Основные способы обработки воды

Показатель качества	Метод обработки	Реагенты
1. Удаление мутности	Коагулирование Обработка флокулянтами	Al­­2­(SO4)3, FeCl3, FeSO4 ПАА, кремниевая кислота,праестол.
2. Снижение Ц, снижение содержания органических веществ, планктона	Хлорирование Коагулирование Обработка флокулянтами Озонирование Окисление	Cl2 и его соединения Коагулянты Флокулянты   Озон H2O2
3. Низкая Щ, затруднено коагулирование	Подщелачивание	Известь Сода
4. Привкусы, запахи	Адсорбция Предварительное хлорирование Хлорирование + аммонизация Окисление Озонирование	Активированный уголь Cl2   Cl2+NH3   KMnO4;H2O2 O3
5. Нестабильная коррозионно - активная вода (кислая)	Подщелачивание   Фосфатирование	Известь Сода Гексаметафосфат Na Триполифосфат Na
6. Нестабильная вода (щелочная)	Подкисление Фосфатирование	HCl, H2SO4 Гексаметафосфат Na Триполифосфат Na
7. Бактериальное загрязнение	Хлорирование Озонирование Купоросование	Cl2, гипохлорит натрия, O3 CuSO4
8. Недостаток F менее 0,5 мг/л	Фторирование	NaF, кремнефтористый натрий или аммоний, кремнефтористая или фтористоводородная кислота
9. Избыток F более 1,5 мг/л	Обесфторивание	Al­­2­(SO4)3;соли магния
10. Избыток железа	Аэрация Хлорирование Подщелачивание Коагулирование Окисление Катионирование	Воздух Cl2 Известь, сода Al­­2­(SO4)3 KMnO4 катиониты
11. Избыток солей жесткости	Рекарбонизация Известково-содовое умягчение Ионный обмен	Дымовые газы Известь, сода   катиониты
12. Повышенная минерализация (солесодержание)	Ионный обмен Электродиализ Дистилляция Гиперфильтрация
13. Повышенное содержание кремниевой кислоты	Коагулирование Ионный обмен
14. Наличие H2S	Окисление Аэрация Хлорирование
15. Избыточный растворимый O2	Связывание O2 восстановителями	Na2S, Na2S2O5, SO2

 

Основные процессы очистки воды

 

Выбор методов очистки воды определяется требованиями, предъявляемыми к воде и качеством исходной воды

 

1. Удаление грубодисперсных примесей

1.1 Отстаивание

Процесс разделения суспензии или эмульсии под действием силы тяжести. Главный параметр – размеры частиц. На процесс отстаивания влияют: разность плотностей, вязкость, температура.

1.2. Фильтрование

Фильтрование через пористую перегородку или загрузку (поверхностное или объемное).

Фильтрование через зернистую загрузку – медленные фильтры и скорые.

1.3. Коагулирование – процесс разрушения коллоидной системы действием химических реагентов (Al­_­2­(SO₄)₃; FeCl₃; Fe₂(SO₄)₃) или под действием электрического поля с последующим укрупнением частиц и разделением взвеси.

Интенсификация коагулирования – флокуляция.

Флокулянты – полидисперсные соединения с развитой структурой, образуют «сшивки» или «мостики» между дисперсными частицами, что приводит к укрупнению и, следовательно, к ускорению осаждения.

ПАА, H₂SiO₃, BA-2, праестол.

 

2. Обеззараживание

2.1. Обеззараживание хлором и хлорсодержащими веществами.

Сущность метода заключается в окислительно-восстановительных процессах, происходящих при взаимодействии хлора и его соединений с органическими веществами, легко окисляемыми веществами и ферментами бактерий.

Cl₂+H₂O=HCl+HClO

 

2CaCl₂+2H₂O=CaCl₂+Ca(OH)₂+2HOCl

 

NaOCl+H₂CO₃=NaHCO₃+HClO

 

NaOCl+H₂O=NaOH+HClO

 

Ca(OCl)₂+2H₂O=Ca(OH)₂+2HClO

 

Хлорирование эффективно в кислой среде, при рН=4 С_HClO=99,95%; при рН=7; С_HClO=79%; при рН=11; С_HClO=0,1%.

Активным называется количество молекулярного хлора, отвечающее окислительной способности данного соединения относительно KI в кислой среде.

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООЧИСТНЫХ КОМПЛЕКСОВ

 

1. Выбор технологической схемы подготовки воды.

В/о комплексы рассчитываются на равномерную работу в течение суток при максимальном водопотреблении, при этом необходимо учитывать необходимость отключения отдельных сооружений на ремонт, осмотр и т.д.

При расходе меньшем или равном 5 тыс. м ³ /сут. допускается организация работы в течение части суток.

Проект должен предусматривать возможность увеличения производительности на 30% на случай аварийной ситуации или реконструкции водоочистных сооружений.

Состав в/о сооружений зависит:

1. качества воды в источнике в/с

2. требований к качеству очищенной воды

3. производительности станции

Осветлители, отстойники

ВВ_кон

 

Конструкция отдельных технологических сооружений выбирается таким образом, чтобы мах решить технологические задачи.

 

2. Планировка очистных сооружений

На территории в/о комплексов помимо основных технологических сооружений размещают все вспомогательные помещения.

Склады

Для хранения реагентов устраивают склады на 15-30 суточный запас исходя из периода мах их расхода с учетом условий доставки.

Высота слоя h=1,5-2 м; при механизации 2,5-3,5 м. Хранение реагента осуществляется в мешках, в бочках и баках.

Площадь склада для хранения коагулянта определяют по формуле:

- производительность ОС, м³/сут.

- расчетная доза коагулянта, мг/л

- продолжительность хранения коагулянта, сут.

- коэффициент учета дополнительной площади ()

- содержание вещества в безводном продукте,%

- допустимая высота хранения,м

- объемная масса коагулянта, кг/м³

 

Склад кислот необходимо изолировать от остальных помещений, должен быть оборудован приточно-вытяжной вентиляцией.

 

Склады хлора и NH₃ д.б. расположены в пониженных местах территории ОС (запас 100т; изолированные отсеки до 50т), помещение с двумя выходами с противоположных сторон. Хранят хлор в баллонах или контейнерах.

Оборудование складов кислот, хлора, NH₃ должно соответствовать условиям хранения сильнодействующих и ядовитых веществ.

Требования к организации хлорного хозяйства п.п.6.211,6.212 СниП.

 

Склад активированного угля оборудуют в отдельном помещении, пожароопасность класс В

 

Хранение NaCl – в жидком виде (Q_сут>0,5mыс м³\сут.); V_баков=1,5 /на 1т реагента.

 

Склад хранения ионообменных смол – объем рассчитывается с учетом потерь при регенерации загрузки всех катионитовых фильтров + загрузка одного фильтра и дополнительно по 1 загрузке слабо и сильноосновных анионитов.

 

Склад фильтрующих материалов:

V= n _ф· n_р 0,1 V_ф.загр + V_ф.загр аварийного запаса на перегрузку 1 фильтра (при n 20) двух (при n>20), n-число фильтров, V_ф.загр - объем загрузки фильтров.

 

Для загрузки фильтров рекомендуется использовать водоструйные и песковые насосы, конвейеры. При отсутствии центральных поставок фильтрующего материала рекомендуется предусматривать специальный цех по подготовке фильтрующего материала.

Фторсодержащие реагенты (Na₂SiF₆ в деревянных бочках),

ПАА (любой флокулянт) хранят в заводской таре

При использовании комовой извести предусматривается ее гашение и хранение в емкостях в виде теста с концентрацией 35- 40 %.

 

Лаборатории, диспетчерские и др. вспомогательные помещения планируются согласно СНиП (по табл.31, стр.45.)

На генплане показывают блок основных в/о сооружений, служебный корпус, реагентное хозяйство, башню промывной воды, сооружения для обработки осадка, НС-I, хлораторную, склад хлора, РЧВ, котельную, место размещения песковой площадки.

На генплане должны быть показаны трубопроводы с указанием диаметров исходной и фильтрованой воды, трубопроводы подачи и отвода оборотной воды, подачи реагентов, промышленная и х/б канализация, теплосеть, кабели и т.д.

3. Повторное использование промывной воды и обработка осадка.

Обработка промывной воды

Фильтр – песколовка – резервуар –усреднитель, очищенная вода направляется в голову процесса

Обработка осадка

Резервуары-отстойники – сгустители – накопители – площадки вымораживания или подсушивания осадка

Возможно механическое обезвоживание и регенерация коагулянта.

На участках обезжелезивания возможно получение Fe(OH)₃ (охра)

Количество резервуаров промывных вод не менее 2