ПРОЕКТЫ PROJECTS Цеолиты против азота В Кирове внедрена новая система очистки воды с помощью природного сорбента В связи с регулярным сезонным выносом в реку Вятка аммо нийного азота, концентрация которого в речной воде в 23 раза превышала нормы, в ОАО «Кировские коммунальные системы» внедрена система очистки речной воды с помощью природного сорбента цеолита. Применение новой технологии позволило снизить концентрацию азота в очищенной воде до нормативов СанПиН. Роман Лобанов, главный управляющий директор ОАО «Кировские коммунальные системы» Проблема очистки воды в реке Вятка от аммонийного азота ежегод но встает очень остро во время ве сеннего паводка, который приходится на конец апреля начало мая. К при меру, в 2010 году в период весеннего половодья в г. Кирове был объявлен режим чрезвычайной ситуации: жите лям города запрещалось использо вать для питья подаваемую в город воду, так как в ней содержание амми ака превышало нормативное значе ние 2 мг/л. Ранее проблема очистки воды от аммонийного азота решалась в ос новном по согласованию с Управле нием Роспотребнадзора по Киров ской области. Речь шла о снижении объемов обрабатываемой воды и повышении доз хлора, но это не по могало при больших концентрациях азота. С учетом этого было принято решение о разработке нового мето да очистки воды от аммонийного азота с помощью цеолита. После паводка 2010 года, когда в течение 5 дней в реке наблюдалось превышение ПДК азота аммонийно го, администрация города Кирова провела конкурс на проведение на учноисследовательской работы по теме «Разработка предпроектных предложений по получению питье вой воды нормативного качества с очистных сооружений водопровода в д. Корчемкино в паводковый пери од в соответствии с ведомственной целевой программой «Охрана окру Блок для приготовления рабочего раствора/пульпы сорбента с системой контроля жающей среды в муниципальном об разовании «Город Киров» на 2010 год». Научноисследовательская ра бота осуществлялась ОАО «Киров водпроект». Одним из предложений этой работы было использование в качестве фильтрующей загрузки фильтров ОСВ цеолита природного сорбирующего материала (типовое решение из учебной литературы). Но это мероприятие требовало серьез ной реконструкции фильтров и тех нологии, поскольку цеолит необхо димо периодически регенерировать раствором поваренной соли с по следующей промывкой. Кроме того, стоимость цеолита в 10 раз превы шает стоимость кварцевого песка, применяемого в настоящее время. Таблица 1. Результаты испытаний КПЛ (< 0,14 мм) (все концентрации аммиака в расчете на азот аммонийный) Саммиака в очищ.воде, мг/л 4 Схема I Схема II 1,69 1,67 1,74 1,72 1,62 1,71 Средние значения 1,70 1,68 Г мг/г 2,23 2,25 Таким образом, для окончательного решения этого вопроса требовались дополнительные исследования, рас четы и проектирование. На первом этапе специалисты ОАО «Кировские коммунальные сис темы» приняли решение провести испытание цеолита на эксперимен тальной установке (фильтрующей колонке) в натуральную величину фильтра с целью определения сте пени очистки, периодичности про мывки, ее интенсивности, регенера ционного цикла и т.д. Был заключен трехсторонний договор на проведе ние таких испытаний. Специалисты ОАО «Кировские коммунальные сис темы» разработали и смонтировали экспериментальную установку, мо делирующую работу фильтров, при обрели пробные партии цеолита разных фракций, разработали прог рамму испытаний. В процессе ис следований в качестве загрязнителя использовались пробы вод из пой менных озер, которые и являются источником загрязнения реки в па водковый период. По полученным в результате испытаний данным был сделан вывод о том, что цеолит поз ПРОЕКТЫ PROJECTS Содержание аммиака в реке и в питьевой воде после второго подъема КОСВ воляет полностью снимать загряз нения при концентрациях до 4 ПДК, однако сорбционный период состав ляет не более 2 суток, после чего на растают остаточные загрязнения. Через 6 суток сорбционные свой ства исчерпываются. Обратная про мывка регенерирующего воздей ствия не оказывает. Это свидетель ствовало о том, что цеолит нецеле сообразно использовать в качестве фильтрующей загрузки, однако вполне возможно применять в каче стве сорбирующего реагента. В паводок 2011 года по договору с ООО «РИЗ ЭКСПЕРТ» (г. Москва) проводились лабораторные иссле дования с целью поиска возможных методов очистки исходной воды ре ки Вятка до нормативов СанПиН 2.1.4.107401 в условиях загрязне ния речной воды азотом аммоний ным в концентрациях до 5 ПДК. Были получены положительные результа ты при аэрации в щелочной среде. Но при дальнейших исследованиях эти результаты не подтвердились, поэтому этот метод использовать не стали. В рамках проекта по разработке технологии очистки воды от аммо нийного азота с использованием це олита проводились лабораторные, тестовые и пилотные испытания в лаборатории глубокой очистки воды ОАО «НИИ ВОДГЕО» и непосред ственно на ОСВ г. Кирова в разных схемах и режимах. Суть проведен ных в 2011 году лабораторных экс периментов состояла в оценке воз можности и эффективности различ ных физикохимических методов очистки от аммиака воды из водоис точника р. Вятки в условиях ОСВ г. Кирова. Испытания цеолита Сокирницко го месторождения проводились ОАО «НИИ ВОДГЕО» после основного цикла лабораторных и пилотных ис №8 (60) Август 2012 / ВодаMagazine пытаний, после выдачи отчетных ма териалов заказчику. В испытаниях использовали промышленно выпус каемый ГК «ЦЕО» клиноптилолит Со кирницкий порошкообразный фрак ции < 0,14 мм. Исходная вода ре альная вода водозабора Корчемкино с модельным уровнем содержания аммиака. Все испытания проводили параллельно по двум существую щим на станции технологическим схемам: схема I (ввод хлора после коагу ляции); схема II (ввод хлора до коагуля ции). Все проведенные эксперименты показали, что наиболее эффектив ным является введение порошкооб разного цеолита в речную воду с последующей коагуляцией. Опреде лены лучшие сорбенты, их тип, свой ства, дозы и точки ввода. Разработа на методика контроля качества при меняемых сорбентов. Технологический процесс нового метода представляет собой cледую щую последовательность: а) растаривание и загрузка сор бента в транспортнотехнологичес кий модуль №1 и его обработка для приведения в активное состояние; б) дозирование порошка приго товленного сорбента для приготов ления рабочих растворов/пульпы; в) приготовление рабочего раст вора/пульпы сорбента; г) дозирование и подача рабоче го раствора/пульпы сорбента по точкам ввода. В состав комплекса входят: 1. Специальное оборудование (СТКМС) производства НПО «ЛИТ» для растаривания, первичной обра ботки, активации и затворения сор бента с системой контроля. 2. Специальное оборудование (СТТК) производства НПО «ЛИТ» для приготовления рабочего раствора /пульпы сорбента с системой конт роля; 3. Насосное оборудование для промежуточных перекачек и подачи первичного и вторичного раствора пульпы сорбента и для подачи его в точки ввода. 4. Транспортные коммуникации с запорнорегулирующей арматурой. Проектная производительность комплекса рассчитана на очистку воды всех потоков станции 220 тыс.м3/сут. В период паводка в апре ле 2012 года была смонтирована и опробована первая опытная линия комплекса на производительность по очищенной воде 58 тыс. м3/сут. Количество вводимого сорбента оп ределяется типом сорбента, уров нем целевого и фонового загрязне ния воды, и в наиболее острый пери од паводка оно составляло до 12 т/час. Новый метод позволяет очи щать воду до содержания азота ам монийного ниже ПДК, т.е. ниже 2 мг/л. На разработку новой технологии было затрачено 22 млн. руб. в рам ках федеральной целевой програм мы «Жилище». В эту сумму входят все работы, включая создание про мышленной установки. В проекте приняли участие: НИИ ВОДГЕО (раз работка технологии и оборудования, пусконаладка системы), НПО «ЛИТ» (конструкция и изготовление обору дования), ОАО «Кировские комму нальные системы» (участие в разра ботке и исследованиях, натурных испытаниях, монтаж и эксплуатация системы, контроль результатов, вне сение предложений по усовершен ствованию системы). ОАО «НИИ ВОДГЕО» КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ 119435, г. Москва, Б. Саввинский пер., д. 9, стр. 1. Тел/факс (499) 2724758, 2724731 http://www.watergeo.ru Email: watergeo@inbox.ru 5