Feasibility study for the reconstruction of a water treatment plant

封面

如何引用文章

全文:

详细

This article presents a reconstruction plan for an underground water deferrization station in southern of Tyumen Oblast, including a feasibility study. The reconstruction is necessary due to unsatisfactory water quality delivered to consumers, primarily high manganese content. Analysis of the initial and treated water quality from the existing plant revealed key factors affecting the treatment processes. The proposed technological modifications consider the groundwater’s unique composition, in particular, the high dissolved carbon dioxide leading to low pH, along with the operational experience of region deferrization stations and results from laboratory and pilot-scale testing at similar facilities. The proposed solution uses a reagent method for manganese removal, employing potassium permanganate as an oxidant. To reduce carbon dioxide concentration and increase pH, the study recommends replacing the aeration system from vacuum-ejector to barbotage in the loading layer. The reconstruction does not require an increased facility size. Technological calculations take into account maximum use of the existing station. The feasibility study determined capital and operating costs, and calculated the increase in water supply costs. The assessment of reconstruction efficiency demonstrated its economic viability. 

作者简介

E. Matys

Industrial University of Tyumen

Email: matyseg@tyuiu.ru
ORCID iD: 0009-0004-4136-0632

A. Shkileva

Industrial University of Tyumen

Email: shkilevaaa@tyuiu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4883-8350

O. Sidorenko

Industrial University of Tyumen

Email: sidorenkoov@tyuiu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3177-3025

参考

  1. Штенгелов Р. С., Филимонова Е. А., Маслов А. А. Питьевая вода – драгоценное полезное ископаемое. Природа. 2010;(10):38–46. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16857424.
  2. Матусевич В. М., Смоленцев Ю. К. Гидрогеологические структуры Западно-Сибирской плиты. В сб.: Пресные и маломинерализованные воды Западной Сибири. Тюмень: Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола; 1989. С. 4–17.
  3. Крайнов С. В., Швец В. М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. Москва: Недра; 1987. 237 с. Режим доступа: https://reallib.org/reader?file=1479788&pg=3.
  4. Матыс Е. Г. Экономическое обоснование проекта обеспечения чистой водой г. Мегион. Экономика и предпринимательство. 2020;(11):500–503. https://doi.org/10.34925/EIP.2020.124.11.092
  5. Elsheikh М., Guirguis H., Fathy A. Removal of iron and manganese from groundwater: a study of using potassium permanganate and sedimentation. In: MATEC Web of Conferences. 2018;162:05018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201816205018
  6. Elsheikh М., Guirguis H., Fathy A. A comparative study of methods used for Fe and Mn oxidation and removal from groundwater. Journal of Engineering and Applied Science. 2016:63(4):277–292. Available at: https://www.researchgate.net/publication/326990940.
  7. Roccaro P., Barone C., Mancini G., Vagliasindi F. G. A. Removal of manganese from water supplies intended for human consumption: a case study. Desalination. 2007;210(1-3):205–214. https://doi.org/10.1016/j.desal.2006.05.045
  8. Khadse G. K., Patni P. M., Labhasetwar P. K. Removal of iron and manganese from drinking water supply. Sustainable Water Resources Management. 2015;1(2):157–165. https://doi.org/10.1007/s40899-015-0017-4
  9. Селюков А. В., Рахимов В. В. Реконструкция станции очистки подземных вод г. Ноябрьска (ЯНАО). Водоснабжение и санитарная техника. 2020;(2):4–7. https://doi.org/10.35776/MNP.2020.02.01
  10. Селюков А. В., Байкова И. С. Обезжелезивание-деманганация подземных вод водозабора «Северный» г. Ханты-Мансийска. Водоснабжение и санитарная техника. 2012;(2):15–18. Режим доступа: https://www. vstnews.ru/ru/archives-all/2012/2012-2.
  11. Mohd Sanusi A, Adlan M. N., Mohd Remy Rozainy M. A. Z., Jamil R. Removal of Iron and Manganese Using Cascade Aerator and Limestone Roughing Filter. Materials Science Forum. 2016;857:509–13. https://doi.org/10.4028/www. scientific.net/msf.857.509
  12. Золотова Е. Ф., Асс Г. Ю. Очистка воды от железа, марганца, фтора и сероводорода. Москва: Стройиздат; 1975. 176 с. Режим доступа: https://www.c-o-k.ru/library/document/12945.
  13. Civardi J., Tompeck M. Iron and Manganese Removal Handbook. 2nd edition. American Water Works Association; 2015.
  14. Phatai P., Wittayakun J., Chen W.-H., Morales Futalan C., Grisdanurak N., Kan Ch.-Ch. Removal of manganese (II) and iron (II) from synthetic groundwater using potassium permanganate. Desalination and Water Treatment. 2014;52:5942–5951. https://doi.org/10.1080/19443994.2013.819150
  15. Сидоренко О. В., Шкилева А. А., Смирнова Е. С. Сравнение методов удаления углекислоты из подземной воды (на примере станции обезжелезивания п. Боровский). В сб.: Проблемы управления речными бассейнами при освоении Сибири и Арктики в контексте глобального изменения климата планеты в XXI веке. Т. I. Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2017. С. 264–270.
  16. Жулин А. Г., Сидоренко О. В. Дегазаторы угольной кислоты подземных вод. Тюмень: ТюмГАСУ; 2016. 114 с. 17. Aleksandrova N. N., Shkileva A. A., Popov V. V. Comparison of reconstruction options for water supply network of small village. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020:753(3):42–56. https://doi.org/10.1088/1757-899x/753/4/042056
  17. Жулин А. Г., Сидоренко О. В., Белова Л. В. Технологические схемы обезжелезивания подземных вод Тюменского региона. Архитектура, строительство, транспорт. 2023;(3):61–71. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-3-61-71

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».