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 Mg с образованием 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.

После очистки воды проводят ее обеззараживание(см. соответст­вующий вопрос)

Дополнительные мероприятия по улучшению качества

Воды.

Фторирование и дефторирование

•преснение

Умягчение

Обезжеле-зивание

Фторирование и дефторирование

Фторирование водыосуществляется при концентрации фтора в воде в среднем ниже 0.5 мг/л(так как при этом значительно возрастает частота воз­никновения кариеса среди детей и взрослых).

Методика: Для фторирования воды применяют фторид натрия, крем-нефтористый аммоний, кремнефтористый натрий. Вводят соединения фто­ра в воду после ее коагуляции и фильтрации. Кроме системного фторирова­ния водопроводной воды возможно фторирование воды в детских учреждени­ях, школах.

Дефторирование водыпоказано при концентрации фтора в воде в сред­нем свыше 1.5 мг/л (так как при этом возникает флюороз зубов).

Методика: Дефторирование осуществляется на специальных установках путем осаждения избытка фтора или фильтрации воды через активную окись алюминия или анионообменныс смолы, которые извлекают фтор из воды.

Опреснение воды

Опреснение- это удаление из воды избытка минеральных солей. Опрес­нению подвергают морскую воду, высокоминерализованные подземные воды'. " Методика:•

1. Метод дистилляции (перегонки).Воду испаряют, а пар затем конденсируют. При этом образуется дистиллированная вода, которую за­тем разбавляют исходной, так как дистиллированная вода вообще не со­держит минеральных солей и не пригодна для питья.

2. Метод ионного обмена.Осуществляется с помощью ионообмен-ников. Сначала воду пропускают через фильтр, загруженный катионитом, затем - анионитом. При этом минеральные соли (ионы) поглощаются.

3. Метод электродиализа.Суть метода заключается в том, что ка­тионы и анионы минеральных солей, содержащихся в воде перемещаются к погружаемым в воду электродам под действием электрического поля .

4. Метод замораживания.Основан на том, что при замораживании сначала замерзает пресная вода, превращаясь в лед, а соленая вода остает­ся внизу, (подо льдом). Используют естественный холод и холодильные ус­тановки.

Умягчение воды.

Умягчение применяется для жесткой воды, то есть воды, содержащей по­вышенное количество солей кальция и магния (свыше 7 мг-экв/л). Жесткая вода не пригодна для промышленных и бытовых целей (неудобна для мытья и стирки, портит котлы на производстве и тд.)

Методика:-

1. Фильтрация воды через слой ионитов с обменом ионов Са иMg на ионы Na и Н

2. Кипячение воды также дает некоторое ее умягчение.

Обезжелезивание воды.

Используется для удаления из воды избытка железа, которое ухудшает ее

органолептические свойства (вкус, цвет, прозрачность). Избыток железа чаще всего содержится в артезианских водах.

Методика: Принцип заключается в окислении растворимых соединений железа, находящихся в воде (при пропускании через нее воздуха, обогащен­ного кислородом) в нерастворимые, которые выпадают в осадок при отстаи­вании.

К методам улучшения качества питьевой воды можно отнести и озони­рование,которое применяется для обеззараживания воды. При озонировании воды улучшаются ее органолеитическис свойства. Подробнее см. соответст­вующий вопрос.

9. Хлорирование воды как метод ее обеззаражи­вания. Различные виды хлорирования.

После очистки воды она не может использоваться, так как, имея нор­мальные органолептические и физико-химические свойства, не является безопасной, поскольку содержит множество бактерий, вирусов, простейших.

Для того, чтобы уничтожить подавляющую часть микроорганизмов в воде проводят ее обеззараживание.

Существует несколько способов обеззараживания. Наиболее распростра­ненным вследствие простоты и дешевизны является хлорированиеводы.

Хлорирование воды как метод ее обеззараживания.

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

Бактерицидный эффект хлора и его соединений состоит из двух ком­понентов:

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 вводе 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 ив 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-провании 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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: