23. Методы очистки воды.

Основная цель очистки и обеззараживания воды — возмож­но более полное приближение ее свойств и состава к суще­ствующим гигиеническим нормативам и требованиям хозяй­ственно-технического характера.

Задачей очистки воды является или улучшение физических показателей, или освобождение ее от недопустимого количества некоторых химических ингредиентов. При этом намного уменьшается бактериологическая обсемененность воды, хотя она и не становится безопасной в эпидемиологическом отно­шении.

Одним из важнейших этапов очистки воды является повы­шение ее прозрачности путем снижения содержания взве­шенных веществ, что особенно существенно для водопроводов, снабжающихся из открытых водоемов. Поскольку большинство механических примесей, содержащихся в водной среде, нахо­дится во взвешенном состоянии только благодаря ее движе­нию, необходимо уменьшить скорость течения воды. Для ука­занных целей применяют различного типа горизонтальные отстойники, поступая в которые вода, переходя из узкого рус­ла трубы в широкий резервуар, резко уменьшает скорость своего движения. В результате происходит сравнительно бы­строе оседание крупнодисперсной взвеси. Затем воду пропус­кают через медленно действующий фильтр, где основным фильтрующим материалом служит кварцевый речной песок, на поверхности которого предварительно должна образовать­ся биологическая пленка из водного планктона, коллоидов и т. п. Только после этого процесса «созревания» фильтра раз­мер его пор настолько уменьшается, что он может задерживать даже мельчайшие частицы, яйца гельминтонов и бактерии.

Необходимо подчеркнуть, что указанный вид фильтров из-за малой производительности в основном используют на сельских водопроводах с небольшим объемом подаваемой воды. На более, мощных городских водопроводных станциях в настоящее время применяют иную схему водоочистки, в основу которой положен принцип коагуляции с помощью серно­кислого алюминия, треххлористого железа и некоторых других веществ. Попадая в воду, коагулянты гидролизуются и вступают в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния, причем образующиеся гидроокиси выпадают с образов. быстро оседающих хлопьев.

Сама технология коагулирования заключается в том, что5% раствор коагулянта подают в смеситель, где происходит быстрое перемешивание его с водой, поступающей затем в камеру реакции. После завершения процесса хлопьеобразования она переходит в резервуар-отстойник, в котором задерживается на 2 — 3 ч. Конечной стадией очистки воды является фильтрация, для чего на водопроводных станциях используют так называемые скорые фильтры. Эти фильтры представляют собой железобетонные резервуары с двойным дном — нижним сплошным и верхним дырчатым, на которое укладывают под­держивающий слой гравия и слой песка. Последний служит основным фильтрующим материалом, причем на его поверхности образуется пленка из мелких хлопьев коагулянта, не успевших осесть в отстойнике. Профильтрованная вода уходит из резервуара через специальные дренажные трубы со скоростью 5 — 8 м/ч. Периодически такой фильтр нуждается в промывке, поэтому очистные сооружения разбиваются на отдельные секции, работающие независимо друг от друга.

По предложению Академии коммунального хозяйства внедрены в практику и так называемые контактные осветлите­ли. Они представляют собой как бы фильтры двойного дей­ствия, в которых коагулянт вводят непосредственно в подаю­щий трубопровод . При этом в нижних крупнозер­нистых слоях фильтра быстро завершается коагуляция воды, а в верхних происходит задержка хлопьев и других взве­шенных частиц. Таким образом, данное устройство заменяет собой смеситель, камеру реакции, отстойник и фильтр, причем его производительность в 2—2'/₂ раза выше, чем обычных очистных сооружений.

Кроме того, значительного ускорения процесса коагуляции можно добиться с помощью высокомолекулярных веществ — флоккулянтов (полиакриламид), которые в ничтожных кон­центрациях намного убыстряют эту стадию очистки воды.

Для устранения неприятных запахов и привкусов обычно используют метод хлорирования с предварительной аммонизацией и аэрированием воды путем ее разбрызгивания или дождевания, когда дурнопахнущие газы, например сероводо­род, улетучиваются в окружающую атмосферу. Что касается применения для указанных целей активированного угля, то этот способ требует дополнительного устройства довольно громоздких сооружений.

При очистке водопроводной воды может возникнуть необ­ходимость ее умягчения, обезжелезивания и обесфторирования.