"Газпром трансгаз Томск» испытывает «умный» водоочистной комплекс ТПУ, способный работать в условиях Крайнего Севера
26.10.2017
Разработал новую технологию для предприятия научный коллектив лаборатории №1 Томского политехнического университета. Водоочистной комплекс создан по заказу «Газпром трансгаз Томск».
Как рассказывает старший научный сотрудник лаборатории №1 ТПУ Роман Сазонов, очищают сточные воды сегодня разными путями. Самый популярный — с применением биотехнологий, когда при очистке стока используются определенные бактерии (в зависимости от содержимого стока), которые уничтожают вредные примеси в воде.
«Это дешевый, относительно простой и эффективный метод. Но в ряде случаев он не работает. Например, биологическая культура может погибнуть, если в сток попадет реагент, способный ее уничтожить. Биосистемы не любят резких перемен: если по трубам текла сточная вода с одним составом, и вдруг там появились другие примеси, быстро перестроиться биосистеме будет проблематично, а значит, она пропустит часть неочищенной воды. Но главная проблема — бактерии погибают в холодном климате, — объясняет Роман Сазонов. — На Севере, Дальнем Востоке, да и у нас, в Сибири, лучше работают технологии на основе электронных ускорителей, когда очистка сточных вод производится при воздействии на них пучка электронов. Подобные технологии не редкость. Например, наши коллеги из Новосибирска производят линейные ускорители. Но и здесь проблема — они весьма мощные. А это значит, их выгодно применять только на крупных производствах, где очистка воды ведется минимум сотнями кубометров в час. Не все производства вырабатывают такое количество сточных вод. Например, в “Газпром трансгаз Томск” существуют небольшие объекты, где вырабатывается всего один кубометр в час».
Специально для нужд предприятия ученые ТПУ разработали как раз такой комплекс водоочистки, производительность которого составляет до одного кубометра в час. Ко всему прочему, он автономен и устойчив к низким температурам.
Разработка представляет собой два мобильных блок-бокса, каждый шириной в 2,5 метра, длиной в 10 метров и высотой около трех. Блок-боксы совмещены между собой, оснащены электроникой, датчиками, узлами для очистки сточных вод и другими компонентами. В состав комплекса также входит электрокоагулятор — емкость, в которую помещены алюминиевые электроды.
Очистка стока внутри комплекса производится в несколько этапов. Сначала при помощи алюминиевых электродов загрязняющие вещества из стока преобразовываются в «хлопья», которые отсеиваются на стадии фильтрации. Затем нейтрализуется pH воды. После этого начинается основная стадия очистки — обработка импульсным электронным пучком. На этом этапе происходят сразу два процесса. Во-первых, ведется радиолиз воды с наработкой OH-радикалов — это один из самых активных видов частиц, которые начинают вступать в реакции с химическими примесями, содержащимися в стоке. Во-вторых, под воздействием радиации, которую излучает пучок электронов, вода очищается от паразитов и вредных микроорганизмов.
Сама вода при этом радиоактивной не становится. Энергия пучка — порядка 450 кэВ, что позволяет образовывать дозу радиации, достаточную, чтобы уничтожить вредные микроорганизмы, но малую для того, чтобы беспокоиться о наведении радиации. И, наконец, финальная стадия — доочистка. На ней при помощи ионно-обменного модуля удаляются следовые количества примесей и загрязнений. В итоге на выходе образуется чистая вода, которую можно сливать в реку, не боясь причинить вред ее экосистеме.
«Мы постарались максимально упростить и контроль качества очистки, оснастив комплекс системой онлайн-мониторинга. Экологической службе предприятия не нужно будет раз в неделю отбирать образцы и проводить анализы — система готова сама раз в минуту отправлять все нужные данные прямо на мобильный телефон сотрудника»,— подчеркивает Роман Сазонов.
Более того, комплекс оснащен еще и «умной» автоматикой. Если один из датчиков покажет, что какой-то загрязнитель из стока не выведен, система вернет процесс очистки на ту стадию, где из жидкости устраняется именно этот компонент. После повторной очистки цикл продолжится. Если же вредная примесь не устранена, срабатывает сигнализация, и система подсказывает сотрудникам предприятия, как поступить дальше.
«Комплекс прошел всю необходимую сертификацию. Сейчас опытно-промышленный образец установлен на одном из объектов компании “Газпром трансгаз Томск” в поселке Кузовлево (в черте Томска). Когда апробация завершится, мы займемся его доработкой с целью дальнейшего внедрения в промышленность», — заключает Роман Сазонов.
Источник: Служба новостей ТПУ
Как рассказывает старший научный сотрудник лаборатории №1 ТПУ Роман Сазонов, очищают сточные воды сегодня разными путями. Самый популярный — с применением биотехнологий, когда при очистке стока используются определенные бактерии (в зависимости от содержимого стока), которые уничтожают вредные примеси в воде.
«Это дешевый, относительно простой и эффективный метод. Но в ряде случаев он не работает. Например, биологическая культура может погибнуть, если в сток попадет реагент, способный ее уничтожить. Биосистемы не любят резких перемен: если по трубам текла сточная вода с одним составом, и вдруг там появились другие примеси, быстро перестроиться биосистеме будет проблематично, а значит, она пропустит часть неочищенной воды. Но главная проблема — бактерии погибают в холодном климате, — объясняет Роман Сазонов. — На Севере, Дальнем Востоке, да и у нас, в Сибири, лучше работают технологии на основе электронных ускорителей, когда очистка сточных вод производится при воздействии на них пучка электронов. Подобные технологии не редкость. Например, наши коллеги из Новосибирска производят линейные ускорители. Но и здесь проблема — они весьма мощные. А это значит, их выгодно применять только на крупных производствах, где очистка воды ведется минимум сотнями кубометров в час. Не все производства вырабатывают такое количество сточных вод. Например, в “Газпром трансгаз Томск” существуют небольшие объекты, где вырабатывается всего один кубометр в час».
Специально для нужд предприятия ученые ТПУ разработали как раз такой комплекс водоочистки, производительность которого составляет до одного кубометра в час. Ко всему прочему, он автономен и устойчив к низким температурам.
Разработка представляет собой два мобильных блок-бокса, каждый шириной в 2,5 метра, длиной в 10 метров и высотой около трех. Блок-боксы совмещены между собой, оснащены электроникой, датчиками, узлами для очистки сточных вод и другими компонентами. В состав комплекса также входит электрокоагулятор — емкость, в которую помещены алюминиевые электроды.
Очистка стока внутри комплекса производится в несколько этапов. Сначала при помощи алюминиевых электродов загрязняющие вещества из стока преобразовываются в «хлопья», которые отсеиваются на стадии фильтрации. Затем нейтрализуется pH воды. После этого начинается основная стадия очистки — обработка импульсным электронным пучком. На этом этапе происходят сразу два процесса. Во-первых, ведется радиолиз воды с наработкой OH-радикалов — это один из самых активных видов частиц, которые начинают вступать в реакции с химическими примесями, содержащимися в стоке. Во-вторых, под воздействием радиации, которую излучает пучок электронов, вода очищается от паразитов и вредных микроорганизмов.
Сама вода при этом радиоактивной не становится. Энергия пучка — порядка 450 кэВ, что позволяет образовывать дозу радиации, достаточную, чтобы уничтожить вредные микроорганизмы, но малую для того, чтобы беспокоиться о наведении радиации. И, наконец, финальная стадия — доочистка. На ней при помощи ионно-обменного модуля удаляются следовые количества примесей и загрязнений. В итоге на выходе образуется чистая вода, которую можно сливать в реку, не боясь причинить вред ее экосистеме.
«Мы постарались максимально упростить и контроль качества очистки, оснастив комплекс системой онлайн-мониторинга. Экологической службе предприятия не нужно будет раз в неделю отбирать образцы и проводить анализы — система готова сама раз в минуту отправлять все нужные данные прямо на мобильный телефон сотрудника»,— подчеркивает Роман Сазонов.
Более того, комплекс оснащен еще и «умной» автоматикой. Если один из датчиков покажет, что какой-то загрязнитель из стока не выведен, система вернет процесс очистки на ту стадию, где из жидкости устраняется именно этот компонент. После повторной очистки цикл продолжится. Если же вредная примесь не устранена, срабатывает сигнализация, и система подсказывает сотрудникам предприятия, как поступить дальше.
«Комплекс прошел всю необходимую сертификацию. Сейчас опытно-промышленный образец установлен на одном из объектов компании “Газпром трансгаз Томск” в поселке Кузовлево (в черте Томска). Когда апробация завершится, мы займемся его доработкой с целью дальнейшего внедрения в промышленность», — заключает Роман Сазонов.
Источник: Служба новостей ТПУ