Очистка маломутных природных вод с высоким содержанием органических соединений для питьевого водоснабжения

На правах рукописи

Войтов Евгений Леонидович ОЧИСТКА МАЛОМУТНЫХ ПРИРОДНЫХ ВОД С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Специальность 05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Иркутск 2012 г.

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Сколубович Юрий Леонидович

Официальные оппоненты: Пупырев Евгений Иванович - доктор технических наук, профессор, ОАО «Институт МосводоканалНИИпроект», генеральный директор Артеменок Николай Дмитриевич - доктор технических наук, профессор, кафедра «Гидравлика, водоснабжение, водные ресурсы и экология», заведующий кафедрой Матюшенко Анатолий Иванович - доктор технических наук, ООО «Красноярский жилищно-коммунальный комплекс», генеральный директор

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»

Защита состоится «_23_» _мая_ 2012 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ.212.073.06 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, г.Иркутск, ул. Лермонтова, 83, в конференц-зале ИрГТУ, корпус «К».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан «_20_» _апреля 2012г.

Ученый секретарь диссертационного совета Малевская Марина Борисовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Питьевое водоснабжение является важнейшим элементом жизнеобеспечения городов и фактором национальной безопасности в области охраны здоровья населения. Многие поверхностные и подземные водоисточники загрязнены химическими веществами, в отношении которых барьерная роль существующих водоочистных сооружений чрезвычайно мала.

По данным Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) в России ежегодно регистрируется около 30 инфекционных вспышек дизентерии, брюшного тифа, гепатита, менингита и др., связанных с употреблением некачественной питьевой воды. Материальный ущерб от потери здоровья населения оценивается почти в 34 млрд. рублей в год.

Более трети поверхностных источников России характеризуются высоким содержанием органических веществ, интегрально оцениваемым окисляемостью и цветностью воды, достигающими 3 ПДК и более. Кроме того, воды имеют малую мутность (до 50 мг/л).

Органические вещества, поступающие в открытые водоемы в результате вымывания гумусовых веществ из почв, торфяников, а также отмирания и разложения водных организмов в самих водоемах, являются главной причиной появления в воде привкусов и запахов. Природный гумус, представлен гуминовыми и фульвокислотами, которые придают воде желто-коричневую окраску и образуют с металлами (в первую очередь с железом и марганцем) растворимые в воде, устойчивые к окислению комплексные соединения.

Образование комплексных соединений алюминия в процессе коагуляционной очистки и защитное действие гуминовых кислот увеличивает концентрацию остаточного алюминия в очищенной воде. В результате хлорирования воды образуются токсичные галогенорганические соединения: хлороформ, дихлорбромметан, хлорфенол и др.

Многие подземные водоисточники также имеют повышенное содержание природных органических соединений связанных с интенсивным отбором подземных вод и притоком в них загрязненных аллювиальных и поверхностных вод. В ряде источников поверхностных и подземных вод отмечено присутствие специфических органических примесей - фенолов, нефтепродуктов и др.

Наиболее широко используемые двухступенчатые реагентные технологии очистки, соответствующие СНиП 2.04.02-84 на первой ступени очистки предусматривают осветление в отстойниках, осветлителях со взвешенным осадком и контактных префильтрах, на второй ступени – очистку на скорых фильтрах. Отстойники и осветлители со взвешенным осадком при очистке маломутных вод с высоким содержанием органических веществ работают неудовлетворительно. В первую очередь это обусловлено неэффективным протеканием процесса коагуляции из-за невысокой концентрации твердой фазы в исходной воде. В маломутной воде отсутствуют центры конденсации продуктов гидролиза коагулянта, поэтому не создаются условия для возникновения зародышей твердой фазы и осадок не образуется. Нагрузка по взвешенным веществам приходится на скорые фильтры, барьерная роль которых оказывается недостаточной. Применение контактных префильтров перед скорыми фильтрами требует большого расхода промывной воды (до 15% и более от расхода очищаемой воды), что снижает их производительность, увеличивает стоимость эксплуатации.

Рациональное функционирование станций очистки природных вод связано с комплексным решением проблем ресурсосбережения и охраны водоемов от загрязнения очисткой, повторным использованием промывных вод фильтров и утилизацией водопроводных осадков.

Таким образом, проблема разработки эффективных технологий очистки маломутных природных вод с высоким содержанием органических соединений для питьевого водоснабжения и с решением экологических вопросов требует глубокого изучения и проведения специальных исследований.

Цель исследования. Целью диссертационной работы является разработка научных и практических основ эффективных, экологически безопасных технологий подготовки питьевой воды для населенных пунктов из источников маломутных вод с высоким содержанием органических соединений.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1.На основе теоретических и экспериментальных данных выполнить анализ загрязненности вод поверхностных и подземных источников водоснабжения и технологий подготовки питьевой воды.

2.Разработать рациональную конструкцию и методику расчета реактора осветлителя, позволяющую оптимизировать его конструктивные и технологические параметры.

3.Изучить процессы реагентной очистки природных вод с применением реакторов-осветлителей.

4.Провести исследования по оптимизации процессов доочистки природных вод после реакторов-осветлителей на скорых фильтрах.

5.Исследовать методы обработки и утилизации промывных вод и осадков, образующихся в процессе подготовки питьевой воды.

6.Разработать экологически безопасные и эффективные технологии подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников маломутных вод с высоким содержанием органических соединений.

Объект исследования. Процессы очистки маломутных природных вод из поверхностных и подземных источников с высоким содержанием органических соединений осветлением в слое взвешенной контактной загрузки и фильтрованием.

Предмет исследования. Факторы, влияющие на эффективность очистки маломутных вод с высоким содержанием органических соединений.

Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые:

-разработаны эффективные комплексные, экологически безопасные технологии подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников маломутных вод с высоким содержанием органических веществ, позволяющие обеспечить экономию капитальных вложений и эксплуатационных затрат;

-разработаны теоретические основы процесса очистки маломутных вод в слое взвешенной контактной загрузки, методика моделирования и расчета реакторов-осветлителей, основанная на оценке параметров осветления с учетом структурных прочностных свойств осадка;

-на основании установленных закономерностей и особенностей очистки маломутных вод показано, что при минимально взвешенном слое контактной загрузки е=0,12 на 30% и более повышается производительность реакторов осветлителей по сравнению с контактными префильтрами;

-в результате технологического моделирования процессов реагентной очистки поверхностных вод во взвешенном слое загрузки реакторов осветлителей установлена эффективность применения в качестве коагулянтов сульфата и оксихлорида алюминия в зависимости от температуры и качества обрабатываемой воды. При очистке подземных вод наиболее эффективны гидроксид натрия и перманганат калия;

и экспериментально обоснована эффективность -теоретически применения дегазаторов-окислителей новой конструкции для очистки подземных вод, позволяющих снизить расход реагентов до 20%.

-рекомендованы марки гранулированных активных углей, технологически и экономически целесообразных для очистки поверхностных и подземных вод от остаточного содержания органических веществ в очищенной воде (АГ-3 и АГ-ОВ-1 соответственно);

-разработан новый модифицированный фильтрующий материал АРП для очистки природных вод от железа и марганца, позволяющий сократить или исключить использование реагентов;

-разработаны технологии реагентного осветления промывных вод фильтровальных сооружений с использованием нового высокоэффективного коагулянта СК-1 и утилизации осадка. Технологии повышают производительность водоочистных станций до 15%.

Достоверность теоретических положений и результатов работы основана на применении методов теоретического анализа, проведении необходимого объема экспериментов, а так же патентной чистоты предложенных технических решений. Для решения конкретных задач использованы фундаментальные уравнения гидравлики. Анализ качества воды проводился стандартными физико-химическими методами исследований.

Результаты работы подтверждены производственными испытаниями на реальных промышленных объектах.

Практическая значимость. На основании результатов исследований:

-разработаны комплексные, экологически безопасные технологии очистки маломутных поверхностных и подземных вод с высоким содержанием органических соединений, позволяющие получить высокое качество питьевой воды при минимальных затратах, отличающиеся высокой степенью надежности и простотой эксплуатации. Разработанные технологии внедрены на станциях очистки природных вод в 12 населенных пунктах Сибирского федерального округа.

-разработана и внедрена новая технология очистки промывных вод фильтровальных сооружений для их повторного использования с применением нового высокоэффективного коагулянта СК-1 и утилизации осадка, позволяющая создавать безотходные производства питьевой воды, снижать эксплуатационные затраты и повышать экологичность водоочистных сооружений.

-разработано и внедрено новое высокоэффективное оборудование: реактор осветлитель, дегазатор-окислитель, аэратор-распылитель, бункер осадка и активный фильтрующий материал, позволяющие повысить эффективность очистки воды, снизить капитальные и эксплуатационные расходы водоподготовительных сооружений;

-проектным институтам «Кузбассгипрошахт» г. Кемерово, «Гипроводхоз» г. Новосибирск, а также СП «Росводоканал» г. Новосибирск и ОАО «КемВод» г. Кемерово даны рекомендации по расчету, проектированию и эксплуатации водоподготовительных сооружений поверхностных и подземных вод -результаты исследований используются в курсовом и дипломном проектировании для студентов строительных специальностей НГАСУ (Сибстрин).

Новизна и практическая значимость разработок подтверждена десятью патентами РФ.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

-новые направления совершенствования технологий и оборудования очистки маломутных вод с высоким содержанием органических соединений для питьевого водоснабжения;

- новые конструкции водоподготовительных сооружений;

-особенности реагентной очистки воды в слое взвешенной загрузки реактора-осветлителя;

- методика расчета и оптимизации реакторов-осветлителей, учитывающая их гидравлические и конструктивные особенности;

-технологии обработки и утилизации промывных вод и осадка реакторов осветлителей и фильтров водоподготовительных сооружений;

-эффективные технологии очистки маломутных вод с высоким содержанием органических веществ из поверхностных и подземных источников для питьевого водоснабжения.

Апробация работы. Основные результаты исследований, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на международном конгрессе ЭКВАТЕК-2008 «Вода: экология и технология» (г. Москва, 2008 г.), международных научно-практических конференциях: «Водоснабжение качество и эффективность» г. Кемерово (г. Кемерово 1998, 2002-2008 гг.), «Чистая вода -2009» (г. Кемерово, 2009 г.), «Современные технологии очистки в водоснабжении и водоотведении» (г.Новосибирск, 2006 г.), «Решение проблем развития водохозяйственных систем г. Новосибирска и городов Сибирского региона» ( г. Новосибирск, 2006 г.), «Обеспечение экологической безопасности систем водоснабжения и водоотведения Новосибирска и городов Сибирского региона» (Новосибирск, 2008 г.), «Решение проблем экологической безопасности в водной отрасли» (Новосибирск, 2009 г.), «Решение проблем экологической безопасности в водохозяйственной отрасли» (г. Новосибирск 2010 г.), «Надежность и экологическая безопасность работы систем водоснабжения и водоотведения» (Новосибирск, 2011 г.), международной конференции в Тунисе (г. Хаммамет, 2004 г.), международной научно практической конференции IFOST-2007 в Монголии (г. Улан-Батор, 2007 г.), всероссийских конференциях «Актуальные проблемы строительной отрасли (г.

Новосибирск, 2008-2010 гг.), научно-технических конференциях НГАСУ (Сибстрин) (Новосибирск 1988-2011 гг.). Разработанные технологии и оборудование очистки воды из природных источников демонстрировались на международных выставках «ИНТЕХВОД-2000», «ИНТЕХВОД-2001», «ИНТЕХВОД-2007» (г. Кемерово), Сибирской Ярмарке «СТРОЙСИБ-2004», «СИБПОЛИТЕХ-2010» (г. Новосибирска) и отмечены дипломами и золотыми медалями.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при строительстве новых водоочистных станций и реконструкции существующих сооружений в населенных пунктах Кемеровской области: п. Яшкино, п.

Промышленная-1, п. Зеленогорский, п. Ягуновская, г. Кемерово. г. Киселевске, г. Березовский, п. Кедровка, п. Промышленная-2 а также в г. Ачинске (Красноярский край), г. Новосибирске (две станции), г. Куйбышеве (Новосибирской области), г. Северске (Томской области).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в печатных работах, включая 2 монографии,10 патентов на изобретения РФ и работ, опубликованных в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.

Личный вклад автора состоит в выдвижении идей, научном обосновании, постановке и непосредственном участии в проведении экспериментальных исследований, анализе полученных результатов и их обобщении, разработке оборудования и технологий, их патентовании, проектировании водоочистных сооружений, авторском надзоре за строительством, наладке и пуске сооружений в эксплуатацию.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка использованных источников, насчитывающего библиографических ссылок и приложений. Она изложена на 274 страницах, содержит 57 рисунков и 54 таблицы. В приложении приведены справки и акты об испытаниях и внедрении разработанных технологий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дана оценка состояния поверхностных и подземных источников водоснабжения. Показано, что содержание органических веществ, интегрально оцениваемое цветностью и окисляемостью воды, является важным показателем загрязненности природных вод.

На основании литературного обзора проведен анализ существующих технологий очистки маломутных природных вод с высоким содержанием органических соединений для питьевого назначения. Установлено, что традиционные технологии водоподготовки либо не дают требуемого эффекта очистки вод для хозяйственно-питьевых целей, либо значительно повышают себестоимость очищенной воды. Кроме того, существующие технологии, как правило, не предусматривают эффективного решения проблемы утилизации сточных вод и осадков, образующихся в процессе водоподготовки.

Дано обоснование направлений совершенствования технологий и оборудования очистки маломутных вод с высоким содержанием органических веществ для питьевого водоснабжения. Определены цель и задачи работы.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию основ очистки природных вод в слое взвешенной контактной загрузки реактора-осветлителя.

Показано, что работа существующих сооружений первой ступени осветления природных вод - отстойников, осветлителей со слоем взвешенного осадка при очистке маломутных природных вод с высоким содержанием органических соединений связана с неэффективным протеканием процесса коагуляции, при малой мутности и низких температурах воды в открытых источниках большую часть года, а в подземных водоисточниках круглогодично. При этом отсутствуют необходимые центры конденсации продуктов гидролиза коагулянта, а также условия для возникновения зародышей твердой фазы в свободном объеме камер отстойников и осветлителей со взвешенным осадком. Применение контактных префильтров связано с большим расходом очищенной промывной воды, что снижает полезную производительность водоочистных сооружений и увеличивает эксплуатационные затраты.

С целью повышения эффективности работы сооружений предварительной реагентной очистки маломутных природных вод с высоким содержанием органических соединений для питьевого водоснабжения, на принципе контактной коагуляции для очистки подземных и поверхностных природных вод в НГАСУ (Сибстрин) разработаны реакторы-осветлители новой конструкции (рис.1).

Очистка воды в реакторе-осветлителе происходит в минимально взвешенном слое промываемой и многократно используемой контактной загрузки, выполняющей функцию замутнителя и фильтрующего материала.

В качестве контактной загрузки используется кварцевый песок или любой другой мелкозернистый материал, удовлетворяющий требованиям по механической прочности и химической стойкости. Реактор-осветлитель (РО) сочетает в себе достоинства осветлителей со взвешенным слоем осадка и зернистых фильтров, обладает низкой эксплуатационной стоимостью, высокой производительностью и надежностью работы.

Рис. 1. Реактор-осветлитель НГАСУ (Сибстрин) (патент РФ № 2230707).

1 - корпус;

2 - контактная загрузка;

3 - трубопровод исходной воды;

4 - сборный желоб;

5 - трубопровод осветленной воды;

6,7 - трубопроводы отведения и подачи промывной воды;

8 гидроэлеватор;

трубопровод 9 транспортировки пульпы;

10 - коническая диафрагма;

11 - трубопровод выпуска пульпы;

12 - тонкослойный модуль;

13 полупогружной цилиндр;

14 - воздушный эжектор;

15 - воздухоотделитель;

16 - опускная распределительная труба;

Проведены исследования закономерностей и особенностей движения жидкости в слое взвешенной контактной загрузки. Показано, что процесс движения воды при минимальном взвешивании фильтрующего слоя может быть описан известными зависимостями.

С использованием опытных данных рассчитаны значения коэффициента сопротивления и числа Рейнольдса Re. Установлена функциональная линейная зависимость между ними, аналогичная зависимости для плотной зернистой фильтрующей среды =А/Re при Re 1. Подтверждена приемлемость формулы Козени-Кармана для расчета гидравлического уклона с уточненной константой.

V 2 µ (1 m) i= (1) 41,2 d 2 m где V – скорость восходящего потока, м/с;

– коэффициент формы зерен загрузки;

µ - вязкость жидкости, Па·с;

m - доля свободного объема (пористость) в слое;

d – диаметр зерен загрузки, м.

Важным параметром, определяющим работу реактора-осветлителя, является диаметр зерен загрузки. Преобразованием известных выражений с учетом особенности фильтрования во взвешенном слое загрузки и экспериментальных данных нами получена формула расчета диаметра частиц фильтрующей загрузки.

0, 36A V 2 µ (e+1) 2 (1 mп ) d =, (2) ( з в ) g (e+ mп ) где A – экспериментальный коэффициент;

е - относительное расширение загрузки;

з и в-- плотность материала загрузки и воды;

mп - пористость плотной загрузки.

Полученная формула подтверждена экспериментально и позволяет определять эквивалентный диаметр зерен контактной загрузки в зависимости от степени ее расширения с учетом различных условий движения жидкости через неподвижный взвешенный слой.

Исследована структура образования застойных зон жидкости в межпоровом пространстве плотного слоя загрузки, аналогичного загрузке контактных префильтров. Определено необходимое минимальное расширение зернистого слоя, устраняющее застойные зоны еmin= 0,12.

Разработана методика технологического моделирования и расчета реакторов-осветлителей на оптимальный режим их работы. Методика учитывает особенности фильтрования воды во взвешенном минимально расширенном слое контактной загрузки: зависимость начальной пористости взвешенной загрузки от степени ее расширения и пористости в плотном состоянии;

целесообразность работы РО при минимальном расширение зернистого слоя для устранения застойных зон;

зависимость диаметра зерен контактной массы от скорости потока воды и др.

Путем преобразования известного уравнения Минца Д.М., описывающего массообменное взаимодействие фильтрационного потока с фильтрующим слоем, с учетом разрушающего напряжения сдвига, нами получена формула для определения прочности осадка пр в загрязненной взвешенной контактной массе реактора-осветлителя.

k V µ (1mв ) пр =, (3) d mпр (1mпр ) где k – коэффициент пропорциональности, k=33;

mв и mпр – начальная и предельная пористости взвешенной контактной массы.

Прочность осадка на сдвиг пр является основным технологическим показателем, интегрально учитывающим основные факторы, влияющие на процесс движения воды во взвешенном, минимально расширенном слое контактной загрузки. Прочность осадка определяется расчетным путем по параметрам технологического моделирования и позволяет с учетом критериев оптимальности рассчитать реактор-осветлитель на оптимальный режим его работы.

Анализ литературных данных и экспериментальных исследований позволил выбрать в качестве контактного материала для реакторов осветлителей дробленые горелые породы, обладающие развитой удельной поверхностью, высокой межзерновой пористостью, прочностью и химической стойкостью.

В третьей главе представлены результаты исследований реагентного метода очистки маломутных вод с повышенным содержанием органических соединений. Исследования выполнялись на экспериментальной установке по очистке поверхностных вод (рис.2).

В качестве реагентов исследованы: окислители – гипохлорит натрия, озон, перманганат калия;

коагулянты – сульфат алюминия (СА) и оксихлорид алюминия (ОХА);

флокулянты – полиакриламид (ПАА) и Праестол 650 ТР.

Результаты наиболее характерных опытов, проведенных в различные периоды года, представлены в табл.1 и на рис.3.

Показано, что в интервале рабочих доз окислители сами по себе цветность и окисляемость не снижали, но они разрушали гидрофильные органические соединения, стабилизирующие дисперсные примеси в воде, и тем повышали эффективность последующей коагуляции. С учетом дороговизны применения перманганата калия и озона, а также в связи с большей эффективностью очистки для дальнейших исследований был принят гипохлорит натрия.

Рис. 2. Схема экспериментальной установки по очистке речной воды в г.Куйбышеве Новосибирской области. 1 - сетчатый фильтр;

2 - эжектор;

3 - озонатор;

4 - контактный бак;

5 - ротаметр;

6 - электролизер;

7 - трансформатор;

8 - солевой бак;

9 подкачивающий насос;

10 - бак постоянного уровня;

11 - воздухоотделитель;

12 - реактор осветлитель;

13 - промывной эжектор;

14 - модель скорого фильтра;

15 - модель сорбционного фильтра;

16 - промывная головка фильтров;

17 - промывные баки;

18 промывной насос;

19, 20, 21 - баки коагулянта, флокулянта, гипохлорита натрия соответственно;

22 - дозировочные насосы;

23 - пьезометрический щит.

Исследованиями установлено (табл.1), что основная роль в очистке воды принадлежала реактору-осветлителю, в контактной загрузке которого в основном образовывался и накапливался осадок гидроксида алюминия и адсорбированных примесей. При этом снижались нагрузки по взвеси на фильтры, и до трех раз увеличивалась продолжительность фильтроциклов.

Применение реактора-осветлителя позволяло сократить дозу коагулянта, требуемую для достижения питьевого качества очищенной воды в 2-3 раза.

Анализ графиков (рис.3) показал, что применение в качестве коагулянта оксихлорида алюминия более чем в 2 раза снижало его дозу (считая по Al2O3) по сравнению с сульфатом алюминия при очистке воды от мутности в любой период года.

Таблица 1.

Результаты характерных опытов по окислению и коагуляции воды р.Омь № Реагенты - доза, мг/л Показатели качества очищенной воды Темп прироста Продолжитель Опыта Окислитель Коагулянт Флокулянт потерь напора ность фильтро Мутность, Цветность, Окиляемость, Alост, мг/л град. мг О2/л мг/л в фильтрах, см/ч цикла, ч Очистка без использования реактора-осветлителя СА - 100 ПРСТ- 0, 1 0 0,21 18 4,9 0,17 2,5 ОХА- 80 ПРСТ- 0, 2 0 0,32 12 4,6 0,19 5,5 ГХНЭЛ - 5 СА - 123 ПРСТ - 0, 3 0,18 11 4,2 0,25 3,0 ГХНЭЛ - 5 ОХА- 50 ПРСТ - 0, 4 0,20 9 3,9 0,12 9,0 Озон - 10 СА - 5 0 0,21 10 4,8 0,14 2,3 ПМК - 10 СА - 6 0 0,19 19 5,2 0,18 2,0 Очистка с применением реактора-осветлителя Озон - 10 ОХА - 21 ПРСТ - 0, 7 0,20 16 4,5 0,15 2,2 ГХНЭЛ - 5 ОХА - 8 0 0,48 16 4,1 0,14 2,8 ГХН т - 5 ОХА - 25 ПРСТ - 0, 9 0,31 17 4,8 0,16 2,3 ПМК - 10 ПОХА- 30 ПРСТ - 0, 10 0,80 19 5,5 0,18 2,5 ГХН т - 5 СА - 40 ПРСТ - 0, 11 0,53 14 3,2 0,21 1,0 Примечание: период года – осень, качество исходной воды: мутность - 2,4-2,5 мг/л, цветность - 250-300 град., окисляемость 18-29 мг О2/л, ГХНЭЛ - гипохлорит натрия электролизный;

ГХН т - гипохлорит натрия технический;

СА - сульфат алюминия ;

ОХА - оксихлорид алюминия;

ПОХА - полиоксихлорид алюминия;

ПРСТ - Праестол 650-ТР;

ПМК - перманганат калия;

Таблица Результаты исследований эффективности очистки подземной воды на полупроизводственной установке Температура Этапы очистки воды Усредненные показатели качества очищаемой подземной воды воды. Дозы СО2, Feобщ Mn+2, Мутность, Цветность, Окисляе рН Фенол, Н/продук мгл мг/л мг/л мг/л градусы мость, мг О2/л мг/л ты, мг/л реагентов Исходная вода 6,8 82 2,20 1,20 4,6 58 4,1 0,005 0, Аэрация, ВЭР-обработка 8°С 7,4 32 0,95 1,20 4,6 64 4,0 0,003 0, Дпмк = 1,5 мг/л Реагентная обработка, Дщ = 75 мг/л осветление на РО 8,8 0 0,28 0,09 1,5 15 2,5 0,002 0, Сорбция на УСФ 8,2 0 0,12 0,06 0,8 8 1,8 0,001 0, ПДК 6-9 - 0,30 0,10 1,5 20 5,0 0,001 0, ПМК – перманганат калия;

Щ – щелочь (едкий натр);

РО - реактор-осветлитель;

УСФ - угольный сорбционный фильтр;

ВЭР- обработка - высокочастотная электроразрядная обработка;

При снижении цветности воды оксихлорид также имел двух кратное преимущество по дозам коагулянта зимой. Летом при высоких дозах коагулянта ОХА терял свое преимущество перед сульфатом алюминия по дозам и не позволял обеспечить нормативную цветность питьевой воды ( град.). В любое время года применение СА вдвое увеличивало продолжительность фильтроциклов за счет образования более плотного и прочного осадка в загрузках реактора осветлителя и фильтров. Использование флокулянта Праестол 650-ТР сокращало расход коагулянта на 15-20%. На основании экспериментальных исследований, выполненных при различной температуре и качестве речной воды в различные сезоны года рекомендовано:

при температуре воды выше 10°С использование сульфата алюминия, при более низкой температуре – оксихлорида алюминия;

в качестве флокулянта Праестола 650 ТР;

в качестве окислителя - гипохлорита натрия с дозами по активному хлору от 3 до 5 мг/л.

—————— летний период — — — — зимний период Рис. 3. Зависимость цветности и мутности очищенной воды от доз коагулянтов в летний и зимний периоды года Экспериментальные исследования по очистке подземных вод проводились на установке, включающей модели водоочистных сооружений. Подземная вода содержала трудноокисляемые металлоорганические комплексы железа и марганца, для окисления которых после аэрации был использован блок высокочастотной электроразрядной обработки воды, разработанный НИИ Высоких Напряжений г. Томска. Вода подвергалась окислительной очистке на разработанной нами установке дегазации, аэрации, электроразрядной обработки (патент РФ № 2238248), накапливалась в контактном баке, обрабатывалась реагентами и направлялась на предварительное осветление на реакторе-осветлителе. В качестве подщелачивающего реагента использовался едкий натр, в качестве катализатора процесса окисления – перманганат калия.

Результаты наиболее характерных опытов представлены в табл.2.

В реакторе-осветлителе происходил основной процесс образования осадка и выделения из воды труднорастворимых соединений железа, марганца, а также органических веществ, суммарно оцениваемых окисляемостью и цветностью, фенолами и нефтепродуктами. Анализ эффективности очистки подземной воды показал, что осветлитель обеспечил достижение ПДК по основным показателям качества питьевой воды.

Четвертая глава посвящена исследованию процессов очистки маломутных высокоцветных вод в реакторе-осветлителе.

Представлены результаты технологического моделирования процесса очистки речных и подземных вод на реакторе-осветлителе, проведенного по предложенной нами методике.

Исследования очистки маломутной поверхностной воды р.Омь с высоким содержанием органических веществ выполнялись на экспериментальной установке, включающей модель реактора-осветлителя (рис.2) Исходная вода обрабатывалась коагулянтом ОХА, флокулянтом Праестол 650 ТР и подавалась на модель реактора-осветлителя. Во взвешенной загрузке реактора-осветлителя происходила контактная коагуляция, формирование и прилипание к зернам контактной массы коллоидных частиц гидроксидов и образование гидроксидного осадка, обладающего большой активной сорбционной поверхностью. Осветление и обесцвечивание воды происходило в результате адсорбции коллоидных органических примесей, обуславливающих цветность и других примесей на поверхности осадка.

Цикл осветления заканчивался при величине выноса превышающем 10 мг/л по мутности. Затем загрузка подвергалась промывке с помощью эжектора, расположенного в нижней конусной части осветлителя, для ее регенерации и восстановления осветляющей способности.

Полученные опытные данные позволили рассчитать пористость и удельную поверхность расширенной контактной загрузки в начале цикла очистки подземной воды на модели реактора-осветлителя (РО), предельную пористость по формуле (1), насыщенность слоя загрузки осадком и прочность осадка на сдвиг по формуле (2), необходимые для оптимизации конструктивных и технологических параметров осветлителя.

Расчет осветлителя на оптимальный режим работы при очистке речных и подземных вод произведен для самого неблагоприятного периода года (весенний паводок) по параметрам технологического моделирования с учетом критериев оптимальности: максимальной возможной скорости восходящего потока очищаемой воды при 24-х часовой продолжительности цикла осветления и фракционного состава контактной загрузки обеспечивающего ее максимальную грязеемкость. Необходимая высота слоя взвешенной контактной массы определена по эмпирической формуле L = k V µ /( пр ), (4) 9 - где k - коэффициент, k = 10 м.

В результате расчета получены оптимальные технологические параметры РО при очистке поверхностных вод: диаметр зерен однородной контактной загрузки – 0,59 мм;

высота плотного и взвешенного слоя чистой загрузки - 1, и 1,3 м соответственно, скорость восходящего потока воды - 8,0 м/ч при 24-х часовой продолжительности цикла осветления;

грязеемкость загрузки-1,9 кг/м3.

Исследования по очистке подземных вод выполнялись на станции обезжелезивания Новосибирского Академгородка. В результате исследований и расчета получены оптимальные технологические параметры РО при очистке подземных вод: диаметр зерен однородной контактной загрузки – 0,60 мм;

высота плотного и взвешенного слоя чистой загрузки - 1,06 и 1,1 м соответственно, скорость восходящего потока воды – 9,9 м/ч при 24-х часовой продолжительности цикла осветления;

грязеемкость загрузки - 1,1 кг/м3.

Исследования процессов очистки маломутных поверхностных и подземных вод на реакторах-осветлителях при оптимальных расчетных диаметрах зерен контактных загрузок и технологических режимах их работы показали отклонение расчетных параметров от опытных до 15 %, что находится в пределах точности метода расчета.

Таким образом, в результате моделирования и расчета реакторов осветлителей для очистки поверхностных и подземных вод определены их оптимальные конструктивные и технологические параметры. Установлено, что рабочие скорости восходящего потока на реакторах-осветлителях на 30-50% выше скоростей в контактных префильтрах. Это позволяет повысить производительность, снизить затраты на строительство и эксплуатацию сооружений предварительной очистки воды. Кроме того, более высокая производительность реакторов-осветлителей по отношению к занимаемой ими производственной площади сокращает затраты при реконструкции станций водоочистки.

Проведено исследование промывки загрузки реактора-осветлителя.

Установлено, что эжекторная промывка обеспечивает эффективную регенерацию загрузки и сокращает объем промывной воды в 3-4 по сравнению с объемом необходимым для промывки контактных префильтров.

представлены результаты исследования доочистки В пятой главе природных вод на фильтрах.

Результаты исследований показали, что осветление поверхностных вод на скорых фильтрах после реакторов-осветлителей является необходимой ступенью реагентной очистки для снижения показателей мутности, цветности окисляемости до нормативов качества питьевой воды. На основании экспериментальных данных и теоретических расчетов определен наиболее эффективный фильтрующий материал из горелой породы. Высокая пористость и развитая поверхность зерен горелой породы позволяет увеличить производительность фильтровальных сооружений на 20-30% по сравнению с другими фильтрующими материалами. В результате технологического моделирования и расчета по известной методике, учитывающей структурные прочностные свойства осадка, определены оптимальные конструктивные и технологические параметры скорых фильтров доочистки поверхностных вод после реакторов-осветлителей.

Установлено, что для доочистки природных вод, содержащих микроколичества органических и химических веществ, наиболее надежным в санитарно-гигиеническом отношении и технически оправданным является сорбционный метод с использованием зернистых активных углей в качестве загрузки сорбционных фильтров. На основании теоретических и экспериментальных исследований определены наиболее рациональные марки угольных сорбентов для применения в технологии подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников (АГ-3 и АГ-ОВ-1 соответственно).

Рекомендованы рациональные параметры работы сорбционных фильтров.

Результаты исследований эффективности сорбционной очистки поверхностных и подземных вод представлены в таблице 3.

Для сокращения или исключения расходования реагентов, применяемых при окислении металлоорганических комплексов в природных водах на станциях малой производительности целесообразно применение фильтров с модифицированными загрузками. Предложен новый каталитически активный фильтрующий материал «АРП» (патент РФ № 2363536), который обладает высокой механической прочностью, химической стойкостью, по окислительной мощности не уступает известным импортным аналогам, но имеет в несколько раз более низкую стоимость. По результатам исследований рекомендованы рациональные конструктивные и технологические параметры фильтров с модифицированным фильтрующим материалом Результаты «АРП».

исследований эффективности очистки поверхностных и подземных вод на фильтрах, загруженных материалом «АРП» приведены в таблице 4.

Сравнительные исследования по применению гипохлорита натрия (ГХН) и жидкого хлора для обеззараживания поверхностных и подземных природных вод с высоким содержанием органических веществ показали, что ГХН позволяет обеспечить безопасность производства, по бактерицидному действию равноценен жидкому хлору.

ГХН снижает дозу активного хлора при предварительном хлорировании и вторичном хлорировании до 30%, что обеспечивает соответствующее снижение суммарного содержания галогенорганических соединений в воде.

В шестой главе представлены экспериментальные исследования по обработке и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений и осадков.

Оборудование по исследованию очистки загрязненных промывных вод (рис.2) включало в себя баки для сбора, осветления и хранения промывной воды, реагентные баки, промывной насос.

Для обработки промывных вод станций очистки природных вод исследованы различные реагенты: сульфат и оксихлорид алюминия,ОХА, СК-1, Кемфлок, Праестол 650 ТР. Разработанный в НГАСУ (Сибстрин) смешанный коагулянт СК-1 представляет собой смесь водных растворов сульфата и оксихлорида в соотношении 2:1 по Al2O3. Результаты опытов представлены на рис.4. В результате исследований в качестве реагента принят коагулянт СК-1, обеспечивающий наилучшее качество осветленной воды и наибольшую плотность осадка.

Исследованы свойства и методы утилизации водопроводных осадков.

Показано, что гидроксидный алюминийсодержащий осадок промывных вод реакторов-осветлителей и фильтров обладает остаточной коагулирующей активностью.

Таблица Результаты исследований эффективности очистки воды на углеродных сорбентах Место и год Этапы Показатели качества очищенной воды проведения очистки Мутность, Цветность, Окисляе- Feобщ, Mn, Нефте- Фенол, исследований воды мг/л мг/л мость, мг/л мг/л продук- мг/л мгО2/л ты, мг/л Поверхностные воды (из водохранилища и реки) п. Красный брод Фильтрование на СФ 1,2 21,4 5,6 0,14 0,03 0,13 0, Кем.обл. 2000 г. Сорбция на УСФ 0,4 14,5 3,2 0,06 0,01 0,08 0, г. Куйбышев Фильтрование на СФ 1,0 36,0 8,0 0,30 0,10 0,03 0, Новосиб.обл. 2007 г. Сорбция на УСФ 0,4 13,5 4,1 0,15 0,04 0,02 0, Подземные воды (из скважин) р.п. Промышленная Осветление на РО 1,4 15 2,9 0,28 0,19 0,04 0, Кем.обл. 1998 г. Сорбция на УСФ 0,6 8 1,1 0,11 0,08 0,02 0, г. Новосибирск Осветление на РО 1,2 13 2,7 0,19 0,17 0,02 0, Академгород. 2006 г. Сорбция на УСФ 0,5 6 1,0 0,08 0,05 0,01 0, РО - реактор-осветлитель;

СФ - скорый фильтр;

УСФ - угольный сорбционный фильтр;

Таблица Результаты исследований эффективности очистки воды на фильтрах с модифицированным фильтрующим материалом АРП Место и год Этапы Показатели качества очищенной воды проведения очистки Мутность, Цветность, Окисляе- Feобщ, Mn, Нефте- Фенол, исследований воды мг/л мг/л мость, мг/л мг/л продук- мг/л мгО2/л ты, мг/л Поверхностные воды (из реки) г. Куйбышев Фильтрование на СФ 2,1 41 7,9 1,40 0,60 0,09 0, Новосиб.обл., 2007 г. Фильтрование на ФМЗ 1,1 12 3,7 0,15 0,05 0,03 0, Подземные воды (из скважин) г. Новосибирск Осветление на РО 1,4 15 2,6 0,38 0,25 0,02 0, Академгород, 2006 г Фильтрование на ФМЗ 0,5 7 1,1 0,11 0,01 0,00 0, РО - реактор-осветлитель;

СФ - скорый фильтр;

ФМЗ – фильтр с модифицированной загрузкой.

Рис. 4. Зависимость мутности в промывной воде от времени отстаивания в условиях ее обработки реагентами и без реагентов На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана технология реагентного осветления промывной воды с применением предложенного коагулянта СК-1 для ее многократного использования в замкнутом цикле промывки сооружений. Образующийся при отстаивании промывных вод гидроксидный осадок уплотняется и, в соответствии с предлагаемой нами технологией, вывозится на городские очистные сооружения канализации для утилизации в качестве реагента при обезвоживании осадка сточных вод (патент РФ № 2246452). Уплотненный осадок может также подвергаться обезвоживанию и утилизироваться как исходного сырье при производстве строительных материалов: бетонной смеси, растворов, кирпича, керамзита и др.

В седьмой главе на основе анализа результатов комплексных исследований, теоретических расчетов и производственных испытаний разработаны экологически эффективные технологии подготовки питьевой воды из маломутных поверхностных (рис. 5а) и подземных природных вод (рис. 5б) с высоким содержанием органических соединений для питьевого водоснабжения (патент РФ № 2328454).

Технологическая схема очистки поверхностных вод включает в себя окислительную обработку гипохлоритом натрия, коагулирование оксихлоридом или сульфатом алюминия, осветление в слое взвешенной контактной загрузки, скорое фильтрование, сорбцию и обеззараживание.

а) б) Рис. 5. Технологические схемы очистки маломутных поверхностных (а) и подземных (б) вод с высоким содержанием органических соединений 1 – водозаборы поверхностных и подземных вод;

2 - эжектор-распылитель;

3 - дегазатор окислитель;

4 - электроразрядный блок;

5 - блок питания;

6 - вентилятор;

7 - воздуходувка;

8 - контактная камера;

9 - подкачивающий насос;

10 - реактор-осветлитель;

11 - скорый фильтр;

12 - сорбционный фильтр;

13 - РЧВ;

14 - насос подачи чистой воды потребителю и на промывку;

15,16,17,18 – баки реагентов;

19 - дозировочные насосы;

20 - бункер отработанной загрузки;

21 - гидроэлеватор;

22 - отстойник промывной воды;

23 промывной насос;

24 - сгуститель;

25 - насос осадка;

26 - насос надиловой воды;

27 фильтр-пресс;

28 - бункер осадка;

В - очищаемая вода;

ПР - вода на промывку;

СВ отработанная промывная и надиловая вода;

ОС – осадок.

Схема очистки подземных вод предусматривает окислительную обработку на дегазаторе-окислителе, подщелачивание едким натром с катализатором окисления перманганатом калия, осветление в слое взвешенной контактной загрузки, сорбцию или фильтрование через модифицированный фильтрующий материал и обеззараживание.

Замкнутая система обработки и повторного использования промывных вод и утилизации осадка позволяет отнести разработанные технологии к категории экологически безопасных.

Производственные испытания разработанных технологий очистки маломутных поверхностных и подземных вод с высоким содержанием органических соединений для хозяйственно-питьевого водоснабжения, проведенные на водопроводных сооружениях Новосибирской, Кемеровской областей и Красноярского края, показали их эффективность и подтвердили результаты экспериментальных исследований и расчетов (табл.5).

По разработанным технологиям построены и успешно эксплуатируются станции очистки природных вод в городах Кемерово, Куйбышеве, Ачинске, поселках Яшкино,.Зеленогорский, Промышленная, Ягуновская и др. На основании опыта строительства и эксплуатации предложены рекомендации по проектированию и эксплуатации водоподготовительных сооружений по разработанным технологиям очистки.

Проведено технико-экономическое сравнение разработанных и существующих технологий реагентной очистки маломутных поверхностных и подземных вод производительностью 10000 и 100000 м3/сут.

При этом рассмотрены технологии очистки поверхностных вод:

-разработанная нами, предусматривающая реагентную обработку гипохлоритом натрия, сульфатом или оксихлоридом алюминия, флокулянтом, осветление в реакторе-осветлителе, фильтрование через дробленые горелые породы на скорых фильтрах;

сорбцию на фильтрах с угольной загрузкой, обеззараживание;

-существующая, предусматривающая первичное озонирование, обработку воды коагулянтом, флокулянтом, углевание порошкообразным активированным углем, фильтрование на фильтре с плавающей загрузкой, вторичное озонирование, фильтрование на скорых фильтрах с песчаной загрузкой, обеззараживание.

Таблица Результаты промышленных испытаний Показатели качества очищенной воды Водоподготовительные Точки отбора Мут- Цветность, Окисляяе- Жобщ, Фенолы, Feобщ, Mn, сооружения, проб ность, мг/л мость, мг/л мг/л ммоль/л мг/л год испытания мг/л мгО2/л ПДК (СанПин 1,5 20 5,0 0,3 0,1 7,0 0, 2.1.4.1074-01) НФС подземных вод, Исходная вода 1,8-2,1 34-60 2,0-9,5 2,5-3,3 0,8-1,5 7,0-7,5 0, п. Яшкино, 0,3-0,5 2-6 0,5-2,5 0,05-0,3 0,05-0,1 6,5-7,0 1996 г. Очищенная вода НФС подземных вод, Исходная вода 0,8-1,5 31-57 3,2-10,1 0,6-1,0 0,1-0,15 6,0-6,5 0, п. Зеленогорский, 0, 0,1-0,5 3-7 0,8-2,5 0,01-0,2 - 6,0-6, 1997 г. Очищенная вода НФС подземных вод, Исходная вода 4,5-8,0 40-62 2,6-4,2 1,5-2,4 0,5-1,4 11,6-14,5 0, п. Промышленная, 0,1-0,7 5-8 0,8-1,5 0,02-0,3 0,04-0,1 4,4-6,5 0, 1998 г. Очищенная вода НФС подземных вод, Исходная вода 1,8-2,5 24-53 1,8-3,2 1,0-1,5 0,8-1,2 6,6-7,0 0, п. Ягуновская, 0,1-0,5 2-5 0,4-2,1 0,05-0,2 0,01-0,1 6,0-7,0 2001 г. Очищенная вода НФС речных вод, Исходная вода 2,2-2,7 180-240 14-21 0,5-0,7 0,05-0,08 7,6-8,1 0, г.Куйбышев, 0,3-0,5 15-18 4,4-4,8 0,2-0,3 0,03-0,05 6,2-6,5 2009 г Очищенная вода Показано, что экономия капитальных вложений при использовании разработанной нами технологии в сравнении с существующей для условий Новосибирской области при производительности 10000 и 100000 м3/сут. в ценах 2010 года составит соответственно 3734 и 33843 тыс.руб.;

снижение эксплуатационных затрат – 15029 и 152058 тыс.руб.

Для оценки технологий очистки подземных вод рассмотрены:

-предложенная нами, предусматривающая окисление на дегазаторе окислителе обработку гипохлоритом натрия, перманганатом калия, едким натром, осветление в РО, сорбцию на фильтре с гранулированной угольной загрузкой, обеззараживание;

-существующая, предусматривающая аэрацию, дегазацию, первичное озонирование, обработку воды коагулянтом, флокулянтом, фильтрование на скором фильтре с песчаной загрузкой, сорбцию, обеззараживание хлором.

Показано, что экономия капитальных вложений при использовании разработанной нами технологии в сравнении с существующей для производительности 10000 и 100000 м3/сут. составит соответственно 11142 и 28212 тыс.руб.;

снижение эксплуатационных затрат – 35266 и 39822 тыс.руб.

Таким образом, расчеты показали технико-экономическое преимущество предлагаемых технологий над существующими.

Высокое качество питьевой воды и минимальные затраты при водоподготовке по разработанным технологиям позволят решить социальную проблему питьевого водоснабжения населенных пунктов из источников, маломутных природных вод с высоким содержанием органических соединений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. На основе комплексных исследований, анализа экспериментальных данных, теоретических расчетов и производственных испытаний оборудования и процессов разработаны экологически безопасные технологии подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников маломутных вод с высоким содержанием органических соединений.

2. Разработаны новые водоочистные сооружения, обеспечивающие повышение эффективности работы станций очистки поверхностных и подземных вод: реактор-осветлитель, дегазатор-окислитель, аэратор распылитель, бункер осадка. Новизна предлагаемых методов и сооружений защищена десятью патентами РФ.

3. Установлены закономерности и особенности очистки воды в слое взвешенной контактной загрузки реактора-осветлителя. Показано что при минимально взвешенном слое контактной загрузки еmin= 0,12 повышается производительность реакторов-осветлителей по сравнению с контактными префильтрами на 30% и более за счет отсутствия застойных зон в загрузке.

Выполнен расчет и оптимизация конструкции реактора-осветлителя.

4. Для эффективного насыщения подземной воды кислородом воздуха, десорбции свободного оксида углерода и частичного окисления органических веществ в воде экспериментально обосновано применение дегазаторов окислителей новой конструкции, позволяющих снизить расход реагентов.

5.Исследован реагентный метод очистки маломутных вод с высоким содержанием органических соединений во взвешенном слое контактной загрузки. Показано, что при очистке поверхностных вод с высоким содержанием органических соединений наибольшая эффективность достигается при использовании коагулянтов сульфата или оксихлорида алюминия в зависимости от температуры и качества обрабатываемой воды. При очистке подземных вод наиболее эффективны гидроксид натрия и перманганат калия.

6. Определены оптимальные конструктивные и технологические параметры скорых фильтров очистки поверхностных вод после реакторов - осветлителей.

Показано, что для очистки подземных вод на станциях малой производительности эффективно использование модифицированного фильтрующего материала «АРП», позволяющего сократить или исключить использование реагентов.

7. Установлена целесообразность применения углеродных сорбентов в качестве загрузки сорбционных фильтров. Определены и рекомендованы марки активных углей для очистки вод поверхностных и подземных источников (АГ-3 и АГ-ОВ-1 соответственно), позволяющих снизить остаточное содержание органических соединений в очищенной воде.

8. Разработана технология реагентного осветления промывных вод фильтровальных сооружений с применением нового высокоэффективного коагулянта СК-1 с целью их повторного использования, а так же технология утилизации образующихся осадков. Предложенные технологии повышают производительность водоподготовительных станций до 15%.

9. Технология подготовки питьевой воды и ее отдельные элементы внедрены на 15 водоподготовительных станциях в 12 городах и крупных населенных пунктах СФО. Ожидаемый экономический эффект от внедрения новой технологии водоподготовки составил 78 млн. руб. в ценах 2011 г.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Монографии:

1. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из поверхностных источников с повышенным природным и антропогенным загрязнением / Е.Л.Войтов, Ю.Л.Сколубович. - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин). 2010. - 216 с.

2. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из подземных источников в экологически неблагоприятных регионах / Е.Л.Войтов, Ю.Л. Сколубович. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин). 2010. - 220 с.

Издания по перечню ВАК, центральные специализированные издания 3. Войтов, Е.Л. Исследование биохимических процессов в загрузках фильтров доочистки сточных вод / Е.Л. Войтов, З.П. Нестеренко, А.Г. Пчелкин // Изв. вузов. Энергетика. -1989. - № 9. - С. 92-97.

4. Войтов, Е.Л. Рециркуляция осадка нефтесодержащих сточных вод / Т.И.

Халтурина, Л.В. Стафейчук., Т.Я. Пазенко, Е.Л. Войтов // Журнал прикладной химии. Наука. Ленингр.отдел -е. - 1980. - Том LIII. - С. 533-535. (ВАК) 5. Войтов, Е.Л. Проблемы очистки ливневых вод / А.М Фоминых, Ю.Л.

Сколубович, В.А. Фоминых, Е.Л.Войтов // Изв. вузов. Строительство и архитектура. - 1990. - № 12. - С. 75-77. (ВАК) 6. Войтов, Е.Л. Технологическое моделирование и расчет радиальных фильтров на оптимальный режим работы / А.М. Фоминых, Ю.Л.Сколубович, В.А. Фоминых, Е.Л. Войтов // Изв. вузов. Строительство и архитектура. - 1991.

- № 11. - С. 25-31. (ВАК) 7. Войтов, Е.Л. Умягчение воды фильтрованием с утилизацией отходов котельных установок / А.М. Фоминых, Е.Л. Войтов, В.А. Фоминых, Быковский О.В. // Изв. вузов. Строительство и архитектура.-1995.-№ 11.- С.130-134. (ВАК) 8. Войтов, Е.Л. Исследования по подготовке питьевой воды из подземного источника с повышенным содержанием солей жесткости / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов // Изв.вузов. Строительство и архитектура. - 2002. - № 1-2. - С. 33 35. (ВАК) 9. Войтов, Е.Л. Опыт решения проблемы обеспечения населенных пунктов питьевой водой / Ю.Л.Сколубович, Е.Л. Войтов // Изв. вузов. Строительство. – 2005. - № 4. – С. 119 -122. (ВАК) 10. Войтов, Е.Л. Очистка маломутных высокоцветных вод в реакторе осветлителе / Ю.Л. Сколубович., Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович // Доклады Академии наук высшей школы. - 2007. - № 2 (9). - С. 115-121. (ВАК) 11. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из подземных источников в экологически неблагоприятных регионах / Ю.Л Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович // Доклады Академии наук высшей школы. - 2008. - № 1 (10).

- С. 91 - 95. (ВАК) 12. Войтов, Е.Л. Очистка маломутных высокоцветных природных вод в реакторе-осветлителе / Е.Л. Войтов, Ю.Л. Сколубович, А.Ю. Сколубович // Изв. вузов. Строительство. - 2008. - № 6. - С. 126 -129. (ВАК) 13. Войтов, Е.Л. Моделирование процесса очистки воды в реакторе осветлителе / Е.Л. Войтов, Ю.Л Сколубович, А.Ю. Сколубович // Изв. вузов.

Строительство. – 2008. - № 10. - С. 125 - 129. (ВАК) 14. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из подземных источников экологически неблагоприятных регионов / Ю.Л.Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю.

Сколубович // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение.- 2008. - № 10. - С.

70 - 71.

15. Войтов, Е.Л. Обеспечение питьевой водой в экологически неблагоприятных регионах / Ю.Л. Сколубович., А.Ю. Сколубович, Е.Л. Войтов // ВодаMagazine. - 2008. - № 12 (16). - С. 50 - 56.

16. Войтов, Е.Л. Методика технологического моделирования и расчета реакторов-осветлителей / Е.Л. Войтов, Ю.Л Сколубович // Изв. вузов.

Строительство. - 2009. - № 3-4. - С. 79-85. (ВАК) 17. Войтов, Е.Л. Очистка подземных вод от железа и марганца модифицированным фильтрующим материалом АРП / Е.Л. Войтов, Ю.Л Сколубович, А.Ю. Сколубович, М.Н. Бредихин // Изв. вузов. Строительство. 2010. - № 4. - С. 92-99. (ВАК) 18. Войтов, Е.Л. Сколубович. А.Ю.Физическая модель процесса очистки водных суспензий во взвешенном слое контактной массы / Ю.Л. Сколубович., Е.Л. Войтов, С.М. Зеркаль, Б.Л. Паклин, А.Ю Сколубович // Изв. вузов.

Строительство. - 2010. - № 4. - С. 116-121. (ВАК) 19. Войтов, Е.Л. Закономерности движения жидкости в слое взвешенной контактной массы реактора-осветлителя / Е.Л. Войтов. // Изв. вузов.

Строительство. - 2010. - № 7. - С. 57-65. (ВАК) 20. Войтов, Е.Л. Сколубович, Ю.Л. К вопросу обеззараживания природных вод гипохлоритом натрия / Е.Л. Войтов, Ю.Л Сколубович // Вестник Иркутского Гос.Техн. Университета. - 2010. - № 5. - С.113-120. (ВАК) 21. Войтов, Е.Л. Сколубович, Ю.Л., Окислительные и коагуляционные методы очистки воды для питьевого водоснабжения / Е.Л. Войтов, Ю.Л Сколубович, А.Ю. Сколубович //. Вестник Иркутского Гос.Техн.

Университета. - 2010. - № 6. - С. 121-125. (ВАК) 22. Войтов, Е.Л. Повышение эффективности работы водопроводных станций / Ю.Л Сколубович, Е.Л. Войтов, А.М. Никитин // Водоснабжение и санитарная техника.- 2011. - № 2. - С. 21 - 25. (ВАК) 23. Войтов, Е.Л. Методы утилизации промывных вод / Ю.Л Сколубович, А.И. Кармалов, Е.Л. Войтов // Водоочистка. - 2011. - № 2. - С. 11 - 13. (ВАК) 24. Войтов, Е.Л. Обеспечение питьевой водой в экологически неблагоприятных регионах / Ю.Л Сколубович, А.И. Кармалов, Е.Л. Войтов // ВодаMagazine. - 2011. - № 3. - С. 54 - 57.

25. Войтов, Е.Л. Очистка и утилизация промывных вод скорых фильтров станций обезжелезивания / Ю.Л. Сколубович, А.И. Кармалов, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович // Водоснабжение и санитарная техника.- 2011. - № 9/1. С.34 - 38. (ВАК) 26. Войтов, Е.Л. Технология подготовки питьевой воды из источников с высоким содержанием органических соединений / Е.Л. Войтов, Ю. Л.

Сколубович // Изв. вузов. Строительство. – 2011. - № 8-9. – С. 47 - 53. (ВАК) Патенты и изобретения 27. А.с. 1650606, МКИ С 02 F 1/52. Бункер для обезвоживания осадка / Фоминых А.М., Фоминых В.А., Войтов Е.Л. Сколубович Ю.Л. - Опубл. 1991;

Бюл. изобр. - № 19.

28. Пат. 2144512, РФ, МКИ C 02 F 1/52. Устройство для очистки воды / Войтов Е.Л. - Опубл..2000;

Бюл. изобр. - № 2.

29. Пат. 2183590, РФ, МКИ C 02 F 1/52//С 02 F 103:02. Устройство для очистки воды / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л.- Опубл. 2002;

Бюл. изобр.- № 17.

30. Пат. 2230707, РФ, МКИ C 02 F 1/52//(С 02 F 1/52, 101:00),103:02.

Устройство для очистки воды / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л. - Опубл. - 2004;

Бюл. изобр. - № 17.

31. Пат. 2238248, РФ, МКИ С 02 F 9/14. Аэратор-окислитель / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л. - Опубл. 2004;

Бюл. изобр. - № 29.

32. Пат. 2246452, РФ, МПК C 02F 11/12. Способ совместного обезвоживания осадков станций очистки природных и сточных вод / Сколубович Ю.Л., Войтов Е.Л.,.Савельева Л.Н. - Опубл.2005;

Бюл. изобр.- № 5.

33. Пат. 2255789, РФ, МКИ В 01 D 19/00. Устройство для дегазации воды / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л., Максуров М.Ю.-Опубл. 2005;

Бюл.изобр.-№ 19.

34. Пат. 2307075, РФ, МКИ C 02 F 1/52. Устройство для очистки воды / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л.. - Опубл. 2007;

Бюл. изобр. - № 27.

35. Пат. 2328454, РФ, МПК C 02 F 9/04, C 02 F 5/00. Станция водоподготовки / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л.-Опубл. 2008;

Бюл. изобр.-№ 36. Пат. 2363536, РФ, МПК B 01 J 20/06, B 01 D 39/06. Способ получения каталитически активного зернистого фильтрующего материала / Войтов Е.Л., Сколубович Ю.Л., Бредихин М.Н., Сколубович А.Ю.. - Опубл. 2009;

Бюл.

изобр. - № 22.

Региональные издания:

37. Войтов, Е.Л. Доочистка биологически очищенных городских сточных вод на скорых фильтрах / А.М. Фоминых, Е.Л. Войтов // Прикладная гидромеханика и теплофизика: Сб.науч.трудов. – Красноярск;

КПИ, 1974. Вып.III. - С. 136-141.

38. Войтов, Е.Л. Определение гидравлических параметров работы радиальных фильтров / А.М. Фоминых, Е.Л. Войтов // Прикладная гидромеханика и теплофизика: Сб.науч.трудов. – Красноярск;

КПИ, 1974. Вып.III. - С. 81-85.

39. Войтов, Е.Л. Технология очистки поверхностного стока / А.М Фоминых, Ю.Л. Сколубович, В.А. Фоминых, Е.Л.Войтов // Инф. листок о науч. техн. достижении № 89-70. – Новосибирск;

Новосибирский межотраслевой территориальный ЦНТИ, 1989. - С. 1- 40. Войтов, Е.Л. Решение проблемы водоснабжения в экологически неблагоприятных регионах / Ю.Л. Сколубович, Е.Л.Войтов // Наука на службе экологической безопасности человека и природы: Сб.статей. - Новосибирк;

Новосиб.отд-ние МАНЭБ;

Академическое изд-во «Гео», 2008. - С. 39-42.

41. Войтов, Е.Л. Подготовка воды с использованием новой конструкции реактора-осветлителя / Ю.Л. Сколубович, Е.Л.Войтов, А.Ю. Сколубович // Ваш Сибирский бизнес-партнер. - 2008. - № 2 (2). - С. 30 - 31.

42. Войтов, Е.Л. Повышение эффективности работы водопроводных станций очистки поверхностных вод / Е.Л. Войтов, Ю.Л. Сколубович // Проектирование и строительство в Сибири. -2010. - № 4. - С. 44-45.

Материалы научно-технических конференций 43. Войтов, Е.Л. Радиальные фильтры для очистки воды / А.М. Фоминых, Е.Л. Войтов. // Проектирование, наладка и эксплуатация водопроводно канализационных сооружений в Сибирских условиях: Сообщения к научно технической конференции. - Новосибирск, 1972. - С. 35,38.

44. Войтов, Е.Л. Расчет радиальных фильтров / А.М. Фоминых, Е.Л.Войтов, В.А.Фоминых, Ю.Л. Сколубович // Труды участников VII научно-технической конференции. - Н.Новгород;

НАСИ, 1993. - С.19.

45. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из подземных высокоминерализованных источников / В.А.Усольцев, В.Д. Соколов, Ю.Л.

Сколубович, Е.Л.Войтов // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: Труды I Международной научно-практической конференции. – Кемерово, 1998. - С. 17, 46. Войтов, Е.Л. Подготовки питьевой воды в г.Новосибирске с использованием технического гипохлорита натрия / Е.Л.Войтов, Ю.Л.

Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность:

Труды Y Международной научно-практической конференции. – Кемерово, 2002. - С. 17-19.

47. Войтов, Е.Л. Утилизация промывных вод станций обезжелезивания / Е.Л.Войтов, Ю.Л. Сколубович, Л.Н. Савельева // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: Труды Y Международной научно практической конференции. – Кемерово, 2002. - С. 20-21.

48. Войтов, Е.Л. Обработка и утилизация промывной воды водоподготовительных фильтров обезжелезивания / Ю.Л. Сколубович, Е.Л.Войтов, В.В. Кугук // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: Труды Y Международной научно-практической конференции.

– Кемерово, 2002. - С. 49. Войтов, Е.Л. Аэратор-окислитель для очистки подземных вод / Е.Л.Войтов, Ю.Л. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: Труды YI Международной научно-практической конференции.

– Кемерово, 2003. - С. 10.

50. Войтов, Е.Л. Технология очистки подземных вод для водоснабжения животноводческого промышленного комплекса / Ю.Л. Сколубович, Е.Л.Войтов, В.В. Кугук // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды YII Международной научно-практической конференции.

– Кемерово, 2004. – С. 43.

51. Войтов, Е.Л. Очистка высокоцветных маломутных речных вод / Ю.Л.

Сколубович, Е.Л.Войтов // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: Труды YII Международной научно-практической конференции.

– Кемерово, 2004. - С. 52. Войтов, Е.Л. Опыт разработки и внедрения новых технологий подготовки питьевой воды / Сколубович Ю.Л., Войтов Е.Л., Сколубович А.Ю.

// Архитектура и строительство. Наука и образование как фактор оптимизации жизнедеятельности: материалы Международной научно-практической конференции-семинара, Хаммамет, Тунис / ВолгГАСУ, - Волгоград, 2004. - С.

86- 53. Войтов, Е.Л. Реконструкция водоочистных сооружений г. Березовского / Ю.Л.,Сколубович, Е.Л. Войтов // Решение водохозяйственных проблем в Сибирском регионе: материалы II Международной научно-практической конференции. – Новосибирск;

2005. - С. 60.

54. Войтов, Е.Л. Очистка воды в реакторе-осветлителе новой конструкции / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, В.В. Кугук // Водоснабжение и водоотведение:

качество и эффективность: труды YIII Международной научно- практической конференции. - Кемерово, 2005. - С. 10.

55. Войтов, Е.Л. Реконструкция водопроводных очистных сооружений г.Березовского / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, В.В. Кугук // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды YIII Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2005. - С. 20.

56. Войтов, Е.Л. Водоподготовка для сооружений розлива экологически чистой бутылированной воды / Сколубович Ю.Л., Кугук В.В., Чиликин М.В.

Сколубович А.Ю. // Решение проблем развития водохозяйственных систем Новосибирска и городов Сибирского региона: материалы III Международной научно-практической конференции.- Новосибирск;

2006. - С. 41,42.

57. Войтов, Е.Л. Разработка технологии очистки подземных вод для водоснабжения Академгородка г. Новосибирска / Ю.Л. Сколубович, Е.Л.

Войтов, М.В Чиликин, А.Ю. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение:

качество и эффективность: труды YIII Международной научно-практической конференции. - Кемерово, 2006. - С. 20.

58. Войтов, Е.Л. Деманганация и обезжелезивание подземных вод / Ю.Л.

Сколубович, Е.Л. Войтов, Чиликин М.В. // Водоснабжение и водоотведение:

качество и эффективность: труды YIII Международной научно- практической конференции. - Кемерово, 2006. - С. 40.

59. Войтов, Е.Л. Очистка высокоцветных маломутных речных вод / Ю.Л.

Сколубович, Е.Л. Войтов, Чиликин М.В. Сколубович А.Ю. // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды YIII Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2006. - С. 47.

60. Войтов, Е.Л. Моделирование процесса очистки воды на реакторах осветлителях / Е.Л. Войтов, Ю.Л. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды YIII Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2006. - С. 59.

61. Войтов, Е.Л. Solution to the Problem of Production of Drinking Water from Underground Sources of Ecologically Unfavourable Regions / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов // Материалы Международной научно-практической конференции IFOST-2007 в Монголии, 2007.

62. Войтов, Е.Л. Интенсификация процессов обезжелезивания и деманганации в технологии подготовки питьевой воды из подземных источников / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды X Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2007. - С. 52.

63. Войтов, Е.Л. Аэратор-дегазатор конструкции НГАСУ (Сибстрин) / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды X Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2007. - С. 52.

64. Войтов, Е.Л. Новая конструкция реактора-осветлителя / Ю.Л.

Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды X Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2007. – С.54.

65. Войтов, Е.Л. Технология подготовки питьевой воды из поверхностных источников / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды X Международной научно практической конференции. - Кемерово, 2007. – С.55.

66. Очистка маломутных высокоцветных вод / А.Ю. Сколубович, Ю.Л.Сколубович, Е.Л. Войтов // Материалы 8-го Международного конгресса «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2008 [электронный ресурс]. - М.:

ЗАО «Фирма СИБИКО Интернэшнл», Москва, 2008, «Водоснабжение».

67. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из источников с повышенным антропогенным загрязнением. / Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович, Ю.Л Сколубович // Материалы VIII Международного конгресса «Вода: Экология и технология» ЭКВАТЭК-2008 [электронный ресурс]. - М.: ЗАО «Фирма СИБИКО Интернэшнл», Москва, 2008, «Водоснабжение».

68. Войтов, Е.Л. Повышение эффективности работы водоподготовительных сооружений из поверхностных источников / Сколубович Ю.Л., Е.Л.Войтов, А.Ю.Сколубович // Обеспечение экологической безопасности систем водоснабжения и водоотведения Новосибирска и городов Сибирского региона:

материалы Международной научно-практической конференции. IV Новосибирск, 2008.- С. 41-44.

69. Войтов, Е.Л. Реконструкция существующих водоподготовительных сооружений / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович, С.А. Кармалов // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды XI Международной научно-практической конференции. -Кемерово,2008. - С.50-51.

Войтов, Е.Л. Очистка маломутных высокоцветных и 70.

железосодержащих природных вод в расширенном слое контактной массы / Е.Л. Войтов, Ю.Л. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды XI Международной научно-практической конференции.

- Кемерово, 2008. – С. 75 - 77.

71. Войтов, Е.Л. Исследования по очистке воды в реакторе-осветлителе / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович // Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность: труды XI Международной научно практической конференции. – Кемерово, 2008. – С. 93-94.

72. Войтов, Е.Л. Подготовка питьевой воды из поверхностных источников с повышенным природным и антропогенным загрязнением в Сибири / Е.Л.

Войтов, Ю.Л. Сколубович, А.Ю.Сколубович // Решение проблем экологической безопасности в водной отрасли: материалы V Международной научно практической конференции.- Новосибирск, 2009. - С. 51 - 52.

73. Войтов, Е.Л. Утилизация промывных вод водоподготовительных сооружений / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович, С.А. Кармалов // Чистая вода - 2009: труды Международной научно-практической конференции. – Кемерово;

КемТИПП, 2009. – С. 64 - 69.

74. Войтов, Е.Л. Расчет реакторов-осветлителей на оптимальный режим работы / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, А.Ю. Сколубович, // Чистая вода 2009: труды Международной научно-практической конференции. – Кемерово;

КемТИПП, 2009. – С. 291 - 294.

75. Войтов, Е.Л. Осветление и утилизация промывных вод фильтровальных сооружений / Е.Л. Войтов А.И., Ю.Л. Сколубович, А.Ю.

Сколубович А.И. Кармалов, // Сб.трудов III Всероссийской научно технической. конференции, посвященной, 80-летию НГАСУ (Сибстрин). Новосибирск;

НГАСУ, 2010. - С. 207-209.

76. Войтов, Е.Л. Динамическая модель процесса очистки водных растворов во взвешенном слое контактной массы для различной геометрии реактора осветлителя / Ю.Л. Сколубович, Е.Л. Войтов, С.М Зеркаль., Б.Л. Паклин // Сб.трудов III Всероссийской научно-технической. конференции, посвященной, 80-летию НГАСУ (Сибстрин).- Новосибирск;

НГАСУ, 2010. - С. 210-213.

77. Войтов, Е.Л. Интенсификация процессов очистки воды из маломутных высокоцветных источников с внедрением реакторов-осветлителей / Е.Л. Войтов А.И., Ю.Л. Сколубович, А.Ю. Сколубович // Сб.трудов III Всероссийской научно-технической. конференции, посвященной, НГАСУ 80-летию (Сибстрин).- Новосибирск;

НГАСУ, 2010. - С. 214-217.

78. Войтов, Е.Л. Очистка природных вод от соединений железа и марганца на фильтрах с модифицированным фильтрующим материалом «АРП» / Е.Л.

Войтов А.И., Ю.Л. Сколубович, А.Ю. Сколубович, Г.С. Чернышов // Сб.трудов III Всероссийской научно-технической. конференции, посвященной, 80-летию НГАСУ (Сибстрин).- Новосибирск;

НГАСУ, 2010. - С. 218-221.

79. Войтов, Е.Л. Реконструкция водоочистных сооружений г. Куйбышева / Е.Л. Войтов, Ю.Л. Сколубович, А.Ю. Сколубович // Решение проблем экологической безопасности в водохозяйственной отрасли: материалы VI Международной научно-производственной конференции. – Новосибирск, 2010.

- С. 44 - 45.

80. Войтов, Е.Л. Очистка подземных вод от соединений железа и марганца на фильтрах с модифицированным фильтрующим материалом АРП / Е.Л.

Войтов, Ю.Л. Сколубович // Надежность и экологическая безопасность работы систем водоснабжения и водоотведения: сборник докладов VII Международной научно-производственной конференции. – Новосибирск, 2011. - С. 48 - 51.