7.4. Усовершенствованная технологическая схема сорбционной очистки природных вод с использованием ааа

Рис. 7.2. Усовершенствованная схема:

1 – насосная станция I подъема; 2 – блок сорбционных фильтров; 3 – РВЧ; 4 – электродиализный аппарат (в который подается концентрированный раствор сульфата Mg); 5 – емкость рабочего обогащенного раствора сульфата Mg; 6 – отстойник грязной промывной воды; 7 – емкость воды для промывки фильтров; 8 – узел обеззараживания; 9 – узел обезвоживания осадка; 10 – насос для подачи рабочего раствора сульфата Mg на фильтры; 11 – насосная станция II подъема; 12 – насос для промывки фильтров водой;

подача необработанной воды на фильтры и очищенной воды в РЧВ, а также линия подпитки очищенной водой;

∙∙ линия подачи рабочего регенерационного раствора на фильтры и отведение его в емкость 5;

∙ линия подачи промывочной воды на фильтры и отведение грязной промывочной воды в отстойник;

─ ∕ ─ подача обеззараживающего реагента в трубопровод очищенной воды

Электродиализный аппарат

Суть процесса: в электрическом поле, создаваемом при пропуске постоянного тока через слой воды, происходит перенос ионов растворенных в воде солей, причем катионы движутся к катоду, а анионы – к аноду.

Рис. 7.3. Схема электродиалезного аппарата:

А – анионообменная диафрагма (пропускает анионы);

К – катионообменная диафрагма (пропускает катионы);

1 – рассольная камера (обогащается анионами); 2 – дилюатная камера (обедненная солями); 3 – отвод анолита (анионный сброс); 4 – анод (+); 5 – катод (-); 6 – приэлектродная камера; 7 – отвод католита (сброс); 8 – сетка турбулизатора

Камеры 2 обедняются растворенными солями, поэтому называются дилюатными; камеры 1 – обогащаются. Емкость поглащения загрязнений увеличивается в 2,5 раза, и скорость фильтрации увеличивается на 40%.

8. Обезжелезивание и деманганация подземных вод

Из 63177 водопроводов России 41 тыс. водозаборов осуществляется из подземных вод, остальное – из поверхностных источников. Подземные воды менее загрязнены, менее подвержены чрезвычайным обстоятельствам, но имеют повышенное содержание сероводорода, метана, железа, марганца. Особенно много железа и марганца содержится в подземных водах Западной Сибири, Урала, Центральных и Северо-Западных районной России.

Присутствие железа в воде, после некоторого пребывания на воздухе, придает ей бурую окраску. А наличие марганца в воде обуславливает постепенное изменение окраски на буровато-черную. Значительное содержание железа и марганца в воде делает ее не пригодной для хозяйственно-питьевых целей. Перед использованием ее необходимо подвергать очистке.

В практике очистки воды от солей железа применялись и применяются в настоящее время несколько способов. Выбор способа обезжелезивания диктуется формой соединений железа и их концентрацией.

В подземных водах преобладающей является форма бикарбонатного двухвалентного железа [Fe(HCO₃)₂], которое устойчиво только при наличии значительного количества углекислоты (СО)₂ и отсутствии кислорода.

Как только появляется в воде кислород и улетучивается углекислый газ, появляется гидроксид трехвалентного железа Fe(OH)₃.

Кроме бикарбонатного железа в воде могут быть: сульфид железа FeS, карбонат железа FeCO₃, сульфат железа FeSO₄. Все это двухвалентное железо.

Только для поверхностных вод характерен гидроксид трехвалентного железа Fe(OH)₃.

Все многообразие известных методов обезжелезивания можно разделить на два основных вида: реагентный метод и безреагентный метод.

К реагентным методам относятся: 1) окисление-фильтрование; 2) аэрация-известкование-фильтрование; 3) электрокоагуляция.

Реагентные методы обезжелезивания в настоящее время применяются редко, часто используются безреагентные.

В схеме окисление-фильрование в качестве окислителя используется озон.

Рис. 8.1. Схема: окисление-фильтрование:

1 – смесительная колонна - противоток; 2 – скорый фильтр (может быть и сорбционный); 3 – резервуар чистой воды; 4 – отстойник грязной промывной воды; 5 – резервуар очищенной воды; 6 – узел обезвоживания осадка; 7 – насосная станция II подъема; 8 – дегазатор непрореагировавщего озона

Другой вид реагентного метода: окисление-известкование-отстаивание-фильтрование.

Рис. 8.2. Схема: окисление-известкование-отстаивание-фильтрование:

1 – артезианский насос; 2 – смеситель; 3 – контактная камера; 4 – насос для подачи воды на очистку; 5 – отстойник вертикальный; 6 – скорый фильтр

Электрокоагулирование – реагентный метод, который применяется при низком pH и высокой окисляемости воды (большое содержание органических веществ). Применяется алюминиевый или железный электрод.