прояснюється, при обробці модифікованим розчином коагулянту сульфату алюмінію не залежить від вмісту завислих речовин і в 1,5–1,6 рази нижче звичайного розчину коагулянту [1].

Вплив модифікованого розчину сульфату алюмінію на ефективність прояснення води наведено в таблиці 1.

Методом планування повного факторного експерименту розроблено математичну модель для прогнозування ефективності прояснення води при застосуванні активованого розчину коагулянту для наступних варіантів прояснення природних вод:

– маломутні забарвлені води

Е = 80,96 +0,58 З +0,8795–0,709 Д · Т,

– низькозабарвлені води з підвищеним вмістом завислих речовин

Е = 97,36–0,303 М +0,448 Д +0,348 М · Т,

де Е – ефективність очищення води, %; З – забарвленість води, що прояснюється, град ПКШ; М – мутність проясненої води , мг/дм³; Д – доза коагулянту сульфату алюмінію, мг/дм³; Т – температура води, що прояснюється, ºС.

Використання модифікованих розчинів коагулянту сульфату алюмінію дозволяє знизити розрахункові дози коагулянту в середньому на 25–30%, збільшити пропускну спроможність фільтрів в середньому на 40%, зменшити залишковий вміст алюмінію в проясненій воді в середньому на 45-50%, отже, підвищити екологічну безпеку питної води.

Таблиця 1

Вплив модифікованого розчину сульфату алюмінію на ефективність прояснення води

Вміст завислих речовин у воді, що прояснюється, мг/дм3	Залишковий вміст завислих речовин, мг/дм3		Ефект прояснення води, %	Примітки
	звичайний розчин коагулянту	модифікований розчин коагулянту
25	3,3	2,6	126,9	1. Гідравлічна крупність коагульованої  зависі 0,2 мм/с. 2. Якісні показники досліджуваної води: завислі речовини, мг/дм3 – 10,5-14,8; температура, °С – 2,5-6,5; забарвленість, град ПКШ – 35-42; рH – 7,2-7,5%; загальна твердість, моль/дм3 – 2,95-3,15; лужність, моль/дм3 –2,3-2,8
50	3,8	2,9	130,0
100	3,5	2,5	140,0
150	3,2	2,0	160,0
200	3,9	2,6	150,0
250	4,6	3,1	148,4
300	5,2	4,1	126,8

 

Економічний, соціальний та екологічний ефект при використанні модифікації розчинів коагулянту сульфата алюмінію можна виразити наступним чином [2]: зменшення витрат реагентів на 25–30%, підвищення якості питної води на 25–45%, зниження витрат електроенергії при очищенні води на 12–15%, поліпшення токсикологічних, бактеріологічних та гідробіологічних показників питної води на 25–40%, збільшення тривалості фільтроциклу на 25–30% з отриманням води необхідної якості.

Література:

1. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами/ Е.Д. Бабенков. – М.: Наука, 1977. – 356 с.
2. Dushkin S.S., MartynovS., Dushkin S.S. 2019. Intensification of work of contact clarifiers during the drinking water preparation. |Journal of Water and Development. №41 (IV-VI) p/ 55-60. DOI 10.2478/jwld – 2019 – 0027.