2.4. Коагулянты и флокулянты применяемые для осветления воды

Чаще всего в качестве коагулянта применяют неочищенный сернокислый алюминий , а также железный купорос .

Существует технология выработки высококонцентрированного коагулянта основного хлорида алюминия. Такой коагулянт способен образовывать более прочный осадок.

Железный купорос в воде образует гидроксид железа (II) Fe(OH)₂, который под действием растворенного кислорода или специально вводимого хлора, окисляется в гидроксид железа (III). Скорость осаждения хлопьев гидроксида железа в 1,5 раза больше скорости осаждения хлопьев гидроксида алюминия. Но для быстрого окисления необходимо, чтобы pH воды было больше 8. Это может быть достигнуто путем подщелачивания воды.

Иногда в качестве коагулянта применят хлорное железо FeCl₃, оно хорошо растворяется в воде и образует крупные быстро оседающие хлопья гидроксида Fe(OH)₃. Наибольшую эффективность дает использование хлорного железа FeCl₃ при совместном применении его с сернокислым алюминием и известью.

Обработка воды минеральными коагулянтами не всегда обеспечивает нужный эффект кондиционирования воды. Поэтому появилась необходимость изменения веществ, которые активировали процесс коагуляции. Такие вещества называются – флокулянты. В качестве флокулянтов используют активированную кремнекислоту, полиакриламид К-4 и К-6 и др. Есть флокулянты анионного типа (ВА-2, ВА-3, ВА-102 и тд.), катионного и нейтрального.

2.5. Обеззараживание воды

При осветлении и обесцвечивании воды коагулированием из нее удаляется значительная часть (90…95 %) бактерий. В составе оставшейся части воды могут оказаться болезнетворные микробы и вирусы. Поэтому воду после фильтрования необходимо обеззараживать.

Известно много методов обеззараживания воды, которые можно классифицировать на четыре основные группы: термическая; при помощи сильных окислителей; олигодинамия – воздействие ионов благородных металлов; физическая – с помощью ультразвуков, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей.

На практике предпочтение отдают хлору, озону, гипохлориту натрия.

1. Хлорирование воды.

Под действием хлора или его производных бактерий, находящиеся в воде, погибают.

При введении хлора в воду он гидролизуется по уравнению

.

Образовавшаяся хлорноватистая кислота диссоциирует:

.

Образующийся атомарный кислород обладает сильными окислительными

свойствами.

Если используется хлорная известь, реакция идет следующим образом:

.

Даже хлорноватистая кислота диссоциирует по вышеприведенной схеме, с образованием атомарного кислорода.

В зависимости от дозы введенного хлора, эффект хлорирования разный. Небольшая доза введенного хлора идет на окисление микроорганизмов, большая часть его идет на реакции с органическими и минеральными примесями, содержащимися в воде.

2.5.2. Озонирование воды

Озон является одним из наиболее сильных окислителей, которые уничтожает бактерии, споры и вирусы. При использовании метода озонирования одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, также устраняются запахи и привкусы воды и вообще улучшаются ее вкусовые качества. Озон О₃ получают из атмосферного воздуха в аппаратах-озонаторах путем воздействия на воздух электрического заряда. Озон нестоек и распадается:

.

Озон подают в воду либо через эжекторы (эмульгаторы), либо через сеть пористых труб или распределительных каналов, укладываемых по дну контактного резервуара. Доза озона зависит от назначения озонирования воды.

Если вводится только для обеззараживания в предварительно отфильтрованную воду (после ее предварительного коагулирования), то доза озона не превышает 1 мг/л. При введении озона для обесцвечивания и обеззараживания воды до 4 мг/л, продолжительность контакта воды с озоном 5…10 мин.