<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">2411-3336</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2541-9404</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Записки Горного института</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Journal of Mining Institute</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="en">Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.25515/pmi.2017.5.608</article-id>
      <article-id custom-type="pmi" pub-id-type="custom">pmi-11429</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11429</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru">
          <subject>Слово молодому ученому</subject>
        </subj-group>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en">
          <subject>Young Scientists Speak</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="en">Development of sustainable water treatment technology using scientifically based calculated indexes of source water quality indicators</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Разработка рациональной технологии водоочистки с применением научно обоснованных расчетных показателей качества исходной воды</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Tryakina</surname>
            <given-names>A. S.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Трякина</surname>
              <given-names>А. С.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Tryakina</surname>
              <given-names>A. S.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>1410alena@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Донбасская национальная академия строительства и архитектуры (Макеевка, Украина)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture (Makeevka, Ukraine)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2017-10-23">
        <day>23</day>
        <month>10</month>
        <year>2017</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2017</year>
      </pub-date>
      <volume>227</volume>
      <fpage>608</fpage>
      <lpage>612</lpage>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2017-05-01">
          <day>01</day>
          <month>05</month>
          <year>2017</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2017-07-16">
          <day>16</day>
          <month>07</month>
          <year>2017</year>
        </date>
        <date date-type="rev-recd" iso-8601-date="2017-10-23">
          <day>23</day>
          <month>10</month>
          <year>2017</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© A. S. Tryakina</copyright-statement>
        <copyright-year>2017</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">А. С. Трякина</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">A. S. Tryakina</copyright-holder>
        <license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0">
          <license-p>CC BY 4.0</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11429">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11429</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>В статье рассматривается выбор рациональной технологической схемы водоочистки на основе научно обоснованных расчетных показателей качества воды, поступающей на водопроводные очистные сооружения. В соответствии с полученными ранее расчетными значениями показателей качества исходной воды осуществляется выбор основных очистных сооружений. Более рациональной схемой для современного качества воды канала Северский Донец – Донбасс является двухступенчатое фильтрование на контактных префильтрах и скорых фильтрах. В статье предлагается выбор мероприятий по снижению такого показателя качества воды, как перманганатная окисляемость. Наиболее подходящей для этих целей является сорбционная очистка с использованием гранулированного активированного угля для фильтрования воды. Актуальным является повышенная жесткость воды. Для снижения жесткости воды был выбран метод ионного обмена на натрий-катионитных фильтрах. Была выполнена оценка реагентов для обеззараживания воды. В результате для обработки воды выбран гипохлорит натрия, который обладает рядом преимуществ перед хлором и сохраняет необходимое последействие в отличие от озона. Предложена технологическая схема с двухступенчатой очисткой на контактных префильтрах и двухслойных скорых фильтрах (гранулированный активированный уголь – кварцевый песок) с обеззараживанием гипохлоритом натрия и умягчением части воды на натрий-катионитных фильтрах. Данная технологическая схема очистки при любых колебаниях качества исходной воды способна давать очищенную воду, соответствующую требованиям действующих санитарно-гигиенических нормативов. В соответствии с разработанной схемой были обозначены направления и мероприятия по реконструкции действующей Макеевской фильтровальной станции. В рекомендуемой схеме используются более компактные и менее дорогостоящие сооружения, а также добавлены мероприятия для снижения тех показателей качества воды, значения которых ранее соответствовали качеству воды источника водоснабжения.</p>
      </abstract>
      <abstract xml:lang="en">
        <p>The article describes selection process of sustainable technological process flow chart for water treatment procedure developed on scientifically based calculated indexes of quality indicators for water supplied to water treatment facilities. In accordance with the previously calculated values of the indicators of the source water quality, the main purification facilities are selected. A more sustainable flow chart for the modern water quality of the Seversky Donets-Donbass channel is a two-stage filtering with contact prefilters and high-rate filters. The article proposes a set of measures to reduce such an indicator of water quality as permanganate oxidation. The most suitable for these purposes is sorption purification using granular activated carbon for water filtering. The increased water hardness is also quite topical. The method of ion exchange on sodium cation filters was chosen to reduce the water hardness. We also evaluated the reagents for decontamination of water. As a result, sodium hypochlorite is selected for treatment of water, which has several advantages over chlorine and retains the necessary aftereffect, unlike ozone. A technological flow chart with two-stage purification on contact prefilters and two-layer high-rate filters (granular activated carbon - quartz sand) with disinfection of sodium hypochlorite and softening of a part of water on sodium-cation exchangers filters is proposed. This technological flow chart of purification with any fluctuations in the quality of the source water is able to provide purified water that meets the requirements of the current sanitary-hygienic standards. In accordance with the developed flow chart, guidelines and activities for the reconstruction of the existing Makeevka Filtering Station were identified. The recommended flow chart uses more compact and less costly facilities, as well as additional measures to reduce those water quality indicators, the values of which previously were in compliance to the quality of the water supply standards.</p>
      </abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>показатели качества воды</kwd>
        <kwd>технология водоочистки</kwd>
        <kwd>водопроводные очистные сооружения</kwd>
        <kwd>рациональная технологическая схема</kwd>
        <kwd>реконструкция водопроводных очистных сооружений</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>water quality indicators</kwd>
        <kwd>water treatment technology</kwd>
        <kwd>water purification plant</kwd>
        <kwd>sustainable technological flow chart</kwd>
        <kwd>reconstruction of water treatment plants</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Говорова Ж.М. Обоснование и разработка технологий очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси : Автореф. дис. … д-ра техн. наук / НГМ «ВОДГЕО». М., 2004. 45 с.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Govorova Zh.M. Justification and development of technologies for purification of natural waters containing anthropogenic impurities: Avtoref. dis. ... d-ra tekhn. nauk. NGM «VODGEO». Moscow, 2004, p. 45 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">ДБН В.2.5-74:2013. Державні будівельні норми. Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди. Уведено вперше ; чинні від 2014-01-01. Кiев: Мінрегіон України, 2013. 172 с.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">DBN V.2.5-74:2013. State building standards. Water Supply. Outdoor networks and facilities. Approved for the first time; chynni vid 2014-01-01. Kiev: Minregion Ukrai'ny, 2013, p.172 (in Ukraine).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Найманов А.Я. Обоснование расчетного состава воды при выборе технологической схемы очистки на основании многолетних наблюдений / А.Я.Найманов, А.С.Трякина // Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури: Інженерні системи та техногенна безпека. 2015. Вип. 5(115). С. 59-67.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Najmanov A.Ja., Tryakina A.S. Justification of the calculated water composition when choosing a treatment flow chartbased on long-term observations.Visnyk Donbas'koi' nacional'noi' akademii' budivnyctva i arhitektury: Inzhenerni systemy ta tehnogenna bezpeka. 2015. Iss. 5(115), p. 59-67 (in Ukraine).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Повышение эффективности работы сооружений при очистке питьевой воды / С.М.Эпоян, Г.И.Благодарная, С.С.Душкин, В.А.Сташук / Харьковская национальная академия городского хозяйства. Харьков, 2013. 190 с.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Epoyan S.M., Blagodarnaya G.I., Dushkin S.S., Stashuk V.A. Improvement of the efficiency of the facilities for cleaning of drinking water. Khar'kovskaya natsional'naya akademiya gorodskogo khozyaistva. Khar'kov, 2013, p. 190 (in Ukraine).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Родина А.О. Обоснование показателей качества поверхностных вод при выборе водоочистных технологий с применением теории риска : Автореф. дис. … канд. техн. наук / Вологодский технический университет. Вологда, 2005. 22 с.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Rodina A.O. Justification of indicators of surface water quality in the choice of water treatment technologies using risk theory: Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. Vologodskii tekhnicheskii universitet. Vologda, 2005, p. 22 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Сатин И.В. Исследование гидрохимического режима канала Северский Донец – Донбасс / И.В.Сатин, А.С.Трякина // Вісник Донбаської національної академії будівництва та архітектури: Інженерні системи та техногенна безпека. 2014. Вип. 5(109). С. 5-11.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Satyn Y.V., Tryakina A.S. nvestigation of hydrochemical regime of the channel Seversky Donets - Donbass.Visnyk Donbas'koi' nacional'noi' akademii' budivnyctva ta arhitektury: Inzhenerni systemy ta tehnogenna bezpeka. 2014. Iss. 5(109), p. 5-11 (in Ukraine).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">СП 31.13330.2012. Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*. Введ. 2013-01-01. М.: Минрегион России, 2012. 124 с.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">СП31.13330.2012. Rulebook. Water supply. Outdoor networks and facilities. The updated version of SNiP 2.04.02-84*.Vved. 2013-01-01. Moscow: Minregion Rossii, 2012, p. 124 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Трякина А.С. Количественная оценка риска угрозы здоровью человека, обусловленного примесями в питьевой воде // Строительство и архитектура. Ч.2: Современные проблемы промышленного и гражданского строительства: Материалы Международной научно-практической конференции: тезисы докладов. Ростов н/Д / Рост. гос. строит. ун-т, 2015. С. 353-356.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Tryakina A.S. Quantitative assessment of the risk of human health due to impurities in drinking water.Stroitel'stvo i arkhitektura. Part2: Sovremennye problemy promyshlennogo i grazhdanskogo stroitel'stva: Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii: tezisy dokladov. Rostov n/D. Rost. gos. stroit. un-t, 2015, p. 353-356 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Cinar S. Ion exchange with natural zeolites: an alternative for water softening? / S.Cinar, B.Beler-Baykal // Water science and technology. 2005. Vol. 51 (11). P. 71-77.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Cinar S. Ion exchange with natural zeolites: an alternative for water softening? / S.Cinar, B.Beler-Baykal // Water science and technology. 2005. Vol. 51 (11). P. 71-77.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Heinicke G. Biological pre-filtration and surface water treatment. Microbial barrier function and removal of natural inorganic and organic compounds : thesis for the degree of doctor of philosophy / Gerald Heinicke. Goteborg, Sweden, 2005. 69 p.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Heinicke G. Biological pre-filtration and surface water treatment. Microbial barrier function and removal of natural inorganic and organic compounds : thesis for the degree of doctor of philosophy / Gerald Heinicke. Goteborg, Sweden, 2005. 69 p.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Miller F.A. Disinfection with Liquid Sodium Hypochlorite: Principles, Methods, and Lessons Learned // Florida Water Resources Journal. 2012. Vol. 27. P. 4-8.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Miller F.A. Disinfection with Liquid Sodium Hypochlorite: Principles, Methods, and Lessons Learned // Florida Water Resources Journal. 2012. Vol. 27. P. 4-8.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Somani S.B. Disinfection of water by using sodium chloride and sodium hypochlorite // S.B.Somani, Dr. N.W.Ingole , Dr. N.S.Kulkarni // Journal of Engineering Research and Studies. 2011. Vol. 2. Iss. 4. P.40-43.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Somani S.B. Disinfection of water by using sodium chloride and sodium hypochlorite // S.B.Somani, Dr. N.W.Ingole , Dr. N.S.Kulkarni // Journal of Engineering Research and Studies. 2011. Vol. 2. Iss. 4. P.40-43.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Tansel B. New Technologies for Water and Wastewater Treatment: A Survey of Recent Patents // Recent Patents on Chemical Engineering. 2008. Vol. 1. P.17-26.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Tansel B. New Technologies for Water and Wastewater Treatment: A Survey of Recent Patents // Recent Patents on Chemical Engineering. 2008. Vol. 1. P.17-26.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Teo K.C. Destruction of model organic pollutants in water using ozone, UV and their combination (Part l) / K.C.Teo, C.Yang, R.J.Xie, N.K.Goh, L.S.Chia // Water science and technology. 2002. Vol. 47 (1). P.191-196.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Teo K.C. Destruction of model organic pollutants in water using ozone, UV and their combination (Part l) / K.C.Teo, C.Yang, R.J.Xie, N.K.Goh, L.S.Chia // Water science and technology. 2002. Vol. 47 (1). P.191-196.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Wang C.-K. Evaluation of granular activated carbon adsorber design criteria for removal of organics based on pilot and small-scale studies / Chang-Keun Wang, Sang-Eun Lee // Water science and technology. 1997. Vol. 35 (7). P. 227-234.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Wang C.-K. Evaluation of granular activated carbon adsorber design criteria for removal of organics based on pilot and small-scale studies / Chang-Keun Wang, Sang-Eun Lee // Water science and technology. 1997. Vol. 35 (7). P. 227-234.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
