Установки мембранной фильтрации

Компактные установки снабжены всеми средствами для быстрого подключения к источникам электро и водоснабжения, а также автоматического функционирования во всех режимах работы с возможностью дистанционного контроля и управления, в том числе по общим и спутниковым линиям связи.

Установки с УФмембранами используют вместо фильтров после 1 ступени, после фильтров – для удаления цист и вирусов, в одну ступень – при М не более 25 мг/л вместе с ПАУ при наличии органики./справочник Дегремон, 2007/

По причинам экономического характера прямое применение мембранной УФ в подготовке питьевой воды имеет ограничения по качеству исходной воды: М < 500NTU; фитопланктон < 5000 ед/мл; содержание растворенных органических веществ, определяющих, например, цветность; содержание специфических микрозагрязнений (пестицидов, детергентов и пр.). Первые снимаются в процессе предварительной обработки, вторая группа потребовала разработки специальных технологий с использованием порошкообразных сорбентов. Выбор схемы предварительной обработки воды или ее необходимость решаются в процессе технологических исследований на воде источника.

На рис.5.69 дана технология Cristal (Дегремон): в контактный резервуар до контура рециркуляции вводится специальный ПАУ, адсорбирующий растворенные органические загрязнения, после чего суспензия «ПАУ-вода» поступает в контур рециркуляции, в котором УФ-мембрана задерживает все содержащиеся в ней частицы размером более 0,01 мкм, включая частицы ПАУ с адсорбированными на нем загрязнениями.

Для действующих сооружений расширенный способ Cristal (рис.5.70): для максимального использования адсорбционных свойств ПАУ и повышения эффективности обработки воды уже на стадии ее осветления промывные воды УФ-мембран, содержащие

Рис.5.69 Установка «Cristal»

еще не полностью насыщенный ПАУ, рециркулируют на вход в отстойник с пульсирующим взвешенным слоем осадка, где в наилучших условиях ПАУ адсорбирует органические загрязнения исходной воды до полного насыщения, и затем отводится вместе с излишками осадка. Такое решение не только расширяет возможности мембранной УФ, но и оптимизирует работу ПАУ и технологической линии в целом, что способствует снижению общих эксплуатационных затрат.

Рис. 5.70 Расширенный способ «Cristal»

С помощью систем контроля и управления, включающих программируемые автоматы, осуществляется автоматическая адаптация работы сооружений к режимам фронтальной или касательной ультрафильтрации.

Г.Канны. Способ «Cristal». Вода из водохранилища. Летом резкий скачок мутности с2 до 50 NTU при Ц =5-20, содержании водорослей до 50 ед/мл и привкусе до 6 баллов. Ввод 10-20 мг/л ПАУ обеспечивает Ц менее 5, привкус менее 1, М менее 0,1 при полном извлечении водорослей, вирусов и цист простейших. Производительность 110 тыс.м3/сут., первая очередь 28 тыс.м3/сут. Особенностью этой станции является то, что она может запускаться и обладать способностью автоматической адаптации к потребности в такой подпитке в рамках системы дистанционного управления сетью распределения. Другая ее особенность заключается в том, что ПАУ вводится в трубопровод подачи исходной воды. Это потребовало специального расчета его диаметра, чтобы обеспечить необходимое время контакта в зависимости от расхода. Кроме того, в исходную воду вводится СО₂ для предотвращения солевых отложений в нем.

Ряд станций с контактными осветлителями заменен УФ блоками. Причиной были: планктон, ужесточение требований по обеззараживанию, отсутствие свободных площадей под строительство. Была построена компактная подземная станция с использованием ПАУ по способу «Cristal».

Совместное применение отстаивания и мембранной ультрафильтрации в г.Сан-Антонио, штат Техас. Станция Q=34 тыс.м3/сут. Суперпульсатор – мембранная УФ – постхлорирование.

Q =55 тыс. м3/сут. Парижский регион (глубокая доочистка питьевой воды). Сырая вода – пестициды, привкусы, запахи. Традиционная обработка была дополнена озонированием и ГАУ. Однако, последующая эксплуатация показала недостаточность такой модернизации для эффективного извлечения органических загрязнений и решения проблемы стабильности остаточного хлора в распределительной сети: его концентрация очень быстро снижалась. Введена технология (рис. 5.71)

Рис. 5.71 Принципиальная схема технологической линии станции «Vigneux».

В результате вода стала биологически стабильной, снизился расход хлора, наблюдалась стабильность во времени остаточного хлора в сети, отпала необходимость в дополнительном хлорировании, полное отсутствие общих и фекальных колиформ, стрептококков и хлостридий, максимальное извлечение ООУ (табл.5.9.8).

Таблица 5.9.7

Показатель	Качество питьевой воды
до внедрения cristal	после внедрения cristal
Мутность, ед. NTU	0,3-0,5	< 0,1
ООУ, мг/л: исходная вода фильтрованная вода доочищенная вода	2,9-3 2,4 2,3	2,9-3 1,4 0,5-0,8
УФ254 –абсорбция: исходная вода фильтрованная вода доочищенная вода	3,4 2,3	1,4 0,6-0,8
Вкус при 200 С, баллы	1-3	отсутствует
ТГМ, мг/л	< 50	< 5

На рис. 5.72 дана рекомендуемая схема обработки воды Барабольского водохранилища.

Ниже приведено описание ЮЗВС г. Москвы [ВиСТ, №11, ч.1, 2006. Храменков С.В., Р.Шредер. Юго-Западная водопроводная станция – новый шаг в развитии системы водоснабжения Москвы. С.3-8. ]

Повышение барьерной роли очистных сооружений возможно за счет внедрения дополнительно методов очистки: окислительных, сорбционных, мембранных. С 2002г на Рублевской станции работает блок озоносорбционной технологии производительностью 240 тыс. м3/сут. ЮЗВС 250 тыс.м3/сут. – мембранная ультрафильтрация (рис. 5.73).

Преимущества мембранной технологии:

- эпидемическая безопасность воды;

- повышение эффективности очистки по многим показателям;

- компактность оборудования и автоматизация;

- высокая надежность.

Немецкая фирма –контракт на проект, строительство и эксплуатацию в течении 10 лет. Участвовали российские проектировщики и строители.

Предусмотрено 4 независимых технологических линий.

Технология:

Предварительное хлорирование с использованием ГХН – первичное озонирование- коагуляция – отстаивание – вторичное озонирование – ввод ПАУ и дополнительная коагуляция – фильтрование песок-антрацит – ввод АУ – предварительная фильтрация – ультрафильтрация – ввод аммиачной воды и ГХН.

Непрерывный мониторинг качества сырой воды.

1. Преозонирование обеспечивает окисление железа, марганца, снижение цветности, дезодорацию, снижение дозы коагулянта. Контакт воды с озоном 4,7 мин, доза 1 мг/л. Если нет потребности в озонировании в контактных бассейнах осуществляется аэрация воды.
2. 3 механических смесителя. В первый вводят дополнительно перманганат калия. Второй регулирует рН-ввод серной кислоты или едкого натрия. Третий – ввод флокулянта.

Время пребывания 2,3 мин.

1. КХ с медленными мешалками с временем пребывания 8,5 мин.
2. Отстойники с ТМ, скребковым механизмом, рециркуляцией осадка в первый смеситель. Осадок сбрасывается в канализацию. Гидравлическая нагрузка – 15,9 м3/(м2/ч).
3. Доза вторичного озонирования 1,5 мг/л, время 7,7 мин.
4. ПАУ вводится в контактную камеру с механической мешалкой. Доза ПАУ 15 мг/л, время 11,6 мин. Поток либо на скорые фильтры, либо на УФМ, время увеличивается до 17 мин.
5. Скорые фильтры: песок 0,7 м д=0,7-1,5, антрацит 0,7 м д=1,4-2,5 мм. Скорость 8 м/ч. Фильтроцикл 24 ч. Водовоздушная промывка. Объем на 1 промывку 390 м3. Интенсивность 16,7 л/с.м2. Промывная вода возвращается перед первичным озонированием.
6. Префильтрация перед УФМ на металлических сетках. Д удаляемых частиц 130 мкм. Вода после промывки сеток и мемеьбран возвращается в технол. Линию.
7. 14 кассет с УФМ. Мембраны – половолоконные капилляры д=0,8 мм. Промывка мембран ежечасно водой, обработанной УФ. В процессе промывки в промывную воду добавляют ГПН. Периодически осуществляют химическую промывку реагентами: детергентами, лимонной кислотой, бисульфитом натрия. При этом промывная вода сбрасывается в резервуар-нейтрализатор и затем в канализацию.
8. Обеззараживание: время контакта в РЧВ 2,8 ч. Хлораммонизация обеспечивает длительное действие хлора в распределительной сети. Мониторинг качества очищенной воды.

Штат 65 чел.