Химия и химические технологии / 5. Фундаментальные проблемы создания новых материалов и технологий

к.т.н. Чудновский С.М., Виноградова А.В.

Вологодский государственный технический университет, Россия

Теоретическое обоснование необходимости разработки гибкой технологии управления процессами коагуляции воды

Вода является одним из важнейших элементов в жизни человека. Здоровье людей напрямую зависит от качества потребляемой воды, поэтому важно, чтобы она соответствовала нормативным требованиям. В настоящее время существует большое количество проблем, связанных с ненадежным, длительным и неточным контролем качества природных вод. Поэтому в очищенной воде может находиться повышенное количество остаточных реагентов – коагулянтов и флокулянтов, которые накапливаясь в организме человека, становятся причиной многих заболеваний. При этом, большинство технологических схем, в которых используются процессы коагуляции, являются практически неуправляемыми.

Нами была изучена изменчивость показателей цветности воды в различных источниках Вологодской области. Повышенная цветность является одной из основных проблем северных вод. В качестве примера, на рисунке 1 приведены данные по изменению цветности за 1 месяц в водохранилище. Аналогичные графики были составлены для характерных суток по часам. На основании этих данных можно сделать вывод о том, что цветность не является устойчивым показателем качества воды для водохранилищ и, тем более, для рек, где резкие изменения качества могут происходить в течение нескольких часов и даже минут.

Однако, в соответствии с графиком усиленного контроля на период ЧС, измерение цветности производится 1 раз в сутки.

Рис. 1. Изменение цветности за сентябрь 2009 г, град. ПКШ (данные по водохранилищу).

Следовательно, в настоящее время существует необходимость создания новых эффективных систем контроля и управления процессами коагуляции воды. С этой целью в Вологодском государственном техническом университете разработана новая технология управления процессами коагуляции. Эта технология основана на непрерывном автоматическом измерении технологических параметров качества воды, таких как мутность, цветность гранулометрический состав взвеси в воде, электрофоретическая подвижность и дзета-потенциал. Для определения и регулирования оптимальной дозы коагулянта в соответствии с предлагаемой технологией осуществляется непрерывный контроль дзета–потенциала взвешенных в исходной воде частиц [1]. Этот способ регулирования дозы коагулянта является точным и, с теоретической точки зрения, наиболее оправданным, так как величина дзета–потенциала частицы является основной характеристикой её агрегативной устойчивости. Выполнение седиментационных экспресс–анализов путем определения гидравлической крупности взвеси в процессе образования хлопьев создает возможность гибкого управления процессом флокуляции, обеспечивая оптимальные условия работы сооружений, в которых происходит образование и осаждение хлопьев. Измерения могут проводиться с помощью ряда способов и устройств, которые также разработаны в Вологодском государственном техническом университете и защищены авторскими свидетельствами и патентами [2,3]. Применение предлагаемых схем технологического управления позволит автоматизировать существующие системы водоподготовки без дорогостоящей реконструкции и обеспечить гарантированное качество воды.

Литература:

1. Новые средства контроля качества природных вод; Чудновский С.М., Виноградова А.В., Балакирева О.В., Данилова, Е.А. Организмы, популяции, экосистемы: проблемы и пути сохранения биоразнообразия, с.161-162; Вологда, 2008 г.

2. Создание гибкой технологии управления процессами коагуляции в технологических схемах водоподготовки; Виноградова А.В., Данилова Е.А., Чудновский С.М.; III ежегодные смотры сессии аспирантов и молодых ученых по отраслям наук, с.159-163; Вологда, 2009 г.

3. Новые возможности управления процессами коагуляции в технологических схемах водоподготовки; Виноградова А.В., Данилова Е.А., Чудновский С.М. Актуальные вопросы развития современной науки, техники и технологий; I Всероссийская научно-практическая конференция, с.29-32; Москва, 2009 г.