17. Обработка осадков станций водоподготовки с одновременной регенерацией коагулянта

На станциях водоподготовки, осуществляющих обработку воды с низким значением рН, целесообразно осуществлять обработку осадка с одновременной регенерацией коагулянта в виде щелочного раствора.

Для регенерации коагулянта в усредненный осадок вводится известковое молоко до рН 10,5 ÷ 11,5. При этом происходит переход части гидроксида алюминия в раствор в виде гидроксоалюминатов кальция. Разделение реакционной массы на жидкую фракцию, представляющую раствор щелочного коагулянта с концентрацией до 400 ÷ 800 мг/л по Al2O3, и осадок осуществляется методом гравитационного отстаивания.

Оптимальные условия обработки осадка известью, обеспечивающие эффективное использование гидроксида алюминия:

- мольное отношение СаО/ Al2O3 в реакционной смеси ≈ 3;

- концентрация Al2O3 в реакционной смеси, которая устанавливается соответствующим разведением или концентрированием осадка от 1 до 3 г/л, равняется 0,46 - 0,67 г/л;

- растворимость Al2O3 равняется 25 - 46 %;

- значение рН смеси составляет 11,2 - 11,7.

Щелочной регенерированный коагулянт используется в сочетании с товарным сульфатом алюминия, доза которого может быть сокращена на 20 - 40 %. Использование регенерированного коагулянта приводит к увеличению остаточных значений рН и щелочности обработанной воды, а также к снижению ее коррозионной активности, что позволяет исключить или снизить расход реагентов, необходимых для подщелачивания и стабилизации обработанной воды.

Вторичные осадки отличаются от исходных по химическому составу и свойствам. Содержание гидроксида алюминия во вторичных осадках на 20 - 40 % ниже, чем в исходных, а содержание СаО возрастает до 30 - 45 %, влажность осадка составляет 98,5 - 96 %, рН = 11,2 - 12,0. Удельное сопротивление фильтрации вторичных осадков снижается до величин, обеспечивающих возможность их механического обезвоживания без дополнительного введения извести. Вторичные осадки могут быть обезвожены на вакуум-фильтрах и фильтрах-прессах. При обезвоживании на вакуум-фильтрах продолжительность фильтроцикла составляет 2 - 3 мин, влажность обезвоженного осадка 70 - 77 %, удельная производительность вакуум-фильтра 10 - 15 кг/(м2·ч). В результате обезвоживание на фильтре-прессе типа ФПАКМ влажность осадка снижается до 55 - 60 %, удельная производительность фильтра-пресса 3,5 - 5 кг/(м2·ч).

18.Обеззараживание воды гипохлоритом натрия. Установки «Хлорэфс» - принцип работы, возможные технологические схемы.

NaOCl-термодинамически неустойчивое в-во, в сухом виде не существует, используется как р-р.

NaOCl получают:

-высококонцентрированный (марки А), на предприятиях хим. промышленности в диафрагменных электролизерах. При растворении хлора в едкой щелочи Cl2 в NaOН, С=18%

«+» продукт готов к употреблению; высокая конц активного в-ва

«-» быстро теряет активность => нет смысла долго хранить; постоянное газовыделение => необходимость защиты персонала(вентиляция и т п); зависимость от поставщика; сложный процесс получения; при t ниже 10⁰С кристаллизуется => необходимость подогрева; при дозировании кроме NaOCl в воду попадает NaOН, который является стабилизатором товарного продукта

-низкоконцентрированный (марки Б)-получают на месте потребления в бездиафрагменных электролизерах из р-ра NaCl, С=0,9…1%

«+» экономическая эффективность; малая степень разложения; нет зависимоти от поставщика; малоопасное в-во

«-» необходима спец подготовка водных растворов NaCl перед электролизом; необходимость периодического удаления отложений с пов-ти электродов

На аноде 2Cl^- - 2е -> Cl2

На катоде 2Н2О + 2е -> Н2↑ + 2ОН^-

Суммарная реакция NaCl + Н2О + 2е -> Н2↑ + NaOCl

Х лорэфс. Установка может работать в автоматическом или ручном режиме. На 1 кг эквивалентного 4,5…5кг NaCl, 4,5…5 кВт*ч. Можно использовать хим чистый NaCl (нету Са и Мg, но он дороже) или пищевой NaCl. Для минимализации обр осаждений из р-ра NaCl нужно убрать соли Ме или НСО3(или оба компонента вместе). Для Хлорэфс из воды удаляют НСО3 путем декарбонизации: известкование, подкисление с аэрацией, хлор-анионирование. Выбор варианта зависит от кач-ва исх воды. Установки могут проточного и непроточного типа(при малой Q)

Q_{УСТ ПО ЭКВ ХЛОРА} ^1-Й=от 0,5 кг/сут до 250 кг/сут