Водоподготовка

комплекс технол. Процессов обработки и очистки воды для приведения ее кач-ва в соответствие с требованиями потребителей. Осн. Процессы рассмотрены ниже. Кроме того, при В. Из воды могут удаляться Mn, F, синтетич. Моющие и красящие в-ва, пестициды и др. В. Проводят на спец. Станциях, производительность к-рых может составлять от неск. М 3/сут до млн. М 3/сут. Осветление. Вода поверхностных (открытых) источников, как правило, содержит крупнодисперсные и коллоидные минер. И орг. Примеси, обусловливающие ее цветность. Для их удаления воду обрабатывают коагулянтами [A12(SO4)3, FeSO4, FeCl3] и флокулянтами (полиакриламидом, активной H2SiO3 и др.). Образовавшуюся хлопьевидную массу, состоящую в осн. Из гидроксидов А1 и Fe и примесей, выделяют из воды в отстойниках или спец.

Осветлителях (осадок в них поддерживается во взвешенном состоянии потоком поступающей снизу воды), напорных или открытых фильтрах и контактных осветлителях с загрузкой из зернистых материалов (кварцевый песок, дробленый антрацит, керамзит, шунгизит и др.), а также во флотаторах, гидроциклонах, намывных фильтрах. Для частичного удаления крупнодисперсных примесей и фитопланктона, образующегося при цветении водоемов, применяют сетчатые микрофильтры, плоские и барабанные сетки. См. Также Осаждение. Обеззараживание. Наличие в воде болезнетворных микроорганизмов и вирусов делает ее непригодной для хозяйственно-питьевых нужд, а присутствие в воде нек-рых видов микроорганизмов (напр., нитчатых, зооглейных, суль-фатвосстанавливающих бактерий, железобактерий) вызывает биол.

Обрастание, а иногда и разрушение трубопроводов и оборудования. Наиб. Распространено хлорирование воды жидким или газообразным С12, гипохлоритами - NaClO, Са(СlO)2 и СlO2. Хлор взаимод. С водой с образованием НС1О и НС1. При рН > 4 свободный С12 практически отсутствует, при рН > 5,6 НС1О диссоциирует на Н + и СlO-. Бактерицидность недиссоциированной НС1О в 70-80 раз больше, чем у СlO-. При наличии в воде NH3, аммониевых солей или орг. В-в, содержащих группы NH2, C12, HC1O и гипохлориты реагируют с ними, образуя неорг. И орг. Моно- и дихлорамины. Монохлорамины в 3-5 раз менее бактерицидны, чем дихлорамины, к-рые в свою очередь в 20-25 раз менее эффективны свободного С12. Бактерицидность хлораминов, образованных С12, НОС1, С1О -, NH3 или солями аммония, в 8-10 раз выше, чем бактерицидность хлорпроизводных орг.

Аминов или иминов. Концентрацию свободного и связанного (в хлораминах) С12, необходимую для обеспечения заданного обеззараживающего эффекта, определяют по результатам пробного хлорирования. Для обеззараживания воды применяют также озон и УФ-облучение. Стабилизация. Стабильной считается вода, к-рая не выделяет и не растворяет отложения СаСО 3. Показателем стабильности служит индекс насыщения I воды карбонатом Са, к-рый рассчитывают по данным о рН и т-ре обрабатываемой воды, а также концентрации катионов Са 2+ , общих щелочности и солесодержании. Исходя из этих данных, находят pHs, соответствующий насыщению воды карбонатом. На основе pHs и измеренного значения рН вычисляют I = рН Ч рН 5. Вода считается стабильной, если I = 0.

При I <. 0 вода вызывает коррозию стали, чугуна и др. Материалов. При I > 0 может выделяться СаСО 3 с образованием противокоррозионной пленки на стенках трубопроводов и оборудования. Это связано с наличием в воде СО 2. При его избытке происходит коррозия, при недостатке - пересыщение воды СаСО 3, что и приводит к образованию накипи. Для связывания СО 2 в Са(НСО 3)2 или NaHCO3 воду обрабатывают Са(ОН)2, Na2CO3 или др. Щелочными реагентами. Многие прир. И производств. Воды, идущие на охлаждение, пересыщены СаСО 3, а также Mg(OH)2. При использовании в кач-ве хладагента вода нагревается, что вызывает разложение гидрокарбонатов и выпадение СаСО 3. Помимо этого, осаждаются Mg(OH)2 и нек-рые соли. Для устранения отложений воду подкисляют H2SO4 или НС1, обрабатывают СО 2 (обычно топочными газами - т.

Наз. Рекарбонизация), фосфатируют (напр., полифосфатами) и стабилизируют др. Реагентами. Умягчение заключается в удалении из воды катионов Са 2+ и Mg2+ (см. Жесткость воды). Реагентное умягчение основано на введении в воду в-в, обогащающих ее анионами СО 32- и ОН -, в результате чего образуются труднорастворимые СаСО 3 и Mg(OH)2, выделяемые из воды осаждением и фильтрованием. При обработке воды известью [гашеной Са(ОН)2 или негашеной СаО] происходит декарбонизация - устранение карбонатной жесткости. Снижается также щелочность воды. Известь связывает растворенный в воде СО 2 с образованием гидрокарбонатных ионов НСО 2, к-рые, взаимод. С известью, превращ. В карбонаты, выпадающие в осадок. Для устранения магниевой карбонатной жесткости кол-во извести должно обеспечивать получение малорастворимой Mg(OH)2 при одноврем.

Эквивалентном выделении в осадок СаСО 3. Предел умягчения воды известью определяется р-римостью СаСО 3 и Mg(OH)2. Воду обрабатывают известью и содой в тех случаях, когда Са и Mg присутствуют в воде не только в виде гидрокарбонатов, но и в виде хлоридов и сульфатов, т. Е. Для устранения как карбонатной, так и некарбонатной жесткости. При этом образуются осадки СаСО 3 и Mg(OH)2, в р-р переходит Na+ (в виде Na2SO4 и NaCl) в кол-ве, эквивалентном кол-ву Na2CO3. Вода, умягченная известью и содой без подогрева, имеет остаточную жесткость порядка 0,5-1,0 ммоль/л. При нагр. Воды до 35-40.