…А ведь как умоляла, как просила благоразумная, предусмотрительная Алёнушка своего строптивого тинейджерабратца: «Не пей, дескать, Иванушка!». Сами знаете, кем станешь… Общеизвестно, что непутевый отрок таки ослушался и превратился, мутировал в козленочка. Думаете, случилась сия метаморфоза из-за того, что испил Иванушка из копытца? Нет! Сказка — ложь, да в ней намек. В данном случае на то, что полная драматизма история происходила в экологически неблагополучном регионе, где вода впитала все бедствия окружающей среды.

В нашей с вами реальности такая сказка может разыграться (и, к сожалению, разыгрывается) практически в любом уголке нашей державы. Состояние водоемов — увы! — таково, что уже редкая птица долетит не только до середины могучего Днепра, но и мелкую речушку одолеет с трудом. Наши доблестные специалисты (авторы себя от этой компании не отделяют) сказочный намек давно поняли и разработали кучу методов очистки воды, благодаря которым homo sapiens может уберечь человеческое обличье. Но выбор метода или комплекса методов очистки воды от загрязнений — задача не по-сказочному сложная и трудоемкая. Поэтому неплохо бы иметь программу, которая сократит время поиска необходимой информации по способам и методам очистки воды от всяких злокачественных примесей и позволит выбрать и рассчитать параметры технологического оборудования для очистных сооружений.

Известно, что в зависимости от природы и фазоводисперсного состояния загрязняющих веществ, находящихся в воде, способы и методы очистки воды можно объединить в следующие группы:
❏ удаление взвешенных веществ;
❏ удаление бактерий, вирусов;
❏ удаление нефтепродуктов и масел;
❏ удаление ионов тяжелых металлов;
❏ удаление органических соединений;
❏ удаление летучих соединений;
❏ опреснение, умягчение и обессоливание.

На основании данной классификации под Windows в среде Microsoft Visual Basic 6.0 разработаны программы «Voda», необходимые для выбора методов очистки в зависимости от состава и концентрации загрязняющих веществ, для составления общей технологической схемы очистки, а также для выбора и расчета технологического оборудования.

В нашем регионе — Донбассе — в результате закрытия многих шахт возникла большая проблема: сбрасываемые неочищенные шахтные воды наносят непоправимый ущерб близлежащим населенным пунктам и сельскохозяйственным угодьям, т.к. происходит подтопление жилых массивов и засаливание почв, делая их непригодными для дальнейшей эксплуатации в сельскохозяйственных целях.

Сотрудники Лаборатории промышленной экологии научно-исследовательского проектно-конструкторского Института «Параметр» (г.Алчевск) проводят периодический мониторинг состояния шахтных вод ш. «Романовская», закрытой в 1996 г. Результаты анализов шахтной воды по некоторым показателям приведены в таблице.

Из таблицы видно, что практически по всем показателям наблюдается превышение норм ПДК для сброса в водоемы. Следовательно, данную шахтную воду перед сбросом в водоем необходимо подвергать очистке от взвешенных и летучих веществ, а также снижать общее солесодержание, которое зависит от концентрации хлоридов, сульфатов, общей жесткости и сухого остатка. Рассмотрим работу одной из программ на конкретном примере воды шахты «Романовская».

Выбираем виды загрязнений (взвешенные вещества, летучие вещества, солесодержание) на панели управления программой.

После этого программа определяет общий вид технологической схемы очистки воды от выбранных загрязнений (рис. 1).

В зависимости от требований, предъявляемых к качеству очищенной воды, выбираем тип оборудования для каждого этапа очистки воды, работая поочередно с каждой кнопкой, обозначающей тип оборудования (верхний ряд кнопок).

Из имеющегося в банке данных оборудования нас устраивают:
❏ гидроциклоны, горизонтальные отстойники и предварительные фильтры (для очистки от взвешенных веществ размером до 250 мкм);
❏ угольный фильтр (для очистки от летучих веществ);
❏ электрокоагулятор (для обессоливания и умягчения, а также частично для удаления летучих веществ);
❏ медленный фильтр (для тонкой очистки от осадков, образующихся в результате электрокоагуляции).
После проделанных операций с каждой кнопкой, в верхнем ряду получаем уточненную технологическую схему очистки воды, а в нижнем — схему для окончательного расчета параметров оборудования (рис. 2).

Итак, технологическая схема очистки воды включает устройства предварительной очистки от механических примесей: гидроциклон (Гц), горизонтальные отстойники (Го), предварительные фильтры (Пф); угольный фильтр (Уф) — для удаления летучих веществ; электрокоагуляторы (Эк), обеспечивающие очистку воды от растворенных в ней солей; медленные фильтры (Мф), необходимые для фильтрации мелкодисперсных осадков, образующихся при электрохимической обработке воды.

При нажатии кнопок типов оборудования, указанных в нижнем ряду, программа запрашивает данные для расчета характеристик технологического оборудования (левое окно) — рис. 3.

После ввода данных для расчета и проведения вычислений выводится сводная таблица расчета характеристик технологического оборудования (правое окно). В качестве примера приводим расчет гидроциклонов для системы очистки воды производительностью 100 м3/час (рис. 4).

Для определения степени очистки вводим исходные значения концентраций примесей в очищаемой воде и при нажатии кнопки выбранного загрязнения получаем его остаточную концентрацию на выходе. Так, при данной схеме и выбранном оборудовании содержание взвешенных веществ снижается до 0,5 мг/л, летучих веществ до 0,0 мг/л, сухого остатка до 810 мг/л. Имея эти данные, несложно посчитать суммарную степень очистки. В нашем случае она составляет 90%.

Конечно, наши программы не панацея от всех бед, и далеки от инженерно-программистского совершенства. Тем не менее, они могут порадовать инженеров, занимающихся проектированием оборудования очистки воды, а также студентов соответствующих специальностей, занимающихся проектированием собственных курсовых и дипломных работ.

А кроме того — чего греха таить, — отрадно думать, что водичку, над которой мы или нам подобные поработали, Серый Волк с чистой человеческой совестью может предложить Ивану-Царевичу. И даже надеяться, что, испив ее, тот восстанет живым, здоровым, готовым к новым подвигам во славу Отечества и к счастливой семейной жизни. Чего и вам желаем! ■

Литература
1. Русские народные сказки.
2. Кульский Л.А., Гороновский И.Т., Когановский А.М., Шевченко М.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды — Киев.: Наукова думка, 1980. — С. 1206.
3. Крейг Дж. К. и Уэбб Дж. Microsoft Visual Basic 6.0. Мастерская разработчика // Пер с англ. — 5-е изд. — М.: Изд.–ТД «Русская Редакция», 2001. — C. 720.