Кондиционирование химического состава воды.

Обеззараживание воды производят для уничтожения содержащихся в ней патогенных бактерий и вирусов. Для этой цели наиболее часто применяются сильные окислители, такие как хлор и хлорсодержащие реагенты, озон, двуокись хлора и перманганат калия.

       Кроме использования окислителей обеззараживание может осуществляться бактерицидным облучением, воздействием ионов серебра и мембранной технологией.

       Улучшение органолептических свойств воды достигается ее осветлением, обесцвечиванием и устранением запахов и привкусов (дезодорацией).

       Под осветлением понимают удаление из воды грубодисперсных примесей, характеризуемых показателем мутность. При обесцвечивании из воды удаляются коллоидные и растворенные примеси, окрашивающие воду.

       Осветление и обесцвечивание воды может осуществляться без коагуляции примесей воды (безреагентное осветление и обесцвечивание воды) и с коагуляцией.

       В первом случае может быть осуществлено практически полное осветление и частичное (ограниченное) обесцвечивание воды. Для получения воды питьевого качества при безреагентном осветлении и обесцвечивании используются медленные, намывные и сорбционные фильтры, а также мембранная технология (ультрафильтрация).

       Чаще осветление и обесцвечивание воды осуществляется с коагуляцией примесей. При введении коагулянта в обрабатываемую воду нарушается агрегативная устойчивость коллоидных и диспергированных частиц, происходит их взаимное слипание и укрупнение до размеров, обеспечивающих дальнейшее эффективное удаление примесей из воды.

Для удаления (извлечения) из воды скоагулированных примесей используются многие технологические процессы, такие как отстаивание, осветление в слое взвешенного осадка, флотация, фильтрация через зернистые материалы и мембраны, и другие.

       Практически полное извлечение из воды скоагулированных примесей, как это требуется для получения воды питьевого качества, может быть осуществлено фильтрованием через зернистые материалы и мембраны. Все остальные технологические процессы позволяют осуществить только частичное осветление.

       При малой мутности природной воды осветление и обесцвечивание воды может быть достигнуто одним фильтрованием через зернистые материалы (скорые фильтры или контактные осветлители) и мембраны, так называемое, одноступенчатое осветление и обесцвечивание.

       При мутности более 70 мг/л ввиду ограниченной грязеемкости зернистых фильтров для извлечения из воды основной части скоагулированных примесей перед фильтрами устанавливаются грязеемкие сооружения, такие как отстойники, осветлители с взвешенным осадком или флотаторы. Так осуществляется двухступенчатое осветление и обесцвечивание воды.

       При очень большой мутности (более 1500 мг/л) природной воды перед двухступенчатым осветлением и обесцвечиванием предусматривается предварительное осветление воды, часто без коагуляции примесей, с использованием отстойников, гидроциклонов и сетчатых фильтров.

Удаление привкусов и запахов в зависимости от их природы может осуществляться окислением (хлор, озон, перманганат калия), сорбцией (активированный уголь и др.) и, в наиболее сложных случаях, совместным окислением и сорбцией.

       Если в природной воде присутствуют фенолы, а по технологии подготовки предусматривается предварительное хлорирование, то возникает вероятность образования хлор-фенольных запахов. Для предотвращения их образования перед хлором в обрабатываемую воду вводят аммиак.

       Кондиционирование химического состава воды осуществляется с целью извлечения из воды вредных химических веществ, а также химических веществ, ухудшающих органолептические свойства воды. К наиболее часто встречающимся методам кондиционирования воды можно отнести обезжелезивание и деманганацию, фторирование, обесфторивание, умягчение, обессоливание, удаление из воды агрессивных газов и др.

       В некоторых случаях в воду добавляют недостающие химические вещества, например, фтор или другие химические вещества, обеспечивающие наилучшие физиологические показатели питьевой воды. Однако, можно сразу отметить, что для централизованных хозяйственно-питьевых водопроводов такую подготовку воды осуществлять экономически нецелесообразно, так как для питьевых целей используется очень незначительная часть воды.

       Выбор методов улучшения качества воды осуществляется на основании сопоставительного анализа показателей воды источника водоснабжения и требуемых показателей водопотребителя. Выявляются примеси воды, которые необходимо удалить и намечаются возможные методы их удаления. Обычно имеется несколько вариантов решения поставленной задачи, каждый из которых тщательно анализируется и выбирается экономически наивыгоднейший.

           

Технологические схемы подготовки воды питьевого качества

 

       Под технологической схемой понимают сочетание необходимых технологических процессов и сооружений, позволяющих получить воду требуемого качества.

       Используемые технологические схемы можно подразделить по ряду признаков.

       По характеру движения воды – на схемы безнапорные (гравитационные) и напорные. В хозяйственно-питьевых водопроводах наиболее часто используются гравитационные схемы, движение воды в которых обеспечивается соответствующим высотным расположением сооружений, учитывающим потери напора в коммуникациях и сооружениях.

       Обычно разрабатывается высотно-технологическая схема с расчетом отметок верхнего уровня воды во всех сооружениях.

       Напорные схемы в хозяйственно-питьевых водопроводах используются редко, в основном, для небольших установок осветления и обесцвечивания воды заводского изготовления, а также при обезжелезивании и деманганации подземных вод.

       По способу обработки воды – на схемы с применением реагентов (коагулянтов и флокулянтов) и без них. В хозяйственно-питьевых водопроводах применяются чаще первые, так как позволяют получить воду питьевого качества в широком диапазоне изменения состава воды в источниках водоснабжения.

       Безреагентные схемы получения воды питьевого качества имеют ограниченные возможности по изменению состава воды и применяются достаточно редко.

       По числу ступеней сооружений для извлечения из воды примесей – на одно–, двух–, и многоступенчатые.

       К одноступенчатым схемам относятся схемы с использованием только одной ступени фильтровальных сооружений, обеспечивающих осветление и обесцвечивание мало мутных вод средней цветности. Например, схемы с медленными или намывными фильтрами, контактными фильтрами, контактными осветлителями и мембранными фильтрами.

       В двухступенчатых схемах на первой ступени применяются обычно грязеемкие сооружения, такие как отстойники, осветлители с взвешенным осадком или флотаторы, а на второй ступени – скорые фильтры, обеспечивающие полное осветление воды. Такие схемы позволяют получить воду питьевого качества в широком диапазоне изменения показателей качества воды природных источников, в них достаточно просто решается проблема повторного использования промывных вод фильтров.

       Для осветления вод большой мутности перед сооружениями двухступенчатой схемы предусматриваются сооружения предварительного осветления воды, в качестве которых используются отстойники, гидроциклоны и др. Обычно повышенная мутность в природных источниках наблюдается в достаточно короткие периоды года (паводки, ливни и др.), поэтому в таких схемах следует предусматривать возможность функционирования как по трехступенчатой схеме, так и по двухступенчатой.

       Многоступенчатые схемы получения воды питьевого качества могут создаваться увеличением числа ступеней фильтровальных сооружений. Например, для удаления сложных органических соединений, либо других трудноудаляемых примесей, после осветлительных скорых фильтров могут быть установлены сорбционные фильтры.

       Технологическая схема водопроводных очистных сооружений должна включать в свой состав:

– комплекс устройств, сооружений и оборудования, обеспечивающий установленный порядок ввода и смешения реагентов с обрабатываемой водой, хлопьеобразование, извлечение из воды примесей и обеззараживание воды;

– сооружения для обработки промывных вод фильтров и контактных осветлителей;

– сооружения для обработки осадка;

– сооружения и оборудование реагентных хозяйств.

       Состав водопроводных очистных сооружений для получения питьевой воды зависит от качества воды источника водоснабжения, принятых методов обработки воды, производительности и может быть принят в соответствии с рекомендациями таблицы 10 СП 31.13330.2012. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения [3].

       Ниже приведены примеры технологических схем для получения воды питьевого качества из поверхностных источников водоснабжения.

Одноступенчатая схема с контактными осветлителями (рис. 1.3.1.) применяется при мутности воды поступающей на сооружения не более 70 мг/л и цветности исходной воды до 120 градусов, производительность любая.

 

 

Рис. 1.3.1. Технологическая схема с контактными осветлителями

1 - подача исходной воды; 2 - смесители шайбовые; 3 - барабанные сетки или микрофильтры; 4 - контактные резервуары; 5 - контактные осветлители; 6 - резервуары чистой воды; 7 - насосная станция второго подъема; 8 - резервуары промывной воды; 9 - промывные насосы; 10 - сооружения для обработки промывной воды и осадка; 11 - реагентные хозяйства; 12 - воздуходувки; р1 - аммиак; р2 - хлор; р3 - коагулянт;

 

 

Схемой предусматривается преаммонизация воды, которая предотвращает образование хлорфенольных запахов в условиях предварительного хлорирования при наличии в воде источника водоснабжения фенолов. Для обеспечения интервала между вводом реагентов (аммиак – хлор – коагулянт) предусматриваются контактные резервуары. Для защиты дренажа и фильтрующей загрузки контактных осветлителей от крупных примесей устанавливаются барабанные сетки. При наличии в источнике планктона вместо барабанных сеток устанавливаются микрофильтры. Схемой предусматривается повторное использование промывных вод, для чего установлены сооружения по осветлению промывных вод и обработке осадка.

 

Двухступенчатая схема с горизонтальными отстойниками и скорыми фильтрами (рис. 1.3.2.) применяется при мутности воды поступающей на сооружения не более 1500 мг/л, цветности исходной воды до 120 градусов и производительности сооружений более 30 тыс. кубометров в сутки.

 

 

 

Рис. 1.3.2. Технологическая схема с горизонтальными отстойниками и скорыми фильтрами

1 - подача исходной воды; 2 - смесители вихревые; 3 - отстойники горизонтальные со встроенной камерой хлопьеобразования; 4 - скорые фильтры; 5 - резервуары чистой воды; 6 - насосная станция второго подъема; 7 - промывные насосы; 8 - песколовки; 9 - резервуары усреднители; 10 - насосы для подачи промывной воды на повторное использование; 11 -реагентные хозяйства; 12 - сооружения для обработки осадка; р2 - хлор; р3 - коагулянт; р4 - подщелачивающий реагент.

 

Наличие в составе схемы грязеемких горизонтальных отстойников позволяет получить воду питьевого качества в широком диапазоне изменения мутности в поступающей воде. Достоинством такой схемы является простата повторного использования промывных вод фильтров, которые собираются в резервуаре усреднителе и, затем, равномерно в течение суток, подаются в голову сооружений. Выведение извлеченных из воды примесей осуществляется с осадком из отстойников.

При очень большой мутности источника водоснабжения (более 1500 мг/л) в дополнение к схеме рис. 1.3.2. предусматривается предварительное осветление воды на радиальных или вертикальных отстойниках. Кроме этого предварительное осветление воды может осуществляться с использованием гидроциклонов и тонкослойных отстойников, устанавливаемых на водозаборных сооружениях. Часто предварительное осветление воды осуществляется без коагуляции примесей воды.

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться: