03.11.2023

Dezodoracija vode. Posebne metode obrade vode. Mehanički filteri


Jedan od gorućih problema posljednjih desetljeća u području obrade vode je potreba dezodoriranja vode za piće. Pogoršanje okusa prirodnih voda je zbog njihovog mineralnog i organskog sastava. Neželjeni okusi i mirisi uzrokovani su anorganskim spojevima i organskim tvarima prirodnog i umjetnog podrijetla.

Prisutnost otopljenih organskih tvari biološkog podrijetla u prirodnoj vodi rezultat je procesa razgradnje i naknadne transformacije odumrlih viših vodenih biljaka, planktonskih i bentoskih organizama, raznih bakterija i gljivica. Pritom se u vodu ispušta velika količina alkohola male molekulske mase, karboksilnih kiselina, hidroksi kiselina, ketona, aldehida i tvari koje sadrže fenole s jakim mirisom.

Organske tvari pridonose razvoju mikroorganizama koji u vanjski okoliš ispuštaju sumporovodik, amonijak, organske sulfide i merkaptane neugodnog mirisa. Intenzivan razvoj i odumiranje algi doprinosi pojavi polisaharida u vodi; oksalna, vinska i limunska kiselina; tvari kao što su fitoncidi. U produktima razgradnje algi sadržaj fenola je 20-30 puta veći od maksimalno dopuštene koncentracije (0,001 mg/l).

Unatoč poduzetim zakonskim mjerama, industrijske otpadne vode i dalje se ispuštaju u površinska vodna tijela, što dovodi do njihovog onečišćenja mineralnim i organskim spojevima. Među njima su soli teških metala, nafta i naftni derivati, sintetski alifatski alkoholi, polifenoli, kiseline, pesticidi, površinski aktivne tvari itd.

Posebno su opasni pesticidi koji pripadaju različitim klasama organskih spojeva i nalaze se u vodi u različitim stanjima. Negativno utječu na organoleptička svojstva vode. Toksičnost pesticida prisutnih u vodi povećava se kada se voda tretira klorom ili kalijevim permanganatom.

Nafta i naftni derivati ​​slabo su topljivi u vodi i vrlo otporni na biokemijsku oksidaciju. Velike koncentracije ulja daju vodi jak miris, povećavaju njezinu boju i oksidabilnost te smanjuju sadržaj otopljenog kisika. S malim udjelom ulja u vodi, njegove organoleptičke karakteristike značajno se pogoršavaju.

Kada površinski aktivne tvari dospiju u vodu s kućanskim i industrijskim otpadnim vodama, naglo pogoršavaju njezinu kakvoću, stvarajući postojane mirise (sapun, kerozin, kolofonij) i gorak okus. U pravilu, površinski aktivne tvari pojačavaju stabilnost mirisa drugih nečistoća, kataliziraju toksičnost kancerogenih tvari, pesticida, anilina itd. u vodi.

Huminske kiseline i fulvinske kiseline, lignini i mnogi drugi organski spojevi prirodnog podrijetla prisutni u prirodnim vodama sjeverne i središnje Rusije služe kao jedan od izvora stvaranja fenola, koji pogoršavaju njihova organoleptička svojstva. Kloriranjem vode koja sadrži fenole nastaju dioksini - izrazito otrovne tvari (letalne doze: strihnin 1,5-10-6; botulin - 3,3-10-17, nervni plin - 1,6 10-5 mol/kg). Doza dioksina - 3,1-10~9 - je smrtonosna, a doza od 6,5-10~15 mol/kg za osobe ispod 70 godina - rizik od raka. Stotinu puta manja doza utječe na imunološki sustav. sustav („kemijska AIDS“) i reproduktivne funkcije tijela. Najotrovnija tvar je 2,3,7,8-tetraklorodibenzodioksin (TCDD). Glavna otrovna tvar u emisijama iz tvornica celuloze i papira su poliklorirani dibenzofurani (PCDF) i najjači kancerogen - produkti izgaranja loživog ulja, benzina, ugljena itd. je benzo(a)piren (sinergija se očituje u paru dioksin-benzo(a)piren).

Proizvodnja pesticida 2,4-diklorfenola kloriranjem fenola popraćena je stvaranjem 2,4,6-triklorofenola koji se samokondenzira u dioksine koji do ljudi dospiju s pitkom vodom, budući da suvremene tehnologije obrade vode nemaju barijeru djeluje protiv potonjeg. Utvrđeno je da poliklorirani dibenzo-i-dioksin (PCDD) i poliklorirani dibenzfuran (PCDF) nastaju izravno tijekom kloriranja vode, odnosno neizbježno je stvaranje diksina tijekom prethodnog kloriranja vode.

Željezo prisutno u vodi je katalizator za dodatno kloriranje fenola, pretvarajući niskotoksične dioksine u visoko toksične tijekom kloriranja vode. Organske tvari prisutne u vodi gotovo nesmetano prolaze kroz punjenje brzih filtara, uključujući i njihov otrovni dio koji sadrži dioksin.

Ponekad se organoleptička svojstva vode pogoršavaju zbog prevelike doze reagensa ili kao posljedica nepravilnog rada postrojenja za obradu vode. Dakle, kada se voda obezboji koagulacijom bez naknadne stabilizacije, povećava se korozivna aktivnost vode i, kao rezultat toga, pogoršavaju se njezina organoleptička svojstva. Kada se voda klorira, opaža se pogoršanje njenih organoleptičkih svojstava i kada se krši procesni režim i kao rezultat stvaranja organoklornih spojeva koji uzrokuju neugodne okuse i mirise.

Utvrđeno je da tradicionalne metode pročišćavanja vode imaju slab učinak barijere, uglavnom u odnosu na one kemijske kontaminante koji se nalaze u vodi. vode u obliku suspenzija i koloida ili postaju netopljivi tijekom pročišćavanja i predtretmana klorom (primjerice, emulgirane frakcije nafte, slabo topivi pesticidi, neki metali). U odnosu na takve kontaminante, barijerna uloga postrojenja za pročišćavanje može se povećati odgovarajućim odabirom reagensa za visok stupanj bistrenja vode.

Dezodoracija vode u nekim se slučajevima postiže koagulacijom nečistoća i njihovom flokulacijom, nakon čega slijedi filtracija, no često je potrebna uporaba posebnih tehnologija za uklanjanje neželjenih mirisa i okusa. Njihov izbor je diktiran prirodom nečistoća i stanjem u kojem se nalaze (suspenzije, koloidi, prave otopine, plinovi).

Danas ne postoje univerzalne metode dezodoriranja vode, no korištenje nekih od njih u kombinaciji daje potreban stupanj pročišćavanja. Ako su tvari koje uzrokuju neugodne okuse i mirise u suspendiranom i koloidnom stanju, njihova koagulacija daje dobre rezultate. Okusi i mirisi uzrokovani anorganskim tvarima u otopljenom stanju uklanjaju se otplinjavanjem, deferizacijom i desalinizacijom. itd. Mirisi i okusi uzrokovani organskim tvarima vrlo su postojani. Obično se uklanjaju< путем оксидации и сорбции.

Tvari s jakim redukcijskim svojstvima (huminske kiseline, soli željeza (II), tanini, sumporovodik, nitriti, poli- i monohidrični fenoli i dr.) lako se izdvajaju iz vode oksidacijom. Stabilniji spojevi (karboksilne kiseline, alifatski alkoholi, naftni ugljikovodici i naftni derivati ​​itd.) slabo se oksidiraju kada se tretiraju klorom i njegovim derivatima, a ponekad čak i ozonom. Ponekad jaka oksidacijska sredstva, djelujući na te tvari, značajno pojačavaju izvorne okuse i mirise (na primjer, organofosfatni pesticidi). Istodobno, djelovanje oksidacijskih sredstava na spojeve koji se lako oksidiraju dovodi do njihovog potpunog uništenja ili do stvaranja tvari koje ne utječu na organoleptička svojstva vode. Dakle, djelovanje oksidacijskih sredstava učinkovito je samo protiv ograničenog broja onečišćenja.

Nedostatak oksidativne metode je i potreba za izuzetno preciznim doziranjem oksidansa u skladu sa stupnjem i vrstom onečišćenja vode, što je izuzetno teško s obzirom na složenost i trajanje mnogih kemijskih analiza.

Pouzdanija i ekonomičnija je uporaba filtara s granuliranim aktivnim ugljenom koji se koristi kao filtarski medij. Filtri punjeni granuliranim aktivnim ugljenom, bez obzira na oscilacije u stupnju onečišćenja vode, trajna su prepreka sorbiranim tvarima. Međutim, ozbiljnu poteškoću u korištenju ove metode pročišćavanja vode predstavlja relativno niska sposobnost upijanja ugljena, što zahtijeva njegovu čestu zamjenu ili regeneraciju.

Osim toga, utvrđeno je da se hidrofobne tvari dobro sorbiraju iz vode aktivnim ugljenom, tj. slabo topljive u njoj i slabo hidratizirane u otopinama (slabi organski elektroliti, fenoli itd.). Jači organski elektroliti i mnogi organski aciklički spojevi (karboksilne kiseline, aldehidi, ketoni, alkoholi) slabije se sorbiraju aktivnim ugljenom.

U uvjetima povećanog antropogenog onečišćenja vodnih tijela, potrebno je kombinirati metode oksidacije, sorpcije i aeracije za deodorizaciju vode i uklanjanje toksičnih mikropolutanata.

Dezodoracija vode prozračivanjem

Za uklanjanje hlapljivih organskih spojeva biološkog podrijetla koji uzrokuju mirise i okuse iz prirodnih voda naširoko se koristi prozračivanje.

U praksi se prozračivanje provodi u posebnim instalacijama - mjehurićima, raspršivačima i kaskadnim aeratorima.

U aeratorima s mjehurićima, zrak koji dovode puhala distribuira se u vodi pomoću perforiranih cijevi obješenih u spremniku (Sl. 15.1) i uređaja za raspršivanje smještenih na njegovom dnu. Prednost prve metode je jednostavnost demontaže instalacije.

Distribucija zraka raspršivačima često se koristi u spiralnim aeratorima vode koji se koriste u velikim instalacijama.

Dubina vodenog sloja u aeratorima ovog tipa kreće se od 2,7 do 4,5 m. Istraživanja pokazuju da, budući da se ravnoteža između koncentracija mirisnih tvari u tekućoj i plinovitoj fazi postiže trenutno, visina vodenog sloja tijekom mjehurića ne igra značajnu ulogu i može se smanjiti na 1-1,5 m. Maksimalna širina spremnika obično je dvostruko veća od dubine. Kvadrat


Riža. 15.1. Perlator s mjehurićima (a) i inka aerator (b)

6 - glavni zračni kanal; 2 - ulaz vode u komoru za mjehuriće 5; 3 - perforirane ploče; 4 - distributer zraka; 7.1 - odvodnja gazirane vode i opskrba izvorskom vodom; 8 - preljev; 9 - stabilizirana pregrada; 10 - sloj pjene; 11 - ventilator; 12 - perforirano dno; b - površinska komora s mjehurićima odabire se proizvoljno. Trajanje puhanja zraka, u pravilu, ne prelazi 15 minuta. Potrošnja zraka je 0,37-0,75 m3/min po 1 m3 vode.

Otvorene jedinice za mjehuriće mogu raditi na temperaturama ispod 0°C. Stupanj prozračivanja lako se podešava promjenom količine dovedenog zraka. Troškovi instalacija i njihovog rada su niski.

U raspršivačima, voda se raspršuje u male kapljice pomoću mlaznica, čime se povećava površina njenog kontakta sa zrakom. Glavni čimbenik koji određuje rad perlatora je oblik mlaznice i njegove dimenzije. Trajanje kontakta vode sa zrakom, određeno početnom brzinom mlaza i njegovom putanjom, obično je 2 s "(Za okomiti mlaz koji se izbacuje pod pritiskom od 6 m).

U aeratorima kaskadnog tipa, pročišćena voda pada u mlazovima kroz nekoliko uzastopno postavljenih pregrada. Trajanje kontakta u ovim aeratorima može se promijeniti povećanjem broja stupnjeva. Gubitak tlaka na aeratorima kaskadnog tipa kreće se od 0,9 do 3 m.

U aeratorima mješovitog tipa voda se istovremeno raspršuje i teče u tankom mlazu iz jedne faze u drugu. Za povećanje površine kontakta između vode i zraka koriste se keramičke kuglice ili koks.

Zajednički nedostatak aeratora izgrađenih na principu kontakta filma vode sa zrakom je njihova neekonomičnost zbog velike površine, nemogućnost korištenja zimi, potreba za snažnom ventilacijom pri ugradnji u zatvorenom prostoru i, konačno, njihovu sklonost obraštanju.

Prozračivanje vode u sloju pjene provodi se u inka aeratoru (slika 15.1.6), koji je betonski spremnik na čijem se dnu nalazi perforirana ploča od nehrđajućeg čelika. Voda se ravnomjerno raspoređuje preko ploče razvodnom cijevi. Za stabilizaciju sloja pjene koristi se posebna pregrada. Voda se prozračuje zrakom kojeg dovodi ventilator. Voda, prošavši kroz aerator tinte, ispušta se kroz preljev.

Stvaranje velike granične površine između tekuće i plinovite faze osigurava visok intenzitet procesa dezodoracije. Normalni omjer zraka i vode u perlatorima za tintu kreće se od 30 : 1 - 300 : 1. Unatoč velikoj potrošnji zraka, intenzivno prozračivanje je ekonomski opravdano (zbog malog gubitka tlaka zrak se dovodi ventilatorom).

Međutim, prozračivanje ne može ukloniti postojane mirise i okuse uzrokovane prisutnošću nečistoća koje imaju neznatnu hlapljivost.

Popis korištenih radova

Cherkinsky S.N. Sanitarni uvjeti za odvodnju otpadnih voda u rezervoare, M.: Stroyizdat, Abramov N.N. Obrada vode, M.: Strojizdat 1974

Žabac B.N. Levčenko A.P. Obrada vode, M.: Stroyizdat 1996

Za uklanjanje mirisa vode koji nastaju djelovanjem određenih algi i mikroorganizama koristi se dezodoracija vode. To uključuje vrste obrade vode kao što su kloriranje, ozonizacija, amonijak, prozračivanje i obrada kalijevim permangamatom. Mirisi i okusi mogu se ukloniti filtriranjem vode kroz sloj aktivnog ugljena u tlačnim filtrima. U tu svrhu koriste se breza, treset i kameni ugljen.

Voda često ima neugodan miris i okus zbog prisutnosti fenola koji ulaze u izvor iz industrijskih poduzeća. Kada se takva voda klorira, i najmanji sadržaj fenola uzrokuje pojavu mirisa klorofenola. Stoga pokušavaju ne klorirati vodu koja sadrži fenol. Učinkovit način za borbu protiv ovih mirisa je amoniziranje vode, odnosno uvođenje određene doze amonijaka u nju.

Amonijak

Amonijak se također koristi u odsutnosti fenola za uklanjanje mirisa klora koji nastaju uslijed kloriranja vode. Baktericidni učinak klora se smanjuje, ali se produljuje njegovo trajanje. Kontakt vode s klorom tijekom amonijacije mora biti najmanje 2 sata.Amonijak se uvodi u vodu pomoću posebnih uređaja – amonijatora.

Tvari koje uzrokuju mirise i okuse u vodi su hlapljive. Stoga prozračivanje, koje se provodi prije unošenja klora ili drugih oksidirajućih sredstava u vodu, pomaže smanjiti mirise i okuse. Bit aeracije je da se voda koja se pročišćava umjetno zasiti zrakom kako bi se organske tvari koje sadrži oksidirale. Zrak koji se oslobađa iz vode nosi sa sobom tamošnje mirise i okuse.

Dobar učinak dezodoracije vode postiže se korištenjem ozona i kalijevog permanganata. Ponekad se kalijev permanganat koristi s aktivnim ugljenom.

Voda može imati određeni, ne uvijek ugodan miris, koji se stječe zbog različitih organskih tvari koje sadrži, a koje su produkti vitalne aktivnosti ili raspadanja mikroorganizama i algi. Pročišćavanje vode od mirisa (dezodorizacija vode) provodi se različitim modifikacijama metode kloriranja vode, sorpcijske filtracije, karbonizacije, aeracije, ozonizacije, obrade vode kalijevim permanganatom, vodikovim peroksidom i kombinacijom ovih metoda.

Obrada vode aktivnim ugljenom

Ako usporedimo metode sorpcije i oksidativne dezodoracije, prva je pouzdanija jer se temelji na ekstrakciji organskih tvari iz vode, a ne na njihovoj transformaciji. Najučinkovitiji sorbenti su aktivni ugljeni koji dobro apsorbiraju fenole, većinu naftnih derivata, policikličke aromatske ugljikovodike (uključujući i kancerogene), klor i organofosforne pesticide, kao i druge organske zagađivače. Ali sorpcija na aktivni ugljik nije univerzalno sredstvo za pročišćavanje vode od organskih spojeva, jer neke tvari (na primjer, organski amini) ne zadržavaju ili se zadržavaju, ali slabo (na primjer, sintetski tenzidi).

Aktivni ugljen se koristi u obliku praha - za karbonizaciju vode i u obliku granula - kao punjenje za filtere. Vrijedno je istaknuti niz nedostataka koji ograničavaju provedbu karbonizacije vode - to su poteškoće namakanja i doziranja ugljena, potreba za spremnikom koji osigurava kontakt ugljena s pročišćenom vodom, itd. Stoga se ova metoda koristi uglavnom kada je potrebna povremena, kratkotrajna dezodoracija malih količina vode.

Korištenje granuliranog aktivnog ugljena kao medija za filtriranje je pouzdanija opcija. Bez obzira na oscilacije u stupnju onečišćenja vode, filtri punjeni granuliranim aktivnim ugljenom izvrsna su barijera sorbiranim tvarima sve dok se kapacitet ugljika ne iscrpi.

Ugljeni filtri nalaze se nakon filtara za bistrenje. Također je moguće koristiti kombinirane filtere za bistrenje i sorpciju.

Nedostatak ugljenih filtera je potreba za regeneracijom aktivnog ugljena. Obnova opterećenja ugljena može se provesti kemijskim, toplinskim i biološkim metodama. Pri korištenju metode kemijske regeneracije ugljen se najprije obrađuje živom parom, a zatim lužinom. Unatoč svoj složenosti i intenzivnosti rada, metoda nije dovoljno učinkovita, budući da sorpcijski kapacitet materijala nije u potpunosti obnovljen. Toplinska metoda uključuje spaljivanje adsorbiranih organskih spojeva na temperaturi od 800...900ºC u posebnim pećnicama. Ova prilično složena metoda regeneracije praćena je gubicima ugljena tijekom loženja. Metoda biološke regeneracije oslanja se na sposobnost bakterija da mineraliziraju adsorbirane organougljične spojeve, ali brzina tog procesa je vrlo niska.

U pravilu, u industrijskim sustavima za pročišćavanje vode, a još više u sustavima za kućanstvo, nije moguće koristiti bilo koju od gore navedenih vrsta regeneracije, a ako se kvaliteta pročišćavanja smanji, filtarski medij se jednostavno zamijeni.

Oksidacijsko-sorpcijska metoda obrade vode

Zbog navedenog hitan je zadatak povećanja međuregeneracijskog razdoblja granuliranog aktivnog ugljena, što se uspješno rješava tretiranjem vode oksidacijskim sredstvom prije filtriranja kroz ugljen. Takva obrada vode ne rezultira samo zbrajanjem dva procesa, već doprinosi ispoljavanju učinka oksidacijsko-sorpcijske interakcije. Istovremeno, ugljen "radi" kao katalizator oksidacije, značajno povećava dubinu i brzinu ovog procesa, a istovremeno se mnogi proizvodi oksidacije bolje sorbiraju na ugljenu. Takva istodobna primjena dviju metoda značajno proširuje raspon organskih kontaminanata koji se uklanjaju iz vode. Praksa je također dokazala ekonomsku prednost kombinirane primjene oksidansa i aktivnog ugljena.

Početni podaci, kao što su kvaliteta vode koja se pročišćava, sastav i vrste uređaja za pročišćavanje, određuju raznolikost tehničkih rješenja za korištenje oksidacijsko-sorpcijske metode pročišćavanja vode.Na primjer, filtri napunjeni granuliranim aktivnim ugljenom, koji pročišćavaju vode samo od organskih onečišćenja, nalaze se u tehnološkoj shemi nakon. Iza konstrukcija prvog stupnja postavljaju se filtri koji koriste granulirani ugljik i osim navedene funkcije imaju i funkciju bistrenja vode.. Punjenje takvih filtara ima dvije mogućnosti: 1) sastoji se u potpunosti od aktivnog ugljika; 2) sastoji se od ugljena i mehanički očišćenog materijala (dvoslojno opterećenje).

Shema kontaktnog pročišćavanja vode također sugerira mogućnost postavljanja zasebnih ugljičnih filtara nakon kontaktnih taložnika ili ugradnju kontaktnih taložnika s punjenjem pijeska i ugljena.Vrijedi napomenuti da u prvom slučaju, kada se filtracija vode odvija uzastopno kroz dvije odvojene kaskade filtara , dolazi do značajnog povećanja kapitalnih troškova za izgradnju postrojenja za pročišćavanje. Međutim, u ovom slučaju, opterećenje ugljikom koristi se za namjeravanu svrhu (za uklanjanje kemijskih onečišćenja) i pod najpovoljnijim je uvjetima, budući da pročišćena voda teče u ugljični filtar. Kao rezultat toga, filter zahtijeva rjeđe pranje, što smanjuje gubitak ugljena, mljevenje i abraziju; Smanjenje začepljenja pora ugljena suspenzijom potiče bolju sorpciju kemijskih onečišćenja i produljuje radni vijek ugljena kao sorbensa.

Sanitarno-higijenski i tehničko-ekonomski pokazatelji pročišćavanja vode i namjena utovara ugljena određuju njegovo mjesto u tehnološkoj shemi.U svim slučajevima uvođenje oksidirajućeg sredstva u pročišćenu vodu mora se provesti prije nego što uđe u utovar ugljena. .

Mogućnosti uvođenja oksidirajućeg sredstva u vodu:

1) na početku tehnološke sheme;

3) neposredno ispred ugljenog filtra;

4) dvostruko uvođenje oksidacijskih sredstava različitih vrsta. Štoviše, mjesto uvođenja oksidatora određeno je općim zadacima dodijeljenim oksidansu, brzinom njegove potrošnje i drugim čimbenicima.

Za podzemne izvore u pravilu se koristi prva opcija unosa, a za površinske izvore druga. Kada koristite oksidacijsko-sorpcijsku metodu dezodoracije vode, važno je pravilno odabrati vrstu oksidacijskog sredstva. Trenutačno postojeći oksidansi, uobičajeni u praksi obrade vode reagensima, razlikuju se po svojoj učinkovitosti (s tehničkog, ekonomskog i sanitarno-higijenskog gledišta) u odnosu na kemijske zagađivače vode.

Preporučljivo je koristiti klor kao oksidacijsko sredstvo ako u vodi ima relativno lako oksidiranih kontaminanata (fenoli, neke tvari prirodnog podrijetla, itd.) Štoviše, uvjeti za kombiniranu upotrebu klora i aktivnog ugljena zahtijevaju prethodnu amonijakaciju voda - ako je potrebno, to se provodi tijekom završnog kloriranja.

Ako voda sadrži uglavnom teško oksidirajuća onečišćenja (topljive frakcije nafte i njezinih produkata, sintetske tenzide, organske pesticide i sl.), preporučljivo je koristiti ozon kao najjače oksidacijsko sredstvo. U nekim slučajevima učinkovita je i uporaba nekoliko oksidacijskih sredstava (ozon i klor, klor i kalijev permanganat). Laboratorijskim ispitivanjima odabire se oksidans, njegova doza i mjesto uvođenja u tehnološku shemu pročišćavanja vode - vodeći računa o održavanju minimalnog opterećenja ugljena kao sorbenta. Ovo također uzima u obzir funkciju ugljena kao katalizatora za proces oksidacije.

Vrlo važno pitanje je vrijeme rada aktivnog ugljena, koje je gotovo nemoguće odrediti računskim putem. To ovisi o pravilnom odabiru vrste i doze oksidatora, kao io nizu drugih uvjeta.Kao što praksa pokazuje, kombinirana uporaba oksidansa i aktivnog ugljena pomaže u održavanju sorpcijske aktivnosti ugljena prilično dugo (u prakse, može doseći 2 godine). U ovakvom stanju stvari regeneracija ugljena nije uvijek ekonomski opravdana, pogotovo ako se uzme u obzir da je za nadoknadu njegovih gubitaka uslijed mljevenja, abrazije i odnošenja tijekom pranja potrebno godišnje dodavati svježi ugljen (cca. 10% godišnje u volumen ugljena). Istodobno, moguće je naglo smanjenje sorpcijske sposobnosti ugljena u odnosu na organske tvari zbog njegovog obraštanja anorganskim onečišćenjima (uglavnom hidroksidi željeza, aluminija itd.). Stoga je zadatak osigurati visok stupanj prethodnog bistrenja vode (odnosno njezine deferizacije i demanganizacije) prije nego što uđe u slojeve za utovar ugljena. Prije svega, to se odnosi na filterske strukture s kombiniranim funkcijama bistrenja i pročišćavanja od kemijskih onečišćenja.

U Poštovani, ako je zadatak implementacije sustava za dezodoriranje vode za vas hitan, molimo da se obratite stručnjacima tvrtke vodenjak. Ponudit ćemo Vam najbolje tehnološko rješenje.

Dezodoracija vode

Okusi i mirisi prirodnih voda su prirodnog i umjetnog podrijetla, što određuje razliku u njihovom kemijskom sastavu i raznolikost metoda obrade vode za njihovu lokalizaciju.

Za uklanjanje tvari koje uzrokuju nepoželjne okuse i mirise iz vode koriste se prozračivanje, oksidacija klorom, ozonom, kalijevim permanganatom, klorom i drugim oksidacijskim sredstvima; sorpcija aktivnim ugljenom.

Mirisi i okusi uzrokovani prisutnošću mikroorganizama u vodi također se mogu ukloniti filtriranjem vode kroz sloj aktivnog granuliranog ugljena u tlačnim filterima ili uvođenjem ugljena u prahu u vodu prije filtriranja na otvorenim pješčanim filterima. U velikim dozama (više od 5 mg / l), ugljen treba unijeti u crpnu stanicu prvog uspona ili istodobno s koagulansom u mješalicu, ali ne prije 10 minuta nakon uvođenja klora. Preporuča se doziranje aktivnog ugljena u obliku pulpe s koncentracijom od 5...10%. Za doze ugljena do 1 mg/l dopušteno je suho doziranje ugljenog praha. Posebno je preporučljivo koristiti ugljeni prah kada se povremeno pojavljuju mirisi i okusi. Doza aktivnog ugljena određuje se probnom karbonizacijom, čija je tehnika slična probnom kloriranju. Da bi se obnovio sorpcijski kapacitet granuliranog aktivnog ugljena, potrebno ga je povremeno regenerirati, isprati vrućom otopinom lužine i kalcijevog hipoklorita ili kalcinirati u pećnicama.

Za uklanjanje mirisa i okusa najčešće se koriste ugljeni breza BAU, treset TAU, kameni kamen KAD i AG-3. Aktivni ugljen u prahu mora se skladištiti u vatrostalnoj, suhoj prostoriji u hermetički zatvorenoj ambalaži jer je eksplozivan i sposoban se samozapaliti.

Voda dobiva neugodan miris i okus u prisutnosti fenola, koji ulaze u izvor s otpadnom vodom iz industrijskih poduzeća. Kada se voda klorira, najmanji sadržaj fenola uzrokuje pojavu intenzivnih mirisa klorofenola, učinkovito sredstvo za borbu protiv kojih je amonijak vode - uvođenje amonijaka ili otopine njegovih soli u vodu. Amonijak se uvodi nakon kloriranja vode: njegova doza je 10...25% doze klora uvedenog za dezinfekciju vode. Amonijak se također može koristiti u nedostatku fenola za uklanjanje mirisa klora. Bakterijski učinak klora se smanjuje, ali se produljuje njegovo trajanje. Kontakt vode s klorom tijekom amonijaka mora biti najmanje 2 sata.Amonijak se uvodi u vodu pomoću amonijara - uređaja koji su po izvedbi slični dozatorima klora.

Prozračivanje vode je najjednostavniji i najjeftiniji način dezodoriranja, koji se temelji na hlapljivosti većine tvari koje uzrokuju okuse i mirise. Prozračivanje se provodi prije unošenja klora ili drugih oksidacijskih sredstava u vodu.

Dobar učinak deodorizacije vode postiže se upotrebom ozona i kalijevog permanganata, potonji se ponekad koristi u kombinaciji s aktivnim ugljenom.

Omekšavanje vode

Omekšavanje vode je gotovo potpuno uklanjanje ili smanjenje količine soli tvrdoće sadržane u njoj. Sukladno važećim standardima i propisima, voda namijenjena za kućanstvo i piće mora se omekšati ako njezina tvrdoća prelazi 7 mg eq/l, au posebnim slučajevima - 14,7 mg eq/l. Omekšavanje vode je potrebno za neke industrije (na primjer, tekstilna, papirna, itd.), gdje se zahtijeva tvrdoća vode ne više od 0,7...1,07 mg eq/l, praonice rublja, a uglavnom kada se tretira napojna voda za kotlovnice.

Omekšavanje vode provodi se:

  • – taloženje soli tvrdoće reagensima. Ili se kao reagensi mogu koristiti samo vapno (metoda se zove kalcifikaciju ili dekarbonizacija), ili zajedno vapno i natron soda (metoda se zove soda limete)
  • – filtriranje vode kroz sloj materijala, tzv. kationski izmjenjivač (kationit put).

Jedan od gorućih problema posljednjih desetljeća u području obrade vode je potreba dezodoriranja vode za piće. Pogoršanje okusa prirodnih voda je zbog njihovog mineralnog i organskog sastava. Neželjeni okusi i mirisi uzrokovani su anorganskim spojevima i organskim tvarima prirodnog i umjetnog podrijetla.

Prisutnost otopljenih organskih tvari biološkog podrijetla u prirodnoj vodi rezultat je procesa razgradnje i naknadne transformacije odumrlih viših vodenih biljaka, planktonskih i bentoskih organizama, raznih bakterija i gljivica. Pritom se u vodu ispušta velika količina alkohola male molekulske mase, karboksilnih kiselina, hidroksi kiselina, ketona, aldehida i tvari koje sadrže fenole s jakim mirisom.

Organske tvari pridonose razvoju mikroorganizama koji u vanjski okoliš ispuštaju sumporovodik, amonijak, organske sulfide i merkaptane neugodnog mirisa. Intenzivan razvoj i odumiranje algi doprinosi pojavi polisaharida u vodi; oksalna, vinska i limunska kiselina; tvari kao što su fitoncidi. U produktima razgradnje algi sadržaj fenola je 20-30 puta veći od maksimalno dopuštene koncentracije (0,001 mg/l).

Unatoč poduzetim zakonskim mjerama, industrijske otpadne vode i dalje se ispuštaju u površinska vodna tijela, što dovodi do njihovog onečišćenja mineralnim i organskim spojevima. Među njima su soli teških metala, nafta i naftni derivati, sintetski alifatski alkoholi, polifenoli, kiseline, pesticidi, površinski aktivne tvari itd.

Posebno su opasni pesticidi koji pripadaju različitim klasama organskih spojeva i nalaze se u vodi u različitim stanjima. Negativno utječu na organoleptička svojstva vode. Toksičnost pesticida prisutnih u vodi povećava se kada se voda tretira klorom ili kalijevim permanganatom.

Nafta i naftni derivati ​​slabo su topljivi u vodi i vrlo otporni na biokemijsku oksidaciju. Velike koncentracije ulja daju vodi jak miris, povećavaju njezinu boju i oksidabilnost te smanjuju sadržaj otopljenog kisika. S malim udjelom ulja u vodi, njegove organoleptičke karakteristike značajno se pogoršavaju.

Kada površinski aktivne tvari dospiju u vodu s kućanskim i industrijskim otpadnim vodama, naglo pogoršavaju njezinu kakvoću, stvarajući postojane mirise (sapun, kerozin, kolofonij) i gorak okus. U pravilu, površinski aktivne tvari pojačavaju stabilnost mirisa drugih nečistoća, kataliziraju toksičnost kancerogenih tvari, pesticida, anilina itd. u vodi.

Huminske kiseline i fulvinske kiseline, lignini i mnogi drugi organski spojevi prirodnog podrijetla prisutni u prirodnim vodama sjeverne i središnje Rusije služe kao jedan od izvora stvaranja fenola, koji pogoršavaju njihova organoleptička svojstva. Kloriranjem vode koja sadrži fenole nastaju dioksini - izrazito otrovne tvari (smrtonosne doze: strihnin 1,5-10~ 6; botulin - 3,3-10-17, nervni plin - 1,6 10~ 5 mol/kg). Doza dioksina - 3,1-10~ 9 - je smrtonosna, a doza od 6,5-10~ 15 mol/kg za osobe ispod 70 godina - rizik od raka. Stotinu puta manja doza utječe na imunološki sustav. sustav („kemijska AIDS“) i reproduktivne funkcije tijela. Najotrovnija tvar je 2,3,7,8-tetraklorodibenzodioksin (TCDD). Glavna otrovna tvar u emisijama iz tvornica celuloze i papira su poliklorirani dibenzofurani (PCDF) i najjači kancerogen - produkti izgaranja loživog ulja, benzina, ugljena itd. je benzo(a)piren (sinergija se očituje u paru dioksin-benzo(a)piren).

Proizvodnja pesticida 2,4-diklorfenola kloriranjem fenola popraćena je stvaranjem 2,4,6-triklorofenola koji se samokondenzira u dioksine koji do ljudi dospiju s pitkom vodom, budući da suvremene tehnologije obrade vode nemaju barijeru djeluje protiv potonjeg. Utvrđeno je da poliklorirani dibenzo-i-dioksin (PCDD) i poliklorirani dibenzfuran (PCDF) nastaju izravno tijekom kloriranja vode, odnosno neizbježno je stvaranje diksina tijekom prethodnog kloriranja vode.

Željezo prisutno u vodi je katalizator za dodatno kloriranje fenola, pretvarajući niskotoksične dioksine u visoko toksične tijekom kloriranja vode. Organske tvari prisutne u vodi gotovo nesmetano prolaze kroz punjenje brzih filtara, uključujući i njihov otrovni dio koji sadrži dioksin.

Ponekad se organoleptička svojstva vode pogoršavaju zbog prevelike doze reagensa ili kao posljedica nepravilnog rada postrojenja za obradu vode. Dakle, kada se voda obezboji koagulacijom bez naknadne stabilizacije, povećava se korozivna aktivnost vode i, kao rezultat toga, pogoršavaju se njezina organoleptička svojstva. Kada se voda klorira, opaža se pogoršanje njenih organoleptičkih svojstava i kada se krši procesni režim i kao rezultat stvaranja organoklornih spojeva koji uzrokuju neugodne okuse i mirise.

Utvrđeno je da tradicionalne metode pročišćavanja vode imaju slab učinak barijere, uglavnom u odnosu na one kemijske kontaminante koji se nalaze u vodi. vode u obliku suspenzija i koloida ili postaju netopljivi tijekom pročišćavanja i predtretmana klorom (primjerice, emulgirane frakcije nafte, slabo topivi pesticidi, neki metali). U odnosu na takve kontaminante, barijerna uloga postrojenja za pročišćavanje može se povećati odgovarajućim odabirom reagensa za visok stupanj bistrenja vode.

Dezodoracija vode u nekim se slučajevima postiže koagulacijom nečistoća i njihovom flokulacijom, nakon čega slijedi filtracija, no često je potrebna uporaba posebnih tehnologija za uklanjanje neželjenih mirisa i okusa. Njihov izbor je diktiran prirodom nečistoća i stanjem u kojem se nalaze (suspenzije, koloidi, prave otopine, plinovi).

Danas ne postoje univerzalne metode dezodoriranja vode, no korištenje nekih od njih u kombinaciji daje potreban stupanj pročišćavanja. Ako su tvari koje uzrokuju neugodne okuse i mirise u suspendiranom i koloidnom stanju, njihova koagulacija daje dobre rezultate. Okusi i mirisi uzrokovani anorganskim tvarima u otopljenom stanju uklanjaju se otplinjavanjem, deferizacijom i desalinizacijom. itd. Mirisi i okusi uzrokovani organskim tvarima vrlo su postojani. Obično se uklanjaju< путем оксидации и сорбции.

Tvari s jakim redukcijskim svojstvima (huminske kiseline, soli željeza (II), tanini iz krutog otpada, sumporovodik, nitriti, poli- i monohidrični fenoli itd.) lako se izdvajaju iz vode oksidacijom. Stabilniji spojevi (karboksilne kiseline, alifatski alkoholi, naftni ugljikovodici i naftni derivati ​​itd.) slabo se oksidiraju kada se tretiraju klorom i njegovim derivatima, a ponekad čak i ozonom. Ponekad jaka oksidacijska sredstva, djelujući na te tvari, značajno pojačavaju izvorne okuse i mirise (na primjer, organofosfatni pesticidi). Istodobno, djelovanje oksidacijskih sredstava na spojeve koji se lako oksidiraju dovodi do njihovog potpunog uništenja ili do stvaranja tvari koje ne utječu na organoleptička svojstva vode. Dakle, djelovanje oksidacijskih sredstava učinkovito je samo protiv ograničenog broja onečišćenja.

Nedostatak oksidativne metode je i potreba za izuzetno preciznim doziranjem oksidansa u skladu sa stupnjem i vrstom onečišćenja vode, što je izuzetno teško s obzirom na složenost i trajanje mnogih kemijskih analiza.

Pouzdanija i ekonomičnija je uporaba filtara s granuliranim aktivnim ugljenom koji se koristi kao filtarski medij. Filtri punjeni granuliranim aktivnim ugljenom, bez obzira na oscilacije u stupnju onečišćenja vode, trajna su prepreka sorbiranim tvarima. Međutim, ozbiljnu poteškoću u korištenju ove metode pročišćavanja vode predstavlja relativno niska sposobnost upijanja ugljena, što zahtijeva njegovu čestu zamjenu ili regeneraciju.

Osim toga, utvrđeno je da se hidrofobne tvari dobro sorbiraju iz vode aktivnim ugljenom, tj. slabo topljive u njoj i slabo hidratizirane u otopinama (slabi organski elektroliti, fenoli itd.). Jači organski elektroliti i mnogi organski aciklički spojevi (karboksilne kiseline, aldehidi, ketoni, alkoholi) slabije se sorbiraju aktivnim ugljenom.

U uvjetima povećanog antropogenog onečišćenja vodnih tijela, potrebno je kombinirati metode oksidacije, sorpcije i aeracije za deodorizaciju vode i uklanjanje toksičnih mikropolutanata.

Dezodoracija vode prozračivanjem

Za uklanjanje hlapljivih organskih spojeva biološkog podrijetla koji uzrokuju mirise i okuse iz prirodnih voda naširoko se koristi prozračivanje.

U praksi se prozračivanje provodi u posebnim instalacijama - mjehurićima, raspršivačima i kaskadnim aeratorima.

U aeratorima s mjehurićima, zrak koji dovode puhala distribuira se u vodi pomoću perforiranih cijevi obješenih u spremniku (Sl. 15.1) i uređaja za raspršivanje smještenih na njegovom dnu. Prednost prve metode je jednostavnost demontaže instalacije.

Distribucija zraka raspršivačima često se koristi u spiralnim aeratorima vode koji se koriste u velikim instalacijama.

Dubina vodenog sloja u aeratorima ovog tipa kreće se od 2,7 do 4,5 m. Istraživanja pokazuju da, budući da se ravnoteža između koncentracija mirisnih tvari u tekućoj i plinovitoj fazi postiže trenutno, visina vodenog sloja tijekom mjehurića ne igra značajnu ulogu i može se smanjiti na 1-1,5 m. Maksimalna širina spremnika obično je dvostruko veća od dubine. Kvadrat

Riža. 15.1. Perlator s mjehurićima (a) i inka aerator (b)

6 - glavni zračni kanal; 2 - ulaz vode u komoru za mjehuriće 5; 3 - perforirane ploče; 4 - distributer zraka; 7.1 - odvodnja gazirane vode i opskrba izvorskom vodom; 8 - preljev; 9 - stabilizirana pregrada; 10 - sloj pjene; 11 - ventilator; 12 - perforirano dno; b - površinska komora s mjehurićima odabire se proizvoljno. Trajanje puhanja zraka, u pravilu, ne prelazi 15 minuta. Potrošnja zraka je 0,37-0,75 m 3 / min po 1 m 3 vode.

Otvorene jedinice za mjehuriće mogu raditi na temperaturama ispod 0°C. Stupanj prozračivanja lako se podešava promjenom količine dovedenog zraka. Troškovi instalacija i njihovog rada su niski.

U raspršivačima, voda se raspršuje u male kapljice mlaznicama, čime se povećava površina njenog kontakta sa zrakom. Glavni čimbenik koji određuje rad perlatora je oblik mlaznice i njegove dimenzije. Trajanje kontakta vode sa zrakom, određeno početnom brzinom mlaza i njegovom putanjom, obično je 2 s "(Za okomiti mlaz koji se izbacuje pod pritiskom od 6 m).

U aeratorima kaskadnog tipa, pročišćena voda pada u mlazovima kroz nekoliko uzastopno postavljenih pregrada. Trajanje kontakta u ovim aeratorima može se promijeniti povećanjem broja stupnjeva. Gubitak tlaka na aeratorima kaskadnog tipa kreće se od 0,9 do 3 m.

U aeratorima mješovitog tipa voda se istovremeno raspršuje i teče u tankom mlazu iz jedne faze u drugu. Za povećanje površine kontakta između vode i zraka koriste se keramičke kuglice ili koks.

Zajednički nedostatak aeratora izgrađenih na principu kontakta filma vode sa zrakom je njihova neekonomičnost zbog velike površine, nemogućnost korištenja zimi, potreba za snažnom ventilacijom pri ugradnji u zatvorenom prostoru i, konačno, njihovu sklonost obraštanju.

Prozračivanje vode u sloju pjene provodi se u inka aeratoru (slika 15.1.6), koji je betonski spremnik na čijem se dnu nalazi perforirana ploča od nehrđajućeg čelika. Voda se ravnomjerno raspoređuje preko ploče razvodnom cijevi. Za stabilizaciju sloja pjene koristi se posebna pregrada. Voda se prozračuje zrakom kojeg dovodi ventilator. Voda, prošavši kroz aerator tinte, ispušta se kroz preljev.

Stvaranje velike granične površine između tekuće i plinovite faze osigurava visok intenzitet procesa dezodoracije. Normalni omjer zraka i vode u perlatorima za tintu kreće se od 30 : 1 - 300 : 1. Unatoč velikoj potrošnji zraka, intenzivno prozračivanje je ekonomski opravdano (zbog malog gubitka tlaka zrak se dovodi ventilatorom).

Međutim, prozračivanje ne može ukloniti postojane mirise i okuse uzrokovane prisutnošću nečistoća koje imaju neznatnu hlapljivost.

Popis korištenih radova

Cherkinsky S.N. Sanitarni uvjeti za odvodnju otpadnih voda u rezervoare, M.: Stroyizdat, Abramov N.N. Obrada vode, M.: Strojizdat 1974