Способы удаления примесей из воды.

В природной воде находятся механические примеси, которые сильно различаются по крупности: грубодисперсные (размер больше 0,0001 мм) и коллоидные (размер 0,0001 – 10^-6 мм). Примеси удаляют путем отстаивания, коагуляции и фильтрования.

Отстаивание производится в отстойниках. Длительность отстаивания зависит от величины, плотности и формы примесей. После отстаивания воду подвергают дальнейшему осветлению – фильтрации.

Фильтрация заключается в том, что воду пропускают через слой мелкозернистого материала (мрамор, доломит, антрациты с размером частиц 0,6-1 мм), которым заполнены закрытые напорные фильтры.

Значительно быстрее процессы отстаивания и фильтрации происходят при коагуляции – процессе укрупнения частиц и удаления их, а также взвесей в осадок, что происходит при добавлении к воде специальных реагентов – коагулянтов. Наиболее эффективными коагулянтами являются соли алюминия и железа: сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃, сульфат железа FeSO₄·7H₂O, хлорное железо FeCl₂·6 H₂O.

Осветление воды.

схема прямоточной установки для осветления воды:

1. насос;
2. шайбовый дозатор коагуляции;
3. бак для раствора коагулянтов;
4. шайба;
5. смеситель;
6. осветительный фильтр;
7. бак для взрыхления фильтрующего слоя;
8. сброс промывочной воды;
9. выход осветленной воды.

СХЕМА ОСВЕТИТЕЛЬНОГО ФИЛЬТРА

1. подача воды на очистку;
2. корпус фильтра;
3. слой пористого материала;
4. выход очищенной воды.

Осветительный фильтр представляет собой металлический резервуар, в котором на дренажной системе располагается слой фильтрующего материала высотой 800 – 1200 мм. Вода после предварительного отстаивания и коагуляции или непосредственно в смеси с коагулянтом поступает в верхнюю часть фильтра и равномерно распределяется по площади, проникая через фильтрующий материал со скоростью 5 – 12 м/час. Вода остается на его поверхности в толще взвешенного вещества и хлопьев коагулянта осветляется, после чего через дренажную систему отводится в бак. В процессе фильтрации фильтрационный материал необходимо регенерировать, для чего загрязненный фильтр отсоединяют и промывают потоком чистой воды снизу вверх. Кроме того фильтрующий материал взрыхляют сжатым воздухом для улучшения промывки. Цикл фильтрации 8 часов. Общее время на остановку фильтра и промывку – 30 – 40 мин.

Умягчение воды.

Умягчение воды производят методом осаждения и методом ионного обмена. метод осаждения заключается в том, что присутствующие в обработанной воде в растворенном состоянии накипеобразующие катионы в результате химического взаимодействия с вводимым в воду реагентами или вследствие термического их разложения образуют новые соединения, малорастворимые в воде и выделяемые из нее в твердом состоянии. Раньше этот метод был основным, целью его было максимально возможное избавление от содержащихся в воде катионов Са и Mg, образуя малорастворимые в воде соединения CaCO₃ и Mg(OH)₂. Таким образом, при обработке воды методом осаждения (известкование или добавление соды) протекают следующие реакции:

Этот метод называется содоизвесткование, он не позволяет получить достаточно глубокое умягчение воды. поэтому в настоящее время наибольшее распространение нашли методы ионного обмена – Na- и Н- катионирование.