7) Обеззараживание воды озонированием

Озон является сильным окислителем, поэтому его исп-т для обеззараж-я, обесцвечивания и дезодорации. Озон синтезируется в спец. аппаратах – озонаторах. В зависимости от конструкции и формы электрода озонаторы: 1) трубчатые; 2) пластинчатые. Озонаторы реализуют получение озона путем создания тихого эл. разряда, при котором проис-т расщепление молекулы кислорода.

8. Обезжелезивание воды методом упрощенной аэрации.

Методы обезжелезивания

Fe в прир. водах встреч-ся в коллоидных органич. и неорг.соед-ях; в поверхостн. –в орг-х комплексах и в виде коллоид-х и тонкодисперсных взвесей. К безреагентным м-дам отн-ся 1) упрощенная аэрация с последующим фильтр-ем через зернистую загрузку осветлит. фильтров; 2) глубокая аэрация с последующим фильтрованием ч-з зернистую загрузку осветлит. фильтров; 3) сухая фильтрация; 4) обезжелезивание воды фильтр-ем в подземных условиях ( метод Виредокс); 5) вакуумно-эжекционная аэрация; 6) фильтр-е на каркасных фильтрах. Метод упрощен. аэр. примен. при содерж-ии железа общего до 10 мг/л, при этом 70% от железа общ. должно находится в форме железа(II), рН>6,5 , Щ>(1+[Fe²⁺]/28) мг-экв/л, [СО2]<=10-12 мг/л, сод-е Н₂S<0,5-1,2 мг/л. Обогащение воды происх. кислородом воздуха за счет излива воды в карман открытого фильтра с высоты 1-2 м или в боковой карман фильтра, или в спец. входную камеру фильтровального зала. При этом вода насыщается кислородом воздуха и имеет место реакция окисления 2-х валентного Fe²⁺ в 3-х валент. Fe³⁺. Т.к. реакция окисления протекает практич. уже при контакте воды с загрузкой фильтра и учитывая, что скорость реакции зав-ит от наличия какого-либо катализатора, преобретает большое значение тип загрузки.

Различные типы загрузки обладают различ. способностью прилипания окислов железа на их пов-ти. Именно эти окислы железа и явл-ся катализаторами реакции окисления Fe²⁺ в Fe^3+. В кач-ве загрузки для обезжелезивания прин-ют кварцев. песок, гранит. щебень, кремневые камни, можно устраивать 2-х слойн. загрузку (1-й слой толщиной 0,5 м из кварцев. песка, крупностью 0,5-1,2 мм; 2-ой слой 0,5м из дробленного антроцита)

Технологич. схема обезжелез. воды методом упрощ. аэрации с применением входной камеры и фильтра

1- входная камера; 2- осветлительный фильтр с зернистой загрузкой; 3-воздуходувка.

9. Обезжелезивание воды методом глубокой аэрации.

Методы обезжелезивания

Fe в прир. водах встреч-ся в коллоидных органич. и неорг.соед-ях; в поверхостн. –в орг-х комплексах и в виде коллоид-х и тонкодисперсных взвесей. К безреагентным м-дам отн-ся 1) упрощенная аэрация с последующим фильтр-ем через зернистую загрузку осветлит. фильтров; 2) глубокая аэрация с последующим фильтрованием ч-з зернистую загрузку осветлит. фильтров; 3) сухая фильтрация; 4) обезжелезивание воды фильтр-ем в подземных условиях ( метод Виредокс); 5) вакуумно-эжекционная аэрация; 6) фильтр-е на каркасных фильтрах.

Глубокая аэрация с последующим фильтрованием ч-з зернистую загрузку осветлит. фильтров прим-ся при Fe(2+)70% от железа общего, при сод-нии железа общего до10мг/л, рН>6,8, [СО2]=10-80 мг/л, Щ>(1+[Fe²⁺]/28) мг-экв/л. Для насыщения воды кислородом воздуха исп. спец соор-я: градирни, брызгальн. бассейн, каскадный аэратор. Вода при этом не только насыщается кислородом воздуха, но и удал-ся СО₂ и Н₂S, кот-е мешают хим. р-циям окисления железа.

1-градирня; 2-насадка из кускового гравия, кокса, в виде колец Рашига; 3- отверстия для выпуска газа СО2, Н2S; 4- резервуар для сбора воды; 5- воздуходувка; 6- фильтр с зернистой загрузкой (вместо него может быть напорн. фильтр с кварцев загрузкой).

10. Классификация методов дезодорации. Удаление запахов и привкусов путем применения сорбентов. Дезодорация – комплекс мероприятий, направленных на корректировку показателей запаха и привкуса. Методы дезодорации: 1)сорбционные (адсорбционные) методы: самый распространенный сорбент – активированные угли; 2) окислительный метод - применение окислителей (перманганат калия, озон, хлор и др.); 3) окислит-сорбцион. метод - примен. окислит. и сорбентов совместно.

При выборе окислит. метода дезодор. необх. учит. уровень и вид. загрязнения воды. примен-е окислит. метода самостоят-но при дезодор-ии может быть допущено, если уровень загрязнений колеблется незначит. и если в рез-те окисл-я не будут образ-ся в-ва, неблагопр. в органолептич. отнош-ии или опасные для здоровья чел-ка. Сорбционный метод явл. более надежн. по сравнению с окислит. т.к основан на извлечении из воды орган. в-в. Активир. уголь. примен в виде порошка, дробленый АУ или в виде гранул для фильрования воды через угольные фильтры. Гранул. акт. уголь прим-ют в кач-ве загрузки в сорбционных фильтрах.

Для дезодор. питьев. воды примен марки угля АГ-Н, АГ-3. Примен 2 схемы дезодорации: 1) отдельностоящ. сорбцион. фильтры (напорн. или безнап.), полностью загруж АУ. По этой схеме сорб. фильтры располаг после осветлит. фильтров; 2) осветлит-сорбцион. фильтры, в кот кроме основной фильтрующ. загрузки, еще загрузка из АУ.

Регенерируют АУ: 1) химич. метод – предварит обраб острым паром, а потом щелочью; 2) термич. метод – адсорбированные загрязнения выжигаются в спец. печах; 3) биологич метод – основан на жизнедеят. бактерий минерализующих адсорбированные АУ орган. загрязн-я.

Схема осветлительно-сорбционного фильтра:

1-слой АУ толщиной Х,м; 2- поддерживающие слои; 3- кварцевый песок.

Окислительные методы дезодорации воды.

Обработка воды окислителями.

Для дезодорации воды применяют сильные окислители: хлор и его соединения, КMnO₄, озон и др.

Небольшие дозы хлора обычно усиливают запахи и привкусы, особенно при наличии в воде фенолов вследствие образования хлорфенолов, обладающих сильным неприятным запахом. Для предотвращения применяют перехлорирование, либо хлорирование с аммонизацией. При перехлорировании перед подачей такой воды потребителю необх дехлорировать ее химическими (SO₂, гипосульфит или сульфит Na) или адсорбционными (активир уголь) методами. При хлорир-нии с аммонизацией образуются преимущественно хлорамины, а не хлорфенолы.

Действие обычн доз хлора на в-ва, придающие воде привкусы и запахи, можно усилить добавлением 0,3-0,5мг/л КMnO₄ перед или после ввода хлора. Для устранения привкусов и запахов КMnO₄ можно применять самостоятельно (0,5-2% р-р). Его дозу в этом случае опред-ют по показателю перманганатной окисляемости воды, характеризующему загрязнение орг в-вами.

Эффект методом дезодорации является озонирование. Благодаря высокому окислительному потенциалу озон окисляет в-ва, обуславливающие привкусы и запахи, которые обычно не окисляются др реагентами. Длительность контакта озона с водой не превышает 10-15мин; дополнительные соединения при этом не образуются. В связи с тем, что озон поступает в воду с большим количеством воздуха, одновременно происходит и аэрирование воды. В рез-те вода приобретает освежающий привкус и запах. Озон ограниченно растворим в воде и его растворимость значит уменьш-ся при повыш-нии температуры. Поэтому несмотря на сильные окислительн св-ва, при большом загрязнении воды орг в-вами озон не дает хорошего дезодорирующего эффекта.