Экологические и технологические аспекты применения электромагнитной обработки в целях умягчения воды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат технических наук Дмитриева, Алина Юрьевна

• Дмитриева, Алина Юрьевна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дмитриева, Алина Юрьевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ИСТОЧНИКОВ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

1.1 Экологическое состояние поверхностных и подземных вод Республики Татарстан

1.2 Динамика водопотребления из природных источников РТ

1.2.1 Мониторинг состояния источников водоснабжения г. Бугульма и Бугульминского района

1.2.2 Характеристика источников водоснабжения г. Бугульма и

Бугульминского района по уровню жесткости

ГЛАВА 2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

2.1 Экологические проблемы, связанные с умягчением воды для технологических нужд на примере заводов органического синтеза

2.1.1 Расчет количества сжигаемого топлива для выработки электрической и тепловой энергии для процессов обессоливания методом обратного осмоса

2.1.2 Расчет количества выбросов в окружающую среду при сжигании различного вида топлива

2.2 Анализ существующих технологий подготовки воды с целью ее умягчения

2.2.1 Термический метод умягчения воды

2.2.2 Реагентные методы умягчения воды

2.2.3 Умягчение воды катионированием

2.2.4 Мембранные методы умягчения воды

2.2.5 Физические методы умягчения воды

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Описание прибора электромагнитной обработки для снижения содержания солей жесткости

3.2 Методика проведения экспериментов

3.2.1 Приготовление модельных растворов

3.2.2 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного излучения в статическом режиме

3.2.3 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного излучения в поступенчатом режиме

3.2.4 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного излучения в различных температурных режимах

3.2.5 Проведение процесса умягчения под действием электромагнитного и ультразвукового излучения в статическом режиме

3.2.6 Проведение процесса поступенчатого умягчения под действием электромагнитного и ультразвукового излучения в статическом режиме

3.3 Определение физико-химических показателей водных растворов

3.3.1 Определение жесткости водных растворов

3.3.2 Определение рН водных растворов

3.4 Метрологическая обработка результатов эксперимента

ГЛАВА 4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Исследование реакции разложения гидрокарбоната кальция под действием электромагнитного излучения в статическом режиме

4.2 Исследование реакции разложения гидрокарбоната кальция под действием электромагнитного излучения в режиме поступенчатого умягчения

4.3 Исследование влияния различных значений исходных температур на процесс разложения гидрокарбоната кальция под действием электромагнитного излучения в статическом режиме

4.4 Исследование процесса разложения гидрокарбоната кальция под действием электромагнитного излучения в статическом режиме с подавлением обратного процесса ультразвуковым излучателем

4.5 Исследование реакции разложения гидрокарбоната кальция в режиме поступенчатого умягчения под действием электромагнитного излучения с

применением ультразвукового излучателя и удалением осадка

4.6 Применение метода электромагнитной обработки для получения питьевой воды нормативного качества

4.7 Математическое описание динамики процессов умягчения воды под действием электромагнитного излучения

5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРЕДОТВРАЩЕННОГО УЩЕРБА

5.1 Эколого-экономический эффект умягчения воды на этапе пред очистки предприятия органического синтеза методом электромагнитной

обработки

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологические и технологические аспекты применения электромагнитной обработки в целях умягчения воды»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. При работе химических и нефтехимических предприятий одним из важнейших этапов технологических процессов является водоподготовка и получение воды нормативного качества. Умягчение воды, т.е. снижения содержания растворимых солей кальция и магния, осуществляют различными способами. Выбор метода умягчения воды определяется исходной жесткостью и ее качеством, необходимым для потребителя, т.е. необходимой глубиной умягчения, экологическими и технико-экономическими соображениями.

В последние годы в Татарстане, особенно на Юго-Востоке растет доля использования подземных вод в водоснабжении. Подземные воды используются в первую очередь для питьевых целей, потому что, как правило, они не требуют специальной очистки, а в ряде случаев и обеззараживания.

Общим недостатком подземных вод является повышенная жесткость и в научной литературе имеются данные о так называемых «каменных зонах», где источники питьевой воды характеризуются высокой общей минерализацией, где образование у населения камней в почках имеет местный экзогенный характер. При повышенной жесткости воды происходит усиление местного кровообращения в органах выделения и изменение многих процессов, в том числе фильтрации. И хотя фильтрация служит защитным механизмом, однако из-за дополнительной нагрузки возникает истощение регулирующих систем, что и приводит: к патологическим изменениям в почках, заболеванию суставов (артриты, полиартриты), образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

На крупных предприятиях химической и нефтехимической промышленности в основном используется умягчение воды катионированием или сочетание метода обратного осмоса с катионированием. Процесс катионирования требует использование

поваренной соли в качестве регенератора катеонитов. Последнее приводит к высоким сбросам солей (хлоридов) в сточные воды.

Согласно официальной статистике в 2010 г. по г. Казани сброшено в водоемы приблизительно 14000 тонн хлоридов. Содержащиеся в воде хлориды обладают наибольшей миграционной способностью, связанной с их высокой растворимостью, слабо выраженной способностью к сорбции и биологической регенерации, Повышенное содержание хлоридов ухудшает органолептические качества воды, делает ее малопригодной для питьевого водоснабжения, технического и хозяйственного использования. Наличие в стоках хлоридов ведет к увеличению бихроматной окисляемости, негативно сказывающейся на состоянии водных экосистем в сбросах.

Следует отметить, что известные способы водоподготовки требуют больших энергетических затрат. Энергетические затраты обуславливают значительное увеличение количества сжигаемого топлива, и как следствие, поступление в атмосферный воздух значительных объемов продуктов сгорания топлива в промышленных печах. Изменяется состав атмосферного воздуха, часто приближая концентрации токсичных веществ к опасным по биологическому действию на биосистемы. При сжигании различных видов топлива в стационарных топливосжигающих установках в атмосферу поступает значительное количество токсичных веществ, среди которых основные: твердые частицы (зола, пыль, сажа), оксиды серы (802 и 803), оксиды азота (N0 и Ш2), а также в меньших количествах монооксид углерода (СО), альдегиды (в основном НСНО), органические кислоты (СНзСООН и др.). Проведенные расчеты по энергопотреблению показывают, что при использовании метода обратного осмоса совместно с катионированием, при работе предприятия органического синтеза с потреблением 124750 кг/ч речной воды, при сжигании необходимого количества природного газа за год выбрасывается около 145,49 тонн Ж)х, выбросов оксида углерода при таком же объеме сжигаемого природного газа составляет 130 тонн.

Из литературных сведений известен метод, применяемый для удаления отложившихся на поверхности труб солей. В основе его лежит метод наложения электромагнитного воздействия различных частот. Используемые в данное время аппараты для магнитной обработки воды типа АМО-25, АМО-ЮО, АМ0200 отличаются высокой мощностью ( 350 - 500 Вт), большими габаритами и массой (40 - 330 кг), необходимостью нагревания обрабатываемой воды до 60 С0, что связано также со значительными энергетическими затратами.

В настоящей диссертационной работе исследована возможность использования умягчения воды для технологических нужд предприятий химической и нефтехимической промышленности, а также для питьевых нужд с помощью электромагнитного воздействия в диапозоне звуковых частот.

Цель диссертационной работы состояла в систематическом исследовании процесса снижения жесткости воды до ее нормативного уровня с помощью электромагнитного излучения.

Задачи исследования:

- провести анализ данных экологического мониторинга водных объектов по уровню жесткости для разработки необходимого технического решения получения воды нормативного качества;

- провести анализ существующих методов умягчения на предприятиях химической и нефтехимической промышленности и их влияние на окружающую природную среду;

- исследовать эффективность электромагнитной обработки воды для ее умягчения в технологическом процессе водоподготовки и определить влияние физико-химических факторов на реакции разложения и образования гидрокарбоната кальция;

- исследовать возможность использования данного метода умягчения воды для питьевых нужд.

Научная новизна. Выявлено влияние способа электромагнитной обработки воды в диапазоне частот 1 - 20 кГц на снижение содержания солей временной жесткости в водных растворах и впервые найдены условия, обеспечивающие максимум эффективности.

Впервые показано, что электромагнитная обработка влияет на химические реакции как разложения, так и образования солей жесткости.

Разработан способ многоступенчатой электромагнитной обработки воды для интенсификации разложения солей жесткости с удалением углекислого газа методом ультразвуковой дегазации и удалением образующихся осадков из системы.

Показано, что применение электромагнитной обработки в комплексе с реагентной обработкой пищевым полифосфатом импрегнированным серебром обеспечивает возможность эффективной подготовки воды для питьевых нужд.

Практическая значимость работы. Разработана малоэнергоемкая экологически безопасная технология умягчения воды для технологических и питьевых нужд.

В процессе водоподготовки для технологических нужд на базе ООО «ТатНефтеСервис» г. Альметьевск и на участке водоподготовки НГДУ «Азнакаевскнефть» проведены промышленные испытания установки умягчения воды с помощью электромагнитной и ультразвуковой обработкой. Получен патент №94565 на полезную модель «Установка для очистки и умягчения воды».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: II Научно-практическая конференции «Экополис - Казань», посвященной Всемирному Дню Земли; Всероссийской научно-практической конференции «Человек, общество, природа: экологические и правовые аспекты»; Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность России: состояние и перспективы»; IV Межрегиональной конференции «Промышленная экология и безопасность» в рамках 16-й Международной

выставки «Нефть, газ, нефтехимия - 2009»; I Региональной научно-практической конференции Казанского государственного технологического университета; Научной сессии Казанского государственного технологического университета; XI Международной конференции молодых ученых «Шаг в науку 2010: Пищевые технологии и биотехнологии»; Всероссийской конференции «Экологические проблемы урбанизированных территорий» (Пермь). Были представлены материалы для участия в ГРАНТЕ «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан» в номинации «Старт инноваций».

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в печати в 11 статьях, 4 из которых в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 133 страницах, содержит 28 рисунков и 34 таблицы, библиографического списка, включающего 132 литературных источника.

ГЛАВА 1. МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Запасы поверхностных и подземных вод РТ, их качество являются жизне-и средообразующей составляющей, определяющей социальное, экономическое и экологическое благополучие. В связи с этим вопросы комплексного использования, охраны и восстановления водных ресурсов РТ относятся к числу приоритетных государственных задач и их решение является неотъемлемой частью обеспечения национальной безопасности. Современная промышленность подошла к такому уровню, когда экономика практически превышает экологическую емкость и дальнейшее развитие приведет к разрушению регенеративных возможностей ее естественноисторического

потенциала [1].

Качество потребляемой воды зависит от состояния источников водоснабжения. Поэтому важна своевременная и объективная информация о фактическом состоянии водных экологических систем в целом и ее локальных частях. Такая информация позволит получить данные для определения процессов, протекающих в водных средах, что возможно при наличии системы мониторинга водных объектов [2].

1.1 Экологическое состояние поверхностных и подземных вод Республики

Татарстан

Вопросы экологии и рационального природопользования имеют глобальное значение для дальнейшего развития цивилизации на планете. Техногенное воздействие на окружающую среду достигло таких масштабов, что без рационального природопользования человечество столкнется в недалекой перспективе с очень серьезными проблемами. Среди таких проблем

- нехватка воды нормативного качества [3].

Чистая, пресная вода наряду с нефтью, газом, углем и другими природными ресурсами все в большей степени становится мерилом богатства

общества, определяет уровень жизни населения. Забота о бережном и рачительном использовании воды - основы всего живого на Земле - должна стать приоритетной задачей в деятельности всех государств и нормой жизни каждого человека [4].

Проблема качества воды затрагивает очень многие стороны человеческого общества в течении всей истории его существования.

Воды разных источников водоснабжения - открытых (рек, озер, морей) и подземных (артезианских скважин, шахтных колодцев и др.) содержат растворенные, коллоидные и взвешенные вещества. Растворенными веществами вода обогащается в результате контакта с различными горными породами при протекании по руслам рек и при фильтрации в грунте. Характером этих горных пород и степенью растворимости образующих их химических соединений определяется в основном химический состав воды [5].

Одним из важных физико-химических показателей воды является жесткость. Понятие жёсткости воды обычно связано с катионами кальция (Са2+) и в меньшей степени магния (М^; ). В действительности, все двухвалентные катионы в той или иной степени влияют на жёсткость. Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жёсткости) способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Ыа+) таким свойством не обладают [6].

Ионы кальция (Са ) и магния (М^ ), а также других щёлочноземельных металлов, обуславливающих жёсткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворённого диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий. В маломинерализованных водах больше всего ионов кальция. С увеличением степени минерализации содержание ионов

кальция быстро падает и редко превышает 1 г/л. Содержание же ионов магния в минерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в солёных

водах нескольких десятков граммов.

В целом, жёсткость поверхностных вод, как правило, меньше жёсткости вод подземных. Жёсткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой

дождевой и талой водой.

Основные источники поверхностных вод Республики Татарстан (реки Волга, Кама и Степной Зай) по величине общей жесткости относят к водам

средней жесткости.

Жёсткость воды поверхностных источников существенно колеблется в течение года; она максимальна в конце зимы, минимальна — в период паводка (например, жёсткость волжской воды в марте — 4,3 мг-экв/л, в мае — 0,5 мг-экв/л). В подземных водах жёсткость обычно выше (до 80-100 мг-экв/л) и меньше изменяется в течение года [7].

На территориях нефтегазодобывающих предприятий Татарстана тенденции гидрохимического преобразования состава и качества пресных вод в условиях загрязнения хлоридо-натриевыми рассолами позволили выделить природные и техногенные факторы воздействия, природную и техногенную составляющую в общем солевом балансе загрязненных вод.

В верхней части зоны активного водообмена чаще всего формируются пресные гидрокарбонатные воды. При появлении в разрезе загипсованных пород гидрокарбонатные воды замещаются сульфатными, но имеют относительно ограниченное распространение. На отдельных участках в долинах рек, где формируются воды с местным напором, наблюдается инверсионный тип вертикальной гидрогеохимической зональности. Здесь установлена естественная разгрузка подземных вод сульфатного и сульфатно-хлоридного состава. Это приводит к природному засолению водоносных горизонтов

сульфатами и хлоридами. Характер этих изменений зависит от природной защищенности водоносных горизонтов «снизу».

В условиях разработки нефтяных месторождений химический состав пресных подземных вод претерпевает изменения как за счет привнесенных загрязняющих веществ (хлоридов, бромидов, ионов натрия, кальция), так и вследствие преобразования окислительно-восстановительного и щелочно-кислотного равновесия, приводящего к интенсивному выщелачиванию карбонатных и сульфатных пород и, соответственно, к повышению жесткости и сульфатности вод. При поступлении вод «снизу» через негерметичные участки обсадных колонн глубоких скважин хлоридные рассолы первоначально попадают в зону сульфатных и сульфатно-хлоридных вод. Происходит искусственная инверсия в вертикальном гидрогеохимическом разрезе. При этом формируются техногенные сульфатные и хлоридные аномалии в составе пресных подземных вод [129].

Волга - типично равнинная река, длина реки - 3 530 км, площадь бассейна - 1 360 тыс.км2, высота истока - 228 м, расход воды - 8 ООО м3/с. Волга берет начало на Валдайской возвышенности, впадает в Каспийское море. Устье лежит на 28 м ниже уровня океана. Волга - крупнейшая в мире река внутреннего стока, т.е. не впадающая в мировой океан. Волга принимает около 200 притоков. Левые притоки многочисленнее и многоводнее правых. Речная система бассейна Волги включает 151 тыс. водотоков (реки, ручьи и временные водотоки) общей протяженностью 574 тыс. км.

Основная, питающая часть водосборной площади Волги, от истоков до городов Нижнего Новгорода и Казани, расположена в лесной зоне, основное питание Волги осуществляется снеговыми (60% годового стока), грунтовыми (30%) и дождевыми (10%) водами. Естественный режим характеризуется весенним половодьем (апрель - июнь), малой водностью в период летней и зимней межени и осенними дождевыми паводками (октябрь). Водный баланс бассейна Волги в среднем за многолетний период составляет: осадки 662 мм,

3 Я

или 900 км в год, речной сток 187 мм, или 254 км в год, испарение 475 мм,

о

или 646 км в год [8].

В Верхней и Средней Волге размещены сотни промышленных предприятий, 20 отраслей, представляющих: металлургию, нефтепереработку, химию и другие отрасли.

Таблица 1 - Результаты определения общей жесткости (°Ж)в пробах воды

р. Волга в весенний период

№ про бы XI х2 Х3 ХСр Абсолютная погрешность Относительная погрешность, % Интервальная оценка

1 4,27 4,35 4,32 4,31 0,07 1,23 5,76±0,07

2 3,57 3,54 3,54 3,55 0,03 0,74 3,55±0,03

3 4,12 4,02 4,09 4,08 0,08 2,02 4,08±0,08

По данным Управления Роспотребнадзора по РТ, многие районы Татарстана пользуются водой из подземных источников, которая считается более чистой. Этот очевидный факт определяется большей защищенностью подземных вод от внешнего воздействия, стабильностью состава и температуры, содержанием в них широкого круга микрокомпонентов, необходимых человеческому организму. Подземные воды, в отличие от поверхностных, лучше защищены от опасности загрязнения и заражения, меньше подвержены сезонным колебаниям, более равномерно распространены по территории. При использовании подземных вод исключается их вторичное загрязнение в ходе водоподготовки из-за отсутствия необходимости применения коагулянтов и флокулянтов, а в ряде случаев и методов обеззараживания [9]. Подземные воды представляют собой сложные многокомпонентные системы, включающие целый комплекс неорганических и органических веществ, газов, микрофлоры. Концентрация минеральных солей в этих водах зависит от условий их формирования. И, хотя качество подземных

вод в отличие от поверхностных выше, однако по содержанию отдельных элементов они могут не отвечать нормативным требованиям.

1.2 Динамика водопотребления из природных источников РТ

Водные ресурсы определяются речным стоком, который формируется в пределах РТ и поступает из соседних субъектов РФ.

Крупными реками РТ, обеспечивающими водой промышленные предприятия, являются Волга, Кама, Казанка и Степной Зай. Сток рек в регионе ежегодно составляет 234 млрд.м . Большие запасы водных ресурсов сосредоточены в двух крупнейших водохранилищах - Куйбышевском и Нижнекамском. Средняя годовая величина местного речного стока составляет

3 ^

10 км , в т.ч. на годовой сток малых рек приходится 7 км , что свидетельствует о достаточно высокой обеспеченности территории республики водными ресурсами [10].

Подземные воды являются неотъемлемой составляющей водных ресурсов и представляют собой ценнейшее полезное ископаемое. По приближенным оценкам, потенциальные эксплуатационные ресурсы пресных подземных вод на 2010 год, в РТ составляют 5,46 млн.м3/сут [11].

Для экологического мониторинга источников водоснабжения на хозяйственно-бытовые и производственные нужды, был проведен анализ по нескольким показателям потребления и использования воды за период 2006 -2010 г.г.

За исследуемый период количество водопользователей, подлежащих государственному статистическому учету в РТ в соответствии с.утвержденными уполномоченными федеральными органами исполнительной власти «Перечнем предприятий, организаций, учреждений, использование вод которыми подлежит государственному статистическому учету» и представивших «Сведения об использовании воды по форме 2-тп (водхоз), составило 1247, что на 87 больше, чем за период 2001-2005г.г. Увеличение количества отчитывающихся водопользователей произошло за счет постановки

на учет новых предприятий. Фактическое количество водопользователей в республике ежегодно меняется в пределах 5-7 % [12-15].

Из данных, полученных из госстатотчетности, следует, что общий объем воды, забранной из водных объектов в 2010 г., сокращен на 2,69 млн.м3 (0,3 %) по сравнению с 2009 г. и составил 789,96 млн.м3 - из поверхностных

л

источников (83,1%) и 133,13 млн.м - из подземных (16.9%). Динамика объемов забранной водоиспользователями воды из природных источников и ее использования в РТ представлена в табл. 2.

Таблица 2 - Динамика объемов забранной и использованной воды из

природных источников РТ, млн.м3

Показатели 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.

Забор свежей воды, всего: 906,65 865,97 828,88 792,65 789,96

в т.ч. из: подземных источников 161,61 141,37 133,33 133,86 133,13

поверхностных источников 745,04 724,61 695,55 658,79 656,82

Использовано воды, всего: 781,91 738,85 702,83 676,71 679,84

в т.ч. на нужды: хозяйственно-бытовые 272,05 257,3 249,04 234,78 249,53

производственные 440,35 419,96 399,76 394,28 390,54

За исследуемый период отмечалось сокращение объемов воды, забранной из поверхностных источников за счет сокращения промышленного использования в нефтехимической, нефтедобывающей отраслях промышленности, ЖКХ, сельском хозяйстве.

Важным стратегическим ресурсом РТ являются пресные подземные воды, имеющие целый ряд преимуществ, обусловленных прежде всего практической защищенностью их от загрязнения, стабильностью качества во времени, возможностью расположения водозаборов вблизи потребителей и получения

воды при меньших затратах. На этом возможность использования пресных подземных вод может быть определена только после проведения соответствующих поисково-оценочных и разведочных работ, оценки их эксплуатационных запасов [16].

РТ обладает значительными прогнозными ресурсами пресных подземных вод, объем которых составляет 5,46 млн. м /сут. На одного жителя приходится 1,45 м /сут пресных вод, включая и питьевые, и технические. Основные прогнозные ресурсы приурочены к карбонатным трещиноватым породам средне- и нижнепермского возраста, рыхлым песчано-гравийным отложениям четвертичного возраста, а также к погребенным палеодолинам рр. Волга, Кама и их крупных притоков. Прогнозные ресурсы пресных подземных вод по территории республики распределены неравномерно. Особенно ими слабо обеспечены Дрожжановский, Черемшанский, Атнинский, Бавлинский и Альметьевский районы.

На территории республики выявлено и разведано 133 месторождения пресных подземных вод, утвержденные эксплуатационные запасы по которым составляют 2084,39 тыс. м3/сут, или 38 % от прогнозных ресурсов. Для

о

промышленного освоения подготовлено 400,89 тыс. м /сут и для опытно-

■з

промышленной эксплуатации - 240,69 тыс. м /сут, что в общей сумме составляет 30,8 % от общей величины утвержденных разведанных запасов. Из общего числа месторождений 112 относятся к месторождениям пресных

о

питьевых подземных вод с общей величиной запасов 1932,38 тыс. м /сут, из них

з

388,84 тыс. м /сут подготовлено для промышленного освоения и

з

228,07 тыс. м/сут. для опытно-промышленной эксплуатации; 21 месторождение относится к техническим с общей величиной запасов

з з

155,14 тыс. м /сут, из них 12,05 тыс. м /сут подготовлено для промышленного освоения и 12,63 тыс. м3/сут для опытно-промышленной эксплуатации.

В настоящее время применяется совместное использование поверхностных и подземных вод в связи с высокой жесткостью подземных водоисточников [17].

В Республике Татарстан доля подземных вод составляет около 43 % и постоянно растет. На территории Юго-Востока Татарстана она достигает 60 % (табл. 3 и рис. 1).

Таблица 3 - Динамика водоснабжения поверхностными и подземными водами _за период 2002-2011 гг _

Тип вод 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Поверхностные воды (%) 77 73 68 66 64 60 59 57 46 40

Подземные воды (%) 23 27 32 34 36 40 41 43 54 60

годы

□ поверхностные воды ■ подземные воды

Рисунок 1 - Динамика водоснабжения поверхностными и подземными водами

Общим недостатком подземных вод является повышенная минерализация и, в частности жесткость, характеризующая содержание в воде солей кальция и магния [18].

Солесодержание подземных вод зависит от условий залегания подземного горизонта и меняется от 100-200 мг/л до нескольких граммов на литр. В пресных водах артезианских скважин преобладают ионы Са2+ и НС03". В маломинерализованных водах больше всего содержится ионов Са2+.

Суммарная концентрация катионов кальция и магния, выраженная в единицах °Ж, которая соответствует 1 мг экв/л, определяет жесткость воды [130].

Добычу воды из подземных источников на территории республики осуществляют более 2,2 тыс. водопользователей, в ведении которых находятся 68 крупных водозаборов, (производительностью 1000м3/сут и более) и 4732 мелких водозаборов, включающих 8005 скважин и 738 каптированных родников. Общий среднегодовой отбор подземных вод в последние годы составляет 560-650 тыс.м /сут. Из крупных водозаборов отбирается 46 % от общей величины водоотбора. В эксплуатации находится 94 месторождения пресных подземных вод. Лидерами по добыче подземных вод являются гг.Наб.Челны, Нижнекамск, Заинек, Бугульма и Зеленодольский, Лениногорский, Бугульминский районы. Рассмотрим распределение источников водоснабжения Юго-Востока Татарстана на примере г.Бугульма и Бугульминского района.

1.2.1 Мониторинг состояния источников водоснабжения г. Бугульма

и Бугульминского района

Основным источником водоснабжения г. Бугульма и Бугульминского района до 2006 г. была камская вода (покупная), поставляемая ОАО «Татнефть» по камскому водоводу и изначально предназначенному для транспортировки технологической жидкости для поддержания пластового давления [19]. Технологический процесс водоснабжения водой г. Бугульма представлял собой добычу воды (22%) и покупку (78%), транспортировку, обеззараживание сжиженным хлором и подачу воды потребителю (рис. 2).

78%

И Камская (покупная вода) ■ Местные источники

Рисунок 2 - Динамика источников водоснабжения г. Бугульма и Бугульминского района до 2006 г.

Передача воды в Бугульминское хозяйство Водоканала (ВКХ) производилась в насосной станции 5-го водоподъема, расположенного в Лениногорском районе, откуда по магистральному водоводу Лениногорск-Бугульма диаметром 1м, пущенного в эксплуатацию в 1980 г. вода транспортировалась в резервуары головных сооружений г. Бугульма. Протяженность водовода от р. Кама до резервуаров головных сооружений г. Бугульма составляла 200 км. Качество воды, подаваемое потребителю с 1995 г. и услуги по водоснабжению характеризовались как неудовлетворительные по следующим причинам:

1. Частые аварии на камском водоводе с перебоями в подаче воды.

2. Отсутствие связи между водопроводными узлами сетей, питающихся от камского водовода и от водоводов местных источников.

3. Параметры и свойства Камской воды подвержены существенным сезонным изменениям, что негативно отражалось на обеспечении промышленных объектов водой. Превышение нормативов качества воды, связанное с авариями на камском водоводе достигало по мутности до 13,3 раз, по цветности до 2 раз, железу до 2,5 раз.

Учитывая, что вода р. Кама имеет высокую вероятность техногенного загрязнения, создающего серьезную опасность для здоровья граждан, обуславливающего высокий уровень заболеваемости кишечными инфекциями, гепатитом, повышения риска воздействия канцерогенных и мутагенных

факторов; по данным многолетних мониторинговых наблюдений по сезонным колебаниям качества воды, и, принимая во внимание более высокую экологическую защищенность родниковых (поверхностных) и особенно подземных вод (артезианские скважины) от загрязнений и происходящие процессы самоочищения при движении загрязненных вод по толще горных пород, предпочтение было отдано местным источникам водоснабжения.

2008 100%

2007 98%

2003 ?7%

200 I ЗУ" о

М ОС I II м с и с I очи и 1С II

2008

2007 г- 0%

2% /

К'лмскпи (И01Л тми шип)

Рисунок 3 - Динамика источников водоснабжения г. Бугульма и Бугульминского района покупной водой и водой местных источников за период 1998-2008 г.г.

Выявлены и предварительно охарактеризованы четыре перспективных участка: Вязовка, Казанка, Баряшево, Батыр, эксплуатационные запасы которых полностью покрывают заявленную потребность в воде г.Бугульма и прилегающего района.

За период реализации данного экологического проекта введено в эксплуатацию 13 каптированных родников и 9 артезианских скважин, 36 резервуаров накопителей суммарным объемом 2160 м3.

По результатам 1 полугодия 2008 г. ООО «Бугульма-Водоканал» произвел добычу и поставку в г. Бугульма 2 728 374,0 м3 подземных и 4 833 877 мЗ поверхностных вод из родников, что составляет 43,6% и 56,4% соответственно.

Таблица 4 - Состав источников водоснабжения г. Бугульма по состоянию на

01.01.2009 г.

№ Наименование Источники водоснабжения Резервуары накопители

п/п водозабора Каптажи, Скважины, Объем, м3 Количест Суммарный

шт. шт. во, шт. объем, м3

1. Ивановка 2 60 1 85

25 1

2. Родничный 4 100 1 100

3. Баряшево 3 100 3 375

75 1

4. М. Бугульма 3 6 50 1 50

5. Западный 11 100 1 220

60 2

6. Батыр 7 1 60 10 600

7. Вязовка 1 7 60 16 960

8. Коногоровка 2 1 60 8 480

9. Сокольский 2 400 1 400

10. Головные 5000 2 10000

сооружения 2000 3 6000

Итого: 33 17 51 19270

1.2.2 Характеристика источников водоснабжения г. Бугульма и Бугульминского района по уровню жесткости

По уровню жесткости вода анализируемых источников относиться к водам со средней жесткостью и жестким.

ВСК д. Таллы Буляк

ВСК Исаково: д. Стар. Исаково, д. Нов. Исаково, д. Сугушла, д. Бакирово

I

в/з Родничный: каптажи №№ 1-5, насосная станция

в/з Ивановка: каптаж, насосная станция

д. Мал. Бугульма

в/з Коногоровка: каптажи №№ 1,2, скважина № 106

ВСК д. Вязовка

в/з Сокольский: скважины №№ 1-4, насосная станция

в/з Западный: каптажи №№ 1-9, насосная станция

в/з Баряшево: каптажи №№ 1-3; насосная станция

в/з Мал. Бугульма: каптажи №№ 1-3,

скважина, насосная станция

в/з Вязовка: скважины №№ 100-105,107 насосная станция

г. Бугульма

Головные сооружения:

-3 шт.;

резервуары 2-х тысячники резервуары 5-и тысячники

- 2 шт.

Насосная станция 3-го водоподъема

п. Плодопитомник

Рисунок 4 - Источники водоснабжения г. Бугульма

г.Бугульмы и

Характеристика источников водоснабжения Бугульминского района представлена в табл. 5,6.

Место для отбора проб выбиралось в соответствии с целями анализа и с учетом всех обстоятельств, которые могли бы оказать влияние на состав взятой

пробы. При отборе проб поверхностных вод были внимательно обследованы все источники поступления воды, выявлены возможные источники загрязнения воды [131].

В соответствии с целями анализа проводился серийный отбор простых проб, путем однократного отбора всего требуемого количества воды (1,5 л). Полученные результаты были обработаны статистически.

В качестве сосудов для отбора и хранения проб использовали бутыли из химически стойкого стекла, которые закрывались резиновыми пробками. В специальных случаях использовали полиэтиленовые бутыли. Посуда была тщательно вымыта, обезжирена и высушена.

После отбора проб делали запись, в которой указывали вид и происхождение воды, точное место, день и час отбора, способ консервирования.

Необходимость консервирования обусловлена тем, что некоторые характеристики воды при хранении изменяются (температура, рН, содержание различных газов; некоторые вещества могут выпасть в осадок, другие, наоборот, раствориться и т.д.). В неконсервированной пробе могут также протекать различные биохимические процессы, вызванные деятельностью микроорганизмов или планктона. Универсального консервирующего средства не существует. Для полного анализа воды отбиралась проба в несколько бутылей, в которые добавлялись различные консервирующие вещества.

В ходе исследования было отобрано и проанализировано около двухсот проб воды водозаборов г. Бугульма и Бугульминского района.

Таблица 5 - Характеристика источников водоснабжения г. Бугульма по степени

жесткости воды

Водозаборы по жесткости воды

Вода со средней жесткостью 4-8 °Ж Жесткая вода 8-16 °Ж

в/з Баряшево каптажи № № 1-3

25

Водозаборы по жесткости волы

Вода со средней жесткостью 4-8 °Ж Жесткая вода 8-16 °Ж

в/з Ивановка каптажи № 1

в/з Родничный каптажи № № 1-4

в/з М. Бугульма: скважины №№ 3,4; каптажи №№ 1,2,3) в/з М. Бугульма скважины №№ 1,2,5,6

в/з Батыр каптажи № № 1 -7

в/з Вязовка скважина № 107 в/з Вязовка скважины №№ 100.102,103,104,105

в/з Коногоровка каптажи № № 1,2; скважина № 106

в/з Западная каптажи № № 1_7? д в/з Западный каптаж № 8

в/з Сокольский скважина № 1 в/з Сокольский скважина № 4

Таблица 6 - Характеристика вод Бугульминского района по степени жесткости

Характеристика водозаборов по жесткости вольт

Вода со средней жесткостью 4-8 °Ж Жесткая вода 8-16 °Ж

ВСК д. Алга скважина

ВСК Александровка каптаж

в/з Алкинский каптажи №№ 1,2,3 Якты-Ялан

ВСК д. Батыр каптаж Ростовка

ВСК Березовка скважина

ВСК д. Вязовка каптаж

ВСК д. Елховка каптаж

ВСК д. Ефановка скважина

Характеристика водозаборов по жесткости воды

Вода со средней жесткостью 4-8 °Ж Жесткая вода 8-16 °Ж

Зеленая роща каптажи №№ 1-10 ВСК д. Зеленая роща скважина

ВСК д. Ключи скважина

в/з. Прогресс скважина

ВСК д. Надеждино каптаж

ВСК д. Наратлы каптаж ВСК д. Наратлы скважина

ВСК д. Н. Сумароково каптажи №№ 1.3

ВСК д. Подгорный каптажи №№ 1,2,3

ВСК д. Петровка скважина

ВСК д. Победа скважина

ВСК д. Райлан скважина

ВСК д. Ростовка скважина

ВСК д. Соколка скважина

ВСК д. Сосновка каптаж

ВСК д. Спасское каптаж скважина

ВСК д. Ст. Сумароково каптаж № 1

ВСК д. Сула скважина

ВСК д. Тат. Дымская каптаж

ВСК д. Чирково каптаж

ВСК д. Якты-Ялан скважина

Установленный норматив по жесткости обеспечивается ООО «Бугульма-Водоканал» смешением вод разного качества под контролем объектовой центральной испытательной лаборатории ООО «Бугульма-Водоканал», аккредитованной в системе аккредитации аналитических лабораторий. В связи с непостоянством уровня жесткости (варьирование по диапазону) коэффициент смешения вод является лабильным. При оптимальном варианте смешения вод на головных сооружениях достигается величина жесткости в резервуарах 2-х тысячниках 7,2-7,8 °Ж, в резервуарах 5-и тысячниках 7,0-7,7 Ж.

В целом, жёсткость поверхностных вод, как правило, меньше жёсткости вод подземных. Жёсткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой.

В настоящее время в водоснабжении г. Бугульма и Бугульминского района применяется совместное использование поверхностных и подземных вод, что является не только пассивным методом получения воды нормативного качества, но и требует отдельных сложных технических решений с привлечением дополнительного оборудования.

В Бугульминском районе наибольшее распространение получили подземные воды гидрокарбонатно-хлоридного состава.

Мониторингом в целях обеспечения населения качественной питьевой водой, установления экологического статуса источников водоснабжения питьевой воды охвачено 17 скважин, 33 каптированных родника, 9 водопроводных насосных станций, распределительная сеть города (100 водозаборных колонок в месяц), резервуары головных сооружений (2-х тысячники и 5- тысячники).

Выявленные несоответствия качества исследуемых параметров нормативным требованиям по каналу оперативной связи доводятся до руководства организации для принятия немедленных управленческих решений

и использования административного ресурса для установления причин несоответствий и их немедленного устранения [20].

Пуск в эксплуатацию водозаборов «Вязовка - Коногоровка» существенно отразилось на качестве воды, аккумулирующихся на головных сооружениях по жесткости, достигший уровня 10,1 °Ж. В течении 2007 г. . и 1 полугодия 2008 г. экологической службой ООО «Бугульма-Водоканал» проведены работы по выбору оптимального варианта смешения родниковых и подземных вод из артезианских скважин обеспечивающих минимально возможное качество воды по жесткости на головных сооружениях. В настоящее время максимальная жесткость воды в г. Бугульма составляет 8,8 мг-экв/дм3 - с головных сооружений, минимальная 5,2 мг-экв/дм3 с водозабора М. Бугульма. Ведется поиск проектов по водоподготовке в целях умягчения воды для достижения нормативных в соответствии с СанПиН параметров.

Заключение диссертации по теме «Экология (по отраслям)», Дмитриева, Алина Юрьевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ данных экологического мониторинга водных объектов по уровню жесткости, послуживший предпосылкой для разработки необходимого технического решения получения воды нормативного качества.

2. На основании проведенного анализа методов умягчения воды на предприятиях химической и нефтехимической промышленности рассмотрены экологические аспекты их негативного влияния на окружающую природную среду.

3. Впервые показано, что электромагнитная обработка воды в диапазоне частот 1 - 20 кГц влияет не только на процесс разложения солей временной жесткости, но при определенных условиях, и на их образование.

4. Разработан эффективный способ многоступенчатой электромагнитной интенсификации обработки воды для разложения солей временной жесткости с удалением углекислого газа методом ультразвуковой дегазации и удалением образующихся осадков из системы.

5. В результате промышленных испытаний по использованию установки электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем для умягчения вод в процессе водоподготовки для технологических нужд на базе

ООО «ТатНефтеСервис» (г. Альметьевск), НГДУ «Азнакаевскнефть» г.Азнакаево), достигается снижение показателей жесткости до нормативных требований.

6. Показано, что для получения питьевой воды можно применять электромагнитную обработку в комплексе с реагентной обработкой Пищевым полифосфатом в смеси с гранулированным углем импрегнированным серебром в соотношении 1 : 4.

7. Расчетный эколого-экономический эффект предотвращенного ущерба в условиях замены в ОАО «Казаньоргсинтез» метода умягчения воды обратным осмосом и катионированием при производительности 145 м3/сут на разработанный многоступенчатый способ электромагнитной обработки с ультразвуковой дегазацией, составил 248122,9 руб./год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дмитриева, Алина Юрьевна, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Наумов C.B. Экологическое исследование качества воды реки Волга / C.B. Наумов, O.A. Сольяшинова // Актуальные проблемы защиты окружающей среды регионов России: сборник тезисов. 1 Всероссийская конференция./ -Улан-Уде, 2004. - С.66 - 69.

2. Родзин В.И. Основы экологического мониторинга / В.И. Родзин, Г.В. Семенцев. - Таганрог: ТРТИ, 1988. - 260 с.

3. Воробьев Ю.Л. Основные направления государственной политики в области управления региональными рисками. Региональные риски чрезвычайных ситуаций и управление природной и техногенной безопасностью муниципальных образований / Ю.Л. Воробьев // Девятая Всероссийская научно-практическая конференция по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций: материалы./ - М, 2004. - 472 с.

4. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2006 г. Казань: изд-во «Заман», 2007.- 502 с.

5. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия - М.: Минприроды РФ, 1992. - 56 с.

6. Абрамов H.H. Водоснабжение: учебник для вузов / Н.Н Абрамов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1974. - 480 с.

7. Амосова Э.Г. Технология водоподготовки котельных с сокращенными солевыми сбросами / Э.Г. Амосова // Водоснабжение и санитарная техника. -1998.-№5.-С.15-17.

8. Наумов C.B. Мониторинг поверхностных вод Верхней и Средней Волги / C.B. Наумов, O.A. Сольяшинова // Вестн. Белгор. гос. технол. ун-та. - 2004. -№8.-С. 107-109.

9. Боренский Б.В. Питьевые подземные воды - стратегический природный ресурс XXI века: Круглый стол V Всероссийского съезда геологов /Б.В. Боровский, В.П. Стрепетов // Отечественная геология. - 2004. - №1. - С.82-83.

и

10. Монаков A.B. Куйбышевское водохранилище / под ред. A.B. Монакова - Л.: Наука, 1983.-68 с.

11. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2010 году - Казань: Природа, 2011. - 220 с.

12. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2009 году - Казань: Природа, 2010.-195 с.

13. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2008 году - Казань: Природа, 2009. - 180 с.

14. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2007 году - Казань: Природа, 2008. - 210 с.

15. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2006 году - Казань: Природа, 2007. - 180 с.

16. Крайнов С.Р. и др. Геохимия подземных вод. теоретические, прикладные экологические аспекты / С.Р. Крайнов, Б.Н. Рыженко, В.М. Швец. - М.: Наука, 2004. - 677с.

17. Васясин Г.И. и др. Комплексные экологические исследования в юго-восточных районах Татарстана / НПП «Мониторинг». - Казань: ТГРУД993. -93с.

18. Дмитриева А.Ю. Обеспечение экологических нормативов жесткости и санитарной безопасности воды артезианских скважин / А.Ю. Дмитриева, A.C. Сироткин // Вестник КГТУ. - 2010. - №7. - С. 197-204.

19. Дмитриева А.Ю. Мониторинг и итоги реализации программы «Чистая вода» юго-востока Татарстана / А.Ю. Дмитриева, С.В. Фридланд // Вестник КГТУ. -2011. - №7. - С. 11-17.

20. Родзин В.И. Основы экологического мониторинга / В.И. Родзин, Г.В. Семенцев. - Таганрог: ТРТИ, 1988. - 260 с.

21. Производство обессоленной воды: технологический регламент / ОАО Оргсинтез. - Казань, 2006. - 145 с.

22. Быстров A.C. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки

экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды / A.C. Быстров, В.В. Варапкин, М.А. Виленский. - М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1994. - 125 с.

23. Степанова А.И. Разработка безотходных процессов водоподготовки для энергообъектов и промышленных предприятий / А.И. Степанова, Н.Д. Мазуренко // Известия АН: Энергетика. - 1998. - №5. _ с.73-79.

24. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Г.С. Борисов [и др.], под ред. Ю.И. Дытнерского. - 3-е изд., стер. - М.: ООО ИД «Альянс», 2007. - 496 с.

25. Государственные доклады «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации». 2007-2010 гг. Министерство природных ресурсов России, http: // www.mnr.gov.ru /.

26. Методика предотвращения экологического ущерба - М.: Энергоатомиздат, 1994.- 160 с.

27. Краснощеков Е.А. Задачник по теплопередаче: учеб. пособие для вузов /

Е.А. Краснощеков, A.C. Сукомел. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергия, 1980. - 288 с. : ил.

28. Новая генерация [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http: // www.manbw.ru, свободный. - Проверено 30.05.2011.

29. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учеб. пособие для вузов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, A.A.

Носков; под ред. П.Г. Романкова. - 10-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1987. - 576 с.

30. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике: Учеб. пособие / О.М. Рабинович. -М.: Машиностроение, 1973.-344 с.

31. Критерии экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия - М.: Минприроды РФ, 1992. - 56 с.

32. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России / В.Ф. Протасов - М.: Природа, 2006 - 120 с.

33. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива: производственно-техническое изд. / И.Я. Сигал. - 2-е изд., перераб. и доп. - Д.: Недра, 1988.-312 с.

34. Коваленко М.С. Расчеты химического состава воды водохозяйственных систем/ М.С. Коваленко // Водные ресурсы. - 1993. - №3. - С.642 - 644.

35. Резник Я.Е. О нормировании качества воды в теплоэнергетике / Я.Е. Резник // Энергосбережение и водоподготовка. - 2008. - №3. - С. 15 - 20.

36. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов / Госгортехнадзор России, 1994.

37. МазоА.А. Экономическая и экологическая оценка методов глубокого обессоливания воды - теория и практика сорбционных процессов / A.A. Мазо, Г.С. Зародин, Т.Б. Шеголива. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993.- 124 с.

38. Паскуцкая JI.H. Повышение эффективности очистки воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения / Л.Н. Паскуцкая, В.К. Новиков, В.П. Криштуп. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998. - 150с.

39. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Государственное учреждение «Управление по гидрологии и мониторингу окружающей среды РТ» «УГМС РТ». Ежемесячная краткая справка об уровнях загрязнения окружающей среды на территории РТ - Казань, январь 2006 - декабрь 2010 г.г.

40. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др.; Под ред. A.C. Седлова. М.: Издательство МЭИ, 2001. - 378 с.

41. Дыганова Р.Я. Шинкевич Е.О. Создание малоотходной технологии водоподготовки для паровых котельных малой и средней производительности / Р.Я. Дыганова, Е.О. Шинкевич // - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 356с.

42. Шинкевич Е.О. Экологические аспекты использования аппарата ЭХУ в системе водоподготовки для котлов малого давления // Российский национальный симпозиум по энергетике, Казань, 10-14 сентября 2001г.: Материалы стендовых докладов / КГЭУ и др. - Казань, 2001. С. 141 - 144.

43. Мазо А.А. Оценка экологической целесообразности способов обработки

вод / А.А. Мазо, В.Д. Дмитриев, C.B. Степанов, В.П. Кичигин // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №5. - С.21 - 24.

44. К вопросу о ликвидации стоков ВПУ котельных малой и средней мощности // Научн.-практ. конф. «Экологическая культура, безопасность жизнедеятельности. Сб. тезисов и докл., Гатчина, 1994. - 124 с.

45. Гирусов Э.В. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов / Э.В. Гирусов, В.И. Лопатин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, Единство, 2003. - 519 с.

46. Водоочистка и водоподготовка [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.waterworks.ru, свободный. - Проверено 25.05.2011.

47. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования: производственно-практическое изд. / Б.Е. Рябчиков. -М.: ДеЛи принт, 2004. - 328 с.

48. Стерман Л.С. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС / Л.С. Стерман, В.Н. Покровский. - M .: Энергоатомиздат, 1991. - 53 с.

49. Хубларян М.Г. Современные водные проблемы России и пути их решения //

Водные проблемы на рубеже веков. Отв. ред. Хубларян М.Г. - М.: Наука, 1999. -С. 5-10.

50. Максин В.И. Использование сульфаминовой кислоты для удаления

карбонатной накипи из системы горячего водоснабжения / В.И. Максин, О.З.

Стандритчук, И.Г. Вахнин, Н.П.Рыжук, В.З. Носыхина // Химия и технология воды - 1998. - Том 11. №7. _ с.630 - 636.

51. Савенко Л.В. Экспериментальное изучение соосаждения фосфатов с карбонатом кальция / Л.В. Савенко // Водные ресурсы - 2001. - № 1. - С.87 - 90.

52. Гутникова Р.И. Процесс декарбонизации вод повышенного солесодержания известкованием / Р.И. Гутникова // Водоснабжение и санитарная техника -1995. -№11.-С.20-22.

53. Остапенко В.Г. Применение порошкообразного клиноптилолита при коагулировании поверхностных вод / В.Г. Остапенко // Водоснабжение и санитарная техника - 1994. - №5. - С.29 - 30.

54. Стрелков JI.K. Синтез и применение комплексных фосфатных солей алюминия в качестве коагулирующих систем / JI.K. Стрелков, Л.Г. Гайсин, Я.М. Каримов // Водоснабжение и санитарная техника - 2000. - №2. - С.20 -22.

55. Кострикин, Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник / Ю.М. Кострикин - М.:Энергоатомиздат, 1990.-254 с.

56. Папченко, В.В. Исследование процессов известково-едконатрового умягчения природных вод / В.В. Папченко, Б.П. Ходырев, Б.С. Федосеев, А.И. Калашников, O.A. Кожевникова, А.П. Шелест // Энергетик - 2002. - №1. - С.23 -26.

57. Constanntine Т.А. Advanced Water treatment for Color and Organic Removal // J. AWWA. - 2002. - 64:6:310.

58. Долгополов П.И. Разработка технологических схем реагентного умягчения природных вод для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения: Автореф. дис... .канд.техн.наук. - М., 1992.

59. Николадзе Г.И. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения / Г.И. Николадзе, Д.М. Минц, A.A. Кастальский - М.: Высшая школа, 1994.-368с.

60. Николадзе Г.И. Водоснабжение / Г.И. Николадзе, М.А. Сомов. - М.: Стройиздат, 1995. - 688 с.

61. Стерман Л.С. Химические и термические методы обработки воды на ТЭС: учеб. пособие / Л.С. Стерман, В.Н. Покровский. - М.: Энергия, 1981.-232 с.

62. Громогласов A.A. Водоподготовка: Процессы и аппараты / A.A. Громогласов, A.C. Копылов, А.П. Пильщиков. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -272 с.

63. Машанов A.B. Обработка воды в системах теплоснабжения фосфонатами /

A.B. Машанов, Я.М. Щелоков, Р.Д. Закусович, П.П. Раменский, В.А. Игнашов // Энергетик - 1990. - №4. - С.14 - 15.

64. Шкроб М.С. Водоподготовка и водный режим паротурбинных

электростанций / М.С. Шкроб, Ф.Г. Прохоров. - М, Госэнергоиздат, 1961 -52 с.

65. Дикарев М.А. Реагентная (комплексонатная) водоподготовка - проблемы и решения / М.А. Дикарев // Новости теплоснабжения - 2002. - № 1. - С.24 - 26.

66. Ковальчук А.П. О применении комплексонатов для антикоррозионной и противонакипной обработки питательной и подпиточной воды в системах паротеплоснабжения и горячего водоснабжения / А.П. Ковальчук // Новости теплоснабжения - 2002. - №2. - С. 15 - 16.

67. А.с.1606167 (СССР) В 01 F 5/00, В 04 С 3/00 ВПИ Вихревой аппарат /

Урецкий Е.А., Митин Б.А., Романов С.Н., Тишин O.A., Дарманян А.П., Тябин Н.В. - 4 с.

68. Порошин Д.Е. Жесткость воды, проблемы и пути их решения / Д.Е. Порошин, В.В. Савин // Питьевая вода. - 2006. - №3. - С.ЗЗ.

69. Дикарев М.А. Реагентная водоподготовка - проблемы и решения / М.А. Дикарев // Новости теплоснабжения, - 2000. - №1. - С.24 - 26.

70. Методы очистки воды от антропогенных и природных загрязнений. Современные технологии очистки питьевой воды. Проект «Вода-2003» / Крымская республиканская ассоциация «Экология и Мир». - 2003.

71. Порошин Д.Е. Жесткость воды, проблемы и пути их решения / Д.Е. Порошин , В.В. Савин // Питьевая вода. - 2006. - №3. - С.ЗЗ - 37

72. Агамалиев М.М. Выбор оптимальной технологии ионообменной очистки минерализованных вод / М.М. Агамалиев // Водоснабжение и санитарная

техника. - 1999.-№1.-С.18 - 19.

73. Васильев Л.А. Некоторые аспекты очистки воды / Л.А. Васильев, Ю.Ф.

Колесов // Материалы семинара «Технология очистки воды». - М, 1995. -С.208 - 217.

74. ФрогБ.Н. Водоподготовка: учеб. пособие / Б.Н. Фрог. - М.: МГУ, 2001. -680 с.

75. Седлов A.C. Технико-экономическое сравнение схем водоподготовительных установок ПТУ ТЭС / Седлов A.C. // Энергосбережение и водоподготовка. -2001. -№4.-с. 13-17.

76. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования: производственно-практическое изд. / Б.Е. Рябчиков. -М.: ДеЛи принт, 2004. - 328 с.

77. A.c. 1699942 (СССР) 5 C02F1/42 Способ обессоливания воды / Чухин В.А., Михайлин Л.В. - 6 с.

78. Паскуцкая Л.Н. Повышение эффективности очистки воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения / Л.Н. Паскуцкая, В.К. Новиков, В.П. Криштуп. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998. - 150с.

79. Похил Ю.Н. Проблемы нормирования сбросов сточных вод / Ю.Н. Похил,

Ю.Г. Багаев, В.В. Мамаев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2002. -№10. - С.12- 13.

80. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация: учеб. пособие / Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 1978. - 351 с.

81. Кременевская Е.А. Мембранная технология обессоливания воды / Е.А. Кременевская. -М.: Энергоатомиздат, 1994. - 160 с.

82. Lambert S.D. Comparative evaluative evolution of portable water filtration

processes / S.D. Lambert, NJ.D. Graham // S. Water SRT - Aqua. - 1995. - Vol.44. - №1. - P.38 - 51.

83. Первов А.Г. Применение мембранных установок для водоснабжения коттеджей / А.Г. Первов // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №6. -С.26-28.

84. Первов А.Г, Мембранные технологии в подготовке питьевой воды / А.Г. Первов // Водоснабжение и санитарная техника. - 2005. - №2. - С.21 - 24.

85. Патент РФ 20655764С1 6B01D63/10 Мембранный бытовой прибор для получения питьевой воды / Поворов A.A. - 6с.

86. Ясминов А.Л. Обработка воды обратным осмосом и нанофильтрацией / А.Л. Ясминов, Л.К. Орлов, Ф.Н. Карелин. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 2001. - 210 с.

87. Aqqarwal V.M. Inovative techniques in water treatment / V.M. Aqqarwal, V.M.

Cuttic// Materials of the 26th Annual Convention of the Indian Water Worlds Assoc. -Delihi, 1994. -P.38-40.

88. Швецов В.И. Формирование пленки на твердом носителе при очистке сточных вод в биосорберах / В.И. Швецов, В.М. Власкин // Труды инстиута ВОДГЕО. Очистка сточных вод и обработка осадков замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий. - М.:1995. - С.27 - 37

89. Смагин В.Н. Обработка воды методом электродиализа /В.Н. Смагин. - М.: Стройиздат, 2006. - 171 с.

90. Маргулис М.А. Электромагнитная обработка водных систем в химико-технологических процессах / М.А. Маргулис, В.И. Классен. - М.:1982. -Вып.57. - С.110 - 120.

91 • Драгинский В.Л., Алексеева Л.П. Обеспечение качества питьевой воды в свете новых нормативных требований / В.Л. Драгинский, Л.П.Алексеева // Водоснабжение и санитарная техника. - 2004. - №9. - С. 12 - 15.

92. Радович В.М. Водоочистка с использованием магнитных полей / В.М.

Радович, А.П. Шутько, Н.Д. Гомеля // Химия и технология воды. - 1995. - №3. -С.274 - 300.

93. Квартенко А.Н. Теории комплексного воздействия постоянного магнитного поля на изменении структуры воды и проницаемости клеточных мембран применительно к современным водоочистным технологиям / А.Н. Квартенко // Питьевая вода. - 2009. -№3.- с.22 - 30.

94. Пат. 2373158 РФ, МГЖ C02F5/00. Способ умягчения природных вод / В.Д. Назаров; заявитель и патентообладатель Уфим. гос. нефтяной технич. ун-т. - № 2008111219/15; заявл. 24.03.04; опубл. 20.11.09.

95. Марченко Г.Н. Безреагентные методы, как основа создания малогабаритных экологически чистых и энергосберегающих технологий водоподготовки / Г.Н.

Марченко, С.Э. Межерицкий, И.Р. Басыров // Проблемы энергетики. - 2000. -№5.- С.83 - 89.

96. Банников В.В. Электромагнитная обработка воды: прибор «Термит».// ЬЩз:/Депм1.е1сЬ.ги/риЫ.рЬр?р=3.

97. Гончарук В.В. Кристаллизация карбоната кальция в омагниченной воде в присутствии парамагнитных веществ / В.В. Гончарук, В.А. Багрий, Р.Д. Чеботарева // Химия и технология воды. - 2009. -№3.- С.300 - 306.

98. Электронный преобразователь солей жесткости воды серий «Термит» и «Термит-М». Паспорт и инструкция по эксплуатации. М., 2009. 8 с.

99. СЫЬоАУБкь Е. Влияние магнитного поля на осаждение карбоната кальция / Е.СЫЬо,\У8к1, Ь. Ио\уж, А. ЗгсгеБ // Методы борьбы с солевыми отложениями. -2003. - №7. - С.20-28.

100. Методики химического и технологического анализа воды - М.: Химия, 1979.-270 с.

101. ГОСТ Р 51232 - 98 Организация анализа - М.: Издательство стандартов, 2001.- 18 с.

102. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 - М.: Изд-во ФГУ «Федеральный научно-методический центр анализа и мониторинга окружающей среды МПР России -ФГУ «ФЦАМ», 2004. - 14 с.

103. ГОСТ Р 52407-2005 Вода питьевая. Методы определения жесткости - М.: Издательство стандартов, 2006 - 21 с.

104. Ходасевич Г.Б. Обработка экспериментальных данных: учебное пособие / Г.Б. Ходасевич - М.: Высшая школа, 1996. - 221 с.

105. Кострикин Ю.М. Об экологичности технологий водоприготовления / Ю.М. Кострикин, Е.А. Кременская, Б.С. Федосеев // Вода и экология. - 2007. - №6. -С.33-36.

106. Линевич С.Н. Реагентная стабилизационная обработка карбонатных вод / С.Н. Линевич // Водоснабжение и санитарная техника - 2007. - №5. - С.Н -17.

107. Асадов A.M. Физико-химические характеристики нефтяных пластовых вод / A.M. Асадов, A.M. Алиев // Вода и экология. - 2009. - №3. - С. 17-21.

108. Дмитриева А.Ю. Исследование скорости реакции разложения гидрокарбоната кальция под действием электромагнитного излучения в статическом режиме / А.Ю. Дмитриева, C.B. Фридланд // Вода. Химия. Экология. - 2011. - № 5. - С.80 - 87.

109. Дмитриева А.Ю. Исследование поступенчатого умягчения воды под действием электромагнитного излучения в статическом режиме / А.Ю. Дмитриева, C.B. Фридланд // Вестник КГТУ. - 2011. - №14. - С.71-74.

110. Бондарь Л.Г. Планирование эксперимента в химической технологии. / Л.Г. Бондарь, Г.А. Статюха. - Киев: Высшая школа, 1998. - 186 с. Ш.Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учеб. пособие для вузов / А.Г. Касаткин. - 13-е изд., стер. - М.: ООО ИД «Альянс», 2006. - 753 с.

112. Кульский Л.А. Химия и микробиология воды. / Л.А. Кульский, Т.В. Левченко, М.В. Петрова - К.: Высшая школа, 1989. - 175с.

113. Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Процесс - дегазация. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.ngpedia.ru/id344699p.lhtml. свободный. - Проверено 15.09.2011.

114. Сербии В.В. Ультразвуковой метод дегазации при приготовлении водорастворимого бета-каротина / В.В. Сербии, П.С. Сотников // Седьмая Международная научно-практическая конференция «Ультразвуковые технологии в промышленности»: материалы./ - Архангельск: Криамид АО-ВНИИЭТО, 2000.-240 с.

115. Кузовников Ю.М. Исследование процессов коагуляции и осаждения мелких твердых частиц в жидкой среде при ультразвуковом воздействии / Ю.М. Кузовников, С.С. Хмелев. - Новосибирск: Изд-во Новосибирского государственного технического университета, 2010. - 67 с.

116. Сербии В.В. Калориметр для исследования химико-акустических реакций / В.В. Сербии // Седьмая Международная научно-практическая конференция

«Ультразвуковые технологии в промышленности»: материалы./ - Архангельск: Криамид АО-ВНИИЭТО, 2000. - 240 с.

117. Higashitani, К. Magnetic effects on zeta potential and difñisivity of nonmagnetic colloidal particles / K. Higashitani, H. Iseri, K. Okuhara, A. Kage // J. Coll. Int. Sei. 172 - 2003. - P.383-388.

118. Coey, J.M.D. Magnetic water treatment / J.M.D Coey, S.S. Cass // J. Magn. Water.209 -2000. -P.71-74.

119. Зайцев H.B. Питьевая вода как фактор риска ухудшения общественного здоровья населения / Н.В. Зайцев, М.В. Пушкарева, В.Г. Коровка // Материалы Третьего Международного Конгресса «Вода: экология и технология» - М., 1998. - С.626-627.

120. Эльпинер Л.И. О влиянии водного фактора на состояние здоровья населения России / Л.И. Эльпинер // Водные ресурсы. - 1995. - №4. _ С.418-425.

121. Новиков Л.Н. Польза жесткой воды / Л.Н. Новиков // Спутник. - 1998. -№2-С. 65.

122. Статистика чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации за 20072010 гг. - http: // www.mchs.gov.ru /.

123. Кочарян А.Г. Охрана водных ресурсов в России от загрязнений: современное состояние и перспективы / А.Г. Кочарян, К.И. Сафронов, Е.С. кузенкова, И.П. Лебедева // Инженерная экология - 2006. - №4. - С.З - 16.

124. Пат. на полезную модель 94565 Российская Федерация. Установка для очистки и умягчения воды / Дмитриева А.Ю., Сунгатулин Э.М., Сироткин A.C.; заявитель и патентообладатель Дмитриева Алина Юрьевна. - №2010103180; заявл. 01.02.2010; опубл. 27.05.2010.

125. Бронштейн И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев - М.: Наука, 1981. -723 с.

126. Ефимова М.Р. Практикум по общей теории статистики: учеб. пособие./М.Р. Ефимова, О.И. Ганченко, Е.В. Петрова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2008. - 368 с.

127. Самарский A.A. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. / A.A. Самарский, A.B. Михайлов. - М.:Физматлит, 1997. - 320 с.

128. Фридланд C.B. Промышленная экология. Основы инженерных расчетов / C.B. Фридланд, JI.B. Ряписова, Н.Р. Стрельцова, Р.Н. Зиятдинов. - М.: КолосС, 2008. - 176 е.: ил. - (Учебники и учеб. Пособия для студентов высш. учеб. заведений).

129. Боровицкая Е.Ю. Анализ результатов мониторинга подземных вод / Е.Ю. Боровицкая // Водоснабжение и санитарная техника. - 2007. - №9. - С. 17-18.

130. Евдокимов С.А. Обобщающие показатели качества подземных вод / С.А. Евдокимов // Водные ресурсы. - 1990. - №2. - С.109-114.

131. ГОСТ Р 51593 - 2000 Отбор проб - М.: Издательство стандартов, 2001. — 24 с.

132. Оборудование водоподготовки [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rem-filter.ru/index.php, свободный. - Проверено 7.05.2011.

«Утверждаю»

«Утверждаю»

Главный инженер

евскнефть»

Проректор КНИТУ по научной работе,

:ышле иных испытаниях по умя

.Н. Файзуллин ^ 2011г.

водоподготовки с

Абдуллин И.Ш. 2011 г

применением электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем

Проблема умягчения воды является общей для большинства областей техники. Практически нет ни одной отрасли промышленности, теплоэнергетики или объектов жилищно-коммунального хозяйства, которые бы не были с ней связаны. Отложения солей жесткости на поверхности нагревательного, теплообменного и технологического оборудования, внутри трубопроводов, повышают энергетические затраты, снижают ресурс работы оборудования, требуют значительных эксплутационных расходов, с другой стороны, повышение энергетических затрат неразрывно связано с неизбежным увеличением вредных выбросов в окружающую среду, как в процессе производства, так и при использовании энергоносителей.

Для удаления солей жесткости из воды используют различные методы: термические, реагентные и безреагентные. Однако, все они имеют определенные недостатки: необходимость предочистки на Иа-катионитных фильтрах; необходимость обеспечения достаточно больших расходов добавочной воды; в случае большого невозврата конденсата требуется значительное увеличение паропроизводительности котельной для получения вторичного пара или перерасхода электроэнергии на получение первичного пара, использование дорогостоящих материалов и оборудования и т.д.

Наиболее распространен химический метод ионного обмена ионов кальция и магния на натрий или калий, которые не образуют осадков своих солей при нагревании. Следует отметить, что технология деионизации воды, основанная на ионном обмене далеко не идеальна. Используется сложное дорогостоящее аппаратурное оформление, необходима регенерация ионитов с применением агрессивных химических соединений. Непрерывное производство умягченной воды (20 м3/ч) при исходном содержании примесей 250 мг/л требует ежедневного потребления от 2 до 3 т соляной кислоты и гидроокиси натрия.

На кафедре инженерной экологии КНИТУ под руководством научного руководителя профессора Фридланда C.B., был разработан способ поступенчатого умягчения воды с помощью установки электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем, который позволяет умягчить воду в более выгодных экологических условиях.

В рамках научно-исследовательской работы были проведены промышленные испытания по использованию установки электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем для умягчения вод в процессе водоподготовки для технологических нужд.

Испытания проходили в режиме поступенчатого умягчения под действием электромагнитного излучения с применением • ультразвукового излучателя в дифференцированном временном интервале. Для этого была смонтирована установка, позволяющая удалять образующийся в процессе осадок.

Используемая электромагнитная установка представляет собой прибор асинхронного радиопучкового действия. Встроенный микропроцессор управляет изменением частот, генерируемых прибором в диапазоне 1-20 кГц. Число витков в обмотке вокруг водяной трубы - 12, внутренний диаметр трубы - 0,06 м. Потребляемая мощность 5 Вт, выходное напряжение блока электропитания 12 В. Ультразвуковая установка имеет следующие характеристики: частота - 50 - 60 Гц, потребляемая мощность - 30 Вт.

Исследованию подвергалась вода со следующими показателями:

°Ж - 7,3; рН - 7,2; Са- 90 мг/дм3; общая минерализация - 390 мг/дм3.

После проведения испытаний были получены следующие результаты:

°Ж - 2,7; рН - 7,1 ; Са - 50 мг/дм , общая минерализация - 215 мг/дм .

Данный метод может быть рекомендован для умягчения воды для технологических

нужд.

от НГДУ «Азнакаевскнефть» от КНИТУ

Зав. кафедрой «Инженерная экология»

Сахапов Н.М.

Шайхиев И.Г. Научный рук< 1ссертационной работы

д.х.н., проф.

Фридланд C.B. Дмитриева А.Ю.

-«Утверждаю»

.М. Ахметвалеев 2011г.

«Утверждаю» Проректор КНИТУ по научной работе, ООО Д-т*

А^ЩВ^ Абдуллин И.Ш.

2011г.

промышленных испытаний по использовшщшдаиоиок электромагнитного и ультразвукового излучения для умягчения воды.» системе водоподготовки

В рамках научно-исследовательской работы проведены промышленные испытания о использованию установки электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем дя умягчения вод в процессе водоподготовки для технологических нужд на базе ООО

ТатНефтеСервис» г. Альметьевск.

Умягчение воды, т.е. снижения содержания солей кальция и магния, осуществляет

шличными способами и выбор метода умягчения воды определяется исходной

кесткостыо и ее качеством необходимой для потребителя, т.е. необходимой глубиной

смягчения и технико-экономическими соображениями.

Для удаления солей жесткости из воды наиболее распространен химический метод ионного обмена ионов кальция и магния на ионы натрия или калия, которые не образуют осадков своих солей при нагревании. Данный метод реализуется в аппаратах умягчителях с загрузкой катионообменных смол, которые периодически необходимо регенерировать раствором технической ИаС1. Однако, традиционная технология экологически небезупречна и имеет известные существенные недостатки, в частности:

- использование поваренной соли для регенерации смолы создает проблемы для окружающей среды, необходима утилизация промывных вод с высоким

содержанием солей;

- расход соли достаточно значителен - примерно один кг соли на каждую тонну умягченной воды ( в итоге этот кг поступает в почву или в грунт, в реку или в

озеро);

- из-за необходимости регенерации смолы солью расходы воды на последующую промывку могут составить 10-20% от количества полученной умягченной воды;

- из питьевой воды выводятся соли Са ниже требуемых для нашего организма норм, при этом вода обогащается Ма, далеко не полезным для здоровья;

- ограничен ресурс работы ионообменных смол.

На кафедре инженерной экологии КНИТУ под руководством профессора Фридланда СВ., разработан способ поступенчатого умягчения воды с помощью установки электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем, который позволяет умягчить воду в более выгодных

экологических условиях.

В рамках научно-исследовательской работы были проведены промышленные испытания но использованию установки электромагнитной обработки с ультразвуковым излучателем для умягчения вод в процессе водоподготовки для технологических нужд.

Испытания проводились в режиме поступенчатого умягчения под действием электромагнитного излучения с применением ультразвукового излучателя в дифференцированном временном интервале. Для этого была смонтирована установка, позволяющая удалять образующийся в процессе осадок в промышленной зоне ООО «ТатНефтеСервис».

Используемая электромагнитная установка представляет собой прибор асинхронного радиопучкового действия. Встроенный микропроцессор управляет изменением частот, генерируемых прибором в диапазоне 1-20 кГц. Число витков в обмотке вокруг водяной трубы -12, внутренний диаметр трубы - 0,06 м. Потребляемая мощность 5 Вт, выходное напряжение блока электропитания 12 В. Ультразвуковая установка имеет следующие характеристики: частота - 50 - 60 Гц, потребляемая мощность - 30 Вт.

Исследованию подвергалась вода со следующими показателями:

°Ж - 7,2; рН - 7,1; Са- 85 мг/дм3; общая минерализация - 350 мг/дм3.

После проведения испытаний были получены следующие результаты:

°Ж - 2,8; Са- 51 мг/дм3; общая минерализация - 210 мг/дм3.

Данный метод может быть рекомендован для умягчения воды для технологических нужд, от ООО «ТатНефтеСершс» от КНИТУ

главный инженег^^^^^^^госов Ю.Д. Зав. кафедрой «Инженерная эколргия»

ведущий д.т.н._Ш0 /^Мхиев И.Г.

Д.Х.Н., ПРОФ. фридланд СВ.

аспирант /^'"х) ¿/"V Дмитриева АЛО.