чем обеззараживают воду на водоканале
Подготовка питьевой воды
Одна из основных задач предприятия – эффективная очистка воды, полученной из природных поверхностных источников, с целью обеспечения жителей качественной питьевой водой. Классическая технологическая схема, применяемая на московских станциях водоподготовки, позволяет выполнить эту задачу. Однако сохраняющиеся тенденции ухудшения качества воды водоисточников из-за антропогенного воздействия и ужесточение нормативов качества питьевой воды диктуют необходимость повышения степени очистки.
С началом нового тысячелетия в Москве, впервые в России, в дополнение к классической схеме применяются высокоэффективные инновационные технологии подготовки питьевой воды нового поколения. Проектами XXI века являются современные очистные сооружения, на которых классическая технология дополнена процессами озонирования и сорбции на активированном угле. Благодаря озоносорбции вода лучше очищается от химических загрязнений, устраняются неприятные запахи и привкусы, происходит дополнительная дезинфекция.
В технологическую схему одной из станций водоподготовки включена стадия мембранного фильтрования на ультрафильтрационных модулях. Это перспективный метод очистки воды, обеспечивающий задержание микрочастиц размером до 0,01 микрона – вирусов, бактерий, паразитарных организмов, крупных молекул органических веществ при сохранении солевого состава природной воды.
Применение инновационных технологий исключает влияние сезонных изменений качества природной воды, обеспечивает надежную дезодорацию питьевой воды, ее гарантированную эпидемическую безопасность даже в случаях аварийного загрязнения источника водоснабжения. Всего с использованием новых технологий подготавливается около 60% всей обрабатываемой воды.
Наряду с внедрением новых методов очистки воды совершенствуются процессы обеззараживания. С целью повышения надежности и безопасности производства питьевой воды за счет исключения из обращения жидкого хлора в 2012 году завершен перевод всех станциях водоподготовки на новый реагент – гипохлорит натрия. В связи с ужесточением государственного норматива на содержание в питьевой воде хлороформа проведена целенаправленная отработка режимов дезинфекции, в результате чего концентрация хлороформа в московской водопроводной воде по средним данным за 2020 год не превысила 7 – 14 мкг/л при нормативе 60 мкг/л.
Технологические схемы очистки артезианских вод индивидуальны для каждого объекта с учетом особенностей качества воды эксплуатируемых водоносных горизонтов и содержат следующие ступени: обезжелезивание; умягчение; кондиционирование воды на угольных сорбционных фильтрах; удаление примесей тяжелых металлов; обеззараживание гипохлоритом натрия либо с использованием ультрафиолетовых ламп.
На сегодняшний день на территории Троицкого и Новомосковского административных округов города Москвы около половины водозаборных узлов подают воду, прошедшую технологическую обработку.
Поэтапное внедрение новых технологий выполняется в соответствии с утвержденной Схемой водоснабжения города Москвы на период до 2035 года, которой предусматривается, что полная реконструкция всех сооружений водоподготовки позволит подавать воду высочайшего качества всем жителям московского мегаполиса.
Чем обеззараживает воду водоканал
Подготовка питьевой воды
Одна из основных задач предприятия – эффективная очистка воды, полученной из природных поверхностных источников, с целью обеспечения жителей качественной питьевой водой. Классическая технологическая схема, применяемая на московских станциях водоподготовки, позволяет выполнить эту задачу. Однако сохраняющиеся тенденции ухудшения качества воды водоисточников из-за антропогенного воздействия и ужесточение нормативов качества питьевой воды диктуют необходимость повышения степени очистки.
С началом нового тысячелетия в Москве, впервые в России, в дополнение к классической схеме применяются высокоэффективные инновационные технологии подготовки питьевой воды нового поколения. Проектами XXI века являются современные очистные сооружения, на которых классическая технология дополнена процессами озонирования и сорбции на активированном угле. Благодаря озоносорбции вода лучше очищается от химических загрязнений, устраняются неприятные запахи и привкусы, происходит дополнительная дезинфекция.
В технологическую схему одной из станций водоподготовки включена стадия мембранного фильтрования на ультрафильтрационных модулях. Это перспективный метод очистки воды, обеспечивающий задержание микрочастиц размером до 0,01 микрона – вирусов, бактерий, паразитарных организмов, крупных молекул органических веществ при сохранении солевого состава природной воды.
Применение инновационных технологий исключает влияние сезонных изменений качества природной воды, обеспечивает надежную дезодорацию питьевой воды, ее гарантированную эпидемическую безопасность даже в случаях аварийного загрязнения источника водоснабжения. Всего с использованием новых технологий подготавливается около 60% всей обрабатываемой воды.
Наряду с внедрением новых методов очистки воды совершенствуются процессы обеззараживания. С целью повышения надежности и безопасности производства питьевой воды за счет исключения из обращения жидкого хлора в 2012 году завершен перевод всех станциях водоподготовки на новый реагент – гипохлорит натрия. В связи с ужесточением государственного норматива на содержание в питьевой воде хлороформа проведена целенаправленная отработка режимов дезинфекции, в результате чего концентрация хлороформа в московской водопроводной воде по средним данным за 2020 год не превысила 7 – 14 мкг/л при нормативе 60 мкг/л.
Технологические схемы очистки артезианских вод индивидуальны для каждого объекта с учетом особенностей качества воды эксплуатируемых водоносных горизонтов и содержат следующие ступени: обезжелезивание; умягчение; кондиционирование воды на угольных сорбционных фильтрах; удаление примесей тяжелых металлов; обеззараживание гипохлоритом натрия либо с использованием ультрафиолетовых ламп.
На сегодняшний день на территории Троицкого и Новомосковского административных округов города Москвы около половины водозаборных узлов подают воду, прошедшую технологическую обработку.
Поэтапное внедрение новых технологий выполняется в соответствии с утвержденной Схемой водоснабжения города Москвы на период до 2035 года, которой предусматривается, что полная реконструкция всех сооружений водоподготовки позволит подавать воду высочайшего качества всем жителям московского мегаполиса.
Способы обеззараживания воды: необходимость, нормы, описание методов
Обеззараживание воды относится к обязательным требованиям к ее очистке и подготовке. Это прописано в СанПиНе, ГОСТе, других нормативных документах. Дезинфицируют химическими, физическими или комбинированными методами.
Необходимость обеззараживания воды
Очистка (осветление) хозяйственной и питьевой воды через фильтры помогает убрать из нее взвешенные частицы солей, осадка, других примесей. Но в жидкости останутся болезнетворные микроорганизмы. Ее нужно дезинфицировать.
Цель дезинфекции — уничтожение паразитов, возбудителей холеры, тифа, туберкулеза, других патогенов разной этиологии. Обеззараживание препятствует вспышкам заразных инфекций среди населения.
Смотрите передачу Галилео:
Способы очистки воды
На станциях централизованного водоснабжения используют фильтрование через механические или химические системы тонкой очистки. Обязательно обеззараживание реагентами или физическими методами.
Родники и подземные источники проходят самоочищение, протекая через песок, известковые пласты, другие природные фильтры.
В походных условиях при взятии воды из открытых водоемов используют 3 этапа очистки:
Дома воду очищают через бытовые угольные либо другие фильтры, станциями обратного осмоса. Обеззараживание проводят кипячением с последующим отстаиванием.
Сточные воды очищают фильтрами, биологическими очистительными системами (УФ, озонирование, другое), дезинфицируют, обрабатывают осадок. В частном секторе или на дачах воду берут из колодца и скважины. Самый простой способ — откачка жидкости с осадком, очистка от глины, иных отложений.
Смотрите видео про способы обеззараживания:
Химические методы обеззараживания воды
К химическому способу относят обеззараживание дезсредством с веществами для уничтожения вирусов, микробов, спор, грибков. Нередко бактерицидное действие препаратов дополняют обработкой ультрафиолетом или иным безреагентным методом.
После обеззараживания надо удалять остатки патогенов, токсины от их жизнедеятельности, химические соединения. Повторно применяют фильтрующие материалы для тонкой очистки воды.
Они могут задерживать частицы 1–5 микрон, включая химикаты и бактерии холеры, кишечной палочки. Чтобы остановить также возбудителей брюшного тифа, пользуются фильтрами супертонкой очистки.
Хлорирование
Дешевый и эффективный метод. Хлором обеззараживают питьевую воду в очагах эпидемии или чрезвычайной ситуации, водопроводе, отстойниках, других местах.
Хлорсодержащие средства токсичны, вызывают коррозию железных поверхностей. Важно соблюдать дозировку вещества. По нормам СанПиНа остаточное количество реагента через 30 минут не должно превышать 0,5 мг/л. Определение изначальной дозы хлора для обеззараживания воды подбирают экспериментально.
Дезсредства по обеззараживанию воды для питья, хознужд или в бассейнах:
Метод подходит для очистки воды в бассейне своими руками. В домашних надувных и каркасных емкостях обеззараживают зеленкой в пропорции 200 мл на 500 л. Для аквапарков покупают «Хлориклар», другие хлорсодержащие растворы, таблетки, гранулы для бассейна для дезинфекции воды.
Иодирование и бромирование
Для обеззараживания используют йод либо бром. У них высокая противомикробная активность. Не рекомендовано для дезинфекции питьевой воды: вещества противопоказаны при болезнях щитовидной железы и ряда других патологий.
Озонирование
Один из современных методов дезинфекции. Обеззараживание делают оборудованием, образующим озон. Газ разлагается с выделением кислорода и разрушает клетки микробов, вирусов, грибков.
Бактерицидный эффект наступает при остаточной дозе озона 0,5 мг/1 дм3. При большей концентрации газа вода начинает неприятно пахнуть.
Бактерицидное действие озона длится до 20 минут. После возможно повторное инфицирование.
Озонирование активно против вирусов, бактерий, паразитов, грибков. Не образует канцерогенов, вредных соединений. Подходит для коттеджа, централизованного и индивидуального водоснабжения. Есть бытовые установки для жилья с простым монтажом.
Олигодинамия
Название метода произошло от комбинации слов dynamis + oligos (сила в малых дозах). Олигодинамическое действие заключено в токсическом влиянии на патогены ионами серебра, свинца, меди, золота, других металлов.
Олигодинамия выполняется ионаторами воды. Обеззараживание уничтожает:
Обеззараживание питьевой воды ионами металла редко применяют из-за опасности их накопления и отравления. Нельзя использовать большие дозы, а малые — не уничтожают патогены.
Полимерные реагенты
Второй современный способ обеззараживания. По противомикробной активности превышает действие озонирования, УФ-лучей или УЗ-волн, безопаснее хлорирования.
Часто используемые полимерные реагенты:
Обеззараживание полимерными реагентами не портит вкус, цвет или запах воды для питья, в бассейне. Способ редко используют для очистки в водопроводе.
Физические методы обеззараживания воды
Алгоритм действий при замораживании дома:
Также обеззараживание проводят УФ-лампами, ультразвуком, кипячением, электроимпульсными токами или комплексными способами. Эти физические методы применяют в быту, промышленности, медицине и в экстренных ситуациях.
УФ-излучение
Обеззараживают УФ-системой со встроенными UF-лампами, запаянными внутри кварцевых трубок. Вода протекает вдоль источника ультрафиолета и дезинфицируется UF-лучами с длинной волны 253–315 нанометров. Обеззараживатели, стерилизаторы и установки стоят по 2,5–140 тысяч рублей.
Бактерицидный эффект снижается при мутности жидкости больше 2 мг/л или концентрации железа более 1 мг/л. После обеззараживания источниками ультрафиолета также нужна тонкая фильтрация для очищения от остатков патогенов.
Ультразвуковое обеззараживание
Применяют для дезинфекции в бассейнах, колодцах, открытых источниках. Обеззараживают аппаратами или установками, образующими ультразвуковые волны высокой интенсивности.
Ультразвуковые аппараты не уничтожают вирусы, яды, токсины. Мутность или концентрация примесей не влияют на бактерицидный эффект. УЗ-оборудование для очистки жидкостей стоит от 10000 рублей.
Термическая обработка воды
Кипячение — самый дешевый способ. Прибегают в быту или полевых условиях.
Особенности термического метода обеззараживания:
Обеззараживание кипячением делает воду мягче, но ухудшает ее вкус. Есть риск сохранения дееспособности спор, сибирской язвы или иной опасной инфекции. Метод не уничтожает яды, пестициды, токсины от продуктов жизнедеятельности микробов.
Электроимпульсный способ
Метод подходит для дезинфекции мутной воды, экологически безопасен, но дорогостоящий. Используют аппараты, образующие серию электрических зарядов.
Их направляют в жидкость, где возникают электрогидравлические ударные и ультразвуковые волны. Импульсы разрушают все виды вирусов, бактерий, грубые частицы органических загрязнений.
Комбинированные способы
При комбинированном методе сочетают обеззараживание химическими средствами и физическими способами, только дезпрепаратами либо безреагентными видами очистки. Это самая надежная дезинфекция воды.
Распространенные комбинации для обеззараживания:
Обеззараживание комбинированными методами применяют для очистки воды в колодцах, сооружениях по водоснабжению, бассейнах.
Обеззараживание питьевой воды в походных условиях
Кипячение — самый простой способ очищения воды в полевых условиях. При температуре выше +85 ºC в течение 5–30 минут погибают все болезнетворные микробы и паразиты. Емкость накрывают крышкой и убавляют огонь на минимум (жидкость меньше испарится).
Кипячение можно заменить, поместив в посуду с водой раскаленные камни. Их оставляют до полного остывания.
Марганцовка (порошок калия перманганата) — самый надежный способ обеззараживания. Она уничтожает бактерии и продукты их жизнедеятельности.
Бросают несколько кристаллов на 4 л воды. Раствор делают еле розовый, концентрация препарата должна быть 0,01–0,1 %. Жидкость отстаивают 0,5–1 час, используют верхние 2/3 части для питья. Остаток выливают.
В полевых условиях обеззараживание также проводят «аварийными» методами:
Воду с йодом, марганцовкой либо перекисью отстаивают от 30 минут. Затем пропускают через самодельный фильтр с активированным углем. Это улучшит вкус.
Нормативные документы водно-санитарного законодательства
Нормы, правила и другие требования к качеству прописаны в нормативных документах. Это:
| Группа | Подгруппа | Документ | Номер |
| Для питьевой воды | Для систем питьевого водоснабжения, колодцев, других источников | СанПиН (санитарно-эпидемиологические правила и нормы) | 2.1.4.1074-01 |
| ГОСТ (межгосударственные стандарты) | 2874-82 | ||
| РД (руководящий документ) | 24.032.01-91 | ||
| СНиП (строительные нормы и правила) | 2.04.01-85* (переиздание) | ||
| 2.04.02-84* | |||
| Для безалкогольной и водочной продукции | Технологические инструкции (ТИ) | 10-5031536-73-10 |
6-ТИ-10-04-03-09-88
дистиллированной воды
Также разработаны требования по безопасности оборудования и реагентов, задействованных в поставке, очистке, обеззараживании. Правила описаны в СанПиН 2.1.4.2652-10.
Воду обеззараживают для профилактики эпидемий кишечных инфекций. Методы дезинфекции и дозы отличаются для источников питьевого и бытового назначения.
А вы каким пользуетесь способом обеззараживания воды? В чем его преимущества? Комментируйте статью и делайте репост в соцсети. Всего доброго.
Очистка воды на водопроводных станциях
Вода на современных водопроводных станциях подвергается многоступенчатой очистке для удаления твердых примесей, волокон, коллоидных взвесей, микроорганизмов, для улучшения органолептических свойств. Максимально качественный результат достигается сочетанием двух технологий: механической фильтрации и химической обработки.
Особенности технологий очистки
Методы химической очистки воды на водопроводных станциях
На водопроводных станциях устанавливают специальные резервуары с переливным механизмом или устраивают железобетонные отстойники на глубине 4–5 м. Скорость движения воды внутри емкости поддерживается на минимальном уровне, причем верхние слои перетекают быстрее, чем нижние. В таких условиях тяжелые частицы оседают на дно резервуара и удаляются из системы через отводные каналы. В среднем на отстаивание воды уходит 5–8 часов. За это время оседает до 70 % тяжелых примесей.
Технология очистки направлена на удаление из воды опасных микроорганизмов. Установки обеззараживания присутствуют во всех без исключения водопроводных системах. Дезинфекция воды может выполняться облучением или добавлением химических реагентов. Несмотря на появление современных технологий, использование обеззаражи.вающих средств на основе хлора является предпочтительным. Причина популярности реагентов заключается в хорошей растворимости хлорсодержащих соединений в воде, способности сохранять активность в подвижной среде, оказывать дезинфицирующее действие на внутренние стенки трубопровода.
Технология позволяет удалять растворенные примеси, которые не улавливаются фильтрующими сетками. В качестве коагулянтов для воды используют полиоксихлорид или сульфат алюминия, калийно-алюминиевые квасцы. Реагенты вызывают коагуляцию, то есть слипание органических примесей, крупных белковых молекул, планктона, находящегося во взвешенном состоянии. В воде образуются крупные тяжелые хлопья, которые выпадают в осадок, увлекая за собой органические взвеси, некоторые микроорганизмы. Для ускорения реакции на станциях очистки используют флокулянты. Мягкую воду подщелачивают содой или известью для быстрого образования хлопьев.
Содержание соединений кальция и магния (солей жесткости) в воде строго регламентировано. Для удаления примесей используют фильтры с катионными или анионными ионообменными смолами. Когда вода проходит через загрузку, ионы жесткости замещаются водородом или натрием, безопасным для здоровья человека и водопроводной системы. Поглощающая способность смолы восстанавливается обратной промывкой, но емкость уменьшается с каждым разом. Ввиду высокой стоимости материалов такая технология умягчения воды используется в основном на локальных очистных сооружениях.
Методику используют для очистки поверхностных вод, загрязненных фульвокислотами, гуминовыми кислотами, органическими примесями. Жидкость из таких источников часто имеет характерный цвет, привкус, зеленовато-коричневый оттенок. На первом этапе воду направляют в смесительную камеру с добавлением химического коагулянта и хлорсодержащего реагента. Хлор разрушает органические включения, а коагулянты выводят их в осадок.
Технология используется для удаления из воды двухвалентного железа, марганца, других окисляющихся примесей. При напорной аэрации жидкость барботируется воздушной смесью. Кислород растворяется в воде, окисляет газы и соли металлов, выводя их из среды в виде осадка или нерастворимых летучих веществ. Аэрационная колонна наполняется жидкостью не полностью. Воздушная подушка над поверхностью воды смягчает гидроудары и увеличивает площадь контакта с воздухом.
Безнапорная аэрация требует более простого оборудования и проводится в специальных душевальных установках. Внутри камеры вода распыляется через эжекторы для увеличения площади контакта с воздухом. При высоком содержании железа аэрационные комплексы могут дополняться озонирующим оборудованием или фильтрующими кассетами.
Технология используется для подготовки воды в промышленных водопроводных системах. Деминерализация выводит избыточное железо, кальций, натрий, медь, марганец и другие катионы и анионы из среды, увеличивая срок службы технологических трубопроводов и оборудования. Для очистки воды используют технологию обратного осмоса, электродиализа, дистилляции или деионизации.
Воду фильтруют пропусканием через угольные фильтры, или углеванием. Сорбент поглощает до 95 % примесей, как химических, так и биологических. До недавнего времени для фильтрации воды на водопроводных станциях использовались прессованные картриджи, но их регенерация является достаточно дорогостоящим процессом. Современные комплексы включают порошкообразную или гранулированную угольную загрузку, которую просто высыпают в емкость. При перемешивании с водой уголь активно удаляет примеси, не изменяя своего агрегатного состояния. Технология более дешевая, но такая же эффективная, как блочные фильтры. Угольная загрузка выводит из воды тяжелые металлы, органику, поверхностно-активные вещества. Технология может применяться на очистных сооружениях любого типа.
Воду какого качества получает потребитель
Вода становится питьевой только после прохождения полного комплекса очистных мероприятий. Затем она поступает в городские коммуникации для доставки потребителю.
Необходимо учесть, что даже при полном соответствии параметров воды на очистных сооружениях санитарно-гигиеническим нормам в точках водоразбора ее качество может быть значительно ниже. Причина в старых, проржавевших коммуникациях. Вода загрязняется при прохождении по трубопроводу. Поэтому установка дополнительных фильтров в квартирах, частных домах и на предприятиях остается актуальным вопросом. Грамотно подобранное оборудование гарантирует соответствие воды нормативным требованиям и даже делает ее полезной для здоровья.
Химия для водоканалов
Водоканалы, как важные коммунальные предприятия, специализирующиеся на водоснабжении и канализации в городах, призваны всесторонне подходить к деятельности и выполнению положенных на них задач. Это не только поставки воды и организация качественного канализирования, но и обеспечение определенного уровня жизни, стабильное развитие населенных пунктов, формирование культуры потребления воды, разумный расход, сохранность природных водных ресурсов и т.д.
Водоканалы занимаются не только водопоставками для населения, но и для различных предприятий и организаций. В их функциональные обязанности входит также пропуск и очистка стоков, разработка и внедрение госпрограмм, касаемых развития питьевого водоснабжения, охрана и восстановление водоисточников, улучшение качества питьевой воды, корректировка стоимости в сфере водоснабжения и канализации. Всем этим занимаются различные структурные подразделения, главные из которых – производственные (водопроводное и канализационное). Первое поднимает воду из глубин, осуществляет забор и перекачку технической воды, обеспечивает постоянную подачу питьевых ресурсов установленного качества потребителям, аккумулирует их в очищенном состоянии в специально отведенных емкостях и, кроме того, ликвидирует аварийные ситуации в водопроводных сетях. Второе осуществляет приемку и отводит сточные воды от жилищно-коммунальных, культурно-бытовых, социальных и пром. объектов на очистные сооружения, очищает стоки, обрабатывает возникший осадок, производит обеззараживание перед отводом в водохранилища, а также ликвидирует аварии на канализационных сетях.
Кроме того, водоканал, как правило, состоит и из таких отделов, цехов и служб:
— диспетчерской (управляет эксплуатационными моментами, поддерживает рабочий режим, принимает заявки по неисправностям и аварийным ситуациям, локализирует и ликвидирует нежелательные обстоятельства);
— производственно-технической (занимается производственной тех. подготовкой);
— водосбыта (ведет учет потребляемой воды, контролирует расчет потребителей за предоставляемые услуги, следит за потерями и случаями хищения ресурсов);
— ремонтно-механической (специализируется на ремонте задействуемой в системах водоснабжения и водоотвода техники для достижения бесперебойности и экономичности функционирования, создает необходимые технические детали и ремонтирует глубинные насосы);
— ремонтно-строительной (в ее обязанностях – текущие и капитальные ремонтные мероприятия, техобслуживание зданий, возведение новых объектов и реконструкция старых);
— автотранспортной (содержит ТС в исправном состоянии, доставляет грузы населению, роет котлованы и т.д.);
— энергетической (работа со всеми видами энергии, необходимой для функционирования предприятия, в том числе, поставка, учет и отслеживание экономичности их расходования).
Также здесь не обходится без таких общеорганизационных структур, как система управления производством, юридическая служба, планово-экономическое подразделение, отделы кадров, охраны труда, канцелярии и хозяйственного администрирования. Значимое место отведено и лабораториям. Они контролируют поверхностные, сточные воды и воду питьевую (изымают пробы для отслеживания физ.-хим. и микробиологических показателей, обеспечивают радиационную безопасность и общее качество воды).
Водоканал и подготовка воды
Подготовка воды – один из главных процессов, осуществляемых водоканалом с применением различных веществ (химия для водоканалов) и технологий, который может включать следующие стадии:
— обеззараживание гипохлоритом натрия или лучами ультрафиолетового спектра;
— объединение и выведение (коагуляция) частиц грязи, к примеру, с задействованием сульфата алюминия или железа, а также флокуляция, в частности, с помощью катионных флокулянтов. Сульфат алюминия выглядит как порошок или брикеты белого цвета. Сульфат железа представляет собой серо-желто-зеленые гранулы или порошок, сформированный кристаллами. Полиакриламид (популярный коагулянт и катионный флокулянт для питьевой воды и стоков) имеет вид белой сыпучей твердой массы;
— отстаивание и фильтрование по одно- или двухступенчатой схеме очистки.
Какая именно обработка нужна водным ресурсам, зависит, не в последнюю очередь, от глубины скважин и гидрохим. состава (присутствия железа, растворенных газов и т.д.). Действия по очистке могут осуществляться как физическими методами, так и химическими. Кроме того, они могут применяться в совокупности.
Безреагентная очистка состоит в глубокой аэрации и предвидит использование фильтров (напорных/открытых для изъятия гидроксида железа) и аэраторов (для насыщения воды кислородом, частичного изъятия растворенных газов, начального окисления растворенного железа).
Как выглядит процесс водоподготовки? С помощью погружных насосов вода поступает в аэраторы (дегазаторы), представляющие собой объемные емкости из металла. Чтобы вода контактировала с воздухом в ровной мере, задействуются распределительные системы: верхняя – для воды, нижняя – для воздуха. Водный поток передвигается сверху вниз, а воздушный в обратном направлении, благодаря чему две среды эффективно взаимодействуют друг с другом.
После аэрации вода через трубопроводную систему попадает на фильтры для осветления, где взвешенные примеси удаляются пропуском через специальный слой материала для фильтрации. Он имеет зернистое состояние. Как правило, это белый песок или горелая порода. Чтобы равномерно собрать отфильтрованную воду, используют дренажную систему.
Здесь же, в дегазаторах, происходит начальное окисление растворенного железа до нерастворенного. Гидроокись железа в хлопьевидной форме распределяется по верху загрузочной части фильтра каталитической пленкой. В ходе процесса хлопьев становится все больше, а промежутки между частичками песка уменьшаются, как результат, увеличивается сопротивление верхнего слоя песка. Чтобы не терять производительность, фильтры необходимо своевременно промывать водо-воздушным методом, расширяющим загрузку и отводящим загрязнения в канализацию.
Вода, прошедшая фильтрацию, поставляется в запасно-регулирующие резервуары, благодаря которым снабжать ею потребителей можно без перебоев даже при максимальных водопотребностях. Также здесь хранится запас материала, применяемого для пожаротушения.
С целью антисептирования (изъятия бактерий и микробов), а также окисления соединений железа, которые окислить не так уж и просто, задействуют первичное хлорирование водой, в которой находится хлор. Также может быть применено оборудование УФ излучения, модификация которого зависит от мощности водоочистительной станции.
Чтобы вода попала в городскую сеть, опять же задействуют насосы, входящие в конструкцию подъемных станций, в данном случае сетевые.
Режим работы определяется расчетами и тех. параметрами техники на основе постоянного водоснабжения потребителей. Чтобы процесс соответствовал требованиям и необходимым масштабам, персонал должен иметь соответствующую квалификацию, также своевременно должны осуществляться плановые ревизии, промывания, очищения, профилактика, замена функциональных элементов и т.п.
Химический метод очистки сточных вод
Химические методы дают возможность очистить стоки от всяческих компонентов, растворенных в них, которые могут негативно повлиять на экологию и человека. Применение определенных реагентов приводит к выпадению загрязнений в осадок, после чего все лишнее можно убрать механическим путем из спец. установок (замкнутых систем). Химическое очищение может предшествовать биологическому или выполняться после него в качестве доочистки.
Хим. очистка стоков может осуществляться тремя способами: нейтрализацией, окислением (в том числе, электрохимической и радиационной обработкой) и восстановлением. Причем, первые два считаются основными и задействуются чаще всего.
Нейтрализация сточных вод предусматривает кислотную или щелочную обработку. В итоге удается достичь необходимого уровня рН. Практически нейтральными стоки (а такими они должны быть перед поступлением в водоемы или в преддверии применения для тех. задач) можно назвать, если их рН находится в диапазоне 6,5-8,5. Нейтрализация особенно важна для текстильной сферы, хим. отрасли, машиностроения, фармацевтики и аналогичных направлений. Для ее выполнения можно компонировать кислые и щелочные стоки, вносить реактивы, фильтровать воду при помощи материалов-нейтрализаторов, абсорбировать кислые газы водой со щелочами или нитрид водорода водой с кислотами. При этом не исключено формирование осадка.
Химия, которая может использоваться, это растворы различных кислот и щелочей. В основном, брать в работу можно следующие вещества:
— сода каустическая (белое твердое сильно гигроскопичное вещество, в растворенном виде – бесцветная прозрачная жидкость, возможно, с выкристаллизованным осадком);
— сода кальцинированная (твердое рыхлое вещество, состоящее из белых кристаллов разных размеров);
— аммиак водный (прозрачное, лишенное цвета жидкое вещество, возможно, с желтизной);
— оксид кальция (известь негашеная) (твердое кристаллическое вещество белого цвета);
— известь гашеная (белый порошок, состоящий из кристаллов, слабо растворяющийся в водной среде). Считается самым доступным в этом плане реагентом.
Также для этой задачи (нейтрализация кислых вод) подходят гидроксид калия, карбонат кальция и Mg, производственные отходы, в частности, шлаки металлургии.
Кроме использования вышеперечисленных веществ, нейтрализация может предвидеть наличие загрузки нейтрализующего воздействия. Это, в частности, мел, карбонат магния и доломит, для применения которых необходимы специальные аппараты.
Какой материал лучше взять в работу, зависит от составляющих компонентов и насыщенности кислых стоков. По составу кислотосодержащие стоки могут быть слабокислотными, сильнокислотными или содержащими H2SO3/H2SO4. Важно учитывать, что при конкретном виде воды использование тех или иных реагентов может вызвать дополнительные явления. Так, к примеру, в случае наличия в составе серной кислоты использование гашеной извести для нейтрализации может привести к появлению гипсового осадка и отложению его на трубопроводных стенках.
Что касается нейтрализации щелочных сточных вод, то здесь преимущественно находят место такие хим. соединения: кислоты и кислые газы (углекислый газ, двуокись серы, диоксид и сесквиоксид азота). Особое место отведено такому хим. продукту, как соляная кислота (подкислитель, прозрачное бесцветное едкое жидкое вещество). Данные соединения не только нейтрализуют стоки, но и чистят газы, а поэтому позволяют сокращать использование свежей воды, экономить теплоэнергию на ее нагревание, очищать дымовые газы от кислых включений и пыли.
Окисление стоков. Суть состоит в обработке сточных вод всевозможными окислителями, в числе которых:
— хлор (газообразный и сжиженный), оксид хлора(IV);
— гипохлорит натрия (бесцветная кристаллическая масса, хорошо растворяющаяся в водной среде). Успешно, кроме всего прочего, обеззараживает, убирает бактерии. Это высокоэффективный и, в то же время, безопасный реагент;
— гипохлорит кальция (жидкое вещество с желто-зелено-серыми оттенками и мощным хлорным запахом, достаточно хорошо растворяющееся в воде);
— хлорная известь (смесь гипохлорита, хлорида и гидроокиси кальция в виде белой гигроскопичной порошкообразной массы с характерным запахом).
Окисление целесообразнее всего направлять на стоки с цианидами Cu или Zn, а также с подобными компонентами. Это, прежде всего, сточные воды машино- и приборостроительных предприятий, свинцово-цинковых заводов, горнодобывающей и целлюлозно-бумажной отраслей. Благодаря важным хим. реакциям удается достичь того, что токсины становятся менее вредными или вообще не причиняют вреда. Но стоит отметить дороговизну данного метода очистки: не совсем дешевые реагенты необходимо использовать в достаточно больших объемах.
При электрохимическом окислении могут осуществляться различные хим. трансформации, на которые влияет вид электролита, материал электродов и наличие дополнительных веществ в растворе. В основе – две важные процедуры: анодное окисление и катодное восстановление.
Радиационное окисление. Влияние высоких энергий на воду, в составе которой присутствуют орган. вещества, приводит к появлению многих окислительных частиц, влекущих окисление. Загрязнения превращаются не из-за радиолиза, а за счет того, что вещества реагируют с продуктами радиолиза воды.
Чтобы все системы функционировали без перебоев и так же бесперебойно питьевая вода поступала потребителю, а стоки очищались, как полагается, важно уделять особое внимание применяемым химическим веществам, их качеству и количеству.
Интересует химия для водоканалов? Есть вопросы по ее приобретению и/или применению? Наши специалисты к вашим услугам!