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

В некоторых районах при отсутствии сетей централизованного водоснабжения или дефиците поверхностных вод человек вынужден осваивать территории с подземными водами, непригодными для питьевого водоснабжения. Подземные воды могут содержать значительное количество диоксида углерода, железа, марганца, иона аммония, фтора, бария, кремния, мышьяка. Кроме того, вода в источнике может быть высокоминерализованная, содержать органические соединения, радон, альфа-активность. В некоторых случаях в подземных водах присутствует аммоний природного происхождения и аммоний антропогенного происхождения [1]. Сложный состав подземных вод может потребовать дорогостоящих технических решений. Сегодня метод обратного осмоса занял первое место в очистке подземных вод сложного состава, особенно для обессоливания [2–7]. Но обратный осмос требует качественной предочистки [2, 7], которая может быть основана на методах дегаза- ции, обезжелезивания, деманганации, ионного обмена и др. Содержащиеся в воде растворенный диоксид углерода, ионы аммония придают воде свойства буферных растворов, затрудняя её обработку [8, 9]. Низкое содержание аммония и диоксида углерода в исходной воде является условием эффективного обезжелезивания и деманганации [10–12]. Аэрация подземных вод остается актуальным по сей день методом дегазации [10, 13] воды. С другой стороны, задача деаммонизации хорошо решается окислением хлором и адсорбцией на катионите, если в исходной воде отсутствуют ионы железа и кальция [12, 14]. Дегазация также рекомендуется при удалении аммония в виде аммиака из щелочной среды [15]. Высокое содержание в воде коллоидов кремния снижает эффективность обезжелезивания фильтрованием на каталитических загрузках [16] и повышает эффективность обезжелезивания коагуляцией. Поэтому сложный состав подземных вод – это не только высокие концентрации каких-либо компонентов, а ещё вза- имное их влияние на процессы обработки воды. Таким образом, разработка эффективной технологии очистки высокоминерализованных вод, одновременно содержащих ионы аммония и железа, является сложной наукоёмкой задачей и может потребовать специальных исследований для выработки наилучшего технического решения. С такой задачей столкнулось челябинское металлообрабатывающее предприятие при очистке подземной воды для технических целей.

Целью данной работы является исследование опыта очистки высокоминерализованной воды, одновременно содержащей ионы аммония и железа. В исследовании выявляются причины неудовлетворительной работы водоподготовки и вырабатываются рекомендации по ее улучшению на основе оценки качества воды в пробах на стадиях обработки воды и оценки склонности исходной воды к образованию отложений [17] на мембранах установки обратного осмоса (УОО). Результаты исследования используются в разработке эффективной технологии очистки высокоминерализованных вод, одновременно содержащих ионы аммония и железа. Предложенные решения будут актуальными для проектирования и эксплуатации технологических схем очистки подземных вод сложного состава.

Материалы и методы

Установка для очистки воды

Объектом исследования является водоподготовительная установка (ВПУ), обеспечивающая водой питьевого и технического качества металлообрабатывающее предприятие из скважины глубиной 80 метров и дебетом 198 м3/сут. Технологическая схема водоподготовки, представленная на рис. 1, включает УОО. Однако опыт эксплуатации показал неустойчивость работы УОО и неэффективность предварительной очистки от железа. Основные технические характеристики системы водоподготовки представлены в табл. 1. При эксплуатации ВПУ были выявлены следующие проблемы: быстрое загрязнение полипропиленовых картриджей префильтров УОО отложениями соединений железа и заметный рост сопротивления префильтра; снижение производительности УОО; отложения на мембранах, удаляемые при химической мойке; замена загрузки напорных фильтров-осветлителей каждые 6 месяцев.

Исходная вода с расходом 5,6 м3/ч подается через фильтры механической очистки ФМО 1–2 в безнапорный аэратор барботажного типа, предварительно в воду дозируется раствор гидроксида натрия 80–90 мг/л по активному веществу насосом-дозатором НД 1. Аэрированная вода насосом второго подъема НС 2 подается через контактные камеры КК 1–2 на фильтры-осветлители ФО 1–4 с каталитической загрузкой Сорбент АС. Осветленная и обезжелезенная вода подается на мембранные установки УОО 1 и 2, одновременно вводится ингибитор солеотложения Аминат К с дозировкой 10 мг/л по активному веществу. На входе в мембранную установку вода проходит фильтрацию на префильтре 5 мкм. Пермеат поступает в резервуа-

Рис. 1. Технологическая схема ВПУ:

НС1 – насосная станция первого подъема воды из скважины; ФМО 1, ФМО; 2 – фильтры механической очистки, 130 мкм; А – аэратор 3 м3 для насыщения воды кислородом воздуха; НС 2 – насосная станция второго подъема; КК 1, КК 2 – контактная камера; ФО 1-ФО 4 – фильтры-осветлители с каталитической загрузкой; УОО 1, УОО 2 – установки обратного осмоса со встроенным префильтром;

РЧВ 1, РЧВ 2 – резервуары чистой воды; НС 3 – насосная станция третьего подъема; НД 1 – насос дозации едкого натра; НД 2 – насос дозации Амината К; НД 3 – насос дозации известкового молока

Таблица 1

Характеристики водоподготовительной установки

Наименование характеристики Значение Производительность станции, м3/сут 120,0 Максимальный часовой расход, м3/ч 5,0 Количество установок обратного осмоса, шт. 2 Подмес исходной воды, % 0,0 Расход фильтрата (пермеата), м3/ч 1,6 Сброс концентрата, м3/ч 0,9 Степень извлечения пермеата, % 64 Максимальный суточный объем стоков, м3/сут 21,6 Максимальный забор воды из скважин, м3/сут 134,4 Часовой расход исходной воды, м3/ч 5,6 Расход воздуха на аэрацию, м3/ч 12,0 Удельный расход воздуха, м3/м3 2,14 ры чистой воды РЧВ 1–2, а концентрат сбрасывается в канализацию. Обессоленная вода подается насосной станцией третьего подъема НС 3 в сеть технического водоснабжения предприятия, при этом вода стабилизируется раствором кальцинированной соды дозировкой 80–90 мг/л по активному веществу насосом-дозатором НД 3.

УОО представлена моделью RO4040-8-8. HRLE и содержит восемь мембранных элементов низкого давления.

Характеристика воды из скважины

Анализ качества подземных вод, предоставленный службой эксплуатации ВПУ, представлен в табл. 2.

По материалам архива Челябинского филиала Федерального бюджетного учреждения «Территориальный фонд геологической информации по Уральскому федеральному округу» гидрологические изыскания в районе расположения подземного водоисточника показали, что подземные воды, вскрытые скважиной в 2014 г., имели хлоридно-карбонатный кальциево-натриевый тип и не отвечали требованиям к воде хозяйственно-питьевого назначения с превышением нормы: железа – 50 мг/л; аммония – 7,5 мг/л; кремния – 16 мг/л; марганца – 0,47 мг/л; магния – 133,7 мг/л; хлоридов – 1245 мг/л; сульфатов – 1000 мг/л (К.П. Лозовой. Отчет «Проведение поисковых и оценочных работ на подземные воды на участке «Енисей-

Таблица 2

Показатели качества исходной воды

Наименование показателя Единицы измерения Значение Требования к питьевой воде по СанПиН 1.2.3685-21 Цветность град 5,2 ± 2,1 ≤ 20 Мутность ЕМФ 84 ± 12 ≤ 1,5 Водородный показатель ед. рН 6,8 ± 0,15 6–9 Общая минерализация мг/л 5692 ± 280 ≤ 1000 Жесткость общая мг-экв/л 53 ± 5,8 ≤ 7 Окисляемость перманганатная мг О/л 3,9 ± 0,4 ≤ 5 Щелочность общая мг-экв/л 4,6 ± 0,6 не нормируется Аммоний мг/л 17,3 ± 2,4 ≤ 1,5 Железо общее мг/л 8,1 ± 0,7 ≤ 0,3 Кальций мг/л 561 ± 62 не нормируется Силикаты (по кремнию) мг/л 16 ± 1 ≤ 10 Магний мг/л 302 ± 45 ≤ 50 Марганец мг/л 1,55 ± 0,26 ≤ 0,1 Натрий мг/л 325 ± 33 ≤ 200 Стронций мг/л 12,6 ± 1,3 ≤ 7 Гидрокарбонаты мг/л 281 ± 28 не нормируется Нитриты мг/л 0,12 ± 0,06 ≤ 3,3 Нитраты мг/л 22 ± 3,3 ≤ 45 Сульфаты мг/л 324 ± 86 ≤ 500 Хлориды мг/л 1720 ± 86 ≤ 350 ский», расположенном в Ленинском районе г. Челябинска, по состоянию на 01.02.2014 г.» Лицензия ЧЕЛ02489ВП. Текст и текстовые приложения, г. Челябинск. 2014 г.). При этом за четыре месяца наблюдений анионный состав подземных вод изменился с хлоридно-сульфатного на хло-ридно-гидрокарбонатный, отмечалось резкое ухудшение органолептических показателей и повышение содержания железа с 7 до 50 мг/л. Химический состав воды исследуемого водоисточника (рис. 2) аналогичен составу подземных вод, представленному в архивных материалах территориального фонда геологической информации.

Рис. 2. Гипотетический солевой состав исходной воды

Подземные воды имеют хлоридно-сульфатный кальциево-магниевый тип и не отвечают требованиям СанПиН 1.2.3685-21 по следующим показателям: мутность, общая минерализация, жесткость общая, аммоний, железо общее, силикаты, магний, марганец, натрий, стронций, хлориды.

Содержание свободной углекислоты СО 2 в исходной воде определяется из уравнения первой ступени диссоциации угольной кислоты для интервала значений pH 5–8,4 по следующему выражению [15]:

44 • Щ_о

^² ^    к • 10 Р ^Н+0 '⁵^

4446=74

3,39•10-7 •106,7+0,5^0^1563        ,         , где Що = 4,6 - щелочность общая исходной воды, мг-экв/л; р = 0,1563 - ионная сила исходной воды; К1 = 3,39 • 10-7 - константа равновесия первой ступени диссоциации угольной кислоты при температуре исходной воды 9,5 оС.

Методы исследования

Показатели качества воды на различных стадиях водоподготовки определяли по стандартным методикам ГОСТ Р 51232–98.

Для анализа поверхности зерна фильтрующего материала применяли растровую электронную микроскопию высокого разрешения, локальный анализ элементного состава зерна и осадка на зерне фильтрующего материала проводили методом энергодисперсионной спектрометрии (EDX).

Используемые приборы и оборудование: ртутный лабораторный термометр по ГОСТ 215-73 с ценой деления 0,1 °С, пределы измерения 0– 50 °С; микропроцессорный высокоточный ОВП-метр ORP-169-E; pH-метр pH-150МИ с датчиком ТДЛ-1000-06; фотометр фотоэлектрический КФК-3; кондуктометр АНИОН 4120 с датчиком ДКВ-1, комплекс сканирующей электронной микроскопии Jeol JSM 700IF, EDS Oxford INCA X-max 80, WDS Oxford INCA WAVE, EBSD и HKL.

Вычисление индекса плотности осадка (SDI) воды на входе в УОО проводили по методике, описанной в [4], при давлении 2,07 бара (0,21 МПа). В каждом опыте воду объемом 500 мл пропускали через калиброванную мембрану 0,45 мкм. Время, затраченное на отбор 500 мл фильтрата, фиксировали.

Индекс насыщения Ланжелье (LSI) вычисляли по выражению

^З^конц   рНконц   рНнасыщ, где рНконц - водородный показатель концентрата установки обратного осмоса; рНнасыщ - расчетный водородный показатель насыщенного раствора, который определяется с учетом номограммы [17] согласно выражению рНнасыщ = Ш - /2 (Са2+) - /з(Щ) + /4 (Р), где /1 (t) - функция температуры воды; /2 (Са2+) -функция содержания в воде катиона кальция в мг/л; /3 (Щ) - функция щелочности воды; /4(Р) -функция общего солесодержания воды.

Аэратор предназначен для удаления свободной углекислоты СО₂ и насыщения исходной воды кислородом воздуха, это необходимое условие для процесса гидратации железа (II). Если рассматривать природную воду как гидрокарбонатный буферный раствор с системой равновесия между растворенным углекислым газом CO 2 , гидрокарбонат-ионом HCO 3 ^– и карбонат-ионом CO 3 ^2–, то процесс аэрации может нарушать это равновесие, изменяя концентрацию углекислоты [8, 9]. Оценить углекислотное равновесие при аэрации предлагается расчётом изменения концентраций [CO₂], [HCO₃^–] и [CO₃^2–], а также расчётом изменения энергии Гиббса, которая является условием диссоциации угольной кислоты по уравнению

H₂CO₃ = H₂O + CO₂ = H⁺ + HCO^- = 2H⁺ + CO i" .

Формулы для расчета концентраций с учетом констант равновесия при диссоциации в две стадии [8, 9]:

[НС0 - ] = Щ ^{о [Н+} ] ; [С0₂] = ^{[Н+][НС0-]} ;

^3J     К Д2 +[Н⁺]'      ^2J         К д 1

[С02-] = Що - [НС0"];

^К Д 1 =

^К Д2 =

[Н+][НСО3-] [С02 ]

= 4,45 • 10 -7 ;

[Н + ][СО 2^- ] [НСО₃ - ]

= 5,60 • 10-11.

Аэрирование воды приводит к уменьшению

энергии Гиббса. Рассчитать её можно по известным концентрациям по формуле

46 098,15 = -527,6[СО₃ 2 ^-] + 623,3[СО 2 ].

Результаты и обсуждение

Технологическая схема содержит две установки обратного осмоса, что повышает её надежность. Степень отбора пермеата по данным табл. 1 составляет 64 %. Экономически эффективная эксплуатация УОО начинается со степени отбора пермеата 70 % и выше [18]. Чем выше селективность мембран и степень извлечения пермеата, тем

выше вероятность и интенсивность появления отложений [18–21].

Результаты эксперимента по определению SDI для воды на входе в УОО представлены в табл. 3. Показатели практически одинаковы для обеих установок и усреднены по значению для удобства дальнейшего расчета, температура воды при заборе проб составила 10 °С.

Расчет индекса плотности осадка SDI:

SDI5

100 fl- t^ т \     t_sJ

SDIW

100 f1 -И. А = 100 f1 - 40 ^ =

Т \      t ₁₀J    10 \     90/

SDI₁₅ = 100 f 1 ^tА = 100 f 1 - -40- А = 4,35.

¹⁵      Т \      t ₁₅)     15 \     115/       ,

Для устойчивой работы УОО необходимо

обеспечить индекс SDI подаваемой воды не выше

3 [4, 6, 17, 22]. Индекс плотности осадка SDI 15 находится в пределах допустимого 3 <  SDI 15 < 5, но в зоне нестабильной работы. Вода, подаваемая

на УОО, при значении SDI 3–5 считается проблемной.

Для расчета LSI выполнен отбор проб исходной воды, воды после аэрации, воды после фильтрования (на входе в УОО), пермеата и концентрата. Лабораторные исследования качества воды в пробах представлены в табл. 4. Показатели практически одинаковы для обеих установок и усреднены по значению для удобства дальнейшего расчета.

По данным табл. 4 видно, что температура воды растет по мере прохождения воды от стадии к стадии обработки воды, что является закономерным. Однако отсутствие разницы температуры воды при аэрации поднимает вопрос о качестве процесса аэрации, потому что обильная продувка воды воздухом комнатной температуры повышает температуру аэрируемой воды. Контактные камеры КК 1–2, выполненные из корпусов напорных фильтров, избыточны в данном случае, так как процесс подщелачивания протекает быстро.

Исходная вода, вода после аэрации и дозации гидроксида натрия, а также вода после фильтрации согласно значениям ОВП до 100 мВ имеют переходный окислительно-восстановительный характер среды и содержат преимущественно железо (II). Закономерное увеличение ОВП при аэрации до 6 мВ связано с обогащением воды кислородом и удалением свободной двуокиси углерода [10]. Водородный показатель равномерно растет в пре-дочистке и резко падает в пермеате до величины 5,8, поскольку мембраны УОО удаляют бикарбонаты, но не удаляют углекислый газ.

Небольшое снижение щелочности общей при каталитическом фильтровании для реакции обезжелезивания допустимо [10, 15, 16], так как при

Таблица 3

Время фильтрования проб для расчета SDI

Проба	t 1	t 5	t 10	t 15
Время, с	40	60	90	115

Таблица 4

Лабораторный анализ качества воды

Показатель Точка отбора воды Исходная После аэратора Поступающая на УОО Пермеат Концентрат Температура, °С 9,5 9,5 10,0 14,0 10,5 ОВП, мВ 72 78 108 150 152 рН 6,8 7,4 7,5 5,8 7,6 Общее солесодержание, мг/л 6875 6934 6913 64 16525 Жесткость общая, мг-экв/л 48 48 48 0,3 120 Жесткость кальциевая, мг-экв/л 26 26 26 0,2 56 Щелочность общая, мг-экв/л 4,6 5,5 5,2 0,1 12,3 Железо общее, мг/л 8,1 7,4 1,3 0,4 1,4 Марганец, мг/л 0,1 – – – – Ион аммония, мг/л 10,9 9,0 11,0 0,4 33,3 окислении и гидратации железа (II) происходит расход гидрокарбонатов с выделением СО2.

Снижение железа общего при аэрации с 8,1 мг/л до 7,4 мг/л сопровождается образованием осадка гидроксида железа (III). Далее снижение концентрации железа общего обеспечивает фильтр с каталитической загрузкой до значения 1,3 мг/л, что является недостаточным и снижает производительность УОО. Содержание марганца в пробе исходной воды оказалось близким к нулю по сравнению с анализом исходной воды, сделанным до запуска установки в эксплуатацию. Вероятно, снижение марганца в пробах воды связано с гидрогеологией участка и не связано с методами и средствами измерения.

С учетом погрешности измерения содержание аммония при аэрации и фильтрации не изменяется. Одновременное присутствие ионов аммония и железа снижает эффективность удаления этих ионов [11, 12]. Обессоливание воды на мембране снижает содержание аммония до величины 0,4 мг/л.

Согласно номограммам [17] имеем индекс насыщения концентрата LSI = 0,65. Значит, возможно образование осадка карбоната кальция на мембранах.

Согласно расчетам (табл. 5), гидрокарбонат-ное равновесие смещается в сторону образования карбонатов, но pH еще не достигает критического значения 8,3, поэтому количество карбонатов незначительно. Снижение энергии Гиббса подтверждает процесс декарбонизации.

При дозировании в исходную воду гидроксида натрия происходит нейтрализация части диоксида углерода с образованием гидрокарбоната натрия, кроме того, щелочь может расходоваться на осаждение магния и железа (II). Уравнение материального баланса для расчета дозы едкого натра q NaOH , мг/л, имеет вид q_Na0 H = M(NaOH)

•( Щ о + [ ^M g²⁺] + [C° 2 ] + ,_M^F_:e + ).

где MCNaOH) = 40    , M(Fe ²⁺) = 27.93    .

ммоль                      ммоль

Учитывая результаты анализов проб в табл. 4 и 5, можно определить, что концентрация магния [Mg²⁺] не меняется в пробах, а изменение происходит по щелочности общей Щ , концентрации диоксида углерода [C0 2 ] и железу общему [Fe_oбщ], тогда расход гидроксида натрия составит

Q_N a°H = 40((5.5 - 4.6) + (1.64 - 0.49) +

• ■         : “ 83 мг/л.

Результат расчета количества гидроксида натрия соответствует режиму дозирования реагента 80–90 мг/л по активному веществу. Этот результат также свидетельствует о том, что процесс удаления углекислоты в аэраторе реализован химическим методом, в то время как удаление углекислоты аэрацией не существенно. Причиной неэффективной работы физического метода дегазации может являться низкий удельный расход воздуха (2,14 м3/м3). Удельный расход воздуха для аэратора является ключевым технологическим параметром процесса дегазации-аэрации. Например, для вентиляторной градирни необходимый расход воздуха составляет 4–5 м3 на 1 м3 воды в процессе обезжелезивания воды аэрацией, для барботажных дегазаторов – 10 м3/м3 [15]. Авторы способа обезжелезивания [23] рекомендуют эффективный удельный расход воздуха 4–10 м3 на 1 м3 воды. При удельном расходе воздуха менее 4 м3/м3 происходит недостаточное окисление железа и марганца кислородом воздуха. При удельном расходе воздуха более 10 м3/м3 растут энергозатраты на компримирование воздуха без заметного улучшения качества очистки воды. Время оборота воды в аэраторе составит 3 м3 / 5,6 м3/ч ≈ 32 мин, что сопоставимо со временем окисления и гидратации железа (II) – 30–40 мин [15]. Но при щелочении эта реакция протекает быстрее и в аэраторе накапливается осадок гидроксидов железа.

Надежная работа УОО зависит от соблюдения норм качества подаваемой на установку воды [6]. В табл. 6 представлено сравнение качества воды, поступающей на УОО, с рекомендованными значениями [6]. Исследуемая вода не удовлетворяет требованиям по следующим показателям: жесткость общая, железо общее.

Технологическая схема ВПУ включает этап предочистки от железа на фильтрах осветлителях ФО1–ФО4 с каталитической загрузкой Сорбент АС (см. рис. 1). Морфология поверхности зерна Сорбента АС 0,7–1,4 и осадка на зерне сорбента после 6 месяцев эксплуатации представлены на рис. 3. В табл. 7 представлен элементный состав зерна и осадка на зерне сорбента после 6 месяцев эксплуатации. Отработанный сорбент перед исследованием предварительно промыт в дистиллированной воде и просушен при 120 °С.

Морфология и элементный состав в сравнении показывают, что относительно однородная поверхность зерна сорбента с небольшим содержанием железа и кальция покрыта трещиноватым

Результаты расчёта углекислотного равновесия при аэрации

Таблица 5

Проба	[HCO 3 -], мг-экв	[CO 2 ], мг-экв/л	[CO 3 2-], мг-экв/л	ΔG, кДж/моль
Исходная вода	4,6	1,64	0,0016	1019,9
Вода после аэрации	5,5	0,49	0,0077	302,2

Таблица 6

Качество воды, поступающей на УОО

Наименование показателя	Единицы измерения	Качество исходной воды	Качество воды перед УОО	Требования к воде, подаваемой на УОО, не более
Взвешенные вещества	мг/л	148,3	˂ 1	0,6
Жесткость общая	мг-экв/л	53	48	20
Общее солесодержание (сухой остаток)	мг/л	6875 (5692)	6913	50 000
Цветность	градус	5,2	1	3
рН	ед. pH	7,35	7,5	3 – 10
Коллоидный индекс (SDI)	мг/л	–	4,35	до 5
Железо общее	мг/л	7,1	1,3	0,1
Нефтепродукты	мг/л	–	–	отсутствие
Сероводород	мг/л	нет	нет	отсутствие
Свободный активный хлор	мг/л	нет	нет	0,1
Окисляемость перманганатная	мг О/л	3,9	1,3	2,0

Рис. 3. Поверхность зерна сорбента (слева) и осадка на сорбенте (справа)

Таблица 7

Элементный состав зерна сорбента (1) и осадка на сорбенте (2), %

C O Mg Al Si S K Ca Mn Fe 1 – 39,73 0,82 4,26 49,4 – 1,22 0,68 – 3,89 2 13,0 44,7 0,11 – 6,85 0,12 – 11,4 0,18 23,64 слоем с большим содержанием железа, кальция, кислорода и углерода. Сорбент – алюмосиликат – прирастает небольшим количеством кремния. Согласно данным табл. 7, отложения на сорбенте представлены карбонатами, силикатами железа, марганца и кальция.

Выводы

Вода подземного источника, исследуемая ВПУ, имеет хлоридно-сульфатный кальциево-магниевый тип и относится к высокоминерализованным водам со значительным содержанием железа, магния, аммония. Кроме этого, в воде высокое содержание стронция и свободного диоксида углерода. Сложный химический состав воды вызывает затруднения с выбором подходящих методов очистки воды, вносит погрешность в результа ты измерения показателей качества проб.

Высокая жесткость 48 мг-экв/л и положительный индекс Ланжелье 0,65 в сочетании с остаточным содержанием железа 1,3 мг/л после предочи-стки являются основной причиной понижения производительности УОО и частого применения химической мойки мембран.

Технологическая схема предочистки не решает задачу снижения жесткости общей. Предо-чистка реализована по традиционному методу обезжелезивания – аэрация с последующим одноступенчатым фильтрованием на каталитической загрузке Сорбент АС, метод усилен подщелачиванием. Обычно в схемах предочистки используют ступень Na-катионирования для предварительного умягчения. Однако высокие эксплуатационные затраты на покупку и хранение поваренной соли нерациональны и неприемлемы для предприятия. Вопрос рентабельного снижения жесткости общей требует дополнительной проработки.

В технологической схеме в одном аппарате – аэраторе – совмещены химический и физический методы удаления углекислоты. Целесообразнее их разделить, а подщелачивание организовать после аэратора. В контактных камерах нет необходимости, так как процесс подщелачивания протекает быстро.

Эффективность работы аэратора недостаточна. Для улучшения удаления углекислоты необходимо повысить удельный расход воздуха до 4 м3/м3 и более. Кроме того, для воды, содер- жащей аммоний, можно рекомендовать вторую ступень аэрации для удаления аммиака при pH 9.

Снижение эффективности обезжелезивания вызвано кольматацией зернистого фильтрующего материала карбонатом кальция и аморфным кремнием в течение полугода эксплуатации, а также наличием в исходной воде иона аммония. Не исключено наличие органических соединений. Необходимо применить зернистый фильтрующий материал с низкой пористостью, например, кварцевый песок, и предусмотреть связывание аммония и органических соединений хлором до поступления воды на УОО.