Очистные сооружения. Обработка воды
Характер необходимых операций по обработке воды природного источника определяется путем изучения ее качества. Иногда очистные сооружения выполняют работу по устранению какого-либо определенного недостатка природной воды или целого комплекса недостатков, а также могут выполнять задачу искусственного придания воде новых свойств, необходимых потребителю.
Любая возлагаемая на очистные сооружения задача сводится к следующим основным группам:
- устранение веществ, обусловливающих цветность воды, - обесцвечивание воды;
- уничтожение содержащихся в воде бактерий (в том числе болезнетворных) - обеззараживание воды;
- удаление из воды содержащихся в ней взвешенных веществ (нерастворимых примесей), что обусловливает снижение ее мутности; этот процесс носит название осветления воды;
- удаление из воды катионов кальция и магния - умягчение воды;
- снижение общего солесодержания в воде - обессоливание воды.
Опреснение воды - это частичное обессоливание воды до остаточной концентрации солей не более 1000 мг/л.
Не исключаются случаи осуществления удаления отдельных видов солей (обескремнивание, обезжелезивание и т. п.).
В зависимости от характера использования воды зависит степень необходимой глубины ее осветления, обесцвечивания и обессоливания.
В некоторых случаях очистные сооружения выполняют функции удаления растворенных в воде газов - дегазация, устранения запахов и привкусов природной воды и др.
Для достижения требуемого значения рН, придания воде свойств стабильности и т. п. в соответствии с требованиями производственных потребителей, условиями эксплуатации водопроводов или для успешного проведения операций по самой очистке воды, необходима ее специальная обработка.
К процессам очистки воды относятся такие операции по обработке воды, как: устранение мутности, цветности, удаление планктона, бактерий и избыточного количества растворенных солей. Операции, целью которых является придание воде свойств, необходимых для предотвращения коррозии трубопроводов, успешного протекания коагулирования воды и т. п., такие как стабилизация воды, поддержание требуемого значения рН и другие, к процессам очистки воды не относятся. Понятие "обработка" воды более обширно в отличие от понятия "очистка" воды, которая представляет собой частный случай ее обработки.
По желанию некоторых потребителей очистные сооружения должны решать комплексно несколько из указанных задач, такие как осветление, обесцвечивание, устранение запахов и привкусов воды, а иногда одновременно и ее умягчение в хозяйственно-питьевых водопроводах, использующих речную воду.
Путем использования различных технологических приемов осуществляется разрешение всех поставленных перед очистными сооружениями задач. Таким образом, путем отстаивания и фильтрования можно добиться осветление воды. При этом отстаивание может быть простым механическим, когда очищаемая вода проходит через специальные бассейны (отстойники) с весьма малой скоростью. Размеры взвешенных частиц оказывают влияние на их осуждение: чем мельче частицы, тем больше времени потребуется для их осаждения. Причем коллоидные частицы способны находиться во взвешенном состоянии неопределенно долгое время. С целью их осаждения и для ускорения процесса осаждения взвеси используют коагулирование. Для этого в воду, которую необходимо подвергнуть осветлению, помещают химические реагенты (коагулянты), способствующие связыванию частиц, обусловливающих мутность, в крупные хлопья, за счет чего и ускоряется их выпадение в отстойниках.
В некоторых случаях для глубокого осветления воду, прошедшую через отстойники, направляют на фильтры, где она, проходя через слои фильтрующего материала, дополнительно осветляется. Эта двухступенчатая система осветления часто используется в процессе очистки речной воды, которую используют в питьевом водоснабжении.
Также с целью задержания взвешенных веществ находящихся в воде используют специальный метод осветления, при котором вода после коагулирования пропускается через слой взвешенных хлопьев, выпадающих в результате в осадок. При этом коагулирование одновременно способствует повышению эффективности процесса фильтрования воды.
С помощью коагулирования воды с последующим ее отстаиванием и фильтрованием возможно осуществить также и обесцвечивание воды.
В случаях, если производство не требует прозрачной воды, будет достаточно освобождение ее лишь от наиболее крупных взвешенных частиц, а также плавающих предметов. При этом используют грубую механическую очистку воды - процеживание, большей частью осуществляемое в водоприемных сооружениях, где для этой цели устанавливаются решетки и сетки.
При коагулировании и фильтровании одновременно с осветлением вода в значительной степени освобождается от бактерий, за счет чего повышается ее качество с санитарной точки зрения.
Обеззараживание (дезинфекция) воды представляет собой специальную операцию по уничтожению содержащихся в воде бактерий, в частности болезнетворных. В этом случае применяют хлорирование или озонирование и бактерицидное облучение воды.
С целью улучшения качества воды также используются и такие операции как умягчение, обессоливание, дегазацию и др. Затем рассматриваются процессы очистки воды, типы сооружений, необходимых для их осуществления, и схемы очистных станций.
Наши партнеры: