2 Лабораторная работа. Методы и аппараты для подготовки н очистки воды.

2.1 Цель работы

Овладение навыками и умением организации и проведения механической, химической очистки и обеззараживания воды.

2.2 Общие положения

Методы применяемые для очистки воды можно разделить на три группы: механические, физико-химические, биологические.

Механическая очистка применяется для выделения из воды нерастворенных минеральных, органических примесей и является методом предварительной очистки.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, сита, песколовки, горизонтальные и вертикальные отстойники, песчаные и другие фильтры, нефтеловушки, гидроциклоны.

В процессе механической очистки из воды в основном удаляются частицы размером 10 мкм, а мелкодисперсные и коллоидные частицы остаются. Для их очистки дополнительно требуется химический способ очистки - коагуляция.

Коагуляция широко применяется для очистки речной воды на головных сооружениях водопровода и для очистки сточных вод предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно- бумажной, легкой и др. отраслей легкой промышленности

При введении в воду коагулянтов (сернокислый алюминий или хлорное железо) образуются крупные агрегаты частиц (хлопья), которые затем удаляются из воды механическими методами.

Расход коагулянта зависит от его вида, а также состава и требуемой степени очистки воды и составляет 0,1-5 кг/м воды

Процесс коагуляции заключается в том, что коагулянт, например, сернокислое железо, при взаимодействии с бикарбонатами кальция и магния содержащемся в воде образуют нерастворимый гидрат окиси железа, который в виде сгустков оседает на дно, увлекая за собой и сорбируя на себя муть (частицы мелких взвешенных веществ) и частично бактерии. В результате вода осветляется, а также устраняется ее окраска.

В воде протекает реакция:

;

Процесс коагуляции требует наличия реагентного хозяйства склад для хранения коагулянтов, растворные и расходные баки, дозаторы, смесители

( ершовые и лотковые), камеры хлопьеобразования, отстойники, сооружения по обработке осадка, так как после реакции коагуляции вода поступает в отстойник ( или на песчаный фильтр), где происходит отделение осадка от­воды. Эффективность очистки может достигать 95 %.

Очищенную механическим и химическим методами воду затем, как правило, обеззараживают для уничтожения микробов с помощью сильных окислителей. Для этого к воде прибавляют также через систему дозаторов и смесителя определенные дозы хлора, например, в виде хлорной извести или газообразного хлора. Лучше использовать в качестве окислителей газообразный озон, облучение воды гамма-лучами или жесткими ультрафиолетовыми лучами, при этих методах не образуются хлорорганические вещества.

Окислители, реагируя с ферментами микробов, сильно снижают их активность, вследствие чего микробы погибают и вода от них очищается. Как правило обеззараживание завершает технологию очистки воды.

Необходимая эффективность очистки воды (в %) определяется расчетным путем, в каждом конкретном случае, исходя из концентрации загрязнителя в воде водоемов (при сбросе очищенных сточных вод в реку, озеро, море) или в сточных водах городской канализации (при сбросе стоков в нее).

Во втором случае требуется обычно меньшая степень очистки, так как сточные воды сточные воды перед сбросом в реку очищаются механическим и биологическим методами и обеззараживаются на городской станции аэрации (отстойники, аэротенки, хлораторная установка, песчаные фильтры).

За пользование городской канализацией предприятия ежегодно платят горкомхозу за каждый кубометр сточных вод.