Исследование технологии очистки подземных вод с высоким содержанием железа, марганца и аммония

Изучена работа системы очистки воды высокой минерализации для нужд металлообрабатывающего предприятия, в составе которой используется установка обратного осмоса. Выявлены причины неудовлетворительной работы системы очистки и выработаны рекомендации по ее улучшению на основе оценки качества воды в пробах на стадиях водоочистки и оценки склонности исходной воды к образованию отложений на мембранах обратного осмоса. Целью работы является разработка эффективной технологии очистки высоко-минерализованной воды, одновременно содержащей ионы аммония и железа, на основе исследования действующей системы очистки воды на предприятии. Подземные воды имеют хлоридно-сульфатный кальциево-магниевый тип и не отвечают требованиям к питьевой воде по мутности, общей минерализации, жесткости общей, аммонию, железу общему, силикатам, магнию, марганцу, натрию, стронцию и хлоридам. Показатели качества воды на различных стадиях водоподготовки определяли по стандартным методикам. Для анализа поверхности зерна фильтрующего материала применяли растровую электронную микроскопию высокого разрешения. Локальный анализ элементного состава зерна фильтрующего материала и осадка его поверхности проводили методом энергодисперсионной спектрометрии. Исследованы гипотетический состав подземных вод, качество воды на различных стадиях водоподготовки, рассчитаны индекс плотности осадка, индекс насыщения Ланжелье и энергия Гиббса углекислотного равновесия в аэраторе, проведена оценка работы аэрации. Выявлены причины снижения производительности установки обратного осмоса и частой замены загрузки напорных фильтров. Исследуемая вода, подаваемая на установку обратного осмоса, не удовлетворяет требованиям по жесткости общей, железу общему. Доказана недостаточность удельного расхода воздуха в аэраторе. Наблюдалась кольматация зернистого фильтрующего материала карбонатом кальция и аморфным кремнием. Предложены технические решения повышения эффективности аэрации-дегазации и обезжелезивания на этапе предварительной очистки воды перед обратным осмосом. Предложенные решения будут актуальными для проектирования и эксплуатации технологических схем очистки подземных вод сложного состава.