Главная » Публицистика

0 ... 120 121 122 123 124 125 126 ... 159

В технике водообработки в основном применяется пленочные дегазаторы и для обескислороживания воды вакуумные (или термические). Барботажные дегазаторы применяются в виде исключения из-за сравнительно высокой эксплуатационной стоимости (расхода электроэнергии на компрессию воздуха).

При проектировании дегазаторов должны быть определены следующие величины: площадь поперечного сечения дегазатора, необходимый расход воздуха, площадь поверхности насадки, требуемая для достижения заданного эффекта дегазации.

Площадь поперечного сечения дегазаторов должна определяться по допустимой плотности орошения насадки, т. е. по расходу воды, приходящемуся на 1 м площади поперечного сечения дегазатора. При глубоком удалении из воды углекислоты (до 2-3 мг/л) на дегазаторах, загруженных кольцами Рашига (25X25X3 мм), допустимая плотность орошения насадки 60 ш1{ш-ч), удельный расход воздуха 15 м/м; на дегазаторах, загруженных деревянной насадкой из досок, соответственно 40 mV(m24) и 20 м/м; при обескислороживании воды на вакуумных де-газаторах допустимая плотность орошения насадки 5 м/(м2.ч).

Требуемая площадь поверхности насадок, загружаемых в дегазатор, определяется по формуле, приведенной в § 131. Там ж указаны методы определения остальных величин, входящих в эту формулу. Значения К находятся для каждого типа дегазаторов по соответствующим графикам.

§ 133. ФТОРИРОВАНИЕ И ОБЕСФТОРИВАНИЕ ВОДЫ

Как показывают опыт использования для питьевых целей природных вод, содержащих фтор (F~), а также многочисленные специальные исследования, содержание фтора в воде не должно выходить за определенные пределы. Недостаток фтора в используемой воде вызывает распространение среди населения кариеса зубов (разрушение зубной эмали и дентина). Избыток фтора вызывает флюороз зубов, а в определенных условиях - и флюороз скелета.

В § 79 были приведены рекомендуемые пределы (верхний и нижний) содержания фтора в питьевой воде. Для соблюдения установленных норм необходимо или добавлять в подаваемую воду фтор или искусственно снижать его содержание в воде. Первая операция получила название «.фторирование», вторая - «обесфторивание». Обе они нашли достаточно широкое применение в современной практике очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Фторирование воды. В условиях умеренного климата рекомендуемое содержание фтора в воде лежит в пределах 0,9-1 мг/л.

Фторирование воды осуществляется путем добавления к ней - в определенных дозах - различных фторсодержащих веществ. Практическое применение получили кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, фтористый натрий и др.

Доза используемого реагента (в мг/л) может быть определена по формуле

г , 100 100

где п - коэффициент, равный 1 при введении реагента в очищенную воду и равный 1,1 при введении реагента перед фильтрами;

Подробнее см. А. А. Кастальский. Проектирование устройств для удаления из воды растворенных газов в процессе водоподготовки. М, Госстройиздат, 1957.

* Значения и Сф даны в специальной литературе.

а- требуемая концентрация фтора в питьевой воде; р--содержание в мг/л фтора в природной воде; k-содержание фтора в % в чистом веществе используемого реагента;

£7ф-содержание в % чистого фторсодержащего вещества в техническом продукте. При назначении схемы сооружений для фторирования воды необходимо учитывать как специфические свойства природной воды данного источника, так и характер процессов ее обработки (кроме фторирования) с учетом специфических свойств реагентов, используемых для фторирования.

Установка для фторирования обычно включает сооружения для приготовления раствора реагента, его дозирования и смещения с обрабатываемой водой. Для растворения реагента могут быть использованы различные конструкции растворных баков, а также сатураторы. Дозирование раствора реагента осуществляется при помощи дозировочных бачков, а также различными типами дозаторов. В зарубежной практике распространено также дозирование реагента в виде сухого порошка.

Обесфторивание воды. Обесфторивание воды может быть отнесено к достаточно сложным и дорогим процессам обработки воды.

Для обесфторивания применяются: 1) метод ионного обмена с использованием анионитов, селективных в отношении фтора (в частности, активированной окиси алюминия или гидроксилапатита);

2) метод сорбции с использованием свежевыделенных осадков (гидроокись алюминия или магния).

Ход процесса обесфторивания по первому методу при условий, что активированная окись алюминия при регенерации заряжена сульфатными ионами, может быть описан уравнениями:

f Ан]2 SO4 + 2F- 2 [Ан] F + S0-; [ah]2s04-f 2HC0f 2 [Ан] НСО -f SOj".

Этот процесс имеет то преимущество, что не приводит к ухудшению остальных показателей качества воды.

При этом необходимо, что содержание в воде сульфатных ионов не превысило допустимой нормы (500 мг/л).

Обесфторивание воды по первому методу осуществляется на напорных или открытых ионообменных фильтрах с дренажем из щелевых колпачков. В качестве анионита используется активированная окись алюминия. Фильтрующий слой активированной окиси алюминия (крупность 1-3 мм) в напорных фильтрах должен иметь высоту 2 м (при содержании в воде не более 5 мг/л фтора) или 3 м (при содержании в воде 8-10 мг/л фтора). В открытых фильтрах соответствующая высота слоя фильтрующего материала будет 2 и 2,5 м.

Фильтрующая загрузка укладывается на слой кварцевого песка (крупностью 2-4 мм) толщиной 10-15 см, располагаемого непосредственно над дренажной системой.

Скорость фильтрования рекомендуется принимать равной 6 м/ч для нормальной работы и не более 8 м/ч при выключении части фильтров на регенерацию.

Продолжительность периода полезной работы фильтра (в ч)

Т -- ,

(Сисх ср)

где Н и (О-соответственно высота слоя фильтрующей загрузки в м и площадь фильтров в м; Е - рабочая емкость поглощения фтора сорбентом (900-

1000 г фтора на 1 м сорбента); q - расход фильтруемой воды в м/ч; Сисх и Сер-соответственно содержание фтора в исходной воде и среднее его содержание в фильтрате (за время Т) в г/м; приближенно Сср=0,4 Спред, где Спред - предельно допустимое содержание фтора в обрабатываемой воде.

Регенерация фильтра производится раствором сернокислого глинозема крепостью 1-1,5% [по А12(504)з]. Перед регенерацией фильтр выключается из работы и производится взрыхление его фильтрующей загрузки [путем подачи обратного тока воды с интенсивностью 4- 5 л/(с-м2) в течение 15 мин].

Рекомендуется заготовлять 10-17%-ный раствор А12(804)з и подавать его на фильтр эжектором, где он будет разбавляться рабочей водой до требуемой крепости.

Расход сернокислого глинозема на одну регенерацию составляет

уТ(Сиех-Сер) Д

где Д-доза АЬ (804)3 в г на 1 г задерживаемого фильтром фтора (составляет 40-50 г); b -содержание АЬ(804)3 в техническом продукте (в %). Подача раствора при регенерации осуществляется сверху вниз со скоростью 2-2,5 м/ч.

Наконец, после регенерации проводится отмывка водой загрузки фильтра от раствора и оставшегося в ее толще фтора [снизу вверх с интенсивностью 4-5 л/ (с • м) ].

§ 134. СТАБИЛИЗАЦИЯ ВОДЫ

Стабильной называют воду, не вызывающую коррозии поверхностей, с которыми она соприкасается, и не выделяющую на этих поверхностях осадка карбоната кальция.

Нестабильными бывают как природные воды, так и вода после ее обработки на очистных сооружениях.

Степень стабильности воды можно оценивать несколькими способами (ГОСТ 3313-46). Экспериментальное определение стабильности воды сводится к тому, что исследуемую воду встряхивают вместе с введенным в нее карбонатом кальция в течение 1-2 ч на специальной машине. При этом до и после встряхивания замеряют общую щелочность воды или рН. Сущность этих испытаний заключается в том, что если в воде имеется избыток свободной углекислоты (признак коррозийности воды), то такая вода будет переводить часть соприкасающегося с ней карбоната кальция в бикарбонат кальция. Это приведет к повышению общей щелочности и рН воды. Если же, наоборот, вода представляет собой пересыщенный раствор карбоната кальция, то последний выделится на зернах карбоната кальция, введенного в воду перед ее встряхиванием. При этом общая щелочность воды и ее рН понизятся.

Значения показателя стабильности, согласно ГОСТ 3313-46, выражаются следующим образом:

Со = - или Св = --- ,

РПнас

0 ... 120 121 122 123 124 125 126 ... 159