Содержание 

Введение

Вода – основа жизни и базовое промышленное сырье

Современное состояние технологии и оборудования  для очистки воды

1. Показатели качества воды. Требования  к качеству воды

1.1. Физико-химические показатели качества воды

1.2. Требования к качеству воды

1.2.1. Питьевая вода

1.2.2. Вода для промышленности и энергетики

2. Примеси в природной воде. Методы удаления загрязнений из раствора

3. Физические методы очистки

3.1. Отстаивание

3.2. Фильтрация через зернистые загрузки

3.2.1. Насыпные фильтры периодического действия

3.2.1.1. Оборудование для механической фильтрации

Дренажно-распределительные устройства

Блоки автоматического управления

Серийные механические фильтры

3.2.1.2. Фильтрующие загрузки для механических фильтров

3.2.2. Фильтры с плавающей загрузкой

3.2.3. Фильтры непрерывного действия

3.3. Фильтрация через пористую перегородку. Мембранные методы

3.3.1. Организация процесса баромембранного разделения

3.3.1.1. Фронтальное, или «тупиковое», фильтрование («dead-end filtration»)

3.3.1.2. «Тупиковое» фильтрование с регенерацией обратным током фильтрата

3.3.1.3. Фильтрование из тангенциального потока («cross-flow filtration»)

3.3.2. Требования к мембранам

3.3.3. Классификация мембран

3.3.3.1. Неорганические мембраны

3.3.3.2. Органические полимерные мембраны

3.3.3.3. Материалы для полимерных мембран

3.3.3.4. Методы получения полимерных мембран

3.3.4. Удаление крупных дисперсных частиц – макрофильтрация

3.3.4.1. Фильтрация с регенерацией мембраны обратным током очищенной воды. Автоматические самоочищающиеся фильтры

Барабанные фильтры

Напорные сетчатые самопромывные фильтры

Дисковые фильтры. Конструктивные особенности

Фильтры с микроволокном. Конструктивные особенности

3.3.5. Микрофильтрация и ультрафильтрация

3.3.5.1. Основные показатели эффективности микрофильтрации  и ультрафильтрации 

3.3.5.2. Тупиковая фильтрация

Материалы для мембран

Картриджные фильтры

Корпуса фильтров, или фильтродержатели

3.3.5.3. Тупиковая фильтрация с регенерацией обратным током

Аппараты с мембранами в виде полых волокон

Напорная фильтрация

Вакуумная фильтрация

Цикл работы в режиме напорной тупиковой фильтрации с регенерацией обратным током

Проверка целостности волокон

Ультрафильтрационные установки для работы в режиме тупиковой фильтрации и регенерации обратным током

Расчет основных параметров установки ультрафильтрации

3.3.5.4. Фильтрование из тангенциального потока («cross-flow filtration»)

Плоскорамные аппараты

Аппараты с трубчатыми мембранами

Ультрафильтрационные установки

Рулонные элементы для ультрафильтрации

3.3.6. Обратный осмос и нанофильтрация

3.3.6.1. Основы процесса разделения

3.3.6.2. Основные характеристики обратного осмоса и нанофильтрации

3.3.6.3. Типы используемых мембран

3.3.6.4. Типы ОО и НФ мембранных элементов и их конструктивные особенности

Мембраны и аппараты для проведения обратноосмотических и нанофильтрационных процессов

3.3.6.5. Требования к качеству обрабатываемой воды

Система удаления механических частиц перед установкой ОО

Система удаления взвешенных частиц и коллоидов

Система удаления свободного хлора

Система предотвращения отложения солей жесткости

3.3.6.6. Установки обратного осмоса и нанофильтрации

3.3.6.7. Загрязнение и отмывка мембран

3.3.6.8. Расчет установок ОО и НФ

3.4. Обработка воды ультрафиолетом

3.5. Аэрация, деаэрация (дегазация)  и декарбонизация

3.5.1. Аэрация

3.5.2. Дегазация

3.5.3. Декарбонизация

3.5.3.1. Углекислотное равновесие 

3.5.3.2. Вакуумно-эжекционный декарбонизатор

3.5.4. Мембранная дегазация и декарбонизация

3.6. Термические методы обработки воды

4. Химические методы очистки

4.1. Процессы окисления

4.2. Осадительные методы

4.2.1. Химическое осаждение. Реагентный метод. Осаждение методами известкования и содоизвесткования

4.2.2. Коагуляция

4.2.2.1. Основы технологии коагуляции

4.2.2.2. Неорганические коагулянты

4.2.2.3. Органические коагулянты

4.2.3. Флокуляция

4.2.4. Подбор дозы коагулянта и флокулянта

4.2.5. Контактная коагуляция

4.2.6. Оборудование для реагентной обработки и коагуляции

4.2.6.1. Современные конструкции отстойников-осветлителей 

Системы с рециркуляцией осадка

Системы с вводом утяжеляющих добавок

4.2.6.2. Аппараты для контактной коагуляции

5. Физико-химические методы очистки

5.1. Сорбционные процессы

5.1.1. Адсорбция

5.1.2. Ионный обмен

Неорганические иониты

Органические иониты

5.1.2.1. Основные характеристики ионитов

Катиониты

Аниониты

5.1.2.2. Регенерация ионитов

5.1.2.3. Ионообменное оборудование

Аппараты периодического действия

Прямоточные фильтры

Распределительные устройства

Противоточные фильтры

Установки с фильтрами периодического действия

Фильтры смешанного действия – ФСД

Разделение смеси ионитов

ФСД с внутренней регенерацией

ФСД с выносной регенерацией

Конструкции фильтров смешанного действия

Установки со смешанным слоем ионита

Намывные ионообменные фильтры

Установки непрерывного действия

5.2. Электромембранные процессы

5.2.1. Электродиализ

5.2.2. Электродеионизация

5.2.2.1. Принцип работы электродеионизации

5.2.2.2. Требования к исходной воде при электродеионизации

5.2.2.3. Модули электродеионизации: варианты исполнения

5.2.2.4. Установки электродеионизации

5.2.2.5. Борьба с загрязнением узлов установки

5.2.2.6. Практика применения установок электродеионизации

6. Способы водоподготовки. Очистка воды  для промышленного и бытового использования. Основные понятия  и принципиальная схема

6.1. Методы извлечения и разделения частиц

6.2. Очистка от взвешенных частиц

6.3. Обезжелезивание

6.4. Умягчение воды  

6.4.1. Реагентное умягчение

6.4.2. Ионный обмен

6.4.3. Нанофильтрация

6.4.4. Электрохимическая обработка

6.5. Обессоливание

6.5.1. Термические методы обработки воды

6.5.2. Обессоливание воды ионным обменом

6.5.3. Обратный осмос и нанофильтрация

6.5.4. Сравнение методов обессоливания

6.6. Обеспечение надежности систем водоподготовки

6.7. Кондиционирование воды

6.7.1. Стабилизационная обработка воды для тепловых процессов

6.7.2. Кондиционирование питьевой воды

6.7.3. Кондиционирование воды для пищевой промышленности

6.8. Обеззараживание питьевой воды

6.9. Удаление органических загрязнений

6.10. Дехлорирование

6.11. Удаление нитратов

6.12. Сравнение методов очистки воды

7. Построение аппаратурно-технологических схем очистки воды для бытовых  и промышленных целей.  Примеры использования

7.1. Питьевая вода

7.1.1. Очистка воды для бытового (индивидуального) использования
(в коттеджах, домах, поселках)

7.1.2. Муниципальная водоподготовка

7.1.2.1. Поселковые системы с использованием подземных вод

Очистка подземных вод Ямало-Ненецкого автономного округа

Контейнерные установки

7.1.2.2. Поселковые системы с использованием поверхностных вод.

Городские системы

7.1.2.3. Примеры использования ультрафильтрации для водоподготовки в городских системах

Юго-Западная водопроводная станция (г. Москва)

Установка водоподготовки в г. Озерске

Пилотные испытания систем водоподготовки питьевой воды

7.2. Вода для пищевых производств

7.2.1. Бутилированная вода: питьевая и минеральная

Система подготовки минеральной воды на ООО «Денеб»

7.2.2. Подготовка воды для ликероводочных производств

7.2.2.1. Разработка установки водоподготовки для ООО «ОСТ АЛКО»

7.2.2.2. Разработка установки водоподготовки для ООО «Ферейн»

7.2.2.3. Система водоподготовки на заводе компании «Союз-Виктан»

7.3. Водоподготовка для производства соков

7.3.1. Производство соков на ООО «Амтел»

7.3.2. Производство соков на ООО «Мултон»

7.3.3. Реконструкция ВПУ на заводе по производству соков ОАО «Лебедянский»

7.4. Модернизация существующего оборудования водоподготовки

7.5. Подготовка воды для производства пива

7.5.1. Подготовка воды с помощью ионного обмена

7.5.2. Подготовка воды с помощью обратного осмоса

Система водоподготовки обессоливанием обратным осмосом на ОАО «Барнаульский пивоваренный завод»

7.6. Подготовка воды для теплоэнергетики

7.6.1. Установка подготовки питающей воды на Шатурской ГРЭС

7.6.2. Реконструкция ВПУ на Ростовской ТЭЦ-2

7.6.3. ВПУ для парогазовой электростанции г. Ноябрьска  (Ямало-Ненецкий АО) – первое использование интегрированных мембранных технологий  в отечественной энергетике

7.7. Подготовка воды для производства лакокрасочной продукции

7.8. Водоподготовка для производства минеральных удобрений

7.8.1. Реконструкция ВПУ Завода минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината

7.9. Установки для нужд микроэлектронной промышленности и медицины

7.9.1. Установка получения воды для медицинских целей

7.9.2. Установки для использования в микроэлектронике

8. Бытовые малогабаритные устройства очистки воды

9. Вспомогательные устройства систем водоподготовки

9.1. Насосы-дозаторы

9.1.1. Насосы с импульсным вводом реагента

9.1.1.1. Поршневые насосы

9.1.1.2. Мембранные дозирующие насосы

9.1.1.3. Комбинированные системы

9.1.1.4. Конструкционные материалы для насосов-дозаторов

9.1.1.5. Системы привода

9.1.1.6. Системы автоматического управления

9.1.1.7. Мембранные насосы с пневматическим приводом

9.1.2. Насосы с постоянным вводом реагента

9.2. Блоки автоматического управления механическими  и ионообменными фильтрами

9.2.1. Клапаны фирмы «Fleck»

9.2.2. Клапаны компании «Сlack»

9.2.3. Блоки управления компании «Autotrol»

9.2.4. Клапаны компании «Siata»

9.2.5. Особенности эксплуатации клапанов с гидроприводом

9.2.6. Подбор блоков управления по производительности

Приложения

Приложение 1. О расчете аппаратурно-технологических схем  и аппаратов систем водоподготовки

Приложение 2. Тезаурус

Приложение 3. Состав вод рек РФ и СНГ

Приложение 4. Преобразование английских и метрических единиц

Приложение 5. Данные по веществам, входящим в состав воды  и используемым для ее очистки

Приложение 6. Выбор методов очистки в зависимости от качества исходной воды и требований потребителя

Приложение 7. Условия эксплуатации фильтрующих материалов  и ионообменных смол

Приложение 8. Условия эксплуатации фильтрующих материалов на основе двуокиси марганца

Приложение 9. Сравнение расхода перманганата калия  при регенерации загрузки и при прямом дозировании в воду

Литература