Аппаратурное оформление совмещенных процессов в технологии водоподготовки

Увеличение объемов промышленных стоков, аварии судов, прорывы нефти на буровых установках приводят к ухудшению качественных показателей воды открытых водоисточников, в том числе по показателю содержания органических соединений и нефтепродуктов. Вода, применяемая для орошения сельскохозяйственных культур, по большинству показателей должна отвечать требованиям качества воды для хозяйственно-питьевых целей. Так, суммарное содержание нефтепродуктов в оросительной воде не должно превышать 0,1 мг/л. Использование воды с превышением указанного ПДК приводит к существенным изменениям в морфологических свойствах почвы, снижает биологическую продуктивность и фитомассу растительного покрова. Поэтому вопрос совершенствования машин и аппаратов, используемых в технологиях водоподготовки, с позиций повышения их надежности и эффективности относится к актуальным направлениям исследования. Целью исследования является разработка гидроциклонного аппарата комплексной очистки, в котором реализованы совмещенные процессы улавливания как грубодисперсных, так и тонкодисперсных примесей. В отличие от типовой конструкции гидроциклон дополнен фильтрующим элементом, установленным на сливном патрубке, что обеспечивает дополнительную очистку воды от тонкодисперсных механических примесей, и сорбционным фильтром, предназначенным для удаления из воды нефтепродуктов и других всплывающих органических соединений. Предложенная конструкция гидроциклона благодаря совмещению процессов центробежного разделения и сорбционного фильтрования обеспечивает комплексную очистку поливной воды от различных типов примесей, что исключает многостадийность процесса водоочистки, а регенерации сорбционного фильтра путем воздействия центробежных сил или давления не требует применения специальных регенерирующих растворов, что повышает технологичность и экологичность процесса водоподготовки.

1. ГОСТ 17.1.2.03-90. Охрана природы. Гидросфера. Критерии и показатели качества воды для орошения: утвержден Государственным комитетом СССР по охране природы 10.12.1990. Москва, 1991. 10 с.

2. СанПиН 2.1.4.559-96 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: утвержден постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 24.10.1996. Москва, 1996. 68 с.

3. Дегтярева О.Г. Системы механической очистки вод малых водотоков для закрытых оросительных систем: дис. … канд. техн. наук: 06.01.02 / О.Г. Дегтярева. Краснодар, 2005. 232 с.

4. Оптимизация конструктивно-режимных параметров гидроциклона с учетом натурных исследований / М.И. Ламскова [и др.] // Природообустройство. 2020. № 4. C. 61–67.

5. Модуль очистки воды от механических и органических примесей для систем комбинированного орошения / М.И. Ламскова [и др.] // Современные проблемы развития мелиорации и пути их решения (Костяковские чтения): материалы междунар. науч.-практ. конф.: в 2 т. / ФГБНУ «Всероссийский НИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова». Москва, 2020. Т. 2. C. 84–89.

6. Гидроциклон: заявка на патент № 2020136684 Российская Федерация. / М.И. Ламскова [и др.]; ВолгГТУ. Заявл. 09.11.2020.

7. Гидроциклон: заявка на патент № 2020136705 Российская Федерация. / М.И. Ламскова [и др.]; ВолгГТУ. Заявл. 09.11.2020.

8. Сироткина Е.Е., Новоселова Л.Ю. Материалы для адсорбционной очистки воды от нефти и нефтепродуктов // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. № 3. С. 359–377.

9. Дмитриева З.Т. Высокоэффективная адсорбционная очистка воды от углеводородных примесей с использованием дискового фильтра с переменной скоростью потока // Вода: химия и экология. 2013. № 6. С. 31–38.