Хлорування води. Перехлорування і дехлорування. Озонування води
« Лекції з дисципліни «Інженерні мережі та комунікації»
Найпоширенішим способом знезараження води є хлорування. Для хлорування води на водоочисних станціях використовується рідкий хлор, а на станціях малої потужності (до 3000 м3 на добу) хлорне вапно. Технічне вапно в своєму складі має 25…30 % активного хлору. В баках приготовляють вапняне молоко, з якого виготовляють 1…2 % розчин, який через дозовані пристрої вводять у воду, яку необхідно дезінфікувати.
Згідно ГОСТ 2874-73 залишкова концентрація хлору в воді повинна складати 0,3…0,5 мг/л.
Як правило хлорування освітленої води здійснюють перед надходженням її в резервуар чистої води, де забезпечується необхідний час для контакту хлору і води (не менше 30 хв). Інколи застосовують хлорування води перед надходженням її на відстійники (попереднє хлорування).
Попереднє хлорування сприяє коагуляції, окисленню органічних речовин, які гальмують коагуляцію.
Хлорування буває
- попереднє;
- наступне.
Хлор поступає на станцію в вагонах у зрідженому стані під тиском 6…8 кгс/см. Малі балони 25…40 кг, великі 100 кг, 700…3000 кг.
Із балонів хлор подається в воду через спеціальні прибори (газодозатори), в яких здійснюється його дозування і змішування з незначною кількістю води. Одержана хлорна вода поступає для обробки води, яка підлягає очищенню.
Системи хлорування бувають:
• непереривної дії (подача певної кількості за одиницю часу);
• порційованої дії (подача певними порціями);
• автоматичні (кількість подачі хлору пропорційна розходу води, яка підлягає хлоруванню).
Хлоратори є:
- напірні;
- вакуумні.
Недолік напірного хлоратора – ймовірність витікання хлору. У вакуумних хлораторах газ знаходиться під тиском нижче атмосферного, що унеможливлює його витікання в приміщення (рис. 6.16).
Хлор із балонів, поступає в проміжний балон, в якому переходить із рідкого в газоподібний стан і де відділяються домішки, які забруднюють хлор. Із проміжного балона хлор надходить в хлоратор.
Для (розходу) контролю за розходом балон встановлюють на терези.
Для видалення запаху хлору, який відчувається в кількості 0,3…0,4 мг/л одночасно в воду подається аміак або його солі. Амонізація може бути:
• попередня;
• кінцева.
Рис. 6.16. Вакуумний хлоратор: 1 – балон з хлором; 2 – фільтр; 3 – редукційний клапан; 4 – манометри; 5 – вимірювальна шайба; 6 – показник дози хлора; 7 – змішувач; 8 – ежектор, який створює розрідження в хлораторі
При попередньому аміако-хлоруванні аміак вводять раніше хлору, а при кінцевому хлоро-аміакуванні – пізніше хлору. При амонізації контакт з хлором більш довший, чим при використанні одного хлору.
Аміак вводять аміакодозаторами, які по конструкції аналогічні хлородозаторам тільки виготовлені із матеріалів, стійких до агресивної дії аміаку.
Аміак для амонізації поступає на очисні станції в балонах. Можливе використання амонійних солей.
Перехлорування і дехлорування
Перехлорування застосовують для усунення кольору води, запаху і присмаку в природній воді. В даному випадку хлор вводиться перед очисними спорудами, а для усунення запаху хлору застосовують сульфур (ІV) оксид, натрій сульфат, натрій сульфіт, які вводяться у вигляді 1…1,5 % розчину коагуляції.
Найбільш доцільно для дехлорації використовувати сульфур (ІV) оксид, як чистий хімічний продукт.
Дозування його виконується газодозаторами такої ж конструкції, що і для хлору.
При дехлоруванні застосовують фільтрування на вугільних фільтрах (активоване вугілля – висота шару вугілля приймається до 2,5 м при швидкості фільтрування 20…25 м/год. Для усунення сорбованих речовин з фільтра 1 раз в місяць необхідно здійснювати його промивання гарячим розчином кальцинованої соди або їдкого натрію.
Сульфур (ІV) оксид – отруйний газ ІІІ класу небезпеки. Дуже небезпечна речовина. Перебування в небезпечній зоні лише в повністю захищеному одязі і протигазі (коробка марки В).
Засіб гасіння пожежі – водяний туман. Розведення і зливання в міську каналізацію допускається. У випадку аварії проводиться екстрена евакуація. ГДК = 10 мг/м3.
Озонування води
В даний час для обеззаражування широко використовується озоноване повітря (тобто повітря в якому кисень частково переведений в трьохатомну форму О3), яке пропускається через воду. При цьому його молекула розкладається з утворенням атомарного водню, який є сильним окислювачем: О3= О2 + О. Доза озону – 0,6…3,5 мг/л.
Озон має певні переваги перед хлором:
• його отримують безпосередньо на станції очистки води;
• не погіршує смакових якостей води;
• не викликає запахів.
Основні недоліки озону:
- немає залишкового бактерицидного ефекту (гіпохлорид іон від хлору, а від озону ні);
- є токсичним (в приміщенні де знаходяться люди ГДК=0,00001 мг/л);
- є сильним окислювачем.
Атмосферне повітря, яке забирають для виробництва озону, повинно бути очищене від пилюки, а також висушене. Наявність вологи в повітрі викликає збільшення розходу енергії, яку витрачають на отримання озону.
Озон отримують в результаті тихого електричного розряду в повітрі. Для змішування води з озоном є змішувачі (контактні резервуари).
Озонування успішно використовується також для боротьби із запахами, присмаками, кольором тощо.