4. Применение восстановителей в технологии обработки воды

1. Дехлорирование воды

Излишен хлора, появляющийся в воде и результате введения повышенных Доз в процессе хлорирования (суперхлорпрованне), удаляется дехлорированием. Для дехлорирования питьевых вод применяются сернистый газ (оксид серы (IV)), сульфит и тиосульфат натрня. Расход оненда серы (IV) на дехлориро­вание составляет 0,9 мг па наждыи миллиграмм избыточного хлора; расход сульфита натрня безводного — в два раза, а нрнстлллнческого — в четыре раза больший. Рекомендуемые соотношения между хлором п тиосульфатом колеблются or I : 0,8 до I : 7; необходимую дозу тиосульфата определяют проб­ным дехлорированием.

РеноМепдовано применять для дехлорирования воды аммнан пли соли аммония в дозах, соответствующих точне перелома на нрнвой, приведенной на рнс. 7.14, а (см. п, 7.5.1.3). Однако в связи с медленным разложением хлор- амннов процесс дехлорирования в данном случае не всегда заканчивается в технологичесних сооружениях; этот реагент можно применять при наличии на водопроводах больших емкостен (например, резервуаров чистой воды), рассчитанных на хранение запасов воды в течение сутон.

Дехлорирование воды осуществляют танже фильтрованием воды через зернистый активированный уголь. Прн этом высота слоя угля должна быть примерно 2,5 м, скорость фильтрования 20—30 м/ч, объем загрузни фильтра 0,20—0,25 м^э на I м³ дехлорируемой воды в I ч. Следует отметить, что антнви- рованный уголь поглощает не только избыточный хлор, но и гумусоЕые веще­ства, обусловливающие цветность воды, а также соединения, придающие воде запахи и прнвнусы, благодаря чему органолептнчесние показатели ее значи­тельно улучшаются; нроме того, вода не денатурируется прибавлением реа­гентов. Примерно одни раз в месяц фильтры с угольной загрузкой подверга­ются регенерации горячим рдстворо.м соды (нарбоката натрня) или щелочи (гндрскснда натрия); интенсивность промывки составляет 18 л/(с • м^г) в тече­ние 30—45 мин.

1. Обескислороживание воды

Удаление из воды растворенного кислорода без ее подогрева производится: физическими методами — разбрызгиванием воды в вакууме, соответст­вующем точке кипения ее прн данной температуре;

химическими методами — обработкой воды различными восстановите­лями.

В качестве восстановителей прн химическом обескислороживании воды применяют сернистый газ (оксид серы (IV)), сульфит и тиосульфат натрия, гидразин, а также железо (сталестружечиые фильтры). Окислительно-вос- становнтельные реакции, протекающие при обескислороживании воды этими реагентами, можно изобразить следующими уравнениями:

S0₃ -f H₃0=.H_aS0_s 2H,S0₃ -j- 0₂ - 2H_aS0₄ 2Na_aS0₃ -f 0₂ = 2Na_aS0₄ N₂H₄ + 0₃=*N₃ + 2H₂0 3Fe + 20₂ = Fe_aO^

При 10%-иом избытке доза реагентов восстановителен, мг/л, опреде­ляется но формуле

Д_в;= 1,ф(О_в),

где (О*) — концентрация растворенного в воде кислорода, мг/л; {J — стехпо- метрический множитель, определяемый расходом реагента иа 1 мг Oj в рас­чете на безводный продукт, мг, и равный для оксида серы (IV) 4, для сульфита натрия 7,9, для гидразина I (его берут обычно в 1,5 раза больше).

Дозируют сульфит и тиосульфат натрия, предварительно приготовив из этих товарных продуктов 3—5%-иые растворы; оксид серы (IV) из баллонов подают в воду через газодозатор — аппарат типа хлоратора (см. п. 9.2.1). Гидразин поступает в виде 35%-иого водного раствора гидразин-гидрата (при большей концентрации ои огнеопасен), перед употреблением его разбавляют до 0,5—1% (pH раствора > 9). Наиболее перспективным нз перечисленных реатентов является гидразин, не денатурирующий воду.

Обескнслорожнвающее действие при фильтрации воды через сталестру­жечиые фильтры чаще всего применяется прн горячем водоснабжении. На 1 кг удаляемого нз воды кислорода необходимо иметь около 5 кг стружки; учиты­вая, что насыпная масса стружек составляет примерно 1 т/м³, объем стружек V, м³, находят по формуле

j/= 5 \0~*qC_KT,

где q — расход воды, м³/ч; С_к — концентрация кислорода в воде, мг/л; Т — продолжительность работы фильтров в период между заменой стружек, ч (обычно стружку заменяют через 6—12 мес.).

Разработаны, но еще ие получили широкого применения методы обески­слороживания воды фильтрацией ее через редоксиоииты, а также злектролисом со стальными электродами.