Методи очищення води

Проблема очищення поди охоплює питання фізичних, хімічних і біологічних її змін у процесі обробки з метою зробити її придатною для пиття. При цьому мова йде не тільки про усунення небажаних і шкідливих властивостей води (очищення), а й про поліпшення її природних властивостей шляхом збагачення відсутніми інгредієнтами. Тому більш правильно розглядати обробку води як процес поліпшення її якості.

Ступінь і способи поліпшення якості води та склад водоочисних споруд залежать від властивостей природної води і від вимог, які пред'являються споживачем до якості води. Основними методами очищення води для господарсько-питного водопостачання є освітлення, знебарвлення та знезараження.

Освітлення води, тобто видалення з неї зважених речовин, може бути досягнуто: відстоюванням води у відстійниках, центрифугуванням в гідроциклон, шляхом пропуску її через шар раніше утвореного зваженого осаду в так званих освітлювачах, фільтруванням води через шар зернистого або порошкоподібного фільтруючого матеріалу у фільтрах або фільтруванням через сітки і тканини .

Для досягнення необхідного ефекту освітлення води у відстійниках, освітлювачах і на фільтрувальних апаратах з зернистою фільтруючої завантаженням домішки води необхідно піддати коагулированию, тобто дії солей багатовалентних металів. Попутно при цьому відбувається значне знебарвлення води.

Знебарвлення води, тобто усунення або знебарвлення різних забарвлених колоїдів або істинно розчинених речовин може бути досягнуто коагулированием, застосуванням різних окислювачів (хлор і його похідні, озон, перманганат калію) і сорбентів (активне вугілля, штучні смоли).

Знезараження води виробляють для знищення містяться в ній хвороботворних бактерій і вірусів. Для цього найчастіше застосовують хлорування води, але можливі й інші способи - озонування, бактерицидне опромінення та ін.

Крім зазначених основних методів очищення води можуть застосовуватися й інші спеціальні способи для очищення як господарсько-питної, так і виробничої води.

Основні технологічні схеми очищення води

Поєднання необхідних технологічних процесів і споруд складає технологічну схему поліпшення якості води. Використовувані в практиці водопідготовки технологічні схеми можна класифікувати за такими основними ознаками: реагентні і безреагентниє, за ефектом освітлення, по числу технологічних процесів і числу ступенів кожного з них, за характером руху оброблюваної води.

Реагентні і безреагентниє технологічні схеми застосовують для підготовки води як для господарсько-питних цілей, так і для промисловості. Безреагентниє технологічні схеми істотно розрізняються по конструкціях і розмірами водоочисних споруд та умов їх експлуатації.

Процеси обробки води із застосуванням реагентів протікають (рис. 7.1, а) у багато разів швидше і іноді значно ефективніше. Так, для осадження основної маси зважених речовин у першому випадку необхідно 2 ... 4 год, а в другому - кілька діб. З використанням реагентів фільтрування здійснюється зі швидкістю 5 ... 12 м / год (і більше), а без реагентів (повільне фільтрування) - 0,1 ... 0,3 м / ч.

Реагентні технологічні схеми поліпшення якості води з відстійниками (а), осветлителями з шаром зваженого осаду (б), мікрофільтрами і контактними освітлювачами (в):

Рис. 7. 1. Реагентні технологічні схеми поліпшення якості води з відстійниками (а), осветлителями з шаром зваженого осаду (б), мікрофільтрами і контактними освітлювачами (в):

1,11 - подача вихідної і відведення обробленої води; 2 - контактна камера; 3 - установка для углеванія і фторування води; 4 - хлораторна; 5 - баки коагулянту; 6 - вертикальний змішувач; 7 - камера хлопьсобразованія; 8 - горизонтальний відстійник з вбудованими тонкошаровими модулями; 9 - швидкий фільтр; 10 - резервуар чистої води; 12 - освітлювач з шаром зваженого осаду і його рециркуляцією; 13 - мікрофільтр; 14 - контактний освітлювач КО-3

При обробці води із застосуванням реагентів водоочисні споруди значно менше за обсягом, компактніше і дешевше в будівництві, але складніше в експлуатації, ніж споруди безреагентної схеми. Тому безреагентниє технологічні схеми (з гідроциклонами, намивними і повільними фільтрами), як правило, застосовують для водопостачання невеликих водоспоживачів при кольоровості вихідної води до 50 ° платино-кобальтової шкали.

Безреагентниє схеми (рис. 7.2) широко застосовують для грубого освітлення води при водопостачанні деяких промислових об'єктів. Іноді для цих цілей застосовують одне відстоювання або одне фільтрування на швидких грубозернистих фільтрах або проціджування через сітки.

Безреагснтние технологічні схеми поліпшення якості води з гідроциклом (а), акустичним (б) і повільним (в) фільтрами

Рис. 7.2. Безреагснтние технологічні схеми поліпшення якості води з гідроциклом (а), акустичним (б) і повільним (в) фільтрами:

1,5 - подача вихідної води і відведення відпрацьованої води; 2 - гідроциклон; 3,4 - швидкі фільтри I і II ступеня; 6 - акустичний фільтр; 7 - проміжна ємність; 8 - двухпоточний двошаровий фільтр II ступеня; 9 - повільний фільтр; 10 - резервуар чистої води; 11 - насос; 12 - обробка осаду

За ефекту освітлення розрізняють технологічні схеми для повного або глибокого освітлення води і для неповного освітлення. У першому варіанті очищена вода відповідає вимогам питної води ГОСТ 2874-82 "Вода питна" та СанПіН 4630-88. У другому варіанті зміст суспензії в очищеній воді у багато разів більше - до 50 ... 100 мг / л.

Технологічні схеми для глибокого освітлення води застосовують як для господарсько-питних, так і для багатьох промислових водопроводів, де до якості технічної води висувають високі вимоги. Схеми для неповного освітлення води зазвичай використовують для підготовки технічної води, наприклад для охолодження.

За числу технологічних процесів і числу ступенів кожного з них технологічні схеми підрозділяють на одно-, дво- і многопроцессного. Удосконалена технологічна схема, показана на рис. 7.1, б, є двухпроцессной. Тут два основних технологічних процеси: обробка води в шарі зваженого осаду (тобто контактна коагуляція з осадженням) і фільтрування. Обидва процеси здійснюються послідовно, а фільтрування - дворазово (в два ступені).

У тому випадку, коли один з основних технологічних процесів здійснюється двічі або більше число разів, технологічна схема називається двох-, трьох- або багатоступеневою. Наприклад, в однопроцессной двоступеневої технологічній схемі з контактними освітлювачами (рис. 7.1, в) основний технологічний процес - фільтрування - здійснюється двічі.

Очевидно, що число технологічних процесів і кількість ступенів кожного процесу диктуються вимогами до якості води, що пред'являються споживачем, і залежать від ступеня забрудненості початкової води. Так, для грубого освітлення можна обмежитися одним процесом осадження або тільки фільтруванням. При обробці висококаламутних вод для господарсько-питних цілей вдаються до осадження в два ступені з наступним фільтруванням в один ступінь і т.п.

За характером руху оброблюваної води технологічні схеми підрозділяють на самопливні (безнапірні) і напірні. На міських і великих промислових водопровідних станціях рух вихідної води від споруди до споруди здійснюється самопливом. При цьому відмітка дзеркала води в кожному наступному спорудженні нижче позначки у попередньому. Різниця відміток визначає напір, необхідний для подолання гідравлічних опорів всередині споруди та в комунікаціях від однієї споруди до іншого.

При напірної технологічною схемою рух оброблюваної води від споруди до споруди відбувається під тиском вище атмосферного, тому окремі споруди можуть бути розташовані по одній позначці. Доречно зазначити, що при використанні напірних технологічних схем резервуари чистої води і насосну станцію II підйому можна і не влаштовувати. Очищена вода під напором насосів I підйому передається безпосередньо в мережу споживача. При безнапірному русі води по очисним спорудам необхідні дві насосні станції та резервуари чистої води (див. Рис. 7.1).

Вибір тієї чи іншої технологічної схеми поліпшення якості води диктується не тільки якістю води джерела і вимогами споживача, але і кількістю споживаної води.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >