Очистка воды на водопроводных станциях
Очистка воды на водопроводных станциях производится с целью освобождения воды от взвешенных и коллоидных примесей для улучшения ее ор-ганолептических свойств (прозрачность, цветность); а также значительного снижения количества находящихся в воде бактерий, простейших, гельминтов.
Очистка проводится в несколько этапов.
1) Коагуляция. Заключается в укрупнении (коагуляции) частиц, взвешенных
в воде. Это делается для ускорения осаждения частиц примесей, так как
скорость оседания частиц зависит от их размера. Для коагуляции в воду
добавляют коагулянты, например, сульфат натрия (глинозем) - А1г(804)з.
Он вступает в реакцию с гидрокарбонатами Са и М§ с образованием гид-
роксида алюминия, который выпадает в осадок соединившись с частичка
ми примесей и частично бактериями с образованием хлопьев.
А12(804)з + 3 Са(НСОз)2 = 2А1(ОН)з4 + ЗСа804 + 6С02 Подбирают оптимальную дозу коагулянта, так как его количество зависит от химического состава воды, количества взвешенных примесей и тд. Обычно она находится в переделах 40-60 мг/л.
2) Отстаивание. Производится в отстойниках, через которые вода непрерывно движется с маленькой скоростью. При отстаивании частички примесей, особенно укрупненные в результате коагуляции, оседают на дно.
3) Фильтрация. Производится через фильтры. Применяются быстродействующие (скорые) фильтры. В качестве фильтра может выступать слой песка определенной толщины (скорые песчаные фильтры), комбинация песка с гравием, антрацитом. Кроме песчаных фильтров применяются фильтры АКХ, контактные осветлители и др.
После очистки воды проводят ее обеззараживание (см. соответствующий вопрос)
Дополнительные мероприятия по улучшению качества воды.
- Фторирование и дефторирование
- Опреснение
- Умягчение
- Обезжелезивание
1) Фторирование и дефторирование
Фторирование воды осуществляется при концентрации фтора в воде в среднем ниже 0.5 мг/л (так как при этом значительно возрастает частота возникновения кариеса среди детей и взрослых).
Методика: Для фторирования воды применяют фторид натрия, крем-нефтористый аммоний, кремнефтористый натрий. Вводят соединения фтора в воду после ее коагуляции и фильтрации. Кроме системного фторирования водопроводной воды возможно фторирование воды в детских учреждениях, школах.
Дефторирование воды показано при концентрации фтора в воде в среднем свыше 1.5 мг/л (так как при этом возникает флюороз зубов).
Методика: Дефторирование осуществляется на специальных установках путем осаждения избытка фтора или фильтрации воды через активную окись алюминия или анионообменные смолы, которые извлекают фтор из воды.
2) Опреснение воды
Опреснение - это удаление из воды избытка минеральных солей. Опреснению подвергают морскую воду, высокоминерализованные подземные воды'. Методика:
1. Метод дистилляции (перегонки). Воду испаряют, а пар затем конденсируют. При этом образуется дистиллированная вода, которую затем разбавляют исходной, так как дистиллированная вода вообще не содержит минеральных солей и не пригодна для питья.
2. Метод ионного обмена. Осуществляется с помощью ионообмен-ников. Сначала воду пропускают через фильтр, загруженный катионитом, затем - анионитом. При этом минеральные соли (ионы) поглощаются.
3. Метод электродиализа. Суть метода заключается в том, что катионы и анионы минеральных солей, содержащихся в воде перемещаются к погружаемым в воду электродам под действием электрического поля .
4. Метод замораживания. Основан на том, что при замораживании сначала замерзает пресная вода, превращаясь в лед, а соленая вода остается внизу.(подо льдом). Используют естественный холод и холодильные установки.
3) Умягчение воды.
Умягчение применяется для жесткой воды, то есть воды, содержащей повышенное количество солей кальция и магния (свыше 7 мг-экв/л). Жесткая вода не пригодна для промышленных и бытовых целей (неудобна для мытья и стирки, портит котлы на производстве и тд.)
Методика:
1. Фильтрация воды через слой ионитов с обменом ионов Са и М§ на ионы N3 и Н
2. Кипячение воды также дает некоторое ее умягчение.
4) Обезжелезивание воды.
Используется для удаления из воды избытка железа, которое ухудшает ее
органолептические свойства (вкус, цвет, прозрачность). Избыток железа чаше всего содержится в артезианских водах.
Методика: Принцип заключается в окислении растворимых соединений железа, находящихся в воде (при пропускании через нее воздуха, обогащенного кислородом) в нерастворимые, которые выпадают в осадок при отстаивании.
К методам улучшения качества питьевой воды можно отнести и озонирование, которое применяется для обеззараживания воды. При озонировании воды улучшаются ее органолептические свойства. Подробнее см. соответствующий вопрос.
