
- •1 Состав природных вод.
- •1. Физико-химические основы коагулирования примесей.
- •Строение коллоидной частицы
- •Основные функции водопроводных ос
- •Смесители
- •Механические смесители
- •Камеры хлопьеобразования
- •Камеры хлопьеобразования гидравлического типа
- •Водоворотная камера хлопьеобразования
- •Контактная камера хлопьеобразования стр. 416 Сомов Перегородочная камера хлопьеобразования
- •Вихревая камера хлопьеобразования
- •Механические камеры хлопьеобразования.
- •Аэрофлокулянты – камеры хлопьеобразования барботажного типа
- •Извлечение примесей воды осаждением
- •Теоретические основы процесса осаждения
- •2. Типы отстойников и область их применения.
- •Радиальные отстойники.
- •Отстойники с малой глубиной осаждения
- •Обработка воды в слое взвешенного осадка
- •Теоретические основы работы взвешенного слоя
- •Принципы работы осветлителя.
- •Контактный осветлитель с выносным осадкоуплотнителем.
- •Осветлитель с поддонным осадкоуплотнителем
- •Обработка воды флотацией
- •Фильтрование.
- •Теоретические основы процесса.
- •Теоретические основы очистки воды фильтрованием через зернистые материалы
- •Обработка воды фильтрованием
- •Фильтрующий слой
- •4. Схема скорого открытого фильтра
- •Каркасно-засыпные фильтры
- •Расчёт и проектирование скорых фильтров
- •Промывка скорых фильтров
- •Обеззараживание воды
- •Хлорирование воды
- •Озонирование воды (разлагается при транспорте воды)
- •Обеззараживание воды уф лучами.
- •Устранение запахов, привкусов и токсичных микрозагрязнений воды.
- •Аэрирование воды
- •Обработка воды окислителями.
- •Адсорбционные методы дезодорации воды.
- •5. Удаление из воды сероводорода .
- •Основы умягчения. Классификация методов.
- •Известковый
- •Известково-содовый
- •Содово-едконатриевый
- •Бариевый метод
- •Умягчение воды с применением натрий-катионитовых фильтров
- •Установки для умягчения воды
- •Натрий-катионовые установки для умягчения подземных
- •И поверхностных вод.
- •Технология обесфторивания воды
- •3. Метод катионного обмена.
- •Удаление марганца
- •Технологическая схема подготовки питьевой воды на Юго-Западной водопроводной станции , г. Москва.
Строение коллоидной частицы
NaCl+AgNO3(изб)=AgCl+NaNO3
Заряд частицы отрицательный
AgCl адсорбирует те ионы, которые образуют кристаллическую решетку и находятся в избытке.
Ag – потенциалобразующие ионы
Заряженные частица препятствуют росту кристаллов
NO3 – противоионы
Противоионы ДС ориентируют полярные молекулы решетки, создавая дополнительную сольватную оюолочку
Коллоидная частица всегда заряжена
Мицелла - электронейтральна
NaCl(изб)+AgNO3=AgCl +NaNO3
Заряд частицы «-»
Переход осадка в золь называется пептизацией
Разрушение коллоидной частицы называется коагуляцией
- поверхностный потенциал, возникает на границе ТВ. и Ж.
Время приготовления раствора коагулянта -12 час.
Перемешивание раствора коагулянта осуществляется, как правило, сжатым воздухом, редко- механическое перемешивание.
Забор раствора коагулянта следует предусматривать с верхнего уровня расходного бака.
Для транспортирования и приготовления раствора коагулянта следует предусматривать применение кислотостойких материалов и оборудования.
Приготовление флокулянта и подщелачивающего реагента выполнять в соответствии с требованиями СниП п. п 6.30.- 6.39.
3. Вспомогательные помещения станции водоподготовки.
В зданиях станций водоподготовки необходимо предусматривать
лаборатории, мастерские, бытовые помещения.
Состав и площади помещений надлежит принимать в зависимости от
назначения и производительности станции, а также источника
водоснабжения .
Для станций подготовки воды на хозяйственно- питьевые нужды из
поверхностных источников водоснабжения состав и площади помещений
следует принимать по табл.31, стр.45. СНиП
4. Склады реагентов и фильтрующих материалов, (стр. 3)
Склады реагентов следует рассчитывать на хранение 30 сут. запаса, считая по периоду максимального потребления реагентов, но не менее их разовой поставки.
Склад может быть запроектирован как на сухое так и на мокрое хранение.Сухое хранение реагентов предусматривается в закрытом помещении, высота слоя реагента принимается в соответствии с нормами, п. 6.204, стр.46.
При мокром хранении , общая емкость растворных баков увязывается с объемом разовой поставки, количество баков должно бытьне менее 3. При использовании комовой извести предусматривается ее гашение и хранение в емкостях в виде теста с концентрацией 35- 40 %.
Склад активного угля следует размещать в отдельном помещении, по пожарной опасности - категория В.
Помещение
для хранения запаса ионитов рассчитываются
на объем загрузки 2 катионитовых, одного
анионитового со слабоосновными и одного
с сильноосновными свойствами. Для
поваренной соли следует предусмотреть
мокрое хранение.
Здания складских помещений следует размещать вблизи помещений для приготовления реагентов.
Требования к организации хлорного хозяйства п.п.6.211,6.212 СниП. Расчет емкостей для хранения фильтрующих материалов следует производить из расчета 10% ежегодного пополнения и обмена фильтрующей загрузки и дополнительного аварийного запаса на перегрузку одного фильтра.
1. Реагенты, используемые в технологии улучшения качества воды. 1.1 Неорганические коагулянты.
К неорганическим коагулянтам относят сульфат и основной сульфат алюминия, гидроксихлорид алюминия, алюминат натрия, сульфат и хлорид железа.
Коагулянты на основе алюминия.
Высококонцентрированный сульфат алюминия в гранулированном виде, полученный автоклавным методом, содержит от 18 до 21 % товарного продукта в пересчете на окись алюминия. Автоклавный метод позволяет получать основной сульфат алюминия.
Гидроксихлорид алюминия - высокоэффективный коагулянт нового поколения, в зависимости от свойств воды возможны поставки продукта различной основности, в жидком или твердом виде, разной концентрации. ГОХА по сравнению с сульфатом алюминия имеет следующие преимущества: эффекетивнее снижает мутность, способствует образованию более крупных хлопьев, работает в любое время года, обеспечивает снижение остаточного алюминия в обработанной воде в 3 раза, сохраняет больший щелочной резерв воды, увеличивает срок службы котлов без очистки, эффективнее осаждает тяжелые металлы и ртуть, снижает скорость коррозии в системах водоснабжения.
Коагулянты на основе железа.
Коагулянты на основе железа дают лучшие результаты при удалении из природных вод органических веществ, дающих побочные продукты дезинфекции прихлорировании . На сегодняшний день имеются коагулянты на основе железа не содержащие в своем составе ионов двухвалентного железа и марганца, что позволяет устранить стадию окисления и удаления их при коагуляционной обработке воды солями железа. Коагулянт на основе железа - РIХ - 322 N 5. Коагулянт на основе соединений титана. Использование титанового коагулянта позволяет очистить природную воду на ранней стадии от органических примесей, присутствующих в воде (нефтепродукты и их производные). Степень адсорбции органических соединений убывает в ряду : алканы, фталаты, ароматические углеводороды, циклогексаны, органические спирты.
Волокнистый хелатный сорбент ФИБАН для очистки воды от катионов металлов, стабилен при комнатной температуре, в кислых, щелочных, окислительных средах, сорбционная емкость 5 мг-экв / г, линейная скорость фильтрации - 9.5 см / мин.
Ряд селективности : Рb, Сu, Ni , Сd, Zn, Со. Сорбент ФИБИАН перспективен для концентрирования катионов Sr-90.
Органоминеральный сорбент на основе цеолитов Чугуевского месторождения с модифицированной поверхностью. Химическая обработка поверхности природного цеолита производится с целью увеличения его обменной емкости по отношению к ионам тяжелых металлов . Модификация природных сорбентов выполняется полисахаридами различной природы, в результате чего сорбенты могут содержать карбоксильные группы на поверхности.
Природные цеолиты ( клиноптилолиты ) используются в подготовке воды для удаления ионов тяжелых металлов. Органоцеолиты на основе клиноптиллолитов , модифицированные водорастворимыми органическими полимерами могут быть использованы также для очистки воды от нефтепродуктов. Коэффициенты распределения нефтепродуктов на различных цеолитах сравнимы с коэффициентами распределения на активированных углях ( АГ- 3 ) , а для тяжелых фракций нефтепродуктов даже выше.
Природный минерал брусит ( гидроокись магния ) обладает аномально высокими сорбционными свойствами по отношению к ионам тяжелых металлов ( медь, цинк, алюминий, марганец, никель, кобальт ). Сорбционная емкость возрастает с увеличением дисперсности сорбента.
Активированные угли могут быть использованы для доочистки питьевой воды после хлорирования от галогенсодержащих органических соединений. Применение в технологии водоподготовки хлорсодержащих дезинфектантов приводит к загрязнению воды галогенсодержащими органическими соединениями ( ГСС ), обладающими токсичным, мутагенным, и канцерогенным действием на живые организмы ( более 20 ГСС ).
Сорбционная емкость активированных углей уменьшается в ряду: СКД , КАУ , АГОВ , АГ - 3.
Биополимеры на основе целлюлозы .
Сорбенты могут быть получены на основе хлопковой целлюлозы и древесной отбеленной сульфитной целлюлозы, используются для очистки воды от ионов Na, Са, Мg, А1.
Данные о качестве воды позволяют определить расчетные параметры некоторых технологических процессов очистки воды.