Хлорирование с «преаммонизацией»
В том случае, когда в технологии подготовки воды предусматривается предварительное хлорирование, а в воде источника возможно наличие фенолов, то появляется вероятность образования хлор фенольных запахов.
Для предотвращения этого за 2 – 3 мин до подачи хлора в обрабатываемую воду вводят аммиак в количестве 0,1 – 0,25 от дозы первичного хлора. Часто аммиак вводят в насосной станции первого подъема.
Для аммонизации может применяться газообразный аммиак (товарный продукт – сжиженный газ) или аммиачная вода с концентрацией 20 – 25 %.
В первом случае аммонизаторная напоминает газовую хлораторную с заменой латунного оборудования на стальное или чугунное, и установкой напорных дозаторов.
Во втором случае в аммонизаторной предусматриваются резервуары для приема и хранения концентрированной аммиачной воды, расходные баки рабочего раствора концентрацией 5 – 10 % и насосы-дозаторы.
Озонирование воды
Озон – наиболее сильный и универсальный из всех известных сегодня окислителей.
Озонирование позволяет добиться эффективного обесцвечивания, устранения привкусов и запахов воды и ее обеззараживания за счет высокой окислительной способности озона.
Опыт применения озона на станциях водоподготовки подтвердил перспективность его использования для обеззараживания и очистки воды от пахнущих веществ биологического происхождения, железа, марганца, сероводорода, фенолов, пестицидов, нефти и нефтепродуктов, СПАВ.
Молекула озона включает три атома кислорода и выражается формулой О3.
Озон получают из кислорода при электрическом разряде
О2 + О <=> О3
Молекула озона весьма неустойчива и легко диссоциирует на атом и молекулу кислорода. Образующийся атом кислорода сразу же вступает в реакцию с озоном с образованием молекулы кислорода
О3 + О <=> 2О2
Озон является токсичным и взрывоопасным газом.
Озон не обладает стабильностью и быстро разлагается независимо от его процентного содержания в газовой смеси.
В водном растворе озон разлагается тем быстрее, чем выше температура раствора, рН и концентрация веществ, подлежащих окислению.
Несмотря на то, что озон является мощным дезинфицирующим агентом, вода, обработанная озоном, очень быстро теряет бактерицидные свойства.
Так при концентрации остаточного озона 0,4 мг/л озон разлагается менее чем за 1 ч. Это ведет к тому, что в воде, прошедшей весь комплекс сооружений классической очистки, включая дезинфекцию, после деструкции озона наблюдается усиление активности бактерий и увеличение их числа.
Для поддержания бактериальной стабильности воды в водопроводных сетях предусматривается повторная дезинфекция озонированной воды.
В отдельных случаях применяется повторное озонирование, однако чаще перед РЧВ вводятся небольшие дозы хлора.
Получение озона
В промышленных условиях синтез озона осуществляется действием электрического разряда на пропускаемый через генератор воздух или кислород.
Рис. Элементарный генератор озона
1– электрод низкого напряжения; 2 – электрод высокого напряжения; 3 – стеклянный диэлектрик; 4 – металлизированное покрытие для отражения лучистой энергии; 5 – зона синтеза озона; 6 – охлаждающая вода.
Схема озонаторной установки
1 – манометр; 2 – рессивер сжатого воздуха; 3 – компрессор; 4 – регулировочный вентиль; 5 – водоводяной теплообменник; 6 – фильтр для задержания механических примесей; 7 – фильтр для задержания масел; 8 – влагопоглотительные фильтры, загруженные активированной окисью алюминия; 9 – редукционный клапан; 10 – расходомер (ротаметр); 11 – генератор озона; 12 – блок питания; 13 – термостат; 14 – обратный клапан; 15 – подача озона в контактную камеру; 16 – патрубок для отбора проб озонированного воздуха; 17, 18 – подача и отвод охлаждающей воды.
Одной из важнейших задач при озонировании является диспергирование и наиболее полное растворение газообразного озона в воде, подлежащей очистке или обеззараживанию, так как чаще всего только в растворенной форме озон способен воздействовать на загрязнения.
Для этой цели используются различные устройства для диффузии озона в воду, среди которых можно назвать колонны, заполненные гранулированным материалом, позволяющим увеличить площадь контакта газа с водой, механические турбины для диспергирования озона, фильтросные трубы, пористые диски и т. д.
В нашей стране широкое распространение получили мелкопузырчатые распылители озоновоздушной смеси, выполняемые в виде фильтросных пластин или труб.
На практике диффузию озона осуществляют в контактных камерах, работающих при атмосферном или повышенном давлении.
Время контакта воды с озоном в камере принимается 5 – 10 мин. Воздух с непрореагировавшим озоном выпускается организованно через трубопроводы, установленные на перекрытии камер озонирования.
С учетом утечек количество непрореагировавшего озона составляет 8 – 12%.
Озон – сильный яд, поэтому должна быть предусмотрена система отвода и обработки остаточного озона.
Санитарная норма содержания озона в воздухе рабочих помещений не должна превышать 0,1 мг/м3.