Химическая продукция - Коагулянты
Часто задаваемые вопросы
1.Пути поступления различных примесей в воду:
Все разновидности природных вод содержат различные примеси. Количество и вид содержащихся в воде примесей определяют качество воды, а уровень качества воды определяет возможности использования ее для тех или иных целей водопользования.
Большую роль в процессе поступления различных примесей в воду играют сбрасываемые в природные водоемы неочищенные хозяйственно-бытовые, производственные и ливневые, поверхностные сточные воды.
Природные воды представляют собой сложную многокомпонентную динамическую систему, в состав которой входят: соли (преимущественно в виде ионов, молекул и комплексов), органические вещества (в молекулярных соединениях и в коллоидном состоянии), газы, диспергированные примеси, гидробионты, бактерии и вирусы. Во взвешенном состоянии в природных водах содержатся глинистые, песчаные, гипсовые и известковые частицы, в коллоидном – различные вещества органического происхождения, кремнекислота, фульвокислоты, гуматы, в истинно растворенном состоянии – в основном минеральные соли, обогащающие воду ионами.
Исходя из фазового состояния и дисперсности примесей воды, они разделяются на четыре группы.
Примеси первой группы представляют собой нерастворимые в воде суспензии и эмульсии, кинетически неустойчивые и находящиеся во взвешенном состоянии. В состоянии покоя эти примеси выпадают в осадок.
Примеси второй группы представляют собой гидрофобные и гидрофильные органические и минеральные коллоидные частицы, вымытые водой из грунтов и почв, а также нерастворимые и недиссоциированные формы гумусовых веществ, детергенты и вирусы, которые по своим размерам близки к коллоидным примесям.
Примеси третьей группы – это молекулярно-растворенные вещества (органические соединения, растворимые газы и т. п.).
Примеси четвертой группы представляют собой вещества, диссоциированные на ионы. В результате процесса гидратации кристаллическая структура этих веществ разрушается.
2. Возможности коагуляционной обработки воды:
Процесс коагуляции является практически единственным методом очистки воды от мутности, цветности, органических и неорганических, природных и антропогенных загрязнений (взвешенных, коллоидных и растворенных). И от того, как осуществляется этот процесс на водопроводной станции, в основном зависит качество питьевой воды.
При правильно проведенном процессе коагуляции и осветлении воды можно полностью удалить взвешенные вещества, снизить цветность воды до необходимого уровня, уменьшить концентрацию общих органических загрязнителей, характеризуемых показателем перманганатной окисляемости, на 50-60 %.
При коагулировании удаляются ионы тяжелых металлов, а также истинно растворенные микрозагрязнения, такие, например, как СПАВ от 30 до 100%, фенолы, амины, а также нефтепродукты, пестициды от 90 до 100 % и радиоактивные вещества на 70- 90%.
Частично удаляются также биологические загрязнения воды – планктон и водоросли, эффективность удаления которых связана с процессом хлопьеобразования и осветления воды.
Изменение качества исходной воды по сезонам года требует оперативного и в ряде случаев радикального изменения режима обработки воды, особенно при использовании коагулянтов, имеющих узкий диапазон значений некоторых параметров процесса и малую эффективность при низкой температуре осветляемой воды. В результате, во многих случаях качество очищенной на водопроводных станциях воды не отвечает нормативным требованиям по ряду показателей.
Как правило, наибольшие трудности с проведением коагулирования воды возникают в паводковый период, когда вода имеет еще низкую температуру, и резко возрастает количество загрязнений, соответственно возрастает нагрузка на очистные сооружения. Кроме того, ухудшение процесса коагуляции наблюдается при коагулировании маломутных цветных вод в холодное время года.
В паводок – холодная вода, высокие цветность и мутность, низкая щелочность, при коагуляции требуются высокие дозы коагулянта. В эти периоды наиболее важно выполнять следующие требования:
Обычное осветление воды лучше осуществляется при повышенных значениях рН, очистка цветных мягких вод – при пониженных рН. Величина рН является доминирующим фактором в процессе коагулирования.
3.Значение коагуляции в обезараживании воды
Значительная часть микроорганизмов, присутствующих в природной воде, прежде всего поверхностных источников, удаляется при реагентной обработке воды при очистке от взвешенных и растворенных веществ на стадии коагуляции, осветления и фильтрования. Обычно на этапе отстаивания из воды удаляется в среднем 60-65% вирусов, при последующем фильтровании – 50-55%, поступающих на фильтр. Таким образом, только очисткой нельзя получить питьевую воду, удовлетворяющую требованиям стандарта по микробиологическим загрязнениям. Обрабатываемая вода в обязательном порядке должна подвергаться обеззараживанию.
Обработка воды коагулянтами повышает эффективность обеззараживания воды, поскольку микроорганизмы, в том числе и вирусы, адсорбируются на взвешенных частицах. Известно, что бактерицидная и вирусологическая эффективность всех известных способов обеззараживания питьевой воды в значительной мере зависит от глубины ее очистки от взвешенных веществ. Последние оказывают отрицательное влияние на протекание процесса обеззараживания, так как защищают от инактивации адсорбированные на них микроорганизмы и вирусы.
На эффективность обеззараживания воды влияет в значительной степени глубина очистки воды, что достигается применением наиболее эффективных коагулянтов и флокулянтов. Повышение глубины очистки воды на действующих водопроводных станциях может быть обеспечено за счет уменьшения нагрузки на очистные сооружения, интенсификации процесса коагулирования и осветления воды, а также применением озоносорбционной технологии.
Коагуляционная обработка воды позволяет снизить концентрацию простейших на 2-3 порядка, бактерий и вирусов на 1-2 порядка. При этом удаляются микроорганизмы, находящиеся внутри и на поверхности частиц, труднодоступные при обеззараживании дезинфектантами.
4.Определение оптимальной дозы реагента
Под оптимальной дозой коагулянта понимается та минимально возможная в данных условиях доза, которая обеспечивает выполнение требований СанПиН по основным нормативным показателям.
Оптимальная доза определяется на основании результатов пробного коагулирования воды, которое служит не только для определения дозы коагулянта и флокулянта, но и для выбора наиболее перспективных видов реагентов. Ею станет та доза, при которой качество очищенной воды практически не зависит от дозы вводимого реагента, а контролируемые показатели отвечают требованиям стандарта. В зависимости от качества исходной воды и условий ее обработки диктующие показатели, по которым выбирается необходимая доза коагулянта, для разных водоисточников могут быть разными, и они могут меняться при изменении качества воды в течение года.
5.Обезараживание воды хлором
Эпоха применения газообразного хлора для обеззараживания воды уходит в прошлое по причине многочисленных недостатков метода - опасность транспортировки и обращения с баллонами хлора, сложность точного дозирования и раздражающее действие хлора на слизистые и кожу человека.
Главное преимущество хлора и его соединений - пролонгированность действия, то есть способность долго сохранять активность в воде бассейна, принимая на себя первый удар поступающих загрязнений.
К тому же хлорирование - самый недорогой и доступный способ. Более того, санитарные нормы указывают, что наибольший эффект обеззараживания достигается при комбинации других методов именно с хлорированием.
При обработке воды хлором достигается не только бактерицидное действие, но он также способствует удалению не задерживаемых фильтром органических примесей путем окисления.
Классическое хлорирование является самым надежным способом дезинфекции воды, прежде всего, когда загрязнение воды является особенно сильным, например, при температуре воды длительное время превышающей 28°С или из-за поступления большого количества загрязняющих веществ.
Цель прехлорирования – предварительная обработка воды перед очистными сооружениями для улучшения или облегчения дальнейшей ее очистки. Прехлорирование в случае ухудшения качества воды по бактериологическим показателям, появления неприятных запахов привкусов должно проводиться повышенными дозами, соответствующими точке перелома на кривой хлоропоглощаемости, или большими. Свободный активный хлор в большинстве случаев обеспечивает значительное улучшение качества воды за счет активного окисления органических веществ.
Постхлорирование используется для обеззараживания воды, которое является завершающим этапом очистки воды. Постхлорирование проводится небольшими дозами, обеспечивающими наличие остаточного хлора после резервуаров чистой воды на уровне требований ГОСТ 2874-82. излишек хлора, недопустимый по гигиеническим соображениям, перед подачей воды населению должен быть удален.
Для дехлорирования питьевой воды используют сернистый газ SO2 (ГОСТ 2918) и гипосульфит натрия NaS2O3 (ГОСТ 4215) ,а также гранулированный активированный уголь и аммиак NН3 (ГОСТ 6221). Расходы этих реагентов на 1 мг/л активного хлора следующие:
SO2 – 0,9 мг/л; NaS2O3 – 0,8-7,1 мг/л; NН3 – 0,13 мг/л.
Активированный уголь крупностью 1,5-2,5 мм используется в качестве загрузки фильтров слоем 2,5 м, скорость фильтрования достигает 20-30 м/ч.
Кроме того, предложен ряд комбинированных методов хлорирования воды:
Хлорирование с аммонизацией рекомендуется в следующих случаях:
Аммонизация осуществляется технически просто, расходы на аммонизацию быстро окупаются, а в ряде случаев может быть получен значительный экономический эффект за счет экономии хлора.
Свободный хлор способен окислять марганец, но скорость окисления при рН < 10 невелика. Для окисления 1 мг/л марганца необходимо 1,25 мг/л свободного хлора. Двуокись хлора окисляет марганец практически мгновенно. Железо легко окисляется хлором в более широком интервале рН (7 и выше) и для окисления 1 мг/л железа требуется 0,6 мг/л хлора. Окисление интенсифицируется в присутствии катализатора – сульфата меди (0,2 мг/л).
Реакция хлора с другими неорганическими восстановителями происходит быстро. Так, нитриты легко окисляются хлором до нитратов, а сероводород – до элементарной серы или сульфатов
H2S+HClO→S+HCl+H2O
H2S+4HClO→H2SO4+4HCl
При взаимодействии хлора с органическими веществами возможны реакции окисления (гуминовых веществ, спиртов и др.) и замещения (хлорирование фенолов и др.).
Сложность состава природных вод и наличие в них широкого спектра органических и неорганических веществ, реагирующих с хлором, являются причиной того, что до настоящего времени эти сложные процессы комплексно оцениваются лишь суммарной характеристикой – величиной хлоропоглощаемости.
Анализ химизма взаимодействия хлора с окрашенными органическими кислотами почвенного гумуса показал, что основной реакцией при всех значениях рН является окисление, сопровождающееся обесцвечиванием. Обесцвечивание хлором водного гумуса зависит от его фракционного состава. Так, при хлорировании креновых кислот снижение цветности на 1 градус достигается 3,5 мг/л, а апокреновых – 0,2 мг/л хлора. Максимальное обесцвечивание наблюдается при рН 7-8. однако, хлорирование гумусовых веществ не является деструктивным процессом и не может обеспечить такую же глубину обесцвечивания воды, как озонирование.
Хлоропоглощаемость воды представляет собой разность между дозой введенного в воду активного хлора и его концентрацией в воде через некоторый промежуток времени (обычно через 30 минут). Хлоропоглощаемость воды характеризует ее загрязненность органическими и некоторыми неорганическими (Fe2+, H2S, SO32-, Na2S2O3 и др.) веществами. Она зависит от концентрации этих загрязнений в воде, дозы хлора, времени взаимодействия, температуры, рН среды и других факторов.
Вода, не содержащая веществ, взаимодействующих с хлором, хлоропоглощаемостью не обладает.
Взаимодействие хлора с азотистыми органическими соединениями зависит от их природы. Хлор быстро взаимодействует с аминокислотами, медленнее с протеинами, пептонами, мочевиной и совсем не реагирует с гаппуровой кислотой. Соединения, содержащие аминогруппы (аминокислоты, протеины и др.), образуют с хлором органические хлорамины.
Систематическое определение хлоропоглощаемости воды в лабораториях водопроводов дает нам дополнительные сведения о качестве природных вод, позволяет его прогнозировать.
Кривые хлоропоглощаемости при наличии дополнительных данных (о запахе и привкусе воды, ее бактериологических показателях) позволяют научно обоснованно выбрать дозу хлора для обработки воды.
При определении хлоропоглощаемости сточных вод точка перелома С позволяет судить о степени нитрификации в процессе биологической очистки, вычислять содержание в очищенной сточной жидкости аммонийных соединений.
При проведении пробного хлорирования очищенных сточных вод следует параллельно с отбором проб на остаточный хлор (после 30-минутного контакта) производить бакпосевы на коли-индекс и коли-фаг. После получения результатов баканализа выбирается большая из доз хлора, которая обеспечивает нормативные показатели обеззараживания сточных вод как по коли-индексу (103 ос/л) так и по коли-фагу (103 БОЕ/л).
Для дальнейшего обсуждения областей применения и ответа на Ваши вопросы свяжитесь, пожалуйста, с нашими опытными специалистами ( ustas-kz@mail.ru ), которые подскажут лучшее решение для используемой Вами технологии.
- Защита от абразивного износа
- Конвейерные ленты SAVA
- Механические соединения для транспортерной ленты
- Гидроциклоны
- Резиновые трубопроводы
- Термопластичный полиуретан(Десмопан)
- Гидроизоляция и антикоррозийная защита
- Вентиляторы для промышленных печей
- Химическая продукция
- Конвейерные полимерные ролики серии Опенгеймер-Т
