Технологические схемы очистки природных вод

Содержание

Введение

1. Водоподготовка воды

2. Безреагентные методы очистки природной воды

3. Реагентные методы очистки природной воды

3.1 Двухступенчатая схема очистки

3.2 Одноступенчатая схема очистки

Заключение

Список литературы

Введение

Очистка природных вод и водоподготовка — комплекс физических, химических и биологических проце

ссов для снижения содержания в воде вредных примесей и обогащения ее недостающими ингредиентами, чтобы сделать ее пригодной для хозяйственно-питьевого, промышленного или сельскохозяйственного использования. В поверхностных и подземных природных водах обычно присутствуют во взвешенном состоянии песчаные и глинистые частицы, ил, планктон, коллоиды органического и минерального происхождения, в том числе: гуматы, кремне-кислота, гидроксид трехвалентного железа; в истиннорастворимом состоянии — минеральные соли натрия, магния, кальция, фтора, двухвалентного железа, хлориды, сульфаты, бикарбонаты и др. В воде нередко присутствуют также антропогенные загрязнения: соединения азота, фосфора, нефтепродукты, пестициды, СПАВ, токсичные вещества: мышьяк, стронций, бериллий, тяжелые металлы. Обычно в воде обнаруживаются также бактерии и вирусы. Раствор, в воде газы — кислород, диоксид углерода, сероводород — интенсифицируют процессы коррозии металлич. трубопроводов и оборудования. После хлорирования цветных вод, а также вод, загрязненных нефтепродуктами и планктоном, образуются канцерогенные хлорорганические соединения. В ряде случаев в воде обнаруживается метан, что иногда является взрывоопасным. Для очистки природной воды применяют реагентные и безреагентные методы. Безреагентные с медленными фильтрами отличаются простотой устройства и эксплуатации, дают значит, меньше отходов, загрязняющих окружающую среду, но имеют ограничения по цветности и мутности исходной воды. Методы обработки воды с применением реагентов интенсивнее и эффективнее. С использованием реагентов фильтрование осуществляется со скоростью 5—15 м/ч и выше, без реагентов (медленное фильтрование) — 0,1—0,2 м/ч.

1. Водоподготовка воды

Водоподготовка воды - процесс очистки воды из природных источников и подготовки ее для нужд потребителей. Водоподготовка включает в себя следующие основные методы очистки воды:

· Обезжелезивание и деманганация - очистка воды от железа и марганца

· Осветление и сорбция - очистка воды от взвешенных частиц, хлора, органики

· Умягчение воды - удаление из воды солей жесткости, тяжелых металлов

· Аэрирование воды - отдув растворенных газов, предварительное окисление железа

· Озонирование воды - стерилизация воды, окисление органики, металлов, газов

Как правило, в систему водоподготовки включается несколько стадий очистки воды, в зависимости от исходных загрязнений и требований к качеству воды на выходе с фильтров. На первых стадиях очистки удаляются взвешенные вещества, железо, затем воду умягчают или обессоливают. Так как система водоподготовки сложное техническое решение, очень важным является грамотный подбор системы и настройка работы, иначе фильтры могут выйти из строя через небольшой промежуток времени. Области применения систем водоподготовки охватывают почти все сферы жизнедеятельности человека, а именно:

· Промышленная водоподготовка - приготовление воды для технологических процессов, массовых потребителей.

· Водоподготовка коттеджа - очистка воды из скважины, колодца, поселкового водопровода.

· Водоподготовка в квартиру - приготовление питьевой воды, очистка от хлора.

· Водоподготовка в офис - приготовление питьевой воды.

· Очистка воды для школ, детских садов и больниц - приготовление питьевой воды и там где требуется наличие чистой воды, а требования к качеству постоянно растут.

2. Безреагентные методы очистки природной воды

Основой безреагентных методов является предварительное аэрирование воды, которое может осуществляться различными способами, и последующее фильтрование через зернистую загрузку, например через кварцевый песок.

К известным в настоящее время безреагентным методам очистки воды относятся: упрощённая аэрация и фильтрование, глубокая аэрация, отстаивание и фильтрование, «сухая» фильтрация.

На сегодняшний день среди методов очистки воды наиболее широкое применение нашли упрощённая аэрация с последующим фильтрованием и «сухая» фильтрация. Однако каждый из этих методов имеет свои недостатки. Применение метода упрощенной аэрации с последующим фильтрованием затруднено при повышенных концентрациях железа в исходной воде, а также при наличии в подземной воде гумусовых веществ или других органических соединений, образующих трудноокисляемые органоминеральные железистые соединения, практически не извлекаемые из воды при ее очистке данным методом обезжелезивания. К недостаткам метода «сухой» фильтрации можно отнести повышенный расход электроэнергии в процессе водоочистки (по сравнению с методом упрощённой аэрации), необходимость постоянного контроля за водовоздушным соотношением, повышение коррозионности очищенной воды вследствие избыточной концентрации в ней непрореагировавшего кислорода.

При очистке подземных вод содержащих сероводород, в основном, применяется метод аэрации с последующим окислением. В основном в роли окислителя используется хлор. При этом одним из основных продуктов окисления сероводорода является коллоидная сера, придающая воде характерную мутность, устойчивую опалесценцию и неприятный вкус. Анализ современных технологий очистки сероводородных вод показывает, что в подавляющем большинстве случаев этап очистки сероводородных вод от коллоидной серы предлагается осуществлять методом контактного осветления на фильтровальных сооружениях, благодаря чему водоочистка водоподготовка будет проходить еще быстрее. Однако необходимость применения больших доз коагулянта приводит к образованию и накоплению в процессе очистки воды огромного количества серосодержащих осадков гидроксидов металлов, обработка и утилизация которых трудоёмкая и дорогостоящая. Кроме того, даже реагентная обработка такой воды коагулянтами не всегда обеспечивает надёжное, глубокое удаление коллоидной серы до требуемых нормативов очистки воды.

3. Реагентные методы очистки природной воды

Реагентные методы очистки воды можно разделить на двухступенчатые (коагуляция — осветление — фильтрование) и одноступенчатые (контактная коагуляция — прямоточное фильтрование).

3.1 Двухступенчатая схема очистки

В основе очистки воды городского водоснабжения лежит двухступенчатая схема, в основе которой находится применение сернокислого алюминия и хлора. Аппаратное оформление двухступенчатой схемы очистки: смесители — камеры хлопьеобразования — отстойники (осветлители, флотаторы) — скорые фильтры.

Но с увеличением количества вредных примесей в воде, что связано с общей экологической ситуацией, данный способ очистки не справляется с поставленной задачей, именно поэтому к данной схеме следует добавить процедуру озонирования, сорбции и включить применение мембранных процессов.

 Скачать реферат