Белорусские фильтрующие материалы для сооружений обезжелезивания воды

Сообщение, сделанное 12 апреля на научно-практическом семинаре, состоявшемся в рамках 2-й специализированной выставки "Вода", А. С. Панасюгиным (лаборатория экологического контроля БГПА)

Фильтрующие загрузки в процессах обезжелезивания воды используются давно - как в РБ, так и в зарубежной практике. В основном это, как правило, щебень, гравий, песок. Наряду с рядом достоинств данные материалы имеют тот недостаток, что служат они в основном для удаления присутствующих в виде частиц соединений железа, то есть работают как механические фильтры. Основная же проблема состоит в удалении железа, находящегося в закисной форме (двухвалентное железо). Это имеет особенное значение для водоисточников с низкими значениями рН (от 6 до 6,4). Тогда обычные фильтрующие материалы, которые используются в практике водоподготовки, к сожалению, работают недостаточно эффективно.

Поэтому была осуществлена разработка новых активных фильтрующих загрузок. При проведении этой работы были изучены такие природные материалы Беларуси, как трепелы, опоки, активные силикаты. В результате было установлено, что наиболее перспективными материалами для очистки вышеупомянутых вод от соединений железа являются материалы на основе активных силикатов кальция, которые позволяют осуществлять эффективное обезжелезивание при значениях рН, близких к 6 и содержании двухвалентного железа, составляющего до 90% общего содержания железа. С этой целью были проведены опытные промышленные испытания данных материалов. В настоящее время решаются вопросы использования данной разработки.

Помимо проблемы обезжелезивания существует проблема попадания нефтепродуктов в нижние водоносные горизонты. В связи с этим на станции водоподготовки ложится дополнительная нагрузка, что вызывает дополнительные затраты. Проведенный анализ позволил установить, что практически ежегодно как по Минской области, так и по всей стране открывается до 50 автозаправок и автомоек (это только те объекты, что зарегистрированы службами санитарного контроля после утверждения соответствия экологических проектов этих объектов нормативным требованиям). Поскольку это не крупные автопредприятия (или механосборочные либо другие промышленные предприятия), то они, как правило, не имеют очистных сооружений.

Сегодня складывается парадоксальная ситуация: всем этим предприятиям при их размещении дается разрешение на сброс вод, загрязненных нефтепродуктами, лишь только потому, что на сегодняшний день не существует мобильных контейнерных малогабаритных систем, которые можно было бы установить на этих объектах. В итоге специалистами Института геохимии НАНБ нефтепродукты в водоносных пластах были обнаружены при бурении на глубину до 50 м, а в некоторых случаях - и на большую глубину. (Следует, впрочем, сказать, что уже получены предварительные положительные результаты, позволяющие говорить о возможности создания малогабаритных систем для такого типа предприятий.)

Что же касается фильтрующих систем, то сегодня ведется большая работа по созданию новых фильтрующих материалов для строительства таких систем. Дело в том, что используемый в практике водоподготовки материал - это в основном активированный уголь. На сегодняшний день не самые лучшие марки этого материала стоят до $3500 за тонну. Производства данных материалов РБ не имеет. Поэтому на основе природного местного алюмосиликатного сырья (это в основном глины смектитового ряда) разработаны материалы с активной поверхностью, которые позволяют очищать воду от нефтепродуктов.

Здесь следует отметить, что при проведении работ по очистке вод крупных электростанций, которые работают на мазуте, пришлось столкнуться со следующей проблемой: уголь эффективен, но у него всего 3-4 фильтроцикла, после завершения которых его можно выбрасывать. Вдобавок при проведении дополнительных лабораторных исследований было установлено, что в процессе фильтрации крупных нефтяных фракций работает в основном макропористая структура, микропоры же сразу забиваются и практически не регенерируются. С другой стороны, на ТЭЦ нет проблем с подачей горячей воды, перегретого острого пара, что позволяет сделать отдувку нефтяных загрязнений.

Так вот, проведенные работы по исследованию свойств вышеупомянутых абсорбционных материалов позволили установить, что данные материалы в конечном виде представляют собой высокопористую керамику, ни для производства, ни для регенерации которой не требуется сложного оборудования.

Определены белорусские месторождения этих материалов - Хутовщина и Цагельня. По подсчетам отечественных геохимиков, запасов данного сырья в РБ, в отличие от других природных ресурсов, при нынешнем уровне его использования хватит на 150-200 лет, то есть сырьевая база достаточна. Для участия в этой работе уже привлечены специалисты НАНБ, БГПА, концерна "Белводоканал". В настоящее время работа включена в программу исследований и в качестве научно-технической программы, вероятно, будет выполняться или в следующем, или, возможно, даже в этом году.

О целесообразности постоянного сотрудничества специалистов служб санитарно-эпидемиологического контроля и "Белводоканала" в области осуществления самого жесткого экологического контроля говорит следующий инцидент. Три года назад одним из минских предприятий было выброшено близ черты города около трех железнодорожных составов отработанной литейной земли. Сегодня в колодцах близлежащих деревень отмечается превышение ПДК по формальдегиду и фенолу, а также по ионам цинка, меди, хрома, никеля и железа. Поэтому благодаря природному круговороту воды весьма остро стоит вопрос водоснабжения соответствующих городских поселков. Для решения этого вопроса придется или строить локальные очистные сооружения, или тянуть трубопровод из Минска (16-20 км).

Егор ЗОЛОТОВ