|
| |
|
Главная » Публицистика 0 ... 78 79 80 81 82 83 84 ... 159 пает прежде всего в смеситель /, куда вводится раствор реагентов (заготовляемых в помещении реагентного хозяйства 2), необходимых для коагулирования, и где происходит их смешение с водой. Из смесителя вода поступает в камеру хлопьеобразования 3, где происходит формирование хлопьев коагулянта, и затем проходит последовательно через горизонтальные отстойники 4 и фильтры 5. Пройдя фильтры, осветленная вода поступает в резервуар чистой воды 6. В трубу, подающую в него воду, вводится хлор из хлорагорной 7. Необходимый для обеззараживания воды контакт ее с хлором обеспечивается в резервуаре 6. В некоторых случаях хлор в воду подают дважды: перед смесителем (первичное хлорирование) и после фильтров (вторичное хлорирование). Сооружения для коагулирования и осветления воды одновременно осуществляют и обесцвечивание воды. Представленная схема может рассматриваться как общая принципиальная схема очистных сооружений для речной воды, подаваемой в хозяйственно-питьевые водопроводы. Вместо горизонтальных отстойников 4 могут быть использованы вертикальные отстойники со встроенными в них камерами хлопьеобразования или осветлителя (со взвешенным осадком); в последнем случае отпадает элемент 3. При одноступенчатой схеме очистки воды ее осветление осуществляется на фильтрах или в контактных осветлителях (без использования отстойников). Для схемы с самотечным движением воды в очистных сооружениях следует наиболее целесообразно использовать рельеф местности в целях уменьшения строительной стоимости их (путем уменьшения требуемого заглубления отдельных сооружений и, следовательно, объема земляных работ, снижения стоимости фундаментов и т. п.). Поэтому при проектировании очистных сооружений предварительно составляют так называемую «высотную схему станции», уточняемую в дальнейшем. Высотная схема устанавливает взаимосвязь между уровнями воды и характерными отметками .отдельных элементов очистной станции. Схему составляют, задавшись отметкой наивысшего уровня в резервуаре чистой воды. Приближенно принимая обычные (по опыту) потери напора в отдельных сооружениях и в соединяющих их трубах, вычисляют требуемые отметки уровней воды в остальных сооружениях, В отдельных случаях приведенная основная схема очистных сооружений хозяйственно-питьевых водопроводов может быть дополнена устройствами для устранения запахов и привкусов воды, для ее умягчения и др. Схемы обработки подземных вод для хозяйственно-питьевых водопроводов в ряде случаев более просты, так как включают лишь сооружения для обеззараживания воды. При использовании подземных вод большой жесткости или содержащих железо схемы их обработки включают сооружения для умягчения или обезжелезивания воды. Схемы очистки и обработки воды для нужд производства весьма разнообразны, как и требования к качеству воды, предъявляемые различными производственными потребителями. Для ряда потребителей эи схемы весьма просты, как, например, схемы грубого осветления воды. Некоторые же производственные потребители требуют воду такого качества, какой вообще нет в природных источниках. В этих случаях приходится применять сложные схемы, предусматривающие использование различных физических и химических методов обработки природной воды для придания ей требуемых качеств. Глава 17 КОАГУЛИРОВАНИЕ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ КОАГУЛЯЦИИ § 82. ПРОЦЕСС КОАГУЛИРОВАНИЯ В практике очистки природных вод для целей водоснабжения коагулирование применяется весьма широко. Теоретические основы коагуляции излагаются в курсе «Химия воды и микробиология»*. Здесь дается лишь весьма краткое описание процесса коагулирования, используемого при осветлении и обесцвечивании воды. Наиболее часто применяемыми реагентами при коагулировании (коагулянтами) в настоящее время являются: сернокислый алюминий AI2 (804)3, железный купорос FeS04 и хлорное железо РеС1з- При введении в осветляемую воду сернокислого алюминия происходит его диссоциация: AI2 (504)3->2А1-Ь 350-, Далее имеет место ионный обмен катионов алюминия на катионы, сорбированные содержащимися в воде глинистыми частицами. В результате гидролиза оставшихся в избытке катионов алюминия происходит образование выпадающей в осадок гидроокиси алюминия: А1+ -Ь ЗН2О А1(0Н)з + ЗН+, Катионы водорода оказывают отрицательное влияние на протекание указанного процесса. Они реагируют с имеющимися в воде бикарбонатами: Н+ -f НСО СО2 -Ь Н2О. Если естественная щелочность воды для хода этой реакции недостаточна, то воду необходимо подщелачивать. Для этого в нее вводят известь или соду. Связывание водородных катионов идет в случае добавления извести по уравнению Н+ -f ОН- -v Н2О. а при добавлении соды по уравнению 2Н+ + СО- СО2 + ЩО» * См., например, Н. Ф. Возная. Химия воды и микробиология. М.., «Высшая школа», 1967. Некоторые виды обработки воды допускают использование схемы подачи воды через очистные сооружения под напором. При такой схеме отпадает необходимость в насосной станции второго подъема, и вода после очистки под оставшимся напором может поступать к потребителю. В этом достоинство напорных схем. Однако сопряженные с применением таких схем усложнение и удорожание конструкций очистных сооружений ограничивают их применение и делают их экономически оправданными обычно лишь при относительно небольших расходах очищаемой воды. Комплекс очистных сооружений должен быть запроектирован на расчетный расход, включающий максимальное суточное водопотребление снабжаемого объекта и собственные нужды станции. Очистные сооружения рассчитывают, как правило, на равномерную подачу воды в течение суток. При применении в качестве коагулянта хлорного железа реакция с образованием хлопьевидной взвеси Fe (ОН)з протекает аналогично описанным выше: РеС1з Fe+ -f SCI-; РеЗ+ + ЗНзО Ре(ОН)з + ЗН+. Хорошие результаты дает также применение железного купороса с одновременным хлорированием воды. Введение хлора облегчает процесс коагуляции и способствует окислению закисного железа. Сернокислый алюминий выпускается нашей промышленностью двух сортов: очищенный и неочищенный. Первый содержит не менее 40%, а второй - не менее 35,5% безводного АЬ (804)3. Этот коагулянт требует применения устройств, интенсифицирующих процесс его растворения. Необходимая доза коагулянта Д к устанавливается путем проведения технологического анализа воды используемого источника или на основании опыта эксплуатации очистных сооружений, работающих на воде данного источника. При отсутствии данных специального технологического анализа для предварительных ориентировочных подсчетов при проектировании сооружений для осветления воды доза коагулянта, считая на безводную соль AI2 (804)3, может быть принята в зависимости от мутности очищаемой воды по табл. V.I. Таблица VI
Меньшие значения дозы относятся к водам, содержащим грубодисперс-ную взвесь. При коагулировании воды для снижения ее цветности доза коагулянта AI2 (804)3 может быть определена по эмпирической формуле где Ц-цветность воды в градусах по платино-кобальтовой шкале. При коагулировании воды одновременно для ее осветления и обесцвечивания принимают большее значение дозы коагулянта из полученных по табл. V.1 и приведенной формуле. Определив требуемую дозу коагулянта дк мг/л и зная минимальную щелочность Щ мг-экв/л природной воды (обычно равную ее карбонатной жесткости), можно определить дозу извести ди, выраженную в СаО, необходимую для искусственного подщелачивания воды. Принимая резерв щелочности в 1 мг-экв/л, получим искомую дозу извести по формуле Ди = 28(0,0178 Дк - Щ + 1) мг/л или дозу соды МагСОз, если применять ее вместо извести: Дс = 53(0,0178 Дк - Щ 4- 1) мг/л. Здесь 28 и 53 - соответственно эквивалентные массы извести и соды; 0,0178--требуемое количество щелочи в мг-экв на 1 мг/л вводимого AI2 (804)з. На ход процесса коагуляции большое влияние оказывает качество 0 ... 78 79 80 81 82 83 84 ... 159 |
