4. Мікрофільтри.
Мікрофільтри успішно використовуються для затримання планктону, що міститься у воді поверхневих джерел, особливо в періоди цвітіння водосховищ.
Мікрофільтр являє собою барабан у вигляді металевого каркаса, покритого по циліндричній поверхні фільтруючими елементами з підтримуючих та робочих сіток (з нержавіючої сталі).
барабан, Що обертається, поміщений в камеру так, що його верх приблизно на 1/7 діаметра виходить над поверхнею води. З подає каналу освітлювана вода надходить по дірчастій трубі (службовою віссю обертання) всередину барабана і профільтровується через сітку, що обертається. Освітлена вода видаляється з камери каналом. Одночасно здійснюється промивання сітки (у її верхній частині) струменями води із напірного промивного пристрою. Усередині барабана під верхньою частиною сітки встановлений лоток для збору відпрацьованої промивної води, яка відводиться по трубі, що служить другою опорою барабана, що обертається.
Інтенсивність фільтрування приймається від 10 до 25 л/(см 2 ). Витрата промивної води становить 1-3% кількості води, що фільтрується. Барабан рухається електродвигуном.
На станціях освітлення води міських водопроводів мікрофільтри встановлюються перед змішувачами. Вода насосами першого підйому подається до приймальної камери і звідти на мікрофільтри.
Малюнок 17 – Схема мікрофільтра
1 – опори; 2 – канал, що подає; 3 – система передачі; 4 – промивний пристрій; 5 -прозорі плити з пластмаси; 6 – збірний жолоб промивної води; 7 – пустотілий вал; 8 - випуск промивної води на очищення; 9 – збірний канал; 10 - камера мікрофільтра, 11 - барабан; 12 - водозливи.
Методи знезараження води.
Відстоювання та фільтрування води значнозменшують кількість мікроорганізмів, що містяться в ній, але не дають гарантії остаточного їх видалення. Для остаточного видалення мікроорганізмів застосовують знезараження (дезінфекцію) води. У сучасних очисних спорудах знезараження води проводиться у всіх випадках, коли джерело водопостачання ненадійне з санітарної точки зору.
Знезараження, як правило, піддається вода, що вже пройшла інші стадії очищення - коагулювання, відстоювання, фільтрування, тому що в освітленій воді відсутні частинки завислих речовин, в яких можуть перебувати бактерії, залишаючись таким чином захищеними від дії дезінфікуючих засобів.
У деяких випадках дезінфекція застосовується як єдиний самостійний захід очищення води (наприклад, під час використання підземних вод, ненадійних з санітарної точки зору).
1. Хлорування.
Для хлорування води на водопровідних очисних станціях використовується рідкий хлор та хлорне вапно (для станцій малої продуктивності).
1.1. Хлорування води рідким хлором.
Далі відбувається дисоціація хлорноватої кислоти, що утворилася:
Одержувані в результаті дисоціації хлорнуватистої кислоти гіпохлоритні іониОС1-мають поряд з недисоційованими молекулами хлорнуватистої кислоти бактерицидною властивістю.
СумуС12+ НОС1 + ОС1- називаютьвільним активним хлором.
За наявності у воді амонійних сполук або при спеціальному введенні у воду аміаку утворюються монохлораміниNH2CIі дихлораміниNHCl, що також надають бактерицидну дію , Дещо менше, ніж вільний хлор, алебільш тривалий. Хлор у вигляді хлорамінів на відміну від вільного називаєтьсяпов'язаним активним хлором.
Кількість активного хлору, необхідного для знезараження води, повинна визначатися не за кількістю хвороботворних бактерій, а по всій кількості органічних речовин та мікроорганізмів (а також і неорганічних речовин, здатних до окислення), які можуть перебувати у воді, що хлорується.
Правильне призначення дози хлору є важливим. Недостатня доза хлору може призвести до того, що він не матиме необхідної бактерицидної дії; надмірна доза хлору погіршує смакові якості води. Тому доза хлору повинна бути встановлена в залежності від індивідуальних властивостей води, що очищається на підставі.
Розрахункова доза хлору при проектуванні знезаражувальної установки повинна бути прийнята, виходячи з необхідності очищення води в період її максимального забруднення (наприклад, у період паводків).
Показником достатності прийнятої дози хлору служить наявність у воді так званогозалишкового хлору(що залишається у воді від введеної дози після окислення речовин, що знаходяться у воді). Відповідно до вимог ГОСТ Р 51232-98, концентрація залишкового хлору у воді перед надходженням її в мережу повинна перебувати в межах 0,3 - 0,5 мг/л.
За розрахункову слід приймати ту дозу хлору, яка забезпечує вказану кількість залишкового хлору. Розрахункова доза призначається внаслідок пробного хлорування.
Для освітленої річкової води доза хлору зазвичай коливається не більше 1,5 - 3 мг/л; при хлоруванні підземних вод доза хлору найчастіше вбирається у 1 - 1,5 мг/л; в окремих випадках може знадобитися збільшення дози хлору через наявність у воді закисного заліза.
При підвищеному вмістіу воді гумінових речовин, потрібна доза хлору зростає.
При введенні хлору в воду, що обробляється, повинні бути забезпечені хороше змішування його з водою і достатня тривалість (не менше 30 хв) його контакту з водою до подачі її споживачеві. Хлорування вже освітленої води зазвичай проводять перед надходженням її в резервуар чистої води, де й забезпечується необхідне для їхнього контакту час.
Замість хлорування води після відстійників та фільтрів у практиці водоочищення іноді застосовують хлорування її перед надходженням на відстійники (попереднє хлорування) – до змішувача, а іноді перед подачею на фільтр.
Попереднє хлорування сприяє коагуляції, окислюючи органічні речовини, які гальмують цей процес, і, отже, дозволяє зменшити дозу коагулянту, а також забезпечує добрий санітарний стан самих очисних споруд. Попереднє хлорування вимагає підвищення доз хлору, оскільки значна частина його йде на окислення органічних речовин, що містяться у ще не освітленій воді.
Вводячи хлор до та після очисних споруд, можна знизити загальну витрату хлору порівняно з витратою його при попередньому хлоруванні, зберігши переваги, що даються останнім. Такий метод називається подвійного хлорування.
Хлор надходить на станції у металевих балонах у зрідженому стані під тиском 6 - 8 кгс/см 2 . Стандартні балони містять 25 - 40 (малі) та 100 (великі) кг рідкого хлору.
З балонів хлор подається у воду через спеціальні прилади -хлоратори(газодозатори), в яких здійснюється його дозування та змішування з деякою кількістю води. Одержувана «хлорна вода» надходить у воду, що обробляється.
Недоліком напірниххлораторів є можливість витоку з них хлору. Через отруйність хлору витік його становить небезпеку обслуговуючого персоналу. Ця небезпека усунена у вакуумних хлораторах. Вони газ перебуває під тиском нижче атмосферного, що унеможливлює його витоку в приміщення. Внаслідок цього вакуумні хлоратори рекомендуються для переважного використання в установках для знезараження води.
Малюнок 18 – Схема вакуумного хлоратора
1 – проміжний балон; 2 -фільтр; 3 – манометр високого тиску; 4 - редукційний клапан, що знижує тиск газу, що надходить з балона; 5 – манометр низького тиску; 6 -дозатор хлору; 7 – регулюючий вентиль; 8 – змішувач; 9 – вимірювач дози хлору (диференціальний рідинний манометр); 10 – вентиль для включення та вимикання хлоратора; 11 – ежектор.
При проектуванні та експлуатації хлораторних установок треба враховувати вимоги, спрямовані на захист обслуговуючого персоналу очисної станції від шкідливої дії хлору. Приміщення хлораторної повинно бути розташоване на першому поверсі і або примикати до будівлі фільтрувальної або насосної станції, або перебувати в окремій будівлі (на великих установках). У приміщенні хлораторної, що примикає до будівлі фільтрувальної станції, має бути дві двері: одна - ведуча до приміщення станції, інша - ведуча назовні. Двері повинні герметично зачинятися. Приміщення хлораторної повинно мати хоча б одне вікно. Потрібно передбачити систему штучної витяжної вентиляції.
Якщо за добу витрачається понад три балони рідкого хлору, то при хлораторній або поблизу неї на території станції влаштовують черговий склад балонів, розрахований на зберігання тридобового запасу хлору. Повинна бути забезпечена можливістьпідігрівання балонів на складі перед доставкою їх у хлораторну.
1.2. Хлорування води хлорним вапном.Використання хлорного вапна, активним компонентом якого є гіпохлорит кальціюСа(ОС1)г, може бути допущено лише на станціях малої (до 3 тис. м 3 /добу) продуктивність.
Технічне хлорне вапно містить 25-30% активного хлору.
В результаті введення у воду хлорного вапна, як і при введенні в неї хлору, виходять хлорноваста кислотаНОС1і гіпохлоритні іониОС1-. Для приготування розчину хлорного вапна застосовують установку, аналогічну установці, в якій проводиться приготування коагулянту. До її складу входять баки, куди засипають хлорне вапно і додають воду. Вапняне молоко надходить у робочі баки, де готується розчин концентрацією до 1-2%. Під час приготування розчину він перемішується механічними мішалками. З робочих баків хлорна вода через дозувальні пристрої вводиться в воду, що дезінфікується.