Виды коагулянтов для очистки воды

Компании

Очисткой городских стоков в столице занимается «Мосводоканал».

Это коммунальное предприятие, в распоряжении которого очистные сооружения:

• Курьяновские;
• Люберецкие;
• Южно-Бутовские;
• Зеленоградские.

Справка. Каждые сутки они принимают больше 3 млн. куб. м хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод.

Во всех крупных городах есть свои очистные сооружения, которые контролирует местный водоканал.

Частные компании проектируют и строят очистные сооружения для промышленных предприятий и хозяйственных комплексов. Крупная фирма в России – Ecolos. Она делает очистные станции разных масштабов под ключ, ориентируясь на потребности заказчиков.

Еще одна крупная компания с аналогичной деятельностью – «РЕАТОРГ». Она занимается экологическим инжинирингом, ремонтно-строительными работами, проектно-сметными расчетами и т.д. Компания ориентирована на промышленные объекты.

В каких случаях применяется?

Довольно часто коагулирование проводится с целью очистки сточных вод. Там она помогает справиться с дисперсными и эмульгированными взвесями. Слипаться могут и однородные, и различающиеся по химическому составу, по особенностям физического плана частицы. Чтобы коагуляция шла эффективнее, массу воды:

• перемешивают;
• подогревают;
• подвергают воздействию электромагнитных полей.

В подавляющем большинстве случаев обходятся перемешиванием. Это вполне эффективный и притом экономичный способ стимуляции процесса. То, насколько быстро пойдет слипание, зависит от:

• вида частиц;
• их внутреннего строения;
• степени концентрации;
• электрических характеристик;
• разнообразия присутствующих примесей;
• водородного показателя.

Коагуляцию используют для удаления опасных веществ из стоков, выбрасываемых:

• пищевой отраслью;
• целлюлозно-бумажными комбинатами;
• производством лекарств и их прекурсоров;
• химической промышленностью;
• текстильной индустрией.

В некоторых случаях назначения этой процедуры — очистка питьевой воды от железа. Любопытно, что в этой ситуации помогают сульфат и хлорид самого железа. А также могут применяться соединения алюминия и натрия. Однако железосодержащие коагулянты оказываются даже более эффективными и работают быстрее. Для максимально полного результата в сжатые сроки при обработке осаждающими веществами дополнительно могут использоваться и щелочи.

На водопроводных станциях России чаще всего вводят в природные воды кристаллогидрат алюминиевого сульфата. Он провоцирует те же самые процессы, которые проходят под действием железистых соединений.

Пошаговая инструкция по применению

Перед чисткой бассейна коагулянтами следует измерить кислотно-щелочной баланс воды. Для этого применяется специальный прибор (pH тестер) или лакмусовые бумажки. Оптимальный уровень составляет от 7,5 до 8,0. Если полученный результат окажется меньше указанного диапазона, значит необходимо добавить щелочь, если больше, тогда добавить кислоты.

После приведения pH баланса к нейтральным показателям можно приступать к дезинфекции. Это необходимая мера для предотвращения заражения инфекционными возбудителями. Для этой цели используют хлорсодержащие таблетки, которые в отличие от жидких средств, не выделяют антисептик дозировано, в процессе растворения.

Расчет пропорций

Перед тем как заливать реагент, нужно рассчитать водоизмещение, так как его пропорции зависит именно от этого показателя. Для его определения необходимо высчитать объем бассейна. Для расчета необходимо замерить длину, ширину и глубину резервуара. Если бассейн имеет круглую форму, тогда нужно замерить диаметр и глубину.

Все замеры нужно делать в метрах:

• формула для расчета объема прямоугольного резервуара: длина*ширина*глубина;
• формула для расчета объема круглого резервуара: глубина*6,28*квадрат радиуса.

Полученные расчеты будут водоизмещением в литрах. Доза вещества вычисляется, исходя из этой величины. Если степень загрязнения воды визуально можно определить, как сильную, может понадобиться повышенная доза, в этом случае необходимо залить 1,3 от рекомендованного производителем и может достигать 25 мл на 1 м3.

Расход коагулянта можно снизить, если как дополнение применять флокулянты. Эти вещества используются именно для формирования хлопьев и для утяжеления массы для облегчения процессов фильтрации. Они добавляются в течение двух минут после ввода коагулянта.

Приготовление и заливка раствора

Производители предлагают приобрести реагент в трех состояниях:

• порошковом;
• жидком;
• брикетированном.

Жидкий реагент нуждается в предварительной подготовке. Его нужно развести в воде в пропорции 1:5. Далее необходимо отключить систему фильтрации. Если этого не сделать она быстро забьется грязными хлопьями. Подготовленный раствор необходимо вылить в лейку, и равномерно разлить по всей поверхности.

Применение дозатора подходит для еженедельного ухода, так как концентрация вещества в воде для очистки сильных загрязнений будет слишком мала. Брикеты коагулянта помещены в специальные картриджи. Они устанавливаются в фильтрационные насосы. При прохождении воды через брикет, она уносит с собой часть реагента обратно в бассейн.

Если реагент имеет порошкообразную консистенцию, то необходимо сначала приготовить концентрированный раствор. Массовая доля сульфата алюминия должна составлять 15%. Для этого содержимое пакета должно быть растворено в равном его весу количестве воды. Пропорция разведения 1:1.

Для приготовления раствора с массовой долей сульфата или полиоксихлорида алюминия менее 15% нужно использовать формулы:

Пояснения к формулам:

• K1 — масса реагента;
• K — необходимая масса раствора;
• D — массовая доля (%) сульфата (полиоксихлорида) алюминия в растворе;
• D1 — массовая доля (%) сульфата (полиоксихлорида) алюминия в исходном реагенте.

Полученный раствор нужно заливать в бассейн. Делать раствор можно заранее, он хорошо храниться в неизменном виде в течение года.

Лучшие производители в России

Разновидность вещества необходимо выбирать исходя из назначения воды.

Также стоит учесть степень загрязнения, температурный показатель и методику коагуляции.

Оксихлориду алюминия отдают предпочтение при необходимости очистки холодной воды, содержащей большое количество природных органических примесей.

Также это вещество обеспечивает эффективный уход за водой в бассейне, отлично ликвидирует органические примеси. Главное преимущество препарата – это, то, что он хорошо справляется со своими задачами даже при низкой температуре жидкости.

На примере таблицы рассмотрим топ-3 производителей коагулянтов в России:

2.1 Советы по выбору коагулянта для очистки воды

Совершить выбор коагулянта надо очень осторожно, так как вещество это хоть и безопасное для человека, но довольно узкоспециализированное. Как и в работе с любыми другими фильтровальными веществам и установками, мы рекомендуем вам обратиться к современной науке

А именно, отдать воду на анализ. После основательных анализов в лаборатории вы будете точно знать, какие проблемы есть в вашем случае и что конкретно нужно предпринимать

Как и в работе с любыми другими фильтровальными веществам и установками, мы рекомендуем вам обратиться к современной науке. А именно, отдать воду на анализ. После основательных анализов в лаборатории вы будете точно знать, какие проблемы есть в вашем случае и что конкретно нужно предпринимать.

Тогда и подобрать подходящий коагулянт будет намного проще.

Стоит понимать, что коагулянты – это вещи довольно специфические. В одних случаях они отторгают друг друга или определенные элементы в воде, в других же усиливают свое действие или комбинируют его по определенным принципам.

Так, использование простейшего коагулянта из железа и сульфата алюминия позволяет не только быстрее очистить воду, но и существенно умягчить или обезжелезить ее.

Очищенный и измельченный сульфат алюминия для бытового употребления

Однако здесь нужно не переусердствовать, так как слишком сильно разбавленная питьевая вода тоже не очень полезна, если не сказать вредна. Ведь с ней вы не будете получать всех тех необходимых минералов и полезных веществ, что существуют в необработанной жидкости.

Что же до конкретного применения коагулянтов, то тут советовать что-то излишне. В промышленности этим способом очистки пользуются практически везде. Но там процессы коагуляции можно без особых проблем наладить и поставить на поток.

В быту же придется покупать специальные установки, которые стоят не так дешево. Альтернативой им могут стать отдельные коагулянты бытового типа, что продаются в небольших емкостях.

Их достаточно просто добавить в воду, а затем отфильтровать выпавший осадок. Но, как вы сами понимаете, действовать так постоянно вам вряд ли будет удобно. Ведь этот способ очистки слишком трудоемок и отнимает много времени.

Если выбираете между неорганическими и органическими составами, то предпочтение лучше отдавать второму варианту.

Органика имеет несколько интересных преимуществ, которые никак нельзя игнорировать.

В первую очередь она намного эффективнее. Органические коагулянты действуют быстрее и для получения оптимального результата их нужно меньше. Также органика хорошо борется с хлором и избавляет воду от неприятных запахов. Например, от сероводорода, который часто сопутствует ожелезненной жидкости.

При этом она не изменяют показатель pH в воде и способна взаимодействовать с водорослями.

После применения органические коагулянты существенно уменьшаются в своих размерах. Это приводит к выпадению меньшего количества осадка, который намного проще отфильтровать. Но, при этом, эффективность очистки воды не падает. То есть качественное уменьшение количества осадка никак не сказывается на качестве очистки самой жидкости.

Неорганические коагулянты лучше взаимодействуют с водой. Они умягчают ее, избавляют от избыточного количества солей, железа и грубых примесей. Но здесь нужно учесть один серьезный нюанс. Неорганические составы нуждаются в чрезвычайно точном измерении.

Только так их можно использовать в полной мере. Если с точной дозировкой вы не угадаете (а в бытовых условиях это сделать очень сложно), то эффективность очистки существенно уменьшится.

Именно поэтому неорганические вещества так часто применяются в промышленности, но практически не встречаются в быту.

Впрочем, современные производители уже решили эту проблему, путем продажи минеральных коагулянтов в упаковках с дозаторами и подробной инструкцией.
к меню

Виды и принцип действия препаратов

Механизм работы реагентов – это особый химический процесс. Любой коагулирующий препарат на молекулярном уровне имеет положительный заряд, в то время как все примеси в жидкой среде — отрицательный. При таком положении дел все молекулы грязи неспособны соединяться в более крупные образования именно по причине отрицательности своих молекул. Для человеческого глаза примеси совсем не видны. Сточная жидкость выглядит просто мутной. Добавленный в воду реагент разбавляет отрицательные заряды атомов примесей и как результат образуются крупные хлопья. Жидкость становится визуально чище, светлее, отсутствуют запахи в ней.

Все коагулянты производят на основе хлоридов, сульфатов или полиоксисульфатов таких металлов как магний, железо, титан или алюминий.

Выделяют два типа химических веществ-реагентов для водоподготовки:

• неорганические;
• органические.

Первые (неорганические) — это диоксид титана или сульфат железа/алюминия. Каждый из них имеет ряд особенностей:

• Диоксид титана. Самый дорогой из всех видов коагулянтов. При этом максимально очищает жидкость до состояния питьевой. Диоксид титана избавляет воду от грязи и от бактерий. Дозы препарата используются меньшие, чем при работе с другими средствами. При этом время отстаивания обработанной диоксидом титана среды сокращается в разы в отличие от работы с иными неорганическими реагентами.
• Сульфат алюминия. Препарат прост в использовании, не требует долгого отстаивания после разведения. Но реагент чувствителен к уровню рН воды. Желательно, чтобы показатели не выходили за пределы 6.5-7.5. В противном случае сульфат алюминия будет неэффективен. К тому же этот коагулянт серьезно влияет на уровень кислотно-щелочного баланса жидкости. После обработки его нужно приводить в норму.
• Сульфат железа. Помогает очистить воду от маслянистых примесей, сероводорода, урезать концентрацию тяжелых металлов в ней.

Все органические реагенты производят исключительно на основе гидрохлорида (его еще называют полиоксихлоридом алюминия). У таких коагулянтов для очистки сточных вод выделяют ряд преимуществ перед неорганическими препаратами:

• быстрый процесс растворения средства в воде;
• высокое качество очистки жидкости;
• экономный расход препаратов;
• высокая скорость коагуляции;
• уменьшенный период отстаивания;
• низкий остаточный процент алюминия и солей в обработанной среде после проведенного химического процесса;
• возможность использовать гидрохлориды даже при низких уличных температурах, в холодных жидких средах.

В случае попадания органического препарата в грунт он не меняет кислотно-щелочной баланс почвы, не образует экологической катастрофы в регионе.

Сравнение коагулянтов с подручными средствами

При отсутствии фильтров или их слабой мощности появляется проблема цветения воды в бассейне. Отсутствие необходимых реагентов вынуждает пользоваться подручными веществами.

Наиболее популярными являются перекись водорода, перманганат калия и раствор бриллиантовый зеленый на спирту. Они обладают обеззараживающим действием. Эффект от их использования длится временно и приводит к последствиям, которые нужно рассмотреть отдельно.

При добавлении перекиси водорода в водную среду вещество оно полностью растворяется в ней, распадаясь на кислород и воду. Обеззараживающий эффект продлится до полного распада перекиси. В период активного действия выделяются пузырьки кислорода, и если в бассейне установлен фильтр, они будут препятствовать процессу очистки

После ее применения на водной глади появляются хлопья грязной пены. Их удаляют механическим способом. Даже спустя двое суток будет продолжаться процесс выделения кислорода, что дает некомфортные тактильные ощущения. При попадании на кожу воды с растворенной перекисью начнется легкое пощипывание.

Нельзя допускать проглатывание этого водного раствора, а также попадания в органы дыхания. Это вызывает раздражение слизистых оболочек. Перекись позволяет воде медленнее остывать, так как увеличивает ее плотность. Однако перекись не может заменить полноценную очистку коагулянтом.

Марганцовка, разведенная в воде обладает обеззараживающим свойством до тех пор, пока ее цвет не сменится с бледно-розового на светло-коричневый или зеленый.

Это зависит от агрессивности щелочной среды. После полного распада вода принимает непрезентабельный вид, потребуется ее замена или очистка коагулянтом

В состав зеленки входит спирт и трифенилметановый краситель. Нет точных данных о том, как это красящий пигмент влияет на человека при попадании в организм. При длительном контакте воды, в которой растворена зеленка, со стенками бассейна материал меняет цвет.

Пористый пластик и плитка приобретают зеленоватый оттенок. Спирт со временем испаряется с поверхности, а в воде останется только краска

Эти реагенты не могут служить полноценной заменой коагулянтам, так как не связывают мелкую взвесь. Они могут лишь продезинфицировать воду на короткий срок, при этом опасные тяжелые металлы и невидимые глазу вещества не исчезают. Они продолжают находиться в емкости.

Классификация

Сточными называют воды, которые были в использовании или проходили по загрязненным поверхностям. Они имеют сугубо производственное, хозяйственное или атмосферное происхождение и подразделяются на следующие виды:

• Производственные стоки – это воды, использованные в технологических процессах.
• Хозяйственные загрязнения. Появляются от туалетов, прачечных, душевых, заведений общепита, обязательно имеющихся на предприятиях.
• Под атмосферными стоками подразумевают потоки дождя, растаявшего снега, стекающие по крышам цехов, складов, гаражей, автомоек, других поверхностей.

На промышленных объектах существуют все три вида сточных вод. Например, на предприятиях машиностроения вода используется для следующих целей:

• подготовки исходных материалов;
• переноса энергии в теплообменниках,
• изменения температуры сырьевой массы, продукции, деталей оборудования;
• приготовления большого количества рабочих жидкостей;
• хозяйственных потребностей предприятия.

Соотношение объемов грязных потоков от различных источников определяется спецификой предприятия, уровнем организации каждого вида работ.

Условия для протекания процесса

Максимальная эффективность очистки сточных вод достигается путем комплексного подхода решения проблемы. Поэтому при обустройстве автономных очистных сооружений коагуляцию применяют в комплексе с механической и биологической очисткой.

Для этого возводят конструкции, состоящие из вертикальных отстойников, разделенных перегородками. Благодаря этому стоки проходят многоступенчатую очистку. Сначала они отстаиваются, затем очищаются путем переработки бактериями, после чего поступают в камеру, где вступают в процесс коагуляции и на завершающем этапе фильтруются.

Коагулянт может располагаться в отдельном пластиковом контейнере, подвешенном в чаше унитаза, благодаря чему при каждом смыве частички реагента попадают вместе со стоками в систему

Установку специализированного оборудования, расчет примерной дозы расходных материалов и первоначальный контроль на всех этапах за процессом очистки стоков лучше поручить профессионалам.

Схема коагуляции включает три основных этапа:

1. Внесение коагулянта в загрязненную жидкость.
2. Создание условий для максимального взаимодействия действующего реагента с примесями.
3. Отстаивание с последующей фильтрацией осевших частиц.

Необходимым условием протекания коагуляции является равенство частиц с противоположным зарядом

Поэтому, чтобы обеспечить достижение желаемого результата, получив наибольшее снижение мутности стоков, так важно соблюдать концентрацию используемого реагента

При использовании коагулянтов для очистки сточных вод следует учитывать, что эти вещества работают только при плюсовой температуре.

Рабочий диапазон реагентов варьируется в пределах от 10 до 40°С, и в случае превышения температуры выше этого показателя реакция начинает протекать намного медленнее

Поэтому так важно обеспечивать стабильность прогрева обрабатываемой воды. Для ускорения процесса коагулирования в состав воды можно добавлять вещества, способные образовывать коллоидные дисперсионные системы – флокулянты

Для этой цели чаще всего используют: крахмал, полиакриламид, активированный силикат. Они будут адсорбироваться на хлопьях коагулянта, превращая их в более прочные и крупные агрегаты

Для ускорения процесса коагулирования в состав воды можно добавлять вещества, способные образовывать коллоидные дисперсионные системы – флокулянты. Для этой цели чаще всего используют: крахмал, полиакриламид, активированный силикат. Они будут адсорбироваться на хлопьях коагулянта, превращая их в более прочные и крупные агрегаты.

Флокулянт вводят в зону контактной среды спустя 1-3 минуты с момента ввода коагулянта. К этому времени процессы образования микрохлопьев и следующая за ними сорбция осаждающих веществ завершаются.

Количество осадка, выпадающего в контактных резервуарах, зависит от типа используемого реагента и степени предварительной очистки подлежащих обработке стоков.

В среднем после механической очистки объем осадка из расчета на одного человека в сутки составляет порядка 0,08 литра, после прохождения биофильтров – 0,05 л, а после обработки в аэротенке – 0,03 литра. Его необходимо лишь вовремя удалять по мере наполняемости резервуара.

Что это такое?

Коагулянты (коагулирующие агенты) – вещества, вызывающие свертывание, сгущение, слипание, вредных частиц и примесей в жидкости. В свою очередь, коагулирование воды – процесс ее обесцвечивания и осветления химическими реактивами — коагулянтами, которые взаимодействуя в воде с гидролатами и растворимыми примесями, активируют процессы осаждения (образование осадка).

Если говорить простыми словами, то при добавлении коагулянтов в воду запускается процесс укрупнения. Примеси, частицы, плавающие в воде и создающие муть, начинают объединяться в крупные, видимые скопления.

Это происходит до тех пор, пока они не достигнуть размера хлопьев, чтобы осесть. Частицы взвеси в жидкой среде могут быть настолько микроскопическими, что любая, даже самая дорогостоящая многоуровневая система фильтрации не справится с ними.В ряде случаев приходится повышать расходы на очищение, но это никому не выгодно. Например, человек на даче имеет бассейн. Время от времени воду в нем необходимо очищать. Владелец сооружения не хочет тратиться на специальное дорогостоящее оборудование, но стандартная фильтрующая система с загрязнениями не справляется. Помочь простому бюджетному фильтру могут представители современной химии – коагулянты.

Рассмотрим детально принцип их действия:

• в воду, загрязненную мелкими коллоидными частицами, которые пропускает фильтр, вводится реагент;

• свойства частиц начинают изменяться;
• утрачивается их заряд, с помощью которого они могли отталкиваться друг от друга в жидкости под действием сил электростатического взаимодействия;
• взвесь начинается слипаться, образуя крупные комки;
• активируется действие сил притяжения – частицы начинают сближаться.

Важно! Реагенты не изменяют химический состав воды. Они нужны для того, чтобы сделать частицы крупными для задержания фильтром

Чаще всего представленные особые вещества применяют для очищения:

• питьевой воды;
• промышленных и бытовых сточных вод;
• водных аттракционов, бассейнов.

Воду, предназначенную для дальнейшего употребления, перед и после обработки коагулянтами необходимо сдать на расширенный химический анализ. Это поможет точно рассчитать дозу вещества.

Коагулянты или народные средства?

Некоторые владельцы бассейнов вместо коагулянтов предпочитают использовать подручные средства для решения проблемы цветения воды. Применение таких веществ обходится намного дешевле, однако и эффективность значительно ниже.

Самые популярные народные средства для чистки воды в бассейне:

• перекись водорода;
• перманганат калия;
• зеленка на спирту.

Данные вещества обладают обеззараживающим свойством. Но эффект от их применения длится короткое время и приводит к неприятным последствиям.

После использования перекиси водорода на водном зеркале образуется грязная пена, которую собирают механическим способом. Процесс выделения кислорода и образование хлопьев продолжается даче через 48 часов, что не очень приятно ощущать во время купания. При попадании на кожу такой жидкости ощущается легкое пощипывание.

Воду с растворенной перекисью категорически нельзя глотать и допускать ее попадания в дыхательные пути. Водород провоцирует раздражение слизистых оболочек.

При этом перекись водорода позволяет жидкости медленнее остывать, поскольку увеличивает ее плотность – это плюс применения данного вещества. Однако использование этого средства не может заменить полноценную чистку коагулянтом.

Перманганат калия (марганцовка), растворенный в воде оказывает обеззараживающее действие до тех пор, пока цвет жидкости не сменится с бледно-розового на светло-коричневый или зеленый.

В состав зеленки входит спирт и трифенилметановый краситель. Красящий пигмент оставляет характерный оттенок не только на коже человека, но и на элементах бассейна. Стенки, перила, форсунки другие детали конструкции со временем приобретают зеленоватый оттенок. Как попадание зеленки влияет на человеческий организм, пока точных данных нет.

Народные средства не способны стать полноценной заменой коагулянтам, поскольку не связывают мелкие частицы примесей. Они только дезинфицируют воду на короткий период. При этом опасные тяжелые металлы и невидимые глазу вещества не исчезают. Они продолжают находиться в емкости. Поэтому не покупайте бесполезные вещества, если проблема требует комплексного решения.

56.Фильтрация как метод очистки воды при централизованном водоснабжении, гигиеническая характеристика.

Фильтрация
— задержка нерастворимых твердых
частичек (гелей, взвесей) определенной
величины (лимитируется размерами
отверстий) происходит в порах микропористой
структуры полимерного или керамического
фильтра. Дальнейшая очистка заключается
в удерживании порами сорбента (чаще
всего активированного угля, приготовленного
особыми методами) органических молекул
(в т.ч. стиральных порошков), остатков
хлора и других газов, некоторых тяжелых
металлов и т.д.

При
эксплуатации таких систем необходимо
следить, чтобы выходные части фильтров
не зарастали бактериальными пленками,
которые могут вызвать вторичное заражение
очищенной воды.

Рассмотрим
медленные фильтры. Это емкости, заполненные
песком. Профильтрованная вода отводится
через дренаж в нижней части емкости.
Такой фильтр должен «созреть», т.е.
должна образоваться активная биологическая
пленка, состоящая из адсорбированных
взвешенных частиц, планктона и бактерий
в верхней части песчаного слоя.

К
несомненным достоинствам медленных
фильтров относятся равномерная, близкая
к естественной, фильтрация, при которой
задерживание бактерий достигает 99%, а
также простота устройства. Но фильтрация
в таких фильтрах происходит очень
медленно и составляет лишь 10 см вод.
ст/ч.

Данная
система очистки воды в настоящее время
используется в нашей стране лишь на
малых, чаще всего сельских водопроводах.

Для
городского водоснабжения используются
скорые фильтры. Это бетонные резервуары
с двойным дном. Нижнее дно сплошное, а
верхнее перфорированное, что обеспечивает
дренажные свойства фильтра. Вода для
фильтрации подается сверху и отводится
снизу через дренажное пространство.
Производительность обычных скорых
фильтров приблизительно в 50 раз выше,
чем медленных, и достигает 5 м³/ч, что
является несомненным преимуществом.
Однако и загрязнение фильтрующего слоя
происходит в скорых фильтрах значительно
быстрее. Несколько ниже у них и способность
задерживать бактерии, которая составляет
95%.

Еще
большей производительностью обладают
модернизированные скорые фильтры с
двухслойной загрузкой. В них верхний
фильтрующий слой представлен антрацитовой
крошкой, а нижний – кварцевым песком.
Благодаря образованию центров коагуляции
на крупных частицах антрцитовой крошки
в верхнем слое задерживается значительное
количество крупнодисперсной взвеси.
Фильтрация производится со скоростью
10 м вод. ст./ч.

Академией
коммунального хозяйства разработаны
новые фильтры АКХ, в которых устранен
недостаток односторонней фильтрации
обычных фильтров. В фильтрах АКХ вода
подается как сверху, так и снизу, а
профильтрованную воду отводят из средней
части фильтра через специально дренажное
устройство. Такой принцип фильтрации
позволяет повысить производительность
очистки воды до 12-15 м³/ч.

Наиболее
удобная и эффективная модель скорых
фильтров – контактный осветлитель
(КО). Нижний слой загрузки в нем состоит
из гравия, а верхний – из кварцевого
песка. Процесс КО идет быстрее и полнее
в результате образования на гравии
крупных хлопьев и задержки на них взвеси.
Грязеемкость таких фильтров значительно
повышена. Скорость фильтрации достигает
5-6 м³/ч, а полный цикл обработки воды
составляет около 8 ч.

Следует
отметить, что хотя адсорбция микроорганизмов
при осветлении и фильтрации воды весьма
велика, полной гарантии эпидемической
безопасности такая схема очистки не
обеспечивает. В связи с этим после
очискти на фильтрах вода проходит
обеззараживание.

Разновидности и применение коагулянтов для очистки воды

Если бы в неочищенной воде все взвешенные твердые частицы были достаточно велики, чтобы их можно было легко удалить с помощью известных методов очистки, то обработка химическими коагулянтами не требовалась бы. Однако большая часть взвешенного вещества состоит из очень мелких, чрезвычайно дисперсных твердых частиц, в значительной степени коллоидных. Ввиду малого размера они не поддаются осаждению, флотации или фильтрации, и их приходится предварительно подвергать коагуляции.

И флоакулянты, и коагулянты – это реагенты, которые используются на первых стадиях очистки воды от загрязняющих частиц. Коагулянты объединяют мелкие частички дисперсных систем в крупные под воздействием сил сцепления. Применение коагулянтов способствует понижению степени окисляемости обрабатываемых водных масс, уменьшению содержания в них взвешенных частичек, улучшению основных технологических процессов обработки, которые происходят в очистных сооружениях и осветлителях. Флоакулянты обеспечивают слипание неустойчивых агрессивных частичек и тем самым интенсифицируют процесс образования хлопьев. Данные вещества осветляют водные массы и улучшают и качество по ряду контролируемых показателей. Например, снижается щелочность, содержание общего железа, а концентрация взвешенных частиц падает в 3-5 раз.

Предварительный лабораторный анализ состава стоков обязателен. Он дает представление о качестве воды, основных загрязнителях и позволяет составлять максимально эффективный план очистки.

Все типы реагентов для очистки питьевой воды

Наиболее распространенные и эффективные коагулянты – соли алюминия и железа. Химические соединения, образовываемые металлами, могут быть органическими либо неорганическими. Каждый тип коагулянта рассчитан на взаимодействие с определенными веществами. Для очистки стоков промышленных предприятий используют специальные вещества (не те же самые, что в быту). Основные варианты:

• соли магния (сульфат или хлорид магния);
• алюмосиликатный раствор;
• неорганический коагулянт, полученный из красно шлама;
• активированный кальций-алюминат;
• минеральный полиреагентный гель-сорбент.

Рассмотрим самые популярные виды алюмосодержащих коагулянтов. Первый – сульфат алюминия Al2(SO4)3∙18H2O. В большинстве случаев он используется в виде растворов. Известно два типа вещества – очищенный (имеет вид белых кусков) и неочищенный (серо-зеленые гранулы).

Гидроксохлорид алюминия имеет химическую формулу Aln(OH)(3n-m)Clm, выпускаться может в виде прозрачных растворов либо желтоватых гранул. Преимущества – хорошие коагулирующие характеристики, высокая растворимость в воде, стабильность рН жидкости, минимальное содержание алюминия, эффективное удаление хлора. Гидроксохлорид алюминия – коагулянт нового поколения. Он используется для очистки промышленных стоков (химическая, металлургическая отрасль) и питьевой воды.

Гидроксохлоросульфат алюминия (или ГСХА) – смешанный коагулянт. Максимальную эффективность он показывает в очистке мутных и паводковых вод. Может выпускаться в виде раствора или твердой массы. Широко используется в промышленности. Аналог – сульфат алюминия.

Оксихлорид алюминия – формула Al(OH)mCl3n-m. Применяется для очистки природных вод, главным образом в холодное время года. Коагулянт вступает в быстрые четкие реакции с вредными веществами, может использоваться для очистки промышленных стоков.

Железосодержащие коагулянты используются реже, чем алюмосодержащие. Самые популярные:

• Хлорное железо – имеет формулу FeCl3*6H2O. Применяется для очистки природных вод, ила с промышленности, хорошо убирает аромат сероводорода.
• Сульфат железа – для очистки вод используют соединения FeSO4 и Fe_2(SO_4)_3. Хорошо убирает посторонние запахи.

К органическим и неорганическим коагулянтам относят известковые растворы, вещества с примесями алюминия и железа. По своему химическому составу они все относятся к солям кислот. Неорганические имеют длительный срок хранения и не представляют сложностей в использовании. Органические бывают природными и искусственными, экономичны в расходе, имеют стабильный кислотно-щелочной состав, эффективно удаляют хлор, после завершения процесса очистки из воды выводятся практически полностью. Также данные вещества удобные в приготовлении, нормально взаимодействуют с водорослями, осадок дают минимальный и существенно повышают срок службы стационарных фильтрационных установок.