Промышленный вестник, N 5 (71) май 2006, стр. 76
ЗАО "Гидрогаз", Воронеж
(Д.А. Кривопусков, Н.А. Константинова)

Получение питьевой воды методом ультрафильтрации

По современным оценкам, объем воды на Земле составляет около 1386 млн. куб. км. Из этого огромного объема 97,5 % сосредоточено в морях и океанах, а из оставшихся 2,5 % пресной воды 68,7 % приходится на льды Арктики, Антарктики и ледники горных регионов, а 29,9 % представлены подземными пресными водами. И только 0,26 % от общего количества пресной воды на Земле сконцентрированы в озерах, водохранилищах и реках поверхностных источниках.

Вода поверхностных источников по ряду своих параметров значительно отличается от вод других типов. Наибольшее распространение в качестве источников питьевой воды получила поверхностная и грунтовая вода. Поэтому, прежде чем назвать характеристики поверхностной воды, целесообразно сравнить эти два источника по характеру образования загрязняющих их примесей.

Грунтовые воды при своем движении сквозь горные породы и пластовые отло-жения фильтруются, теряя большую часть загрязнений. При этом они интенсивно вымывают легкорастворимые минеральные вещества, т.е. происходит их минерализация. Поверхностные воды наоборот имеют низкую минерализацию, но сильно загрязнены взвешенными веществами и органикой. Последнее обстоятельство делает такую воду непригодной для употребления человеком без соответствующей обработки. Кроме того, она загрязнена промышленными и бытовыми стоками, а также служит хорошей средой для размножения водорослей и бактерий.

Большинство традиционных способов получения воды питьевого качества на основе коагулирования, флотации, хлорирования, отстаивания и фильтрования, обладают целым рядом существенных недостатков, ограничивающих их применение на вновь строящихся объектах водопотребления и очистки. К таким недостаткам можно отнести:
- значительное колебание качества очищенной воды;
- большие габариты и металлоемкость оборудования;
- возможность образования опасных канцерогенов при обеззараживании хлорсодержащими реагентами;
- потребление больших количеств дорогостоящих химических реагентов, а также необходимость в организации их хранения и приготовления.

Вышеперечисленных недостатков лишен мембранный метод очистки воды ультрафильтрацией, применяемый для получения питьевой воды непосредственно из поверхностного источника.

Ультрафильтрация (УФ) - это способ очистки воды, при котором вода под давлением продавливается сквозь тонкую мембрану, поры которой столь малы, что задерживают взвешенные вещества, мик-роорганизмы, водоросли, бактерии. УФ позволяет сохранить солевой состав воды и осуществить ее осветление и обеззара-живание практически без применения химреагентов.

Поскольку УФ-мембрана является барьером для бактерий, не требуется первичное хлорирование воды. Обеззараживание осуществляется уже непосредственно перед подачей воды потребителю.

Ультрафильтрация примененяется также в качестве предподготовки воды перед обратным осмосом.

ЗАО Гидрогаз изготавливает установки обратного осмоса и электродеионизации, предназначенные для получения обессоленной воды для производственных нужд промышленных предприятий, а также занимается решением проблем подготовки воды питьевого качества с помощью мембранной технологии ультрафильтрации.

Эффективность работы ультрафильтрационных установок во многом определяется правильным выбором режимов эксплуатации: продолжительности фильтроцикла, периодичности и интенсивности промывок, расхода и дозы реагентов. Эти параметры определяются качеством исходной воды, поэтому при проектировании крупных объектов, обязательно проводят пилотные испытания на установке малой производительности. Такой подход позволяет проектировать УФ-комплексы, характеризующиеся оптимальным количеством мембран, минимальными энерго- и водопотреблением, максимальным качеством фильтрата.

Специально для этих целей в ЗАО Гидрогаз создана автоматизированная малоразмерная опытнопромышленная ультрафильтрационная установка УУ2п производительностью 2 м3/ч по очищенной воде, которая прошла натурные испытания на водоочистных сооружениях водозабора Ленинградской обл.

Ультрафильтрационный гидроблок большой производительности
Параметры исходной и очищенной воды, полученные в ходе испытаний, а также требования СанПиН приведены в таблице.

Параметр Исх. Норм. Очищ.
Окисляемость, мгО2 9,7 5 до 2,1
Мутность, мг/л 6 1.5 < 0,5
Цветность, мг/л 40 20 до 4
ОМЧ 74 50 отс.

Особенностью данной установки является возможность проводить испытания на ультрафильтрационных мембранах различных фирм-производителей.

Совместно с МУП Мосвооканал в 2005 г. ЗАО Гидрогаз спроектировал, изготовил и провел испытания установки ультрафильтрации (УУ5м), предназначенной для подготовки питьевой воды из Москвы-реки.

Опыт эксплуатации показывает, что себестоимость кубометра очищенной воды получаемой на установках ультрафильтрации не превышает одного рубля.

Специалисты завода Гидрогаз своими силами осуществляют полный цикл работ связанных со строительством и реконструкцией объектов водоподготовки: проведение консультирования, выбор необходимой технологической схемы, испытания, анализ полученных результатов, оптимизацию проекта, разработку и изготовление оборудования, шефмонтаж и пусконаладку, послегарантийное и сервисное обслуживание.

Ультрафильтрационная установка