Методические указания для самоподготовки

Под осветлением понимают удаление из воды взвешенных и колоидорастворенных примесей, придающих воде высокую мутность и цветность.

Основными методами осветления воды на водопроводных станциях являются коагуляция, отстаивание и фильтрация.

Простое отстаивание воды в отстойниках требует много времени и недостаточно эффективно. При простом отстаивании большая часть мелкодисперсных взвесей и коллоидных частиц вообще не выделяется из воды. Поэтому в практике водоснабжения для повышения эффекта отстаивания ­- прибегают к предварительной химической обработки воды с помощью химических реагентов с целью искусственного укрупнения частиц, то есть к коагуляции. При этом химические реагенты образуют с солями устранимой жесткости хлопья, которые сорбируют мелкодисперсные взвешенные частицы, укрупняются и выпадают в осадок.

Различают коагуляцию в свободном объеме (в камерах хлопьеобразования) и контактную (в толще зернистой загрузки или в массе взвешенного осадка). В качестве коагулянтов наиболее широкое применение получил сульфат алюминия [Al₂(SO₄)₃]. Могут применяться также хлорное железо (FeCl₃) и сернокислая закись железа (FeSO₄·7H₂O).

Реакция коагуляции воды в случае применения сульфата алюминия может быть представлена следующим образом:

Al₂(SO₄)₃ + 3Ca(HCO₃)₂ = 2Al(OH)₃ + 3CaSO₄ + 6CO₂

Как видно, сульфат алюминия вступает в реакцию с бикарбонатами кальция и магния, обычно имеющимися в воде и определяющими ее устранимую жесткость, и образует с ними гидроокись алюминия, которая образует в воде коллоидный раствор, частицы которого несут положительный электрический заряд. Присутствие в воде отрицательно заряженных коллоидов (гуминовые вещества и др.) приводит к нейтрализации зарядов частиц и коагуляции коллоидных растворов. Непосредственно в толще воды выпадает хлопьевидный осадок с очень развитой поверхностью, хлопья оседают на дно, увлекая за собой взвешенные вещества, коллоидные частицы и частично микроорганизмы. Важным условием эффективности коагуляции является правильный выбор дозы коагулянта. При избытке коагулянта по отношению к содержанию двууглекислых солей кальция и магния в воде остается не прореагировавший сульфат алюминия и вода приобретает кислый вкус. С избытком коагулянта связано также последующее помутнение воды вследствие образования хлопьев (вторичная коагуляция). При недостатке коагулянта образуется мало хлопьев и не получается достаточного осветления воды. Поэтому в каждом отдельном случае путем проведения пробной коагуляции устанавливается оптимальная доза коагулянта. В период весенних и осенних паводков дозу его определяют 1 раз в сутки, а в летнее и зимнее время не менее 1 раза в неделю в производственной лаборатории станции очистки воды.

Для ускорения процесса коагуляции примесей воды и интенсификации работы очистных сооружений широко применяют флоккулянты: полиакриламид (ПАА), К-4 и К-6, активную кремневую кислоту (АКК) и ВА-2.

Приложение N 2