- •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
2.1.2 Основные методы очистки природных вод
Коагулирование воды применяют для интенсификации и повышения эффективности процессов осветления и обесцвечивания.
В качестве коагулянтов используют сернокислые соли алюминия, хлорид железа, их смесь в соотношении 1:1, реже применяют сульфаты железа (III) Fe2(SO4)3 и железа (II) FeSO4. В практике очистки воды на российских водопроводах используются в основном два коагулянта: традиционный реагент сульфат алюминия и сравнительно новый – оксихлорид алюминия (ОХА).
Сущность очистки воды коагуляцией заключается в том, что коагулянты гидролизуются в воде, образуя коллоидные гидроксиды алюминия и железа, которые являются основным действующим началом при очистке воды. Они адсорбируют на своей поверхности различные окрашенные примеси воды и таким образом приводят к обесцвечиванию последней.
При очистке воды коагуляцией достигается также и ее осветление за счет удаления мелких взвешенных частиц (мути), захватываемых оседающими хлопьями гидроксидов алюминия или железа в результате прилипания и ортокинетической коагуляции.
Ортокинетической коагуляцией называется удаление мелких частиц из раствора в результате захвата их крупными оседающими частицами.
Выделение из воды хлопьев, образующихся при коагуляции, вместе с основной массой загрязнений осуществляется в процессе отстаивания воды. Гравитационное отстаивание воды – процесс выделения из нее под действием гравитационных сил взвешенных веществ. При этом частицы с плотностью, большей плотности воды, движутся вниз, с меньшей – вверх. Отстаивание – процесс простой, достаточно эффективный, требующий малых энергетических затрат, и поэтому широко распространенный в технологии очистки воды. Отстаивание осуществляется в отстойниках различных типов и в осветлителях со взвешенным слоем осадка.
Процесс осветления и обесцвечивания воды завершается на фильтрах. Фильтрование через слой зернистой загрузки позволяет почти полностью освободить воду от взвешенных веществ и большей части микроорганизмов. Фильтрованная вода должна удовлетворять требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая» по показателям «мутность» и «цветность».
Одной из основных задач очистных сооружений водопровода является предотвращение возможного распространения через воду кишечных инфекций. Осветление и обесцвечивание воды с коагулированием и последующим отстаиванием и фильтрованием даже при условии предварительного хлорирования воды не обеспечивает полного удаления из воды бактериальной микрофлоры. Примерно 1–10 % бактерий, среди которых могут оказаться и патогенные, сохраняют свою жизнеспособность.
В связи с этим завершающим этапом обработки воды является ее обеззараживание. Существует множество способов обеззараживания воды, но для коммунальных водопроводов применяют обеззараживание сильными окислителями (хлор, озон) и бактерицидными лучами.
На коммунальных водопроводах для обеззараживания воды чаще всего применяется хлорирование. Окисление воды хлором уже было описано выше (см. п. 2.1.1).
Обеззараживание воды озоном имеет значительные преимущества перед хлорированием. Озон – более сильный окислитель, чем хлор, и его применение оказывается более эффективным для окисления гербицидов, пестицидов и других трудно окисляемых химических соединении. Озон энергично окисляет фенолы, поэтому обеззараживание воды, содержащей фенолы, предпочтительнее проводить озоном.
Бактерицидный и вирулицидный эффект действия озона намного выше, чем у хлора.
Бактерицидное облучение применяют для обеззараживания подземных вод, если по органолептическому и санитарно-токсикологическому показателям вредности вода удовлетворяет требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая».
К числу преимуществ обеззараживания воды бактерицидными лучами относятся отсутствие реагентов, а также изменений в составе и качестве воды, в частности исключение возможности появления привкуса и запаха, быстрота и возможность полной автоматизации процесса.