03.11.2023

Penyahbauan air. Kaedah rawatan air khas. Penapis mekanikal


Salah satu masalah yang mendesak sejak beberapa dekad kebelakangan ini dalam bidang rawatan air ialah keperluan untuk menghilangkan bau air minuman. Kemerosotan kualiti rasa air semula jadi adalah disebabkan oleh komposisi mineral dan organiknya. Rasa dan bau yang tidak diingini disebabkan oleh sebatian tak organik dan bahan organik asal semula jadi dan buatan.

Kehadiran bahan organik terlarut dari asal biologi dalam air semula jadi adalah hasil daripada proses penguraian dan transformasi seterusnya tumbuhan akuatik tinggi yang mati, organisma planktonik dan bentik, pelbagai bakteria dan kulat. Pada masa yang sama, sejumlah besar alkohol berat molekul rendah, asid karboksilik, asid hidroksi, keton, aldehid, dan bahan yang mengandungi fenol dengan bau yang kuat dilepaskan ke dalam air.

Bahan organik menyumbang kepada pembangunan mikroorganisma yang membebaskan hidrogen sulfida, ammonia, sulfida organik, dan merkaptan berbau busuk ke dalam persekitaran luaran. Perkembangan intensif dan kematian alga menyumbang kepada penampilan polisakarida di dalam air; asid oksalik, tartarik dan sitrik; bahan seperti phytoncides. Dalam produk penguraian alga, kandungan fenol adalah 20-30 kali lebih tinggi daripada kepekatan maksimum yang dibenarkan (0.001 mg/l).

Walaupun langkah perundangan telah diambil, air sisa industri masih dibuang ke badan air permukaan, yang membawa kepada pencemaran dengan sebatian mineral dan organik. Antaranya ialah garam logam berat, minyak dan produk petroleum, alkohol alifatik sintetik, polifenol, asid, racun perosak, surfaktan, dll.

Racun perosak kepunyaan kelas sebatian organik yang berbeza dan ditemui dalam air di negeri yang berbeza adalah amat berbahaya. Mereka mempunyai kesan negatif terhadap sifat organoleptik air. Ketoksikan racun perosak yang terdapat dalam air meningkat apabila ia dirawat dengan klorin atau kalium permanganat.

Minyak dan produk petroleum kurang larut dalam air dan sangat tahan terhadap pengoksidaan biokimia. Kepekatan minyak yang besar memberikan air bau yang kuat, meningkatkan warna dan kebolehoksidaannya, dan mengurangkan kandungan oksigen terlarut. Dengan kandungan minyak yang kecil dalam air, ciri organoleptiknya semakin merosot.

Apabila surfaktan masuk ke dalam air dengan air sisa isi rumah dan industri, ia merosot secara mendadak kualitinya, menghasilkan bau yang berterusan (sabun, minyak tanah, rosin) dan rasa pahit. Sebagai peraturan, surfaktan meningkatkan kestabilan bau kekotoran lain, memangkinkan ketoksikan bahan karsinogenik, racun perosak, anilin, dan lain-lain dalam air.

Asid humik dan asid fulvik, lignin dan banyak lagi sebatian organik asal semula jadi yang terdapat di perairan semula jadi di Rusia Utara dan tengah berfungsi sebagai salah satu sumber pembentukan fenol, yang memburukkan sifat organoleptiknya. Apabila air yang mengandungi fenol diklorin, dioksin terbentuk - bahan yang sangat toksik (dos maut: strychnine 1.5-10-6; botulin - 3.3-10-17, gas saraf - 1.6 10-5 mol/kg). Dos dioksin - 3.1-10~9 - adalah maut, dan dos 6",5-10~15 mol/kg untuk orang di bawah umur 70 tahun - risiko kanser. Dos seratus kali lebih kecil menjejaskan imun sistem (“AIDS kimia”) dan fungsi pembiakan badan. Bahan paling toksik ialah 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin (TCDD). Bahan toksik utama dalam pelepasan daripada kilang pulpa dan kertas ialah polychlorinated dibenzofurans (PCDF) dan karsinogen terkuat - hasil pembakaran minyak bahan api, petrol, arang batu, dsb. ialah benzo(a)pyrena (sinergi memanifestasikan dirinya dalam pasangan dioksin-benzo(a)pirena).

Pengeluaran racun perosak 2,4-diklorofenol melalui pengklorinan fenol disertai dengan pembentukan 2,4,6-triklorofenol, yang terkondensasi sendiri menjadi dioksin yang menjangkau orang dengan air minuman, kerana teknologi rawatan air moden tidak mempunyai penghalang. berfungsi terhadap yang terakhir. Telah ditetapkan bahawa polychlorinated dibenzo-i-dioxin (PCDD) dan polychlorinated dibenzfuran (PCDF) terbentuk secara langsung semasa pengklorinan air, iaitu pembentukan dixin semasa pengklorinan awal air tidak dapat dielakkan.

Besi yang terdapat dalam air adalah pemangkin untuk pengklorinan tambahan fenol, menukar dioksin rendah toksik kepada yang sangat toksik semasa pengklorinan air. Bahan organik yang terdapat dalam air hampir tidak terhalang melalui pemuatan penapis pantas, termasuk bahagian toksik yang mengandungi dioksin.

Kadangkala sifat organoleptik air merosot disebabkan oleh dos berlebihan reagen atau akibat daripada pengendalian kemudahan rawatan air yang tidak betul. Oleh itu, apabila air berubah warna oleh pembekuan tanpa penstabilan seterusnya, aktiviti menghakis air meningkat dan, akibatnya, ciri organoleptiknya bertambah buruk. Apabila air diklorin, kemerosotan dalam ciri organoleptiknya diperhatikan apabila rejim proses dilanggar dan akibat daripada pembentukan sebatian organoklorin yang menyebabkan rasa dan bau yang tidak menyenangkan.

Telah ditetapkan bahawa kaedah pembersihan air tradisional mempunyai kesan penghalang yang lemah, terutamanya berkaitan dengan bahan cemar kimia yang terdapat di dalam air. air dalam bentuk ampaian dan koloid atau menjadi bentuk tidak larut semasa penulenan dan pra-rawatan dengan klorin (contohnya, pecahan petroleum teremulsi, racun perosak kurang larut, beberapa logam). Berhubung dengan bahan cemar tersebut, peranan penghalang kemudahan rawatan boleh ditingkatkan dengan pemilihan reagen yang sesuai untuk tahap penjernihan air yang tinggi.

Penyahbauan air dalam beberapa kes dicapai dengan menggumpalkan kekotoran dan mengapungkannya, diikuti dengan penapisan, tetapi selalunya penggunaan teknologi khas diperlukan untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak diingini. Pilihan mereka ditentukan oleh sifat kekotoran dan keadaan di mana ia berada (penggantungan, koloid, penyelesaian benar, gas).

Tiada kaedah universal penyahbauan air hari ini; namun, penggunaan beberapa daripadanya secara gabungan memberikan tahap penulenan yang diperlukan. Jika bahan yang menyebabkan rasa dan bau yang tidak menyenangkan berada dalam keadaan terampai dan koloid, maka pembekuannya memberikan hasil yang baik. Perisa dan bau yang disebabkan oleh bahan tak organik dalam keadaan terlarut dikeluarkan melalui penyahgasan, penangguhan dan penyahgaraman. dan lain-lain. Bau dan rasa yang disebabkan oleh bahan organik adalah sangat berterusan. Mereka biasanya dikeluarkan< путем оксидации и сорбции.

Bahan dengan sifat penurunan yang kuat (asid humik, garam besi (II), tanin, hidrogen sulfida, nitrit, fenol poli dan monohidrik, dsb.) mudah diekstrak daripada air melalui pengoksidaan. Sebatian yang lebih stabil (asid karboksilik, alkohol alifatik, hidrokarbon petroleum dan produk petroleum, dsb.) kurang teroksida apabila dirawat dengan klorin dan derivatifnya, dan kadangkala juga ozon. Kadangkala agen pengoksidaan yang kuat, bertindak ke atas bahan-bahan ini, meningkatkan rasa dan bau asli dengan ketara (contohnya, racun perosak organofosfat). Pada masa yang sama, kesan agen pengoksidaan pada sebatian yang mudah teroksida membawa kepada kemusnahan lengkapnya atau kepada pembentukan bahan yang tidak menjejaskan ciri organoleptik air. Oleh itu, tindakan agen pengoksidaan hanya berkesan terhadap bilangan bahan cemar yang terhad.

Kelemahan kaedah oksidatif juga adalah keperluan untuk mendos oksidan mengikut sangat tepat mengikut tahap dan jenis pencemaran air, yang amat sukar, dengan mengambil kira kerumitan dan tempoh banyak analisis kimia.

Lebih dipercayai dan menjimatkan adalah penggunaan penapis dengan karbon aktif berbutir digunakan sebagai media penapis. Penapis yang dimuatkan dengan karbon aktif berbutir, tanpa mengira turun naik dalam tahap pencemaran air, adalah penghalang kekal kepada bahan terserap. Walau bagaimanapun, kesukaran yang serius dalam menggunakan kaedah pembersihan air ini ialah kapasiti penyerapan arang batu yang agak rendah, yang memerlukan penggantian atau penjanaan semula yang kerap.

Di samping itu, telah ditetapkan bahawa bahan hidrofobik diserap dengan baik daripada air oleh karbon diaktifkan, iaitu, tidak larut dengan baik dan kurang terhidrat dalam larutan (elektrolit organik lemah, fenol, dll.). Elektrolit organik yang lebih kuat dan banyak sebatian asiklik organik (asid karboksilik, aldehid, keton, alkohol) diserap dengan kurang berkesan oleh karbon aktif.

Dalam keadaan peningkatan pencemaran antropogenik badan air, adalah perlu untuk menggabungkan kaedah pengoksidaan, penyerapan dan pengudaraan untuk menyahbau air dan menghilangkan mikropencemar toksik.

Penyahbauan air melalui pengudaraan

Untuk mengeluarkan sebatian organik yang meruap dari asal biologi yang menyebabkan bau dan rasa dari perairan semula jadi, pengudaraan digunakan secara meluas.

Dalam amalan, pengudaraan dijalankan dalam pemasangan khas - pengudara gelembung, semburan dan lata.

Dalam aerator jenis menggelegak, udara yang dibekalkan oleh peniup diagihkan di dalam air melalui paip berlubang yang digantung di dalam tangki (Rajah 15.1) dan peranti semburan yang terletak di bahagian bawahnya. Kelebihan kaedah pertama ialah kemudahan membongkar pemasangan.

Pengagihan udara dengan peranti pengatoman sering digunakan dalam pengudara air lingkaran, yang digunakan dalam pemasangan besar.

Kedalaman lapisan air dalam pengudara jenis ini berkisar antara 2.7 hingga 4.5 m. Penyelidikan menunjukkan bahawa oleh kerana keseimbangan antara kepekatan bahan pembawa bau dalam fasa cecair dan gas dicapai serta-merta, ketinggian lapisan air semasa menggelegak tidak memainkan peranan penting dan boleh dikurangkan kepada 1-1.5 m Lebar maksimum tangki biasanya dua kali ganda kedalaman. Segi empat


nasi. 15.1. Pengudara jenis gelembung (a) dan pengudara inca (b)

6 - saluran udara utama; 2 - input air ke dalam ruang menggelegak 5; 3 - plat berlubang; 4 - pengedar udara; 7.1 - saliran air berudara dan bekalan air sumber; 8 - alur tumpahan; 9 - partition stabil; 10 - lapisan buih; 11 - kipas; 12 - bahagian bawah berlubang; b - ruang menggelegak permukaan dipilih sewenang-wenangnya. Tempoh tiupan udara, sebagai peraturan, tidak melebihi 15 minit. Penggunaan udara ialah 0.37-0.75 m3/min setiap 1 m3 air.

Unit menggelegak terbuka boleh beroperasi pada suhu di bawah 0°C. Tahap pengudaraan mudah diselaraskan dengan menukar jumlah udara yang dibekalkan. Kos pemasangan dan operasinya adalah rendah.

Dalam aerator semburan, air disembur ke dalam titisan kecil dengan muncung, dengan itu meningkatkan permukaan sentuhannya dengan udara. Faktor utama yang menentukan operasi pengudaraan ialah bentuk muncung dan dimensinya. Tempoh sentuhan air dengan udara, ditentukan oleh kelajuan awal jet dan trajektorinya, biasanya 2 s "(Untuk jet menegak yang dikeluarkan di bawah tekanan 6 m).

Dalam pengudaraan jenis lata, air yang dirawat jatuh dalam pancutan melalui beberapa bendung yang terletak secara berurutan. Tempoh sentuhan dalam pengudara ini boleh diubah dengan menambah bilangan peringkat. Kehilangan tekanan pada pengudara jenis lata adalah antara 0.9 hingga 3 m.

Dalam pengudaraan jenis campuran, air disembur serentak dan mengalir dalam aliran nipis dari satu peringkat ke peringkat yang lain. Untuk meningkatkan kawasan hubungan antara air dan udara, bola seramik atau kok digunakan.

Kelemahan umum pengudara yang dibina berdasarkan prinsip sentuhan filem air dengan udara adalah sifatnya yang tidak ekonomik kerana kawasannya yang besar, ketidakmungkinan menggunakannya pada musim sejuk, keperluan untuk pengudaraan yang kuat apabila memasangnya di dalam rumah, dan, akhirnya, kecenderungan mereka untuk melakukan kesalahan.

Pengudaraan air dalam lapisan buih dijalankan dalam pengudara inca (Rajah 15.1.6), iaitu tangki konkrit di bahagian bawahnya terdapat plat keluli tahan karat berlubang. Air diagihkan sama rata di atas pinggan dengan paip pengedaran. Penyekat khas digunakan untuk menstabilkan lapisan buih. Air diudara dengan udara yang dibekalkan oleh kipas. Air, setelah melalui pengudaraan dakwat, dilepaskan melalui alur tumpahan.

Pembentukan permukaan sempadan yang besar antara fasa cecair dan gas memastikan keamatan tinggi proses penyahbauan. Nisbah normal udara dan air dalam pengudara dakwat adalah antara 30: 1 - 300: 1. Walaupun penggunaan udara yang tinggi, pengudaraan intensif adalah wajar dari segi ekonomi (disebabkan oleh kehilangan sedikit tekanan, udara dibekalkan oleh kipas).

Walau bagaimanapun, pengudaraan tidak dapat menghilangkan bau dan rasa yang berterusan yang disebabkan oleh kehadiran bendasing yang mempunyai kemeruapan yang tidak ketara.

Senarai kerja terpakai

Cherkinsky S.N. Keadaan kebersihan untuk mengalirkan air sisa ke dalam takungan, M.: Stroyizdat, Abramov N.N. Rawatan air, M.: Stroyizdat 1974

Katak B.N. Levchenko A.P. Rawatan air, M.: Stroyizdat 1996

Untuk menghilangkan bau air yang terhasil daripada aktiviti alga dan mikroorganisma tertentu, penyahbauan air digunakan. Ini termasuk jenis rawatan air seperti pengklorinan, ozonasi, ammoniasi, pengudaraan dan rawatan dengan potassium permangamat. Bau dan rasa boleh dihilangkan dengan menapis air melalui lapisan karbon teraktif dalam penapis tekanan. Untuk tujuan ini, kayu birch, gambut dan arang batu digunakan.

Air sering menimbulkan bau dan rasa yang tidak menyenangkan kerana kehadiran fenol yang memasuki sumber dari perusahaan perindustrian. Apabila air tersebut diklorinkan, kandungan fenol yang sedikit menyebabkan kemunculan bau klorofenol. Oleh itu, mereka cuba untuk tidak mengklorin air yang mengandungi fenol. Cara yang berkesan untuk memerangi bau ini adalah ammoniasi air, iaitu, pengenalan dos ammonia tertentu ke dalamnya.

Ammoniasi

Ammoniasi juga digunakan jika tiada fenol untuk menghilangkan bau klorin yang terhasil daripada pengklorinan air. Kesan bakteria klorin berkurangan, tetapi tempohnya meningkat. Sentuhan air dengan klorin semasa ammoniasi mestilah sekurang-kurangnya 2 jam. Ammonia dimasukkan ke dalam air menggunakan peranti khas - ammoniator.

Bahan yang menyebabkan bau dan rasa dalam air adalah tidak menentu. Oleh itu, pengudaraan, yang dijalankan sebelum memasukkan klorin atau agen pengoksidaan lain ke dalam air, membantu mengurangkan bau dan rasa. Intipati pengudaraan ialah air yang dirawat tepu secara buatan dengan udara untuk mengoksidakan bahan organik yang terkandung di dalamnya. Udara yang dilepaskan dari air membawa bersamanya bau dan rasa di sana.

Kesan baik penyahbauan air diperoleh dengan menggunakan ozon dan kalium permanganat. Kadangkala kalium permanganat digunakan dengan karbon teraktif.

Air mungkin mempunyai bau tertentu, tidak selalunya menyenangkan, yang diperoleh kerana pelbagai bahan organik yang terkandung di dalamnya, yang merupakan hasil daripada aktiviti penting atau pereputan mikroorganisma dan alga. Pembersihan air daripada bau (penyahbauan air) dijalankan menggunakan pelbagai pengubahsuaian kaedah pengklorinan air, penapisan penyerapan, pengkarbonan, pengudaraan, pengozonan, rawatan air dengan kalium permanganat, hidrogen peroksida dan gabungan kaedah ini.

Rawatan air dengan karbon aktif

Jika kita membandingkan kaedah penyerapan dan penyahbauan oksidatif, yang pertama lebih dipercayai kerana fakta bahawa ia berdasarkan pengekstrakan bahan organik dari air, dan bukan pada transformasinya. Penyerap yang paling berkesan ialah karbon teraktif, yang menyerap fenol dengan baik, kebanyakan produk petroleum, hidrokarbon aromatik polisiklik (termasuk yang karsinogenik), racun perosak klorin dan organofosforus, serta bahan cemar organik lain. Tetapi penyerapan pada karbon aktif bukanlah cara sejagat untuk memurnikan air daripada sebatian organik, kerana sesetengah bahan (contohnya, amina organik) tidak dikekalkan oleh mereka atau dikekalkan, tetapi dengan buruk (contohnya, surfaktan sintetik).

Karbon aktif digunakan dalam bentuk serbuk - untuk pengkarbonan air dan dalam bentuk butiran - sebagai pemuatan untuk penapis. Perlu diperhatikan beberapa keburukan yang mengehadkan pelaksanaan pengkarbonan air - ini adalah kesukaran merendam dan menyusun arang batu, keperluan untuk bekas untuk memastikan sentuhan arang batu dengan air terawat, dsb. Oleh itu, kaedah ini digunakan terutamanya apabila sekali-sekala, penyahbauan jangka pendek sejumlah kecil air diperlukan.

Penggunaan karbon aktif berbutir sebagai media penapis adalah pilihan yang lebih dipercayai. Tanpa mengira turun naik dalam tahap pencemaran air, penapis yang dimuatkan dengan karbon aktif berbutir adalah penghalang yang sangat baik kepada bahan terserap sehingga kapasiti karbon habis.

Penapis karbon terletak selepas penapis penjelasan. Anda juga boleh menggunakan penapis penjelas dan penyerapan gabungan.

Kelemahan penapis karbon adalah keperluan untuk menjana semula karbon aktif. Pemulihan pemuatan arang batu boleh dilakukan dengan kaedah kimia, haba dan biologi. Apabila menggunakan kaedah penjanaan semula kimia, arang batu mula-mula dirawat dengan wap hidup dan kemudian dengan alkali. Walaupun semua kerumitan dan intensiti buruh, kaedah ini tidak cukup berkesan, kerana kapasiti penyerapan bahan tidak dipulihkan sepenuhnya. Kaedah terma melibatkan pembakaran sebatian organik terjerap pada suhu 800...900ºC dalam ketuhar khas. Kaedah penjanaan semula yang agak kompleks ini disertai dengan kehilangan arang batu semasa pembakaran. Kaedah penjanaan semula biologi bergantung kepada keupayaan bakteria untuk memineralkan sebatian organokarbon terjerap, tetapi kadar proses ini sangat rendah.

Sebagai peraturan, dalam sistem rawatan air perindustrian, dan lebih-lebih lagi dalam sistem rumah tangga, penggunaan mana-mana jenis penjanaan semula di atas adalah mustahil, dan jika kualiti penulenan menurun, media penapis hanya diganti.

Kaedah oksidasi-penyerapan rawatan air

Disebabkan perkara di atas, tugas untuk meningkatkan tempoh antara penjanaan semula karbon teraktif berbutir adalah mendesak, yang berjaya diselesaikan dengan merawat air dengan agen pengoksidaan sebelum menapisnya melalui karbon. Rawatan air sedemikian tidak hanya menghasilkan penjumlahan dua proses, tetapi menyumbang kepada manifestasi kesan interaksi pengoksidaan-penyerapan. Pada masa yang sama, arang batu "berfungsi" sebagai pemangkin pengoksidaan, dengan ketara meningkatkan kedalaman dan kelajuan proses ini, dan, pada masa yang sama, banyak produk pengoksidaan lebih baik diserap pada arang batu. Penggunaan serentak dua kaedah sedemikian dengan ketara mengembangkan julat bahan cemar organik yang dikeluarkan daripada air. Amalan juga telah membuktikan kelebihan ekonomi penggunaan gabungan agen pengoksidaan dan karbon aktif.

Data awal, seperti kualiti air yang dirawat, komposisi dan jenis kemudahan rawatan, menentukan kepelbagaian penyelesaian teknikal untuk menggunakan kaedah penyerapan pengoksidaan untuk pembersihan air. Contohnya, penapis yang dimuatkan dengan karbon aktif berbutir, yang menulenkan air hanya daripada bahan cemar organik, terletak dalam skim teknologi selepas. Penapis yang menggunakan karbon berbutir dan, sebagai tambahan kepada fungsi yang ditentukan, juga melaksanakan fungsi penjernihan air, diletakkan selepas struktur peringkat pertama.Pemuatan penapis tersebut mempunyai dua pilihan: 1) terdiri sepenuhnya daripada karbon teraktif; 2) terdiri daripada arang batu dan bahan yang dibersihkan secara mekanikal (pemuatan dua lapisan).

Skim penjernihan air sesentuh juga mencadangkan kemungkinan meletakkan penapis karbon berasingan selepas penjernih sesentuh atau memasang penjernih sesentuh dengan pemuatan pasir-arang.Perlu diperhatikan bahawa dalam kes pertama, apabila penapisan air berlaku secara berurutan melalui dua lata penapis berasingan , terdapat peningkatan yang ketara dalam kos modal untuk pembinaan kemudahan rawatan. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, beban karbon digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan (untuk membuang bahan cemar kimia) dan berada di bawah keadaan yang paling baik, kerana air yang dijelaskan mengalir ke penapis karbon. Akibatnya, penapis memerlukan pembasuhan yang kurang kerap, yang mengurangkan kehilangan arang batu, pengisaran dan lelasan; Mengurangkan penyumbatan liang arang batu dengan penggantungan menggalakkan penyerapan bahan cemar kimia yang lebih baik dan meningkatkan hayat perkhidmatan arang batu sebagai sorben.

Penunjuk kebersihan-kebersihan dan teknikal-ekonomi bagi pembersihan air dan tujuan pemuatan arang batu menentukan lokasinya dalam skim teknologi. Dalam semua kes, pengenalan agen pengoksidaan ke dalam air terawat mesti dijalankan sebelum ia memasuki pemuatan arang batu .

Pilihan untuk memasukkan agen pengoksida ke dalam air:

1) pada permulaan skim teknologi;

3) terus di hadapan penapis karbon;

4) pengenalan dua kali agen pengoksida dari pelbagai jenis. Selain itu, tempat di mana pengoksida diperkenalkan ditentukan oleh tugas umum yang diberikan kepada pengoksida, kadar penggunaannya dan faktor lain.

Untuk sumber bawah tanah, sebagai peraturan, pilihan input pertama digunakan, dan untuk sumber permukaan, yang kedua. Apabila menggunakan kaedah penyerapan-pengoksidaan bagi penyahbauan air, adalah penting untuk memilih jenis agen pengoksidaan yang digunakan dengan betul. Pengoksida sedia ada pada masa ini, biasa dalam amalan rawatan air dengan reagen, berbeza dalam keberkesanannya (dari sudut teknikal, ekonomi dan kebersihan dan kebersihan) berhubung dengan bahan cemar air kimia.

Adalah dinasihatkan untuk menggunakan klorin sebagai agen pengoksidaan jika terdapat bahan cemar yang agak mudah teroksida di dalam air (fenol, beberapa bahan asal semula jadi, dll.). Selain itu, syarat untuk penggunaan gabungan klorin dan karbon aktif memerlukan ammoniasi awal air - jika perlu, ini dijalankan semasa pengklorinan akhir.

Jika air kebanyakannya mengandungi bahan cemar yang sukar dioksidakan (pecahan larut minyak dan produknya, surfaktan sintetik, racun perosak organik, dll.), adalah dinasihatkan untuk menggunakan ozon sebagai agen pengoksidaan yang paling berkuasa. Dalam sesetengah kes, penggunaan beberapa agen pengoksidaan (ozon dan klorin, klorin dan kalium permanganat) juga berkesan. Melalui ujian makmal, oksidan dipilih, dos dan tempat pengenalannya dalam skim teknologi penulenan air - dengan mengambil kira mengekalkan beban minimum pada arang batu sebagai sorben. Ini juga mengambil kira fungsi arang batu sebagai pemangkin kepada proses pengoksidaan.

Isu yang sangat penting ialah masa operasi karbon diaktifkan, yang hampir mustahil untuk ditentukan dengan pengiraan. Ia bergantung pada pemilihan jenis dan dos pengoksida yang betul, serta beberapa keadaan lain. Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, penggunaan gabungan pengoksida dan karbon teraktif membantu mengekalkan aktiviti penyerapan arang batu untuk tempoh yang agak lama (dalam amalan, ia boleh mencapai 2 tahun). Dalam keadaan ini, penjanaan semula arang batu tidak selalu wajar dari segi ekonomi, terutamanya memandangkan untuk mengimbangi kerugiannya akibat pengisaran, lelasan dan terperangkap semasa mencuci, adalah perlu setiap tahun menambah arang batu segar (kira-kira 10% setahun kepada isipadu arang batu). Pada masa yang sama, penurunan mendadak dalam kapasiti penyerapan arang batu berhubung dengan bahan organik mungkin disebabkan oleh pencemaran dengan bahan cemar bukan organik (terutamanya hidroksida besi, aluminium, dll.). Oleh itu, tugasnya adalah untuk memastikan tahap penjelasan awal air yang tinggi (iaitu, penangguhan dan penyahmanganannya) sebelum ia memasuki lapisan pemuatan arang batu. Pertama sekali, ini berkaitan dengan struktur penapis dengan gabungan fungsi penjelasan dan penulenan daripada bahan cemar kimia.

U Tuan-tuan, jika tugas melaksanakan sistem penyahbauan air adalah mendesak untuk anda, sila buat permintaan kepada pakar syarikat Waterman. Kami akan menawarkan penyelesaian teknologi terbaik kepada anda.

Penyahbauan air

Rasa dan bau air semula jadi adalah asal semula jadi dan buatan, yang menentukan perbezaan dalam komposisi kimianya dan kepelbagaian kaedah rawatan air untuk penyetempatannya.

Untuk mengeluarkan bahan yang menyebabkan rasa dan bau yang tidak diingini daripada air, pengudaraan, pengoksidaan dengan klorin, ozon, kalium permanganat, klorin dan agen pengoksidaan lain digunakan; penyerapan oleh karbon teraktif.

Bau dan rasa yang disebabkan oleh kehadiran mikroorganisma dalam air juga boleh dihapuskan dengan menapis air melalui lapisan karbon berbutir teraktif dalam penapis tekanan atau dengan memasukkan karbon serbuk ke dalam air sebelum menapis pada penapis pasir terbuka. Pada dos yang besar (lebih daripada 5 mg/l), arang batu perlu diperkenalkan di stesen pam kenaikan pertama atau serentak dengan koagulan ke dalam pengadun, tetapi tidak lebih awal daripada 10 minit selepas pengenalan klorin. Adalah disyorkan untuk dos karbon teraktif dalam bentuk pulpa dengan kepekatan 5...10%. Untuk dos arang batu sehingga 1 mg/l, dos kering serbuk arang batu dibenarkan. Ia amat dinasihatkan untuk menggunakan serbuk arang batu apabila bau dan rasa muncul secara berkala. Dos karbon teraktif ditentukan oleh pengkarbonan percubaan, teknik yang serupa dengan pengklorinan percubaan. Untuk memulihkan kapasiti penyerapan karbon teraktif berbutir, perlu menjana semula secara berkala, membasuhnya dengan larutan alkali dan kalsium hipoklorit panas atau mengkalsinkannya dalam ketuhar.

Untuk menghilangkan bau dan rasa, BAU birch, TAU gambut, KAD batu, dan arang batu AG-3 paling kerap digunakan. Karbon diaktifkan serbuk mesti disimpan di dalam bilik kering dan kalis api dalam bekas yang tertutup rapat, kerana ia mudah meletup dan mampu pembakaran spontan.

Air memperoleh bau dan rasa yang tidak menyenangkan dengan kehadiran fenol, yang memasuki sumber dengan air sisa dari perusahaan perindustrian. Apabila air berklorin, kandungan fenol yang sedikit menyebabkan kemunculan bau klorofenol yang sengit, cara yang berkesan untuk memerangi iaitu ammoniasi air - pengenalan ammonia atau larutan garamnya ke dalam air. Ammonia diperkenalkan selepas pengklorinan air: dosnya ialah 10...25% daripada dos klorin yang diperkenalkan untuk membasmi kuman air. Ammoniasi juga boleh digunakan jika tiada fenol untuk menghilangkan bau klorin. Kesan bakteria klorin berkurangan, tetapi tempohnya meningkat. Sentuhan air dengan klorin semasa ammoniasi mestilah sekurang-kurangnya 2 jam Ammonia dimasukkan ke dalam air menggunakan ammoniator - peranti yang serupa dalam reka bentuk untuk dispenser klorin.

Pengudaraan air adalah cara paling mudah dan paling murah untuk menyahbaunya, berdasarkan kemeruapan kebanyakan bahan yang menyebabkan rasa dan bau. Pengudaraan dijalankan sebelum memasukkan klorin atau agen pengoksida lain ke dalam air.

Kesan penyahbauan air yang baik dicapai dengan menggunakan ozon dan kalium permanganat, yang kedua kadang-kadang digunakan dalam kombinasi dengan karbon diaktifkan.

Pelembutan air

Air pelembut adalah penghapusan atau pengurangan hampir lengkap jumlah garam kekerasan yang terkandung di dalamnya. Selaras dengan piawaian dan peraturan semasa, air yang dimaksudkan untuk tujuan isi rumah dan minuman mesti dilembutkan jika kekerasannya melebihi 7 mg eq/l, dan dalam kes khas - 14.7 mg eq/l. Pelembutan air diperlukan untuk sesetengah industri (contohnya, tekstil, kertas, dll.), di mana kekerasan air diperlukan tidak lebih daripada 0.7...1.07 mg eq/l, dobi, dan terutamanya apabila merawat air suapan untuk loji dandang .

Pelembutan air dilakukan:

  • – pemendakan garam kekerasan dengan reagen. Sama ada hanya kapur boleh digunakan sebagai reagen (kaedahnya dipanggil pengapuran atau penyahkarbonan), atau bersama kapur dan soda abu (kaedahnya dipanggil kapur-soda)
  • – menapis air melalui lapisan bahan, yang dipanggil penukar kation (kationit cara).

Salah satu masalah yang mendesak sejak beberapa dekad kebelakangan ini dalam bidang rawatan air ialah keperluan untuk menghilangkan bau air minuman. Kemerosotan kualiti rasa air semula jadi adalah disebabkan oleh komposisi mineral dan organiknya. Rasa dan bau yang tidak diingini disebabkan oleh sebatian tak organik dan bahan organik asal semula jadi dan buatan.

Kehadiran bahan organik terlarut dari asal biologi dalam air semula jadi adalah hasil daripada proses penguraian dan transformasi seterusnya tumbuhan akuatik tinggi yang mati, organisma planktonik dan bentik, pelbagai bakteria dan kulat. Pada masa yang sama, sejumlah besar alkohol berat molekul rendah, asid karboksilik, asid hidroksi, keton, aldehid, dan bahan yang mengandungi fenol dengan bau yang kuat dilepaskan ke dalam air.

Bahan organik menyumbang kepada pembangunan mikroorganisma yang membebaskan hidrogen sulfida, ammonia, sulfida organik, dan merkaptan berbau busuk ke dalam persekitaran luaran. Perkembangan intensif dan kematian alga menyumbang kepada penampilan polisakarida di dalam air; asid oksalik, tartarik dan sitrik; bahan seperti phytoncides. Dalam produk penguraian alga, kandungan fenol adalah 20-30 kali lebih tinggi daripada kepekatan maksimum yang dibenarkan (0.001 mg/l).

Walaupun langkah perundangan telah diambil, air sisa industri masih dibuang ke badan air permukaan, yang membawa kepada pencemaran dengan sebatian mineral dan organik. Antaranya ialah garam logam berat, minyak dan produk petroleum, alkohol alifatik sintetik, polifenol, asid, racun perosak, surfaktan, dll.

Racun perosak kepunyaan kelas sebatian organik yang berbeza dan ditemui dalam air di negeri yang berbeza adalah amat berbahaya. Mereka mempunyai kesan negatif terhadap sifat organoleptik air. Ketoksikan racun perosak yang terdapat dalam air meningkat apabila ia dirawat dengan klorin atau kalium permanganat.

Minyak dan produk petroleum kurang larut dalam air dan sangat tahan terhadap pengoksidaan biokimia. Kepekatan minyak yang besar memberikan air bau yang kuat, meningkatkan warna dan kebolehoksidaannya, dan mengurangkan kandungan oksigen terlarut. Dengan kandungan minyak yang kecil dalam air, ciri organoleptiknya semakin merosot.

Apabila surfaktan masuk ke dalam air dengan air sisa isi rumah dan industri, ia merosot secara mendadak kualitinya, menghasilkan bau yang berterusan (sabun, minyak tanah, rosin) dan rasa pahit. Sebagai peraturan, surfaktan meningkatkan kestabilan bau kekotoran lain, memangkinkan ketoksikan bahan karsinogenik, racun perosak, anilin, dan lain-lain dalam air.

Asid humik dan asid fulvik, lignin dan banyak lagi sebatian organik asal semula jadi yang terdapat di perairan semula jadi di Rusia Utara dan tengah berfungsi sebagai salah satu sumber pembentukan fenol, yang memburukkan sifat organoleptiknya. Apabila air yang mengandungi fenol diklorin, dioksin terbentuk - bahan yang sangat toksik (dos maut: strychnine 1.5-10~ 6; botulin - 3.3-10-17, gas saraf - 1.6 10~ 5 mol/kg). Dos dioksin - 3.1-10~ 9 - adalah maut, dan dos 6",5-10~ 15 mol/kg untuk orang di bawah umur 70 tahun - risiko kanser. Dos seratus kali lebih kecil menjejaskan imun sistem (“AIDS kimia”) dan fungsi pembiakan badan. Bahan yang paling toksik ialah 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin (TCDD). Bahan toksik utama dalam pelepasan daripada kilang pulpa dan kertas ialah polychlorinated dibenzofurans (PCDF) dan karsinogen terkuat - hasil pembakaran minyak bahan api, petrol, arang batu, dsb. ialah benzo(a)pyrena (sinergi memanifestasikan dirinya dalam pasangan dioksin-benzo(a)pirena).

Pengeluaran racun perosak 2,4-diklorofenol melalui pengklorinan fenol disertai dengan pembentukan 2,4,6-triklorofenol, yang terkondensasi sendiri menjadi dioksin yang menjangkau orang dengan air minuman, kerana teknologi rawatan air moden tidak mempunyai penghalang. berfungsi terhadap yang terakhir. Telah ditetapkan bahawa polychlorinated dibenzo-i-dioxin (PCDD) dan polychlorinated dibenzfuran (PCDF) terbentuk secara langsung semasa pengklorinan air, iaitu pembentukan dixin semasa pengklorinan awal air tidak dapat dielakkan.

Besi yang terdapat dalam air adalah pemangkin untuk pengklorinan tambahan fenol, menukar dioksin rendah toksik kepada yang sangat toksik semasa pengklorinan air. Bahan organik yang terdapat dalam air hampir tidak terhalang melalui pemuatan penapis pantas, termasuk bahagian toksik yang mengandungi dioksin.

Kadangkala sifat organoleptik air merosot disebabkan oleh dos berlebihan reagen atau akibat daripada pengendalian kemudahan rawatan air yang tidak betul. Oleh itu, apabila air berubah warna oleh pembekuan tanpa penstabilan seterusnya, aktiviti menghakis air meningkat dan, akibatnya, ciri organoleptiknya bertambah buruk. Apabila air diklorin, kemerosotan dalam ciri organoleptiknya diperhatikan apabila rejim proses dilanggar dan akibat daripada pembentukan sebatian organoklorin yang menyebabkan rasa dan bau yang tidak menyenangkan.

Telah ditetapkan bahawa kaedah pembersihan air tradisional mempunyai kesan penghalang yang lemah, terutamanya berkaitan dengan bahan cemar kimia yang terdapat di dalam air. air dalam bentuk ampaian dan koloid atau menjadi bentuk tidak larut semasa penulenan dan pra-rawatan dengan klorin (contohnya, pecahan petroleum teremulsi, racun perosak kurang larut, beberapa logam). Berhubung dengan bahan cemar tersebut, peranan penghalang kemudahan rawatan boleh ditingkatkan dengan pemilihan reagen yang sesuai untuk tahap penjernihan air yang tinggi.

Penyahbauan air dalam beberapa kes dicapai dengan menggumpalkan kekotoran dan mengapungkannya, diikuti dengan penapisan, tetapi selalunya penggunaan teknologi khas diperlukan untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak diingini. Pilihan mereka ditentukan oleh sifat kekotoran dan keadaan di mana ia berada (penggantungan, koloid, penyelesaian benar, gas).

Tiada kaedah universal penyahbauan air hari ini; namun, penggunaan beberapa daripadanya secara gabungan memberikan tahap penulenan yang diperlukan. Jika bahan yang menyebabkan rasa dan bau yang tidak menyenangkan berada dalam keadaan terampai dan koloid, maka pembekuannya memberikan hasil yang baik. Perisa dan bau yang disebabkan oleh bahan tak organik dalam keadaan terlarut dikeluarkan melalui penyahgasan, penangguhan dan penyahgaraman. dan lain-lain. Bau dan rasa yang disebabkan oleh bahan organik adalah sangat berterusan. Mereka biasanya dikeluarkan< путем оксидации и сорбции.

Bahan dengan sifat penurunan yang kuat (asid humik, garam besi (II), tanin daripada sisa pepejal, hidrogen sulfida, nitrit, fenol poli dan monohidrik, dsb.) mudah diekstrak daripada air melalui pengoksidaan. Sebatian yang lebih stabil (asid karboksilik, alkohol alifatik, hidrokarbon petroleum dan produk petroleum, dsb.) kurang teroksida apabila dirawat dengan klorin dan derivatifnya, dan kadangkala juga ozon. Kadangkala agen pengoksidaan yang kuat, bertindak ke atas bahan-bahan ini, meningkatkan rasa dan bau asli dengan ketara (contohnya, racun perosak organofosfat). Pada masa yang sama, kesan agen pengoksidaan pada sebatian yang mudah teroksida membawa kepada kemusnahan lengkapnya atau kepada pembentukan bahan yang tidak menjejaskan ciri organoleptik air. Oleh itu, tindakan agen pengoksidaan hanya berkesan terhadap bilangan bahan cemar yang terhad.

Kelemahan kaedah oksidatif juga adalah keperluan untuk mendos oksidan mengikut sangat tepat mengikut tahap dan jenis pencemaran air, yang amat sukar, dengan mengambil kira kerumitan dan tempoh banyak analisis kimia.

Lebih dipercayai dan menjimatkan adalah penggunaan penapis dengan karbon aktif berbutir digunakan sebagai media penapis. Penapis yang dimuatkan dengan karbon aktif berbutir, tanpa mengira turun naik dalam tahap pencemaran air, adalah penghalang kekal kepada bahan terserap. Walau bagaimanapun, kesukaran yang serius dalam menggunakan kaedah pembersihan air ini ialah kapasiti penyerapan arang batu yang agak rendah, yang memerlukan penggantian atau penjanaan semula yang kerap.

Di samping itu, telah ditetapkan bahawa bahan hidrofobik diserap dengan baik daripada air oleh karbon diaktifkan, iaitu, tidak larut dengan baik dan kurang terhidrat dalam larutan (elektrolit organik lemah, fenol, dll.). Elektrolit organik yang lebih kuat dan banyak sebatian asiklik organik (asid karboksilik, aldehid, keton, alkohol) diserap dengan kurang berkesan oleh karbon aktif.

Dalam keadaan peningkatan pencemaran antropogenik badan air, adalah perlu untuk menggabungkan kaedah pengoksidaan, penyerapan dan pengudaraan untuk menyahbau air dan menghilangkan mikropencemar toksik.

Penyahbauan air melalui pengudaraan

Untuk mengeluarkan sebatian organik yang meruap dari asal biologi yang menyebabkan bau dan rasa dari perairan semula jadi, pengudaraan digunakan secara meluas.

Dalam amalan, pengudaraan dijalankan dalam pemasangan khas - pengudara gelembung, semburan dan lata.

Dalam aerator jenis menggelegak, udara yang dibekalkan oleh peniup diagihkan di dalam air melalui paip berlubang yang digantung di dalam tangki (Rajah 15.1) dan peranti semburan yang terletak di bahagian bawahnya. Kelebihan kaedah pertama ialah kemudahan membongkar pemasangan.

Pengagihan udara dengan peranti pengatoman sering digunakan dalam pengudara air lingkaran, yang digunakan dalam pemasangan besar.

Kedalaman lapisan air dalam pengudara jenis ini berkisar antara 2.7 hingga 4.5 m. Penyelidikan menunjukkan bahawa oleh kerana keseimbangan antara kepekatan bahan pembawa bau dalam fasa cecair dan gas dicapai serta-merta, ketinggian lapisan air semasa menggelegak tidak memainkan peranan penting dan boleh dikurangkan kepada 1-1.5 m Lebar maksimum tangki biasanya dua kali ganda kedalaman. Segi empat

nasi. 15.1. Pengudara jenis gelembung (a) dan pengudara inca (b)

6 - saluran udara utama; 2 - input air ke dalam ruang menggelegak 5; 3 - plat berlubang; 4 - pengedar udara; 7.1 - saliran air berudara dan bekalan air sumber; 8 - alur tumpahan; 9 - partition stabil; 10 - lapisan buih; 11 - kipas; 12 - bahagian bawah berlubang; b - ruang menggelegak permukaan dipilih sewenang-wenangnya. Tempoh tiupan udara, sebagai peraturan, tidak melebihi 15 minit. Penggunaan udara ialah 0.37-0.75 m 3 /min setiap 1 m 3 air.

Unit menggelegak terbuka boleh beroperasi pada suhu di bawah 0°C. Tahap pengudaraan mudah diselaraskan dengan menukar jumlah udara yang dibekalkan. Kos pemasangan dan operasinya adalah rendah.

Dalam aerator semburan, air disembur ke dalam titisan kecil dengan muncung, dengan itu meningkatkan permukaan sentuhannya dengan udara. Faktor utama yang menentukan operasi pengudaraan ialah bentuk muncung dan dimensinya. Tempoh sentuhan air dengan udara, ditentukan oleh kelajuan awal jet dan trajektorinya, biasanya 2 s "(Untuk jet menegak yang dikeluarkan di bawah tekanan 6 m).

Dalam pengudaraan jenis lata, air yang dirawat jatuh dalam pancutan melalui beberapa bendung yang terletak secara berurutan. Tempoh sentuhan dalam pengudara ini boleh diubah dengan menambah bilangan peringkat. Kehilangan tekanan pada pengudara jenis lata adalah antara 0.9 hingga 3 m.

Dalam pengudaraan jenis campuran, air disembur serentak dan mengalir dalam aliran nipis dari satu peringkat ke peringkat yang lain. Untuk meningkatkan kawasan hubungan antara air dan udara, bola seramik atau kok digunakan.

Kelemahan umum pengudara yang dibina berdasarkan prinsip sentuhan filem air dengan udara adalah sifatnya yang tidak ekonomik kerana kawasannya yang besar, ketidakmungkinan menggunakannya pada musim sejuk, keperluan untuk pengudaraan yang kuat apabila memasangnya di dalam rumah, dan, akhirnya, kecenderungan mereka untuk melakukan kesalahan.

Pengudaraan air dalam lapisan buih dijalankan dalam pengudara inca (Rajah 15.1.6), iaitu tangki konkrit di bahagian bawahnya terdapat plat keluli tahan karat berlubang. Air diagihkan sama rata di atas pinggan dengan paip pengedaran. Penyekat khas digunakan untuk menstabilkan lapisan buih. Air diudara dengan udara yang dibekalkan oleh kipas. Air, setelah melalui pengudaraan dakwat, dilepaskan melalui alur tumpahan.

Pembentukan permukaan sempadan yang besar antara fasa cecair dan gas memastikan keamatan tinggi proses penyahbauan. Nisbah normal udara dan air dalam pengudara dakwat adalah antara 30: 1 - 300: 1. Walaupun penggunaan udara yang tinggi, pengudaraan intensif adalah wajar dari segi ekonomi (disebabkan oleh kehilangan sedikit tekanan, udara dibekalkan oleh kipas).

Walau bagaimanapun, pengudaraan tidak dapat menghilangkan bau dan rasa yang berterusan yang disebabkan oleh kehadiran bendasing yang mempunyai kemeruapan yang tidak ketara.

Senarai kerja terpakai

Cherkinsky S.N. Keadaan kebersihan untuk mengalirkan air sisa ke dalam takungan, M.: Stroyizdat, Abramov N.N. Rawatan air, M.: Stroyizdat 1974