38. Приведите технологическую схему осветления и обесцвечивания воды.
Рис. 3.25. Схемы осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды
с применением отстойников и фильтров (а), осветлителей и фильтров (б)
и контактных осветлителей: 1 – насосная станция I подъема; 2 – реагентный цех;
3 – смеситель; 4 – камера хлопьеобразования; 5 – горизонтальный отстойник;
6 – фильтр; 7 – резервуар чистой воды; 8 – насосы II подъема;
9 – осветлитель со взвешенным слоем осадка; 10 – контактный осветлитель
39. С какой целью применяют коагулирование?
Для укрупнения мелкодисперсных коллоидных частиц с целью уве- личения скорости их осаждения и способности задерживаться пористыми фильтрующими материалами применяют коагулирование.
Коллоидные частицы, обладают электрическим зарядом, взаимно от- талкиваются, что препятствует их укрупнению. Для устранения этого пре- пятствия в обрабатываемую воду, содержащую обычно отрицательно за- ряженные коллоидные частицы, вводят коагулянты, образующие положи- тельно заряженные коллоиды. Взаимодействие тех и других коллоидных частиц приводит к нейтрализации их зарядов и образованию более круп- ных частиц в виде хлопьев. В качестве коагулянтов чаще всего применяют сернокислый алюминий Al2 (SO4 )3 ×18H 2O , сернокислое закисное железо FeSO4 × 7 H 2O или хлорное железо FeCl3 .
В результате гидролиза этих солей образуются гидраты окисей алю- миния или железа, представляющие собой обычно положительно заряжен- ные коллоиды. Образующиеся при гидролизе водородные ионы связыва- ются с присутствующими в воде бикарбонатными ионами. Если содержа- щихся в воде бикарбонатных ионов недостаточно, то для связывания вы- деляющихся при коагулировании ионов водорода к воде добавляют из- весть, соду или едкий натр. Доза коагулянта зависит от мутности и цветно- сти воды и для природных вод обычно составляет примерно 20 – 50 мг/л.
40. На чем основан процесс отстаивания?
Процесс отстаивания основан на том, что при малых скоростях движения воды взвешенные в ней частицы под действием силы тяжести осаждаются на дно. Скорость осаждения частиц зависит от их размеров, формы, удельного веса и температуры воды.
Источники водоснабжения характеризуются различным содержанием в воде взвешенных частиц, т.е. имеют разную мутность. В связи с этим продолжительность отстаивания воды будет различной.
41. Назовите методы обеззараживания воды.
В современных очистных сооружениях обеззараживание воды про- изводится во всех случаях, когда источник водоснабжения ненадежен с са- нитарной точки зрения. Обеззараживание может быть осуществлено путем хлорирования, озонирования, бактерицидного облучения.
Хлорирование. Для хлорирования используют хлорную известь или газообразный хлор.
При введении в воду хлорная известь распадается на гипохлорит кальция и хлористый кальций. Гипохлорит кальция реагирует с углекисло- той или бикарбонатом кальция, находящимися в воде, образуя хлорноватистую кислоту, которая легко распадается с образованием атомарного ки- слорода, оказывающего бактерицидное действие. При введении в воду газо- образного хлора образуется хлорноватистая и соляная кислота. Необходимый эффект хлорирования достигается в результате хорошего перемешивания и 30-минутного контакта хлора с водой. Такой контакт происходит в контактном резервуаре или трубопроводе, подающем воду потребителям.
Концентрация остаточного свободного хлора в воде, забираемой из резервуаров чистой воды, должна быть не менее 0,3 и не более 0,5 мг/л. На 1 л фильтрованной воды вводят 0,3 – 1 мг хлора, а на 1 л нефильтрованной речной – до 6 мг хлора.
Для дозирования хлора служат хлораторы. По принципу работы они делятся на вакуумные и напорные. Хлор доставляют на станцию в сжи- женном виде в баллонах.
Озонирование. Сущность процесса обеззараживания воды озоном за- ключается в окислении бактерий атомарным кислородом, образующимся при распаде озона. Озон одновременно уменьшает цветность, запахи и привкусы воды.
Необходимая доза озона для вод подземных источников 0,75 – 1 мг/л, для фильтрованной воды – 1 – 3 мг/л.
Бактерицидное облучение. При обеззараживании воды этим методом используют ультрафиолетовые лучи, обладающие бактерицидными свойствами. Применяют его для обеззараживания небольших расходов воды подземных источников, а также фильтровальной воды поверхностных ис- точников. В качестве источников излучения служат ртутно-кварцевые лампы высокого или низкого давления.