Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00526 BR11765599-OT-23 0122РК00220
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 6
International publications: 8 Publications Web of science: 6 Publications Scopus: 8
Number of books Appendicies Sources
1 5 421
Total number of pages Patents Illustrations
395 2 153
Amount of funding Code of the program Table
265000000 О.1055 135
Code of the program's task under which the job is done
1
Name of work
Разработка и усовершенствование технологий очистки природных вод и улучшение качества питьевой воды в регионах Казахстана
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied research Технология
Report authors
Кульдеев Ержан Итеменович , Касымбеков Жузбай Кожабаевич , Азат Сейтхан , Мансуров Зулхаир Аймухаметович , Кенжалиев Багдаулет Кенжалиевич , Оспанов Кайрат Тулегенович , Мырзахметов Менлибай , Халхабай Бостандык , Сидорова Наталья Васильевна , Акпанбаев Ринат Серикович , Инсепов Зинетулла Зеке , Алсар Жанна Төлегенқызы , Хойшиев Амирхан Нурдинулы , Ботантаева Бибигул Сарыбаевна , Касымбеков Галымжан Жузбаевич , Абдиев Калдибек Жамшаевич , Кабдрахманова Сана Канатбековна , Султахан Шыңғысхан Темірханұлы , Ыбырайымқұл Дархан Төреханұлы , Танирбергенова Сандугаш Кудайбергеновна , Досжанов Ерлан Оспанович , Тажу Қайрат , Канжаркан Ернар , Лесбаев Бахытжан Тастанович , Сейтжанова Макпал Азизовна , Бойко Галина Ильясовна , Бектенов Несипхан Абжапарович , Сармурзина Раушан Гайсиевна , Галиева Нина Павловна , Атанова Ольга Вячеславовна , Ильмалиев Жансерик Бахытович , Фишер Даметкен Едиловна , Позмогов Валерий Анатольевич , Аюкаева Валерия Николаевна , Елемесова Гаухаргүл Каирмуханқызы , Тойланбай Гулнара Әуелбекқызы , Кеняйкин Павел Витальевич , Демеубаева Нурикамал , Заппаров Медетхан Расильханович , Кульдеева Эльмира Макпалбаевна , Муханова Гулбану Нажмадиновна , Елжасов Аблай Аралбаевич , Меркурьева Снежанна Николаевна , Альжигитова Манат Мейрамовна , Бүркітова Ұлбосын Бұркітқызы , Мунусов Исатай Ерболулы , Berndtsson Ronny , Джолдасов Айдос Абдисалимович , Кунесбаева Нелля Асмакыновна , Абукенов Тимур Сагашевич , Нурлыбаев Руслан Ергалиевич , Орынбеков Елжан Серикович , Якупбаев Сырымбек Алдангарович , Мурзагулова Актота Айтугановна , Абишева Гаухар Кунакыновна , Искаков Алинур Акылбаевич , Тлеш Дулат Әлмаханұлы ,
2
1
1
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Современное состояние обеспечения питьевой водой и водоочистных сооружений для очистки природных питьевых вод в населенных пунктах Республики Казахстан. Технологии получения природных цеолитов, сорбентов шанканайского происхождения, сплавы алюминия, полиоксихлориды и гидроксиды алюминия, сернокислый алюминий, соляная и серная кислота, хлорид железа (III), вода природная

Қазақстан Республикасының елді мекендерінде табиғи ауыз суды тазарту үшін ауыз сумен және су тазарту құрылыстарымен қамтамасыз етудің қазіргі жәй-күйі. Шанканай тектес табиғи цеолиттер, сорбенттер алу технологиялары, алюминий қорытпалары, алюминий полиоксихлоридтері мен гидроксидтері, алюминий сульфаты, тұз және күкірт қышқылы, темір (III) хлориді, табиғи су

исследования качества поверхностных и питьевых вод населенных пунктов РК, в т. ч. г. Алматы, Павлодара, Усть-Каменогорска, и Жетысуской области, а также разработка технологии медленного фильтрования, проведение экспериментальных исследовании в опытно-промышленных условиях на реальных природных водах по технологии очистки природных вод с применением новой конструкции водозаборно-очистных сооружений с эффективностью очистки не менее 30% по показателю мутности, проведение экспериментальных исследовании в опытно-промышленных условиях на реальных природных водах в условиях климатических и антропогенных изменений для совершенствования технологии медленного фильтрования на сооружениях малой производительности для очистки природных вод с эффективностью очистки не менее 90% по показателю мутности. Методы дробления, деминерализации и термической активации цеолитов натрия, технологии получения модифицированных сорбентов из природного цеолита, повышение пористости в строении деминерализованных цеолитов пилотной установки для термической активации и модификации, технические характеристики, модифицированные сорбентов и пилотной установки довести до производственной степени с усовершенствованным строением. Разработка эффективно функционирующей современной инновационной технологии обработки осадков и выявление основных принципов разработки инновационной технологии

ҚР елді мекендерінің, оның ішінде Алматы, Павлодар, Өскемен және Жетісу облыстарының жер үсті және ауыз суларының сапасын зерттеу, баяу сүзу технологиясын әзірлеу, лайлылығы бойынша тазарту тиімділігі кемінде 30% - ды құрайтын су алу және тазарту құрылымдарының жаңа жобасын пайдалана отырып, оларды нақты табиғи сулар нысанында тәжірибелік өндірістік зерттеулерден өткеру, климаттық және антропогендік өзгерістер жағдайында нақты табиғи суларда тәжірибелік-өнеркәсіптік жағдайларда табиғи суларды тазарту тиімділігі лайлану көрсеткіші бойынша кемінде 90% болатын, өнімділігі төмен құрылыстарда баяу сүзу технологиясын жетілдіру үшін эксперименттік зерттеулер жүргізу, Натрий цеолиттерін ұнтақтау, минералсыздандыру және термиялық активтендіру әдістерін, табиғи цеолиттен модификацияланған сорбенттер алу технологияларын, термиялық активация және модификациялауға арналған пилотты қондырғы минералсыздандырылған цеолиттердің құрылысында кеуектілігін арттыру, пилотты қондырғының техникалық сипаттамалары модифицирленген сорбенттердің жетілдірілген құрылысын өндірістік дәрежеге жеткізу. Тұнбаны өңдеудің тиімді жұмыс істейтін заманауи инновациялық технологиясын әзірлеу және инновациялық технологияны әзірлеудің негізгі принциптерін анықтау.

Технологические показатели, установленные при производственном испытании, оценивались в соответствии с требуемыми параметрами базовой насосной установки водозаборного сооружения. Компьютерное расчетное моделирование процесса внутри гидроциклона осуществилось по программе SolidWorks (flow simulation). Разработка нового метода изучения медленной фильтрации был осуществлен с использованием многомасштабного метода математического моделирования. Аналитический обзор по данной тематике, экспериментальные исследования, обработку полученных результатов. Экспериментальные исследования проводились на реальных водопроводных осадках Головных очистных сооружений г.Алматы в лаборатории НАО «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева» и в лаборатории станции аэрации ГКП «Астана Су Арнасы». Для определения состава и свойств осадков использовались методы химического, биологического и физического анализа, в том числе атомно-абсорбционная спектрометрия, фотометрия, гравиметрия и культивирование на селективных средах.

Өндірістік сынақ кезінде анықталған технологиялық көрсеткіштер су қабылдағыш құрылымының негізгі сорап қондырғысының қажетті параметрлеріне сәйкес бағаланды. Гидроциклон ішіндегі процесті компьютерлік модельдеу SolidWorks бағдарламасының көмегімен жүзеге асырылды (ағынды симуляция). Баяу сүзуді зерттеудің жаңа әдісін әзірлеу көп масштабты математикалық модельдеу әдісін қолдану арқылы жүзеге асырылды. Табиғи цеолитті модифицирлеу және оның физико-химиялық қасиеттерін зерттеу бойынша зерттеу жұмыстарында үлгілерді электронды-микроскопиялық зерттеу ЭМ-125к , рентгендік фазалық талдау 35 кВ үдеткіш кернеуде "ДРОН-3М" дифрактометрінде жүргізілді, ауыр металл иондарының сорбциясы статикалық және динамикалық жағдайларда, ауыр металл иондарының цеолит үлгілерімен сіңуін зерттеу үшін AAS-IN атомдық абсорбциялық спектрометрде жүргізілді әдісімен олар арқылы өтетін су үлгілеріне талдау жүргізілді.

Научная новизна заключается в проведении полноценного исследования качества поверхностных и питьевых вод г Алматы, Усть-Каменогорска, Майского района Павлодарской области и реки Аксу, Жетысуской области. Проведена теоретическое обоснования применения технологии медленного фильтрования для обеспечения питьевой водой малонаселенные районы Казахстана. Получены новые результаты усовершенствованного водозаборно-очистного сооружения, позволяющего осуществлять одновременно водоотбор и предвари¬тельную очистку воды с использованием вакуум - гидроциклона и сетчатого фильтра. Впервые в условиях технологии медленного фильтрования применен модифицированный цеолит для природной воды с эффективностью очистки не менее 90% по показателю мутности в условиях климатических и антропогенных изменений. Модифицированные сорбенты экологически чистые, имеют обширную сырьевую базу И представляют собой перспективу для извлечения примесей и загрязняющих веществ из растворов и природных вод. Создан новые технологические и технические решение получения полиоксихлорида, в научно-обоснованном применении коагулянта. Новизна заключается в основных положениях теоретических и экспериментальных исследований, на основе которых разработана новая инновационная технология обработки водопроводных осадков, учитывающая природно-климатические условия Республики Казахстан.

Алматы қаласы, Өскемен қаласы, Павлодар облысы Май ауданы және Ақсу өзені, Жетісу облысы жер үсті және ауыз суларының сапасына толыққанды зерттеу жүргізу болып табылады. Қазақстанның аз қоныстанған аудандарын ауыз сумен қамтамасыз ету үшін баяу сүзу технологиясын қолданудың теориялық негіздемесі жүргізілді. Вакуумды гидроциклон мен торлы сүзгіні пайдалана отырып, бір уақытта суды қабылдауға және суды алдын ала тазартуға мүмкіндік беретін жетілдірілген су қабылдау және тазарту қондырғысының жаңа нәтижелері алынды. Баяу сүзу технологиясы жағдайында алғаш рет климаттық және антропогендік өзгерістер жағдайында лайлану көрсеткіші бойынша тазарту тиімділігі кемінде 90% болатын табиғи суды сүзгілеу үшін табиғи және модификацияланған цеолит қолданылды. Модификацияланған сорбенттер экологиялық таза, кең шикізат базасы бар және ерітінділер мен табиғи сулардан қоспалар мен ластаушы заттарды алу үшін перспектив болып табылады. Теориялық және эксперименттік зерттеулердің негізгі ережелерінде жатыр, олардың негізінде Қазақстан Республикасының табиғи-климаттық жағдайларын ескеретін су құбыры жауын-шашынын өңдеудің жаңа инновациялық технологиясы әзірленді. Полиоксихлоридті алудың жаңа технологиялық және техникалық шешімдерін жасау, коагулянтты ғылыми негізделген қолдану.

Полученные результаты могут быть рекомендованы для применения технологии медленного фильтрования для обеспечения питьевой водой различные регионы Казахстана, в том числе в малонаселенные города и села. Результаты могут быть положены в основу дальнейших работ для решения комплекса проблем очистки природных и питьевых вод. По сравнению с аналогами и прототипом, разработанное сооружение обладает следующими преимуществами: − Улучшается качество воды по показателю мутности при заборе из водоисточника; − Повышается надежность очистки воды на всасе водозабора за счет использования вакуум-гидроциклона. Экономическая эффективность или значимость работы заключается в усовершенствовании технологии медленного фильтрования путем применения модифицированного цеолита для очистки природных вод с эффективностью очистки не менее 90% по показателю мутности в условиях климатических и антропогенных изменений. При этом применение в качестве фильтрующего модифицированного цеолита обеспечивает улучшение качества питьевой воды, а также является выгодным с экономической точки зрения из-за использования местного отечественного сырья. Полученные модифицированные прототипы цеолитов являются недорогим источником сорбентов и могут использоваться для технологий очистки питьевой воды.

Аналогтармен және прототиппен салыстырғанда әзірленген құрылымның келесідей артықшылықтары бар: − Су көзінен алынғанда судың лайлылығы жағынан сапасы жақсарады; − Вакуумды гидроциклонды қолдану арқылы су сорудағы суды тазарту сенімділігі артады. Климаттық және антропогендік өзгерістер жағдайында лайлану көрсеткіші бойынша тазарту тиімділігі кемінде 90% болатын табиғи суларды тазарту үшін модификацияланған цеолитті қолдану арқылы баяу сүзу технологиясын жетілдіру болып табылады. Бұл ретте Сүзгіш модификацияланған цеолит ретінде пайдалану ауыз судың сапасын жақсартуды қамтамасыз етеді, сондай-ақ жергілікті отандық шикізатты пайдалануына байланысты экономикалық тұрғыдан тиімді болып табылады. Алынған модифицирленген цеолиттер прототиптері арзан сорбенттер көзі және ауыз суды тазарту технологиялары үшін қолдану мүмкіндігі бар. Жаңа техникалық шешімдерді жүзеге асыру, мәселені шешуде алюминий қорытпаларын қолдану болып табылады. Әзірленген технологияны енгізу пайдалану шығындарын және жауын-шашынның қоршаған ортаға зиянды әсерін азайтуға әкеледі.

Результаты исследования могут быть внедрены в целях решения проблем при водозаборе с одновременной очисткой воды в системах питьевого и технического водоснабжения, а также в других отраслях экономики, где нецелесообразно строительства специальных очистных сооружений. Полученные результаты могут быть рекомендованы для применения технологии медленного фильтрования для обеспечения питьевой водой различные регионы Казахстана, в том числе в малонаселенные города и села. Результаты могут быть положены в основу дальнейших работ для решения комплекса проблем очистки природных и питьевых вод. Полученные результаты свидетельствуют о том, что модифицированные сорбенты являются экологически чистыми, перспективными для извлечения примесей и загрязняющих веществ из растворов и природных вод. Для решения сложных экологических проблем и внедрение в практику технологии очистки природных и оборотных вод. Возможно внедрение разработанной технологии на всех водопроводных очистных сооружениях Республики Казахстан, предложена технологическая схема обработки водопроводных осадков города Алматы.

Зерттеудің негізгі нысаны ретінде саналатын су алу және тазарту құрылғысының жаңа конструкциясы одан әрі қабылданатын судың лайлануын 65 - 70%-ға дейін төмендетуді қамтамасыз етуі қажет. Баяу сүзу технологиясы бағыт бойынша зерттеу жалғасады, өйткені модификацияланған жергілікті цеолитте баяу сүзу технологиясын алдын ала сынау бұл әдістің экономикалық және экологиялық тұрғыдан қаншалықты тиімді екенін көрсетті. Минералсыздандырылған цеолиттерді термиялық белсендіру және модификациялау үшін пилоттық қондырғы құрылды. Пилоттық қондырғының техникалық сипаттамалары жақсартылған құрылымы бар модификацияланған сорбенттерді алуға және өндірісті өнеркәсіптік масштабқа дейін кеңейту үшін деректерді жасауға мүмкіндігі бар. Ауыз суды, ЖЭО-ны, ағынды суларды және айналымдағы суды тазарту кәсіпорындарында әзірленген технологияны көбейту мүмкіндігі жүргізілетін болады.

Новая конструкция водозаборно-очистного устройства как основной обьект исследований, получить дальнейшее развитие по снижению мутности всасываемой воды до 65–70%. Исследование по направлении технологии медленного фильтрования будет продолжаться, так как предварительное испытание технологии медленного фильтрования на модифицированном местном цеолите показало, насколько данный метод является выгодным с экономической и экологической точки зрения. Была создана пилотная установка для термической активации и модификации деминерализованных цеолитов. Пилотная установка имеет возможность получать модифицированные сорбенты с улучшенной структурой технических характеристик и генерировать данные для расширения производства до промышленного масштаба. Возможность тиражировать разработанную технологию на предприятиях водоподготовки питьевой воды, ТЭЦ, очистки сточной и оборотной воды.

Зерттеудің негізгі нысаны ретінде саналатын су алу және тазарту құрылғысының жаңа конструкциясы одан әрі қабылданатын судың лайлануын 65 - 70%-ға дейін төмендетуді қамтамасыз етуі қажет. Баяу сүзу технологиясы бағыт бойынша зерттеу жалғасады, өйткені модификацияланған жергілікті цеолитте баяу сүзу технологиясын алдын ала сынау бұл әдістің экономикалық және экологиялық тұрғыдан қаншалықты тиімді екенін көрсетті. Минералсыздандырылған цеолиттерді термиялық белсендіру және модификациялау үшін пилоттық қондырғы құрылды. Пилоттық қондырғының техникалық сипаттамалары жақсартылған құрылымы бар модификацияланған сорбенттерді алуға және өндірісті өнеркәсіптік масштабқа дейін кеңейту үшін деректерді жасауға мүмкіндігі бар. Ауыз суды, ЖЭО-ны, ағынды суларды және айналымдағы суды тазарту кәсіпорындарында әзірленген технологияны көбейту мүмкіндігі жүргізілетін болады.

Сооружения для забора поверхностных вод и насосные станции, применяемые в системах питьевого водоснабжения. Водоподготовка и водоочистка, предприятия, занимающиеся проектированием, эксплуатацией систем водоснабжения.

Ауыз сумен жабдықтау жүйелерінде қолданылатын жер үсті суларын алу және сорап станцияларына арналған құрылымдар. Су дайындау және су тазарту. Собрциялық материалдар. Сумен жабдықтау жүйелерін жобалаумен, пайдаланумен айналысатын кәсіпорындар

UDC indices
628.16
International classifier codes
87.35.91; 70.27.13; 70.25.10; 87.51.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Питьевое водоснабжение; Очистка и улучшение качества воды; Водоочистные сооружения; Фильтрация; Медленная фильтрация; Сорбент; Цеолит; Очистка природных вод; Водоподготовка; Алюмосиликаты;
Key words in Kazakh
Ауыз сумен қамтамасыз ету; Судың сапасын жақсарту және тазарту; Су тазарту қондырғысы; Cүзу; Баяу сүзу; Сорбент; Цеолит; Табиғи суларды тазарту; Cуды тазарту; Алюмосиликаттар;
Head of the organization Бегентаев Мейрам Мухаметрахимович Доктор экономических наук / Доцент
Head of work Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Native executive in charge Касымбеков Жузбай Кожабаевич профессор