- •Зайцева Ирина Сергеевна физико-химические основы технологических процессов в водоснабжении и водоотведении
- •Оглавление
- •Раздел 1 состав природных и сточных вод. Показатели оценки их качества 4
- •Раздел 2 методы очистки природных и сточных вод 17
- •Раздел 3. Физико-химические основы технологических процессов в водоснабжении и водоотведении 31
- •Введение
- •Раздел 1 состав природных и сточных вод. Показатели оценки их качества
- •1.1 Состав и способы оценки качества природных вод
- •1.1.1 Примеси и оценка качества природных вод
- •1.1.2 Требования, предъявляемые к источникам водоснабжения. Нормирование качества питьевой воды
- •1.2 Состав и способы оценки качества сточных вод
- •1.2.1 Состав и классификация сточных вод
- •1.2.2 Нормы загрязнений, неравномерность состава сточных вод
- •Раздел 2 методы очистки природных и сточных вод
- •2.1 Методы очистки природных вод
- •2.1.1 Предварительная обработка воды
- •2.1.2 Основные методы очистки природных вод
- •2.1.3 Особые методы очистки воды
- •2.2 Методы очистки сточных вод
- •Раздел 3. Физико-химические основы технологических процессов в водоснабжении и водоотведении
- •3.1 Физико-химические основы процессов коагуляции и флокуляции
- •Известь.
- •3.2 Физико-химические основы сорбционной очистки воды
- •3.3 Физико-химические основы флотационной очистки воды
- •3.4 Физико-химические основы процесса экстракционной очистки воды
- •3.5 Физико-химические основы очистки воды методом ионного обмена
- •3.6 Физико-химические основы очистки воды методом электродиализа
- •3.7 Физико-химические основы очистки воды методами обратного осмоса и ультрафильтрации
- •Заключение
- •Список литературы
2.1.1 Предварительная обработка воды
Предварительная обработка воды производится с целью повышения эффективности процессов осветления и обесцвечивания и снижения дозы коагулянта, ликвидации специфических примесей, которые не удаляются из воды в основном технологическом цикле, а также для улучшения санитарного состояния сооружений. В зависимости от характера и концентрации примесей в воде источника при предварительной обработке решаются все перечисленные задачи или некоторые из них.
К числу методов предварительной обработки воды относятся окисление, углевание, подщелачивание или подкисление, если это необходимо для дальнейшего процесса обработки.
Окисление – реакция соединения какого-либо вещества с кислородом, сущность которой состоит в отнятии электронов от атомов или ионов.
В качестве окислителей используют хлор, озон, перманганат калия. Наибольшее распространение получило предварительное хлорирование. В результате обработки воды хлором окисляется часть веществ, обусловливающих цветность воды, и разрушаются органические защитные коллоиды, препятствующие процессу коагуляции. В зависимости от состава гумусовых веществ путем предварительной обработки воды хлором удается снизить цветность воды на 25–60 %, что ощутимо сказывается на расходе коагулянта. Одновременно со снижением цветности происходит обеззараживание воды, что значительно улучшает санитарное состояние сооружений.
Одной из важнейших задач предварительного хлорирования является снижение численности живых организмов – фито- и зоопланктона. В периоды цветения водоемов осложняется работа очистных сооружений: увеличивается расход коагулянта, возрастает число промывок фильтров, вода приобретает неприятные запахи и привкус. В этих условиях возрастает значение предварительной обработки, которую необходимо проводить с максимальной эффективностью, чтобы воспрепятствовать накоплению планктонных организмов в загрузке фильтра.
Установлено, что предварительное хлорирование является главным альгицидным фактором при очистке воды и позволяет снизить число клеток фитопланктона в среднем на 80–85 %.
Не менее важно обеспечить гибель организмов зоопланктона, поскольку мертвые организмы хорошо удаляются из воды в процессе коагуляции, тогда как в живом состоянии многие представители зоопланктона (в частности, низшие ракообразные), обладая большой подвижностью, легко выбираются из хлопка скоагулированных взвешенных веществ.
Предварительная обработка предусматривается также в случае необходимости удаления из воды запахов и привкусов, обусловленных метаболитами водных организмов или продуктами их распада. В некоторых случаях необходимой степени снижения запаха удается добиться одним хлорированием. Очень важно при этом правильно выбрать дозу хлора, так как недостаток окислителя может привести не к снижению, а к увеличению запаха воды. Это объясняется тем, что хлор, вызывая лизис (распад) клеток микроорганизмов, освобождает из них вещества, обусловливающие запах. В контрольных пробах кроме остаточного хлора обязательно определяется показатель «запах».
В том случае, когда не удается удалить запах воды хлорированием, прибегают к комбинированной обработке. Хлорирование может быть дополнено обработкой воды перманганатом калия КМnО4 – одним из наиболее эффективных реагентов для снижения запаха и привкуса воды. Окисляя органические вещества, КМnО4 восстанавливается с образованием тонкодисперсного хлопьевидного осадка Мn(ОН)4, обладающего развитой поверхностью, которая способна сорбировать некоторые органические примеси. Скорость процесса окисления возрастает с повышением величины рН. Одновременно со снижением запаха КМnО4 действует как хороший бактерицид и альгицид.
Другим вариантом комбинированной предварительной обработки является хлорирование в сочетании с углеванием, применяемое в основном для снижения запаха и удаления из воды органических веществ неприродного происхождения. Для обработки применяются порошкообразные тонкодисперсные активированные угли, которые хорошо сорбируют органические вещества, обусловливающие запах воды. Углевание позволяет удалять из воды также нефть и нефтепродукты, канцерогенные углеводороды, пестициды, которые не удаляются при других видах обработки воды.