Обеззараживание і знешкодження з иcпользованием окислювачів природних, стічні води та його осадков

1. Способи знезараження води, роль окислювачів у водопідготовці.

2. Знезаражування хлором.

3. Хлорування води порошкообразными хлорсодер;

жащими реагентами і диоксидом хлора.

4. Хлорування води гипохлоритом натрію.

5. Хлорування води прямим електроліз.

6. Перехлорирование і дехлорирование, з аммонизацией.

7. Озонування воды.

8. Знезаражування води в бактерицидних установках.

9. Застосування окислювачів і сорбентів для дезодорации.

води та видалення токсичних веществ.

10. Використання окислювачів при знезаражуванні.

стічні води.

10.1. Роль окислювачів в доочистке стічні води.

10.2 Застосування окислювачів при доочистке.

10.3 Знезаражування стічних вод мовби.

11. Споруди знезараження і знешкодження.

осадков.

12. Використана література.

Способи знезараження води, роль окислювачів в водоподготовке.

Знезараженням води називається процес знищення що є там мікроорганізмів. До 98% бактерій затримується у процесі очищення води. Але навіть серед решти бактерій, і навіть серед вірусів можуть бути патогенні (хвороботворні) мікроби, знищення яких потрібна спеціальна обробка води. За повної очищенні поверхневих вод знезаражування потрібно завжди, під час використання підземних вод тільки тоді ми, коли мікробіологічні властивості вихідну воду постійно цього вимагають. Для профілактичного знезараження і методи обробки води в аварійних ситуаціях споруди знезараження необхідні усім станціях підготовки господарсько-питних вод.

Для знезараження використав основному два методу — обробку води сильними окислювачами і вплив на воду ультрафіолетовими променями. Крім названих можна необхідний ефект отримати фільтруванням води через ультрафильтры, обробкою ультразвуком, шляхом кип’ятіння води. Задля чистоти поверхневих вод майже застосовують окислювачі - хлор, хлорсодержащие реагенти, озон; для знезараження підземних вод можна використовувати бактерицидні установки; для знезараження невеликих порцій води — перманганат калію, перекис водню. Надійним засобом знищення мікробів є кип’ятіння води.

При подачі в воду окислювачів значну її витратиться на окислювання органічних і спроби деяких мінеральних речовин. Через війну знижуються кольоровість води, і навіть интенсивнось присмаків і запахів, ефективніше проходитиме процес наступної коагуляції домішок. Швидкість процесу знезараження зростає зі підвищенням температури води зв переходом реагенту в недиссоциированную форму. Виважені речовини надають негативний вплив, оскільки перешкоджають контакту мікробів з реагентом.

Якщо окислювач використовується лише знезараження, він подається в воду перед резервуаром чиста, де забезпечується протягом необхідного часу контакту; якщо цієї мети обробки — окислювання органічних речовин, то реагент подається в воду перед очисними спорудами. Хороші результати дає двоступенева обробка, коли частина реагента-окислителя — подається до, частина — після очисних споруд.

Знезаражування хлором.

Хлор — отрутний газ зеленувато-жовтого кольору, з різким ядушливим запахом, в 2,45 разу тяжчий за повітря. Розчинність хлору у питній воді збільшується зі зниженням температури і підвищення тиску; при атмосферному тиску і температурі 20° З розчинність С12 становить 7,29 г/л. При низької температури і високому тиску (-34,6° З при атмосферному тиску, або 0,575 МПа при 15° З) хлор сжижается. Щоб запобігти випаровування рідкий хлор зберігається під тиском 0.6…0.8 МПа з балонах чи бочках (контейнерах).

Заводи поставляють хлор в балонах масою до 100 кг й у контейнерах масою до 3000 кг, соціальній та залізничних цистернах місткістю 48 т. При добавку в воду хлору відбувається його гідроліз.

Cl2 + H2O? HClO + HCl.

Частина хлорнуватистої кислоти НСlO диссоциирует із заснуванням гипохлоритного іона OCl. За наявності воді аміаку утворюються моноі дихлорамины:

HClO + NH3? NH2Cl + H2O.

HClO + NH2Cl? NHCl2 + H2O.

Основними обеззараживающими речовинами є Сl2, НСlO, OCl, NH2С1 і NHCl2, їх називають активним хлором. У цьому Cl2, HClO і OCl утворюють вільний хлор, хлорамін і дихлорамин — пов’язаний хлор. Бактерицидность хлору більше при малих значеннях рН, тому воду хлорують до введення подщелачивающих реагентів.

Необхідна доза хлору визначається з урахуванням експериментально побудованої кривою хлоропоглощаемости води. Оптимальною вважається доза, яка за заданому часу контакту забезпечить у питній воді необхідну концентрацію залишкового хлору — для господарсько-питних вод 0,3… 0,5 мг/л вільного хлору при часу контакту 30 мін або 0,8 … 1,2 мг/л пов’язаного хлору при часу контакту 60 хв.

За відсутності даних технологічних пошуків дозу хлору приймають для знезараження поверхневих вод 2… 3 мг/л, для підземних 0,7 … 1,0 мг/л.

Хлорування рідким хлором є найширше застосовуваним методом знезараження води на середніх і великих водоочисних станціях.

Через малої розчинності рідкого хлору що надходить реагент попередньо випаровується. Потім хлор-газ розчиняють у малих кількості води, отримувану хлорну воду перемішують з оброблюваної водою. Дозування хлору відбувається у фазі газоподібного речовини, відповідні газодозаторы називаються хлораторами. Насправді застосовують як напірні, і вакуумні хлораторы. СНиП 2.04.02−84 потребує останніх, бо за вакуумних хлораторах менше небезпека влучення хлор-газа у повітря приміщень. Є хлораторы пропорційного та сталого витрати, і навіть автоматичні хлораторы, підтримують у питній воді задану концентрацію залишкового хлору.

У Росії її найширше використовують вакуумні хлораторы постійного витрати ЛОНИИ-100 продуктивністю до 85 кг/ч С12.

Для випаровування хлору балон чи контейнер встановлюють на ваги і відкривають вентиль. Обсяг хлор-газа вже з балона при кімнатної температурі становитиме 0,5… 0,7 кг/ч, з однієї контейнера — 3 кг/ч на 1 м² поверхні. З'їм хлору можна приймати значно більшу підігрівом балонів теплою водою чи повітрям. Тому на згадуваній великих станціях використовують спеціальні испарители хлору як боксу, куди встановлюють балон чи контейнер і подається тепла вода чи підігрітий повітря.

Хлор-газ вступає у проміжний балон, де затримуються краплі води та інші домішки. Повніша очищення газу відбувається у фільтрі, який заповнений стекловатой, замоченной в сірчаної кислоті. Редуктор забезпечує постійне тиск у системі; вимірювальне пристрій як діафрагми і ротаметра забезпечує контроль і регулювання кількості подаваного хлору. Продуктивність хлоратора залежить від застосовуваного ротаметра: при РС-3 до 10 кг/ч, при РТ-5 до 20 кг/ч і за РС-7 до 85 кг/ч. Приготування хлорним води відбувається у смесителе. Необхідний вакуум створюється эжектором, з якого хлорне вода подається в оброблювану воду. Включенням в схему регулювання аналізатора залишкового хлору можна автоматично підтримувати задану концентрацію хлору в очищеної воді за умов зміни властивостей котра надходить води.

Хлорне господарство водоочисної станції міститься у окремому будинку, де сблокированы склад хлору, испарительная зв хлораторна.

Видатковий склад хлору відділений від інших приміщень глухим муром без отворів. Склад може міститися і в самостійному будинку. У разі там зазвичай володіють і испарительную, причому хлораторна перебуває у основному блоці водоочисних споруд. Ємність витратного складу хлору має перевищувати 100 т. Рідкий хлор зберігається складі в балонах чи контейнерах, при добовому витратах хлору більше однієї т — в танках місткістю до 50 т з постачанням хлору в залізничних цистернах.

Склад поселяють у наземному чи полузаглубленном будинку з цими двома виходами з протилежних сторін будинку. У приміщенні складу необхідно мати ємність з нейтрализационным розчином сульфата натрію до швидшого занурення аварійних контейнерів чи балонів.

Якщо трубопровід хлор-газа розташований поза будинком, виході з випарника потрібно установка вакуумного клапана, що виключає можливість конденсації газу при низької температури навколишнього повітря. Трубопроводи рідкого і газоподібного хлору виготовляють з сталевих безшовних труб діаметром до 80 мм, розрахованих на робочий тиск 1,6 МПа. Усередині приміщення хлоропровод розміщують на стінах чи естакадам на кронштейнах, поза будинком — на эстакадах, передбачаючи захист трубопроводу від сонячних променів.

У хлораторных встановлюють дозатори хлору із необхідною арматурою і трубопроводами. Хлораторные (хлордозаторные) можуть міститися у основному корпусі станції або у будинку хлорного господарства. Приміщення хлораторной має бути відокремлена з інших приміщень глухим муром без отворів плюс два виходу, причому них через тамбур. Усі двері повинні відкриватися назовні, у приміщенні мусить бути примусова вытяжная вентиляція.

Трубопроводи хлорним води роблять з коррозионностойких матеріалів. У приміщенні трубопровід встановлюють в каналах в валу чи кронштейнах, поза будинком — в підземних каналах чи футлярах з коррозионностойких труб.

Хлорування води порошкообразными хлорсодержащими реагентами і диоксидом хлору.

На малих станціях і водоочисних установках часто доцільно відмовитися від використання рідкого хлору і застосовувати тверді, порошкообразные речовини — хлорну вапно і гіпохлорит кальцію. Ці речовини менш небезпечні у спілкуванні, процес їх підготовки й подачі значно простіше — практично аналогічний застосуванню коагулянта.

Хлорну вапно отримують при обробці сухий, негашеним звести хлором. При контакту з повітрям і вологою хлорне вапно поступово розкладається.

2СаС12О+СО2+Н2О? СаСО3+СаС12+2НС1О.

тому реагент необхідно зберігати в сухому, вентилируемом поміщенні у закритою тарі.

Гіпохлорит кальцію утворюється під час насиченні вапняного молока хлором.

2Са (ОН)2+2С12? Са (С1О)2+СаС12+2Н2О.

Товарний продукт СаСl2O чи Са (С1O)2 розчиняють в растворном баці з механічним перемішуванням. Кількість баків щонайменше двох. Потім розчин розбавляють в расходном баку до концентрації 0,5… 1? і подають у воду дозаторами розчинів і суспензії.

З огляду на коррозионную активність розчину, баки слід виготовляти дерев’янний, пластмаси чи залізобетону, з коррозионностойких матеріалів (поліетилен чи винипласт) повинні прагнути бути також трубопроводи і арматура.

Діоксид хлору отримують безпосередньо на водоочисної станції хлоруванням хлорита натрію NaС1O2:

2NaClO2 + С12? 2С1O2+2NаС1.

Замість хлору можна щоб одержати ClO2 також можуть використовувати озон чи сoляную кислоту.

2NаС1O2 + O3 + Н2O? 2С1O2 + 2NаОН+O2;

5NaС1O2+4НС1? 4С1O2 + 5NаС1+ 2Н2O,.

СlO2 є отрутним, вибухонебезпечним газом з інтенсивним запахом, водний розчин її практично безпечний. У порівняні з Cl2 двоокис хлору має низку переваг — вища бактерицидность в лужної середовищі, активніше окисляє органічні речовини, може розкладати феноли, не надаючи у своїй воді хлорфенольного запаху, його присутність серед воді аміаку не знижує ефективності ClO2.

Хлорування води гипохлоритом натрію.

На водоочисних станціях, де добовий витрата хлору вбирається у 50 кг, де транспортування, збереження і підготовка токсичного хлору пов’язані з труднощами, можна для хлорування води використовувати гіпохлорит натрію NаСlO. Цей реагент отримують на станція у процесі електролізу розчину кухонної солі. Електролізна установка складається з бака концентрованого розчину солі (растворного бака), електролізної ванни (електролізера), бака-накопителя розчину гипохлорита, випрямляча і спільного блоку управління.

Растворных баків має не меншим двох, їх сумарний обсяг має забезпечити безперебійну роботу установки протягом 24-х год. При мокрому зберіганні солі обсяг растворных баків приймається з розрахунку 1,5 м³ на 1 т солі. Допускається зберігання солі складі в сухому вигляді, причому товщина шару солі має перевищувати 2 м.

У растворном баку виготовляється розчин, близька до насиченому −200…−310 г/л. Для перемішування застосовують механічні устрою зв циркуляційні насоси.

Електролізери може бути проточного чи непроточного типу. Найширше використовують останні. Вони уявляють собою ванну з установленою там пакетом пластинчастих електродів. Електроди, зазвичай графіт, приєднують до мережі постійного струму.

У електролізної ванній відбувається дисоціація солі, a також води. При включенні електролізера до мережі на аноді відбуватиметься окислювання хлоридів 2Сl — 2e? Cl2, потім їх одягнули гідроліз Сl2 + Н2O? НС1O+НC1. На катоді виділяється газ Н2, утворюється їдкий натр

Через війну реакції NаОН з НСlO утворюється гіпохлорит.

У межэлектродном просторі електролізера непроточного типу щільність електроліту у його насичення бульбашками газу буде набагато меншою, ніж у іншому обсязі ванни, тому відбуватиметься циркуляція розчину — між електродами висхідний, в іншої ванній спадне протягом електроліту. Циркуляція продовжиться до електролізу всього розчину кухонної солі. Потім електролізна ванна спорожняється і заповнюється нової порцією розчину NaCl.

Працюючи електролізера необхідно мінімізувати розпад освіченого NaClO. І тому слід процес електролізу проводити при низької температури і великий щільності струму на аноді, утримуючись від перемішування електроліту у ванні.

У СНД серійно виготовляються електролізери непроточного типу марки ЕВ. На станції необхідно мати щонайменше трьох електролізеров, які в сухому опалювальному приміщенні. У електролізної ванній би мало бути трубопроводи для водяного охолодження, над электролизером встановлюють парасолю витяжний вентиляції.

Концентрація робочого розчину солі в електролізної ванній приймається 100…120 г/л, висотну розташування електролізера має забезпечити надходження розчину NаСlO в бак-накопитель самопливом. Бак-накопитель поселяють у вентилируемом приміщення, дозування розчину гипохлорита в воду відбувається эжектором, насос-дозатором або іншими пристроєм на шляху подання розчинів і суспензий.

Хлорування води прямим електроліз.

Для електролітичного виготовлення бактерицидного хлору можна використовувати хлоридные іони, що у самої природної воді. Метод називається прямим електроліз, розроблена відповідна установка «Потік». Застосування установки можливо, за змісті у питній воді хлоридів щонайменше 20 мг/л зв загальної жорсткості трохи більше 7 мг-экв/л.

Установка «Потік» складається з вертикального електролізера, який фланцах приєднується до трубопроводу оброблюваної води. Рух води — знизу вгору. З іншого боку є блок харчування і замкнута система кислоти, призначена для змиву з електродів карбонатної плівки. У систему входять бак і кислотостойкий насос. Розміри електролізера 940×815×1590 мм, тиск у робочої камері - трохи більше 0,5 МПа, номінальна потужність 7,6 кВт. год, продуктивність 15…150 м3/ч.

Основною проблемою є освіту карбонатної плівки лежить на поверхні електродів, що знижує термін стабільної безперервної роботи установки. Для змиву плівки застосовується 3%-ный розчин НС1.

Якщо жорсткість оброблюваної води трохи більше 3…4 мг-экв/л, рекомендується спрямовувати всю воду через електролізер; при жорсткості 10…12 мг-экв/л — 10…12? води, які потім перемішується з іншим потоком.

Перехлорирование і дехлорирование, з аммонизацией.

Хлорування води з підвищеними дозами перед очисними спорудами називають перехлорированием. Метод застосовується у умовах, коли мікробіологічні властивості води швидко й у великих межах змінюються, і навіть за високої кольоровості природної води, великому змісті у питній воді органічних речовин і планктону. Перехлорирование використав системах технічного водопостачання як проти освіти біологічної плівки. Доцільність застосування перехлорирования в системах господарсько-питного водопостачання вирішити з урахуванням технологічних досліджень, і аналізів. У цьому треба особливо брати до уваги можливість освіти хлорорганічних сполук (тригалогенметанов). Це результат хлорування води, що містить багато. органічних речовин. Тригалогенметаны (хлороформ та інші сполуки) — канцерогенні речовини, зміст що у питну воду у багатьох країнах нормується стандартом. Зокрема, Всесвітня асоціація охорони здоров’я рекомендує норму 30 мг/л. Щоб запобігти освіти хлорорганічних речовин для підготовки господарсько-питних вод рекомендується відмовитися від уведення хлору до очисних споруд (первинне хлорування), замінити С12 на ClO2 чи О3, використовувати окислювачі в комбінації з сорбентами. Наприклад, за схемою: О3 — активний вугілля — вторинне хлорування.

Задля більшої необхідного умісту у воді залишкового хлору після перехлорировання, соціальній та інших випадках необхідно воду дехлорировать. Для цього він застосовують фізичні і хімічні способи.

При фізичних засобах надлишок активного хлору виділяється із води сорбентами чи аэрированием. Використовують вугільні фільтри з товщиною шару вугілля 2,5 м при швидкості фільтрування 20…25 м/ч. Аэрирование дає позитивні результати при рН.

При хімічному дехлорировании надлишковий активний хлор пов’язують із сульфитом натрію чи двоокисом сірки.

Як відомо, хлораміни проти молекулярным хлором органолептически менш відчутні, їхня цілющість більш довгострокове, за наявності у питній воді фенолів де вони утворюють хлорфенольных запахів. Для цього він іноді доцільно хлорувати з аммонизацией, т. е. подати законопроекти до воду додатково до хлору аміак. Технологія аммонизации води аналогічна хлоруванню рідким хлором. Аміак також прибуває до станції в балонах в скрапленому вигляді. При реакції NH3 з хлорнуватистої кислотою у питній воді утворюються моноі дихлорамины. Слід враховувати, що добавкою аміаку можна заощадити до 60? хлору, витраченого для знезараження. NH3 і Cl2 перемішуються в пропорції 1:4…1:10.

Якщо мета аммонизации — запобігання утворенню хлорфенольного запаху, аміак додається в воду за 2… 3 хв до запровадження хлору (переаммонизация), якщо цель—снижение інтенсивності хлорного запаху і присмаку, і навіть продовження бактерицидного дії хлору, то аміак додається після хлорування (постаммонизация).

Озонування води.

Озон (О3) -сильніший окислювач, ніж діоксид хлору чи вільний хлор. У природі озон утворюється з кисню у верхніх шарах атмосфери під впливом сонячної радіації. Температура випаровування озону при 0,1 МПа становить — 111,9°С, температура плавлення у своїй ж тиску — 192.5? З. Розчинність Оз у питній воді при 0 °C і атмосферному тиску становить 1,09 г/л. Розчинність Оз швидко знижується на підвищення температури і за 60 °C практично дорівнює нулю. Маса 1 л газу — 2,144 р.

Синтетичним шляхом озон отримують при коронному (тихому) розряді, що утворюється у вузькому шарі повітря між електродами високої напруги (5…29 кВ) при атмосферному тиску. Відповідні апарати називаються генераторами озону чи озонаторами. Насправді застосовують озонатори двох типів з пластинчастими електродами зв циліндричні озонатори з трубчастими електродами.

Коронний розряд супроводжується виділенням теплоти, тому озонатори повинні прагнути бути обладнані системою водяного охолодження. Вихід озону залежить від температури повітря, подаваного до області коронного розряду. Бо з підвищенням температури збільшується розпад Оз, то подаваний повітря може бути холодним, і навіть чистим і сухим. Зазвичай, вихід озону становить 10…20% від вмісту у повітрі кисню.

Озонаторная установка складається з вузла підготовки повітря, озонатора, контактної камери, й трансформатора. Витрата електроенергії отримання озону, а цим собівартість озонування великою мірою залежить від підготовки повітря. У процесі підготовки повітря очищається, сушиться і охолоджується. У середовищі сучасних озонаторах на виготовлення 1 кг О3 витрачається 20…30 кВт.год. електроенергії, із яких озонатор доводиться 14…18 кВт.год. Необхідна кількість повітря отримання 1 кг озону становить 70…80 м3.

Осушення повітря відбувається у одну стадію за високого тиску чи стадії за низького тиску.

У першому випадку тиск повітря становить 0,5 … 1,0 МПа. Повітря пропускають через теплообмінник з водяникам охолодженням і автоматичну сушилку, яка була фільтр, заповнений адсорбентом (наприклад, активованим оксидом алюмінію).

Двостадійна сушіння відбувається під тиском що надходить повітря приблизно 0,07 МПа і й у озонаторных установок великий продуктивності. У разі між водяником теплообмінником і автоматичної сушаркою встановлено охолоджувач другого ступеня — фреоновая холодильна установка.

Озонування води залежить від її перемішуванні з озоновоздушной сумішшю в контактних камерах бреши часу контакту 5…20 хв. О3 належить до малорастворимым газам, тому технологія диспергирования озоновоздушной суміші в води і конструкція контактної камери яких багато важать для ефективне використання і тенденції зниження втрат озону. Способи диспергирования озоновоздушной суміші можна класифікувати у трьох групи: подача газу контактні колони через пористі плити (труби) чи перфоровані труби; використання эжекторов; застосування механічних турбін та інші диспергирующих пристроїв механічного дії. Найширше застосовують способи першої групи, причому контактні колони зазвичай противоточного типу — оброблювана вода подається згори донизу, озон знизу вгору.

Озон універсальний реагентом, оскільки не може бути використана для знезараження, знебарвлення, дезодорації води, видалення заліза і марганцю. Озон руйнує сполуки, не підлягають впливу хлору (феноли). Озон не надає воді запаху і присмаку. Заодно він має сильними коррозионными властивостями, токсичний. Дозволене зміст О3 повітря приміщень 0,0001 мг/л. Озон може руйнувати деякі органічні речовини, не окисляя їх остаточно. У результаті трубопроводі озонованою води може підвищуватися інтенсивність бактеріальної життєдіяльності. Головна вада озону — короткочасність дії, відсутність залишкового озону. Отже О3, спочатку використаний замість хлору для знезараження води зв подаваний в води кінці технологічної схеми, дедалі більше використовують як речовина очищення води.

У разі озон подається в воду до основних очисних споруд, причому знезаражування виконується або тільки хлором, або воду хлорують після знезараження озоном для освіти у воді необхідного залишкового хлору.

Ефективність озонування залежить кількості і властивостей забруднюючих воду речовин, від дози О3, температури і рН води, від застосовуваного методу диспергирования озоновоздушной суміші в воду.

Доза озону і оптимальну схему озонування визначаються з урахуванням попередніх технологічних досліджень. За відсутності відповідних даних СНиП рекомендує для озонування підземних вод приймати дозу О3 0.75…1.0 мг/л, для озонування профильтрованных вод — 1… 2 мг/л.

Озонування використовують і для доочищення стічні води. У цьому розрахункова доза О3 приймається 2 … 4 мг на 1 мг забруднювача (нафтопродуктів, фенолів, ПАР).

При доочистке біологічно очищених міських стічних вод мовби з дозою озону 20 мг/л ГПК знижується на 40%, БПК5 на 60…70%, ПАР на 90?, забарвлення води на 60?. Одночасно відбувається знезаражування води.

У світовій практиці найбільшу відомість і торгівлі поширення набули французькі озонатори фірми «Трейлигаз».

Знезаражування води в бактерицидних установках.

Ультрафіолетові промені довжиною хвиль 220−280 їм діють на бактерії згубно, причому максимум бактерицидного дії відповідає довжині хвиль 260 нм. Ця обставина використовують у бактерицидних установках, виділені на знезараження переважно підземних вод. Джерелом ультрафіолетового проміння є ртутно-аргонная чи ртутно-кварцова лампа, встановлювана в кварцовому чохлі у центрі металевого корпусу. Чохол захищає лампу від контакту із жовтою водою, але вільно пропускає ультрафіолетові промені.

Знезаражування відбувається в час перебігу води у просторі між корпусом і чохлом за безпосередньої вплив ультрафіолетового проміння на мікробів. Тому його присутність серед воді зважених речовин, поглинаючих світлове випромінювання, а знижує ефективність знезараження. Необхідна також стала чистка зовнішньої поверхні кварцевого чохла від осаждающегося осаду. І тому є подовжні щітки, наведені у обертання турбіною.

Ультрафіолетове випромінювання діє миттєво, тому контактні басейни непотрібні. У той самий час випромінювання не надає воді залишкових бактерицидних властивостей, і навіть запаху чи присмаків. Бактерицидна установка вже не потребує реагентах, вона компактна, управління її роботою можна легко автоматизувати.

У СНД серійно випускаються бактерицидні установки ОВ-1П, ОВ-50 і ОВ-150. Установки складаються з камери опромінення, пускового пристрої і електричної сигнализационно-контрольной системи.

Бактерицидна установка ОВ-1П кріпиться в вертикальному становищі на стіні, ОВ-50 і ОВ-150 встановлюються на підлозі у горизонтальному становищі. У установці ОВ-1П пускач прикріплено до корпусу, турбіна відсутня, чистка кварцевого чохла виробляється періодичним возвратно-поступательным рухом рукоятки.

Для збільшення пропускну здатність допускається паралельне включение до п’яти установок при однієї установці в резерві.

Для запуску установки камеру заповнюють водою і включають лампу. Через 10−15 хв відкривають засувки на трубопроводах обробленою і котра надходить води. Робота лампи перевіряється візуально через оглядовому очей, для більшої надійності експлуатації доцільно використовувати систему світловий чи звуковий сигналізації, виведеної до приміщення чергової служби.

Застосування окислитилей і сорбентів для дезодорації води та видалення токсичних речовин.

Принаймні загальне погіршення якості природних вод дедалі більше доводиться займатися видаленням речовин, які надають воді присмаки і запахи, і навіть токсичних речовин.

Як відомо, мутність води обумовлена змістом нерастворенных, передусім грубодисперсных мінеральних домішок; кольоровістьзмістом мінеральних і органічних сполук, причому головну роль грають колоїди органічного походження, планктон та інші речовини. Поява у питній воді присмаків і запахів викликають мінеральні розчинені і колоїдні речовини (сірководень, хлор, залізо), і навіть органічні сполуки. До них (ставляться продукти біологічних процесів, які у самих водоймах, речовини, які у водойми внаслідок змиву грунтів і з стічними водами. Через війну змиву з полів отрутохімікатів і розмиву промислово забруднених грунтів, і навіть зі стічними водами в водойми потрапляють токсичні речовини.

Вибір методу дезодорації води залежить з походження запахів і присмаків. Якщо причиною є мінеральні розчинені і колоїдні речовини, проблема вирішується деминерализацней, обезжелезиванием, дегазацией води. Проте основне питання дезодорації - питання видалення із води розчинених органічних речовин. Це спеціальної обробки води. З даної проблемою міцно пов’язана проблема видалення із води токсичних речовин, що є там, зазвичай, в микроконцентрациях.

Нині знаходять використання у основному методи окислення і сорбції, причому хороші результати дає їх комбінування (окислительно-сорбционный метод).

З окислювачів широко використовують хлор і хлорсодержащие реагенти, озон, перманганат калію. Вибір реагенту, його дози і схеми реагентной обробки слід вирішити з урахуванням технологічних досліджень. Орієнтовно можна дозу окислювача визначити з перманганатной окисляемости води.

Зазвичай, окислювачі руйнують органічна речовина в органолептически менш вагомі, і навіть менш токсичні сполуки. Але є і ті речовини, наприклад деякі фосфорорганические пестициди, у яких неповне окислювання можуть призвести до посиленню запахів і присмаків й освіту токсичних речовин.

Найпоширенішим і дешевим окислювачем є хлор, у якому, проте, слід врахувати можливість появи у воді запаху і присмаку хлору, і навіть небажаних сполук (хлорфенолы).

О3 і КМnО4- сильні окислювачі, де вони надають воді додаткових запахів і присмаків. Для КМnO4 необхідно ухвалити до уваги великі гроші і дефіцитність реагенту. З іншого боку, визначена висока точність дозування, аби внеможливити небезпека влучення в очищену воду залишкового марганцю (припустиму концентрацію всього 0,1 мг/л). Озон, як уже зазначалося, може у результаті неповного окислення органічних речовин викликати інтенсифікацію бактеріальної життєдіяльності у питній воді після очисних споруд.

З огляду на вищезгадані труднощі, застосування сорбентів видалення із води розчинених органічних речовин і токсичних сполук є кращим методом. Їхня велика перевагу у цьому, що де вони руйнують речовини, тому відпадає небезпеку появи небажаних продуктів деструкції. Особливо ефективно пов’язувати з сорбентами гидрофобные сполуки, наприклад, феноли та інші слабкі органічні електроліти. Краще сорбируются у своїй речовини в молекулярному вигляді, гірше — іони.

У водопідготовки як сорбенту застосовуються активні вугілля, одержувані шляхом активації вуглецевмісних матеріалів (кам'яні вугілля, антрацит, торф, промислові відходи). Активація залежить від термохимической обробці дробленого і відсортованої матеріалу, у результаті леткі компоненти видаляються, матеріал ущільнюється і їх отримує мікропористу структуру. Існують два способу сорбционной обробкидобавка активного на вигляді реагенту (углевание води) і фільтрування води через шар гранульованого, зернистого сорбенту в сорбционных фільтрах.

Для углевания води необхідно мати бак з механічним чи гідравлічною перемішуванням, у якому відбувається замочування на протягом 1 год. Виготовлену вугільну пульпу концентрацією 8(подають у воду перед очисними спорудами за 10 хв до введення коагулянта. Доза вугілля перед фільтрами має перевищувати 5 мг/л. Застосовують переважно активні вугілля марки БАУ і ЗУ.

Підготовка вугілля — складна, трудомістка і забруднююча довкілля операція. Щоб уникнути забруднення очищеної води залишковими концентраціями вугілля потрібна велика точність дозування.

Тому доцільніше використовувати сорбційні фільтри наприкінці технологічної схеми після осветлительных фільтрів. Як завантаження використовують передусім активні вугілля АГ-З і АГ-М. Сорбційні фільтри, зазвичай, напірні, товщину завантаження приймають з швидкості фільтрування (10…15 м/ч) і час перебування води вуглярі завантаженні (10…15 хв).

Основний технічної проблемою, що з застосуванням сорбционных фільтрів, є питання відновлення сорбционной ємності фільтрів. І тому застосовують хімічні, термічні чи біологічні методи, потребують вивантаження матеріалу зі фільтра.

Хімічний метод залежить від продувке шару вугілля пором із наступною обробкою лугом; при термічної регенерації адсорбированные органічні речовини выжигаются у спеціальних печах за нормальної температури 800…900°С; відновлення сорбционной ємності вугілля може також коїтися з використанням мікробів. До нашого часу немає надійного і дешевого методу регенерації вугілля, що підвищує витрата свіжого матеріалу і підвищує собівартість процесу.

.

Використання окислювачів при знешкодженні стічних вод.

Роль окислювачів в доочистке стічних вод мовби.

Під доочищенням розуміють методи лікування й процеси, що доповнюють традиційні технологічні схеми двоступінчастої очищення стічних вод мовби. Можлива ступінь видалення забруднювачів у процесах третинної очистки (доочистки) мало обмежена й умовами скидання очищених стічних вод мовби в водойми, подачі води на технічні потреби чи систему питного водопостачання. У цьому повинні враховуватися економічні соображения.

Застосування окислення при доочистке.

Як окислювачів використовують перелічені речовини. Озонування при доочистке стічні води застосовують для доокисления органічних речовин, дезодорації, знебарвлення і знезараження. Опис озонаторів для озоно-воздушной суміші і параметри процесу озонування схожі з наведеними выше.

Теоретична потреба хлору при окислюванні зниження ГПК на 1мг/л составляяет 4,43 мг/л хлору. Хлорування збільшує на 20% зміст зважених частинок у питній воді з допомогою переходу деяких розчинних сполук під впливом хлору в суспензированное стан. БПК5 знижується загалом на 35%.

Знезаражування стічні води.

Знезаражування виробляється хлором, гипохлоритом натрію, одержуваним дома в электролизерах, чи прямим електроліз стічних вод мовби. Виробничі стічні води іноді знезаражують озоном.

Розрахункова доза активного хлору приймається залежно від попередньої очищення стічні води (після механічного очищення — 10 мг/л; після механічного очищення при ефект відстоювання понад 70 відсотків (неповним біологічного очищення — 5 мг/л; після повної біологічної, фізико-хімічної очищення — 3 мг/л.

Причому у обеззараженной воді після біологічного очищення зміст кишкових паличок має бути менш 1000 один л, а рівень залишкового хлору щонайменше 1,5 мг/л при часу контакту 30 мин.

Комплекс споруд для знезараження складається з установки для хлорування, складу хлору, змішувача і контактного резервуара. Хлорне господарство має забезпечувати можливість збільшення розрахункової дози хлору в 1,5 разу без зміни місткості складів для реагентов.

Установки для хлорування аналогічні настановам, застосовуваним для знезараження природних вод. Змішувачі поділяють втричі типу: ершовые (за умови витрачання стічні води до 1400 м3/сут), типу лотка Паршаля і з механічним чи пневматичним перемішуванням .

Споруди знезараження мають забезпечувати зниження бактеріальних забруднень в очищеної воді до нормативних. Технологічна ефективності роботи споруд знезараження слід оцінювати за кількістю бактерій кишкової групи, хто залишився воді після знезараження, і навіть за концентрацією залишкового хлору при знезаражуванні хлором або його похідними. Технологічно ефективно працюючі споруди знезараження повинні зменшити кількість бактерій кишкової групи один л стічної води до 1000 прим. Кількість залишкового хлору має становити щонайменше 1,5 мг/л за обов’язкового контакті води з хлором щонайменше 30 мин.

Контактні резервуари проектують як щонайменше 2 відстійників без шкребків тимчасово перебування стічні води 30 хв. У цьому враховуються і час протока стічних вод мовби до випуску. Вологість удаляемого осаду 98%. Кількість осаду після механічного очищення — 1,5 л/м3. Осад видаляється разів у 5−7 діб перекачкой їх у початок очисних споруд.

Споруди знезараження і знешкодження опадів.

Хімічне знезаражування опадів проводиться вапном, аміаком, тиазоном, формальдегідом чи мочевиной. Одночасно підвищується удобрительная цінність опадів.

Необхідна для знезараження вапном температура 60° З характеризується дозах вапна понад 34%. Для знезараження використовується мелена вапно, яка змішується з осадом в двухвальном лопастном смесителе.

Дегельминтизация радіаційним термічним нагріванням збезводнених опадів є найпростішим способом їх знешкодження.

Теоретичне кількість теплоти, максимально потрібне на дегельмінтизацію 1 м³ осаду, обезвоженного до 80%-ной вологості, при нагріванні осаду з десятьма до 60° З становить 560 МДж. Камери КДГМ рекомендуються для знезараження опадів перед використанням їх як добрива на станціях аерації продуктивністю до 20…30 тис. м3/сут стічних вод мовби.

Биотермическая обробка (компостування) опадів здійснюється під впливом аеробних мікроорганізмів з єдиною метою знезараження, стабілізації і підготовки їх до утилізації як добриво.

До сформування пористої структури осаду необхідної вологості і оптимального співвідношення вуглецю й азоту (20…30:1) опади компостируют що з торфом, розмеленої деревної корою, листям, соломою, твердими побутовими відходами, і т. п.

Найдешевшим і у простий спосіб отримання компосту як добрива є спосіб приготування його за суміші опадів стічні води після механічного зневоднення чи мулових майданчиків зі верхівковим торфом в штабелях на майданчиках з асфальтовим покриттям. Форма штабелі трапециевидная із шириною зверху 2…30 метрів і заввишки 1… З м (при природною аерації) і по 5 м (при примусової аерації). Взимку компост краще розігрівається при співвідношенні торфу до осадку як 2:1, а влітку, і навесніяк 1,5:1. Якість компосту поліпшується, якщо 1 т суміші додати 15…20 кг винищити і трьох кг калію.

Компост приготовляется пошарово. Спочатку кладуть торф шаром 50 див. Вище засинають шар осаду завтовшки, відповідної прийнятому співвідношенню з торфом, згори — шар торфу. Компостируемая маса покривається безпечним в санітарному відношенні матеріалом, наприклад готовим компостом завтовшки шару щонайменше 20 див. По контуру майданчики встановлюють лотки для збору поверхового стоку.

При природною аерації компост дозріває взимку за 3…4 місяці, в весенне-летнее час за 1,5…2 місяці.

При застосуванні аэрируемых штабелів під аркушами штабелі вкладають перфоровані труби діаметром 100…200 мм з розміром отворів 8…10 мм. Витрата повітря приймається 10… 25 м3/ч на 1 т органічного речовини суміші. Повітря подається воздуходувной установкою чи відсмоктується вентилятором. Період дозрівання компосту з аэрацией повітрям становить 3…4 тижня.

На типових спорудах компостування осаду з повітря від воздуходувных станцій кількість обезвоженного осаду по сухому речовини становить 5 т чи 7 тонн на добу. Змішування переміщення компосту здійснюються мостовим грейферным краном (5 т) і бульдозерами ДЗ-37 (Д579).

Термічна сушіння опадів призначається для знезараження та зниження є і обсягу опадів, попередньо збезводнених механічними методами. Це забезпечує ефективне видалення опадів із території очисний станції та його подальшу утилізацію в народному господарстві.

Термічна сушіння виробляється у барабанних і пневматичних сушарках, в установках зі зустрічними струменями, в агрегатах вітамінною борошна, в сушарках з фонтануючим шаром тощо. п.

Промисловістю випускаються установки СВС-1,4−2,2; СВС-3,5−5; СВС-9−10 продуктивністю по испаряемой волозі відповідно 1,4… 2,2; 3.5…5 і 9…10 т/ч. Корпус термічної обробки з цими двома агрегатами СВС-3,5−5 має в діаметрі у плані ЗОх12 метрів і висоту 14,4 м.

Термічно висушений осад є знезаражений сипкий полидисперсный продукт з переважним розміром частинок 1… 7 мм.

Димові гази в топці для сушіння опадів на агрегаті вітамінною борошна мають температуру 400…600°С, не вдома 100…180°С. При частоті обертання барабана 8…15 мин-1 продуктивність сушарки становить 600… 1200 кг/ч по испаряемой волозі, вологість висушеного осаду 10…20%. Витрата електроенергії становить 0.02…0.04 кВт (ч, а дизельного палива 0.11…0.13 кг на 1 кг испаряемой вологи.

Спалювання опадів застосовується, якщо їх утилізація неможлива чи економічно недоцільна. Перед спалюванням необхідно йти до максимальному зниження вологості опадів шляхом їх механічного зневоднення.

Горінню збезводнених опадів передує эндотермический процес їх теплової підготовки, до складу якого прогрів матеріалу, випаровування вологи і виділення летючих компонентів. Як топочных пристроїв для спалювання опадів стічні води застосовують многоподовые печі, печі з бурхливим шаром інертного носія, і навіть барабанні печі, слоевые і камерні топки.

Процес спалювання опадів на умовах псевдоожиженного шару значно ефективніший, ніж у стаціонарному шарі. Як інертного матеріалу в киплячому шарі застосовують кварцовий пісок з розміром фракцій 1 …5 мм чи фторопласт. Продуктивність печі по испаряемой волозі становить 1… 2 т/ч. Температура повітря і газів на вході у піч 600…700(С, в киплячому шарі 650…750, в топкової камері над бурхливим шаром 900…1000°С. Навантаження по испаряемой волозі на 1 м³ обсягу печі 60…100 кг/ч. Віднесення золи з отходящими газами 80…100%. Робоча швидкість повітря, віднесена на площу грати, 1,2 … 2 м/с. Питома витрата тепла 4…4.6 МДж на 1 кг испаряемой вологи, питома витрата електроенергії 0.04…0.05 кВт (ч на 1 кг испаряемой вологи.

ВИКОРИСТАНА ЛИТЕРАТУРА.

1. Родіонов А. І., Клушин У. М., Торочешников М. З. Техніка захисту довкілля. — Mосква: 1989.

2. Кульский Л. А., Строгач П. П. Технологія очищення природних вод. — Київ: 1986.

3. Довідник проектувальника. Каналізація населених місць та промислових підприємств. /Під ред. Самохіна М. У. — Москва: 1981.