Очистка воды на водопроводных станциях

Очистка воды на водопроводных станциях производится с целью осво­бождения воды от взвешенных и коллоидных примесей для улучшения ее ор-ганолептических свойств (прозрачность, цветность)-, а также значительного снижения количества находящихся в воде бактерий, простейших, гельминтов.

Очистка проводится в несколько этапов.

1) Коагуляция. Заключается в укрупнении (коагуляции) частиц, взвешенных в воде. Это делается для ускорения осаждения частиц примесей, так как скорость оседания частиц зависит от их размера. Для коагуляции в воду добавляют коагулянты, например, сульфат натрия (глинозем) - A1₂(SO4)3. Он вступает в реакцию с гидрокарбонатами Са и Mgсобразованием гид-роксида алюминия, который выпадает в осадок соединившись с частичка­ми примесей и частично бактериями с образованием хлопьев.

A1₂(SO4)3 + 3 Са(НСОз)2 = 2А1(ОН)з! + 3CaSO4 + 6СО2 Подбирают оптимальную дозу коагулянта, так как его количество за­висит от химического состава воды, количества взвешенных примесей и тд. Обычно она находится в переделах 40-60 мг/л.

2) Отстаивание. Производится в отстойниках, через которые вода непре­рывно движется с маленькой скоростью. При отстаивании частички при­месей, особенно укрупненные в результате коагуляции, оседают на дно.

3) Фильтрация. Производится через фильтры. Применяются быстродействующие (скорые) фильтры. В качестве фильтра может выступать слой песка определенной толщины (скорые песчаные фильтры), комбинация песка с гравием, антрацитом. Кроме песчаных фильтров применяются фильтры АКХ, контактные осветлители и др.

Осветление -это удаление из воды взвешенных и коллоидных веществ, которые окрашивают воду и делают ее мутной. Необходимость осветления и обесцвечивания, а так же обессоливания воды во многом зависит от целей последующего ее использования. Кроме того, перед очистными сооружениями могут быть поставлены и задачи по дегазации или устранению запахов и привкусов природной воды. Для осветления воды на станциях водоочистки применяется две технологии: это мембранное фильтрование и осаждение.

 

-технол. процесс обработки шламовых вод горнопром. предприятий под действием гравитационных или центробежных сил, сгущение полученного осадка и отделение его. O. в. наз. также процесс разделения жидкой и твёрдой фазы суспензии (пульпы). B зависимости от техн. требований O. в. проводится до разной степени отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием и флотацией. Hаибольшее распространение получили процессы отстаивания и флотации

После очистки воды проводят ее обеззараживание

Хлорирование воды как метод ее обеззараживания.

Для хлорирования применяют газообразный хлор (в баллонах), хлорную известь, гипохлорит кальция, хлорамин.

Бактерицидный эффект хлора и его соединений состоитиздвухком­понентов:

1. Бактерицидное действие самого хлора

2. Бактерицидное действие атомарного кислорода (О), который образу­ется при распаде хлорноватистой кислоты, образующейся при взаи­модействии хлора с водой.

Эффективность хлорирования зависит от

1) Активности применяемых веществ. Наибольшей активностью обла­дает хлор. Слабее действует хлорная известь, причем ее эффектив­ность зависит от содержания в ней активного хлора (25-35 %). Дру­гие соединения слабее хлорной извести.

2) Качества (чистоты) хлорируемой воды. Взвешенные в воде частицы препятствуют бактерицидному действию хлора, хлор тратится на окисление органических веществ воды. Чем чище вода, тем ниже хлорпоглощаемость воды (см. ниже), тем эффективнее хлорирование.

3) Дозы хлора и времени его действия. От дозы хлора (и величины хлорпоглощаемости) зависит количество остаточного хлора (см. ни­же), который и обеспечивает бактерицидное действие.

4) Свойств самих микробов и др.

На водопроводной станции воду обычно хлорируют, используя газооб­разный хлор. Баллоны присоединяют к хлораторам, которые подают хлор в воду. На водопроводной станции обычно осуществляется нормальное по­стхлорирование (см. ниже "Виды хлорирования")

Недостатки хлорирования как метода обеззараживания воды:

1) Хлор изменяет органолептические свойства воды (запах, вкус, прозрачность)

2) Имеются хлоррезистентные микробы (например, спорообразую-щие)

Виды хлорирования.

Существует несколько видов (способов) хлорирования.

I. По месту ввода хлора в схеме обработки воды.

1) Постхлорирование - хлорирование производится после всех этапов

обработки (очистки) годы. Наиболее распространено. • 2) Двойное хлорирование - хлорирование производится как до, так и по­сле очистки воды.

II. По величине дозы хлора.

1) Нормальное хлорирование (хлорирование нормальными дозами хло­ра). Доза хлора при нормальном хлорировании рассчитывается исходя из хлорпотребности воды. Хлорпотребностъ (или хлорпоглощае-мость) воды - это то количество хлора, которое идет на окисление органических веществ, содержащихся в воде (при внесении хлора в воду через некоторое время его количество уменьшается, так как оп­ределенное количество его, равное хлорпотребности, идет на окисле­ние органических веществ). При введении хлора в большем количестве чем хлорпотребность, он остается в воде. Хлор, который остается в воде называется остаточным. Обычно после хлорирования остаточ­ный хлор составляет 0.3-0.5 мг/л (при условии, что прошло не менее 30 минут с момента внесения хлора в воду). Таким образом, Доза хлора = Хлорпотребность воды + 0.3-0.5 мг/л (Остаточный хлор). Нормальное хлорирование применяется.чаще всего на водопро­водных станциях, так как вода до этого проходит тщательную очист­ку и нормальных доз хлора, обеспечивающих указанное количество остаточного хлора вполне достаточно (учитывая, что чем больше вели­чина остаточного хлора тем хуже органолептические свойства воды). Иногда нормальное хлорирование применяется и в полевых условиях.

2) Гиперхлорирование и суперхлорирование (хлорирование повышен­ными дозами хлора). Применяется обычно для хлорирования в поле­вых условиях грязной, подозрительной в эпидемическом отношении воды и отличается применением высоких доз хлора.При гиперхлори-прова нии используют дозы от 10 до 50 мг/л. Продолжительность хло­рирования - 15 минут летом, 25-30 минут зимой. Если н воде обнару­жены (или подозреваются) споры сибирской язвы, то применяют су­перхлорирование и дозы хлора повышают до 100 мг/л и более. При хлорировании в полевых условиях используют хлорную и шесть, дву-

треть основную соль гипохлорита кальция (ДТСГК), которая содержит 60 % активного хлора, нейтральный гипохлорит кальция (НГК) - 70 % активного хлора, а также индивидуальные средства - хлорсодержащие таблетки ("аквасепт", "спороцид", "аквацид" и др.). После использования повышенных доз хлора необходимо последующее дехлорирование воды, так как без этого она практически не пригодна для употребления по оргаполептическим свой­ствам. Дехлорирование производят с помощью гипосульфита, а также путем фильтрации через активированный уголь.

Кроме перечисленных способов хлорирование отдельно можно назвать хлорирование с преаммоншацией, при котором перед хлорированием в воду вводят аммиак. Аммиак с хлором образует хлорамины, которые действуют дольше, чем просто остаточный хлор.

Для обеззараживания воды кроме хлорирования применяются следующие методы: I. В больших объемах (на водопроводной станции).

1) Озонирование воды. Заключается в использовании озона, который является сильным окислителем. Через несколько минут после введе­ния остаточный озон распадается с выделением кислорода, который не только не ухудшает, но улучшает органолептические свойства во­ды. Кроме того озон более активен чем хлор в отношении спор мик­роорганизмов и энтеровирусов.

2) Облучение УФ-лучами. Является одним из лучших методов обезза­раживания, так как относится к так называемым безреагентным ме­тодам и исключает изменение химического состава воды. Метод обеспечивает быструю гибель бактерий, вирусов, яиц гельминтов. Для УФ-облучения воды используют ртутно-кварцевые лампы (ПРК), ар-гонно-кварцевые лампы (БУВ). Необходимым условием является чис­тота (прозрачность, бесцветность) воды, в противном случае взвешен­ные частицы поглощают лучи.

В малых объемах.

1) Кипячение. Продолжительность кипячения должна составлять 5-10 минут. Кипячение может использоваться и в довольно больших мас­штабах (больницы, школы)

2) Использование йода (2 капли 10 % настойки йода на 1 литр воды, йодные таблетки)

3) Использование специальных устройств, которые очищают и обезза­раживают воду - "Родник", "Турист", "Овод" и др.

4) Обеззараживание ультразвуком, токами ультравысокой частоты и др.