Реферат : Методы очистки воды (работа 1) 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Экология


Методы очистки воды (работа 1)




Министерство образования Российской Федерации

Камский государственный политехнический институт

Реферат

по дисциплине «инженерные сети»

на тему:

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Выполнил: студент гр. 3305-У

Акатьев И.В.

Проверил: преподаватель

Безбородова И.Н.

Набережные Челны, 2003 г.

Проблема очистки воды охваты­вает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в про­цессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т. е. очистки и улучшения ее природных свойств.

Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обес­цвечивание и обеззараживание.

Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ. Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры. В осветлителях и отстойни­ках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происхо­дит выпадение в осадок взвешенных частиц. В целях осаждения мельчай­ших коллоидных частиц, которые мо­гут находиться во взвешенном состоя­нии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта (обычно сернокислый алюминий, же­лезный купорос или хлорное железо). В результате реакции коагулянта с солями многовалентных металлов, содержащимися в воде, образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.

Коагуляцией примесей воды назы­вают процесс укрупнения мельчай­ших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаим­ного слипания под действием сил мо­лекулярного притяжения.

Фильтрование — самый распро­страненный метод отделения твердых частиц от жидкости. При этом из рас­твора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и кол­лоиды.

В процессе фильтрования происхо­дит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в био­логической пленке, окружающей час­тицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.

Обесцвечивание воды, т. е. устра­нение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть до­стигнуто коагулированием, примене­нием различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается в полном освобождении воды от болезнетвор­ных бактерий. Так как полного осво­бождения ни отстаивание, ни филь­трование не дают, с целью дезинфек­ции воды применяют хлорирование и другие способы, описанные ниже.

На примере типовой схемы очист­ной станции водопровода показан комплекс составляющих ее элементов (рис. 1.1).

Главнейшие из этих элементов следующие:

Насосная станция первого подъе­ма, подающая воду на очистные сооружения.

Смеситель 2, обеспечивающий пе­ремешивание раствора коагулянта, поступающего из реагентного хозяй­ства 3, с обрабатываемой водой. В практике применяют гидравлические и механические типы смесителей. На схеме показан дырчатый смеситель, представляющий собой лоток с дырча­тыми перегородками, в котором проис­ходит перемешивание воды с раство­ром коагулянта.

Рис. 1.1

Камера реакции 4, в которой за­вершается химическая реакция и образуются хлопья коагулянта. На схеме приводится камера реакции, помещае­мая внутрь вертикального отстойника. Хлопьеобразование в ней завершается в течение 10...15 мин.

Отстойники 5, которые в зависимо­сти от направления движения воды подразделяются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Горизон­тальный отстойник в плане — прямо­угольник. Глубина его 3...5 м. Вода движется через отстойник со ско­ростью, не превышающей 5 мм/с, а при коагулировании — 10 мм/с. В целях равномерного распределения потока в поперечном сечении отстой­ника предусматривается конструктив­ная деталь, обеспечивающая равно­мерное поступление воды в отстой­ник и отвод ее, например дырчатая стенка.

На станциях меньшей производи­тельности применяют вертикальные отстойники, состоящие из двух ци­линдров, вложенных один в другой. Диаметр внешнего цилиндра — не больше 12 м. Отношение диаметра к высоте отстойника (D/H) принимают в пределах 1,2...2. Вода поступает во внутренний цилиндр, в котором нахо­дится камера реакции, опускается вниз, затем осветляется, поднимаясь в вертикальном направлении вверх по среднему кольцевому пространству со скоростью 0,5...0,75 мм/с. Осветлен­ная вода через отводящие желоба отводится трубой или по каналу на фильтр.

Радиальные отстойники диамет­ром от 5 до 60 м занимают среднее положение между горизонтальными и вертикальными отстойниками. Вода попадает в центральную часть отстой­ника и, постепенно уменьшая ско­рость, движется в радиальном на­правлении к лотку, расположенному вдоль периферийной части, из кото­рого отводится.

Дно отстойника устраивают с укло­ном к грязевому приямку или лотку, откуда выпавший осадок непрерывно или периодически удаляется насосом или самотеком сбрасывается в водо­сток.

Осветлители, конструкция кото­рых в основном не отличается от кон­струкции вертикального отстойника, дают значительный эффект осветле­ния, позволяя при этом снизить рас­ход коагулянта и сократить размер сооружений. Осветляемая вода про­ходит в восходящем движении слой осадка высотой 2...2,5 м, находящегося во взвешенном состоянии (так назы­ваемая суспензионная сепарация).

В процессе работы осветлителя происходит укрупнение хлопьев коа­гулянта, задерживающих часть взве­си. В настоящее время осветлители широко применяют как в городских, так и в промышленных водопроводах. В некоторых случаях вертикальные отстойники переоборудуют на освет­лители.

Фильтрование состоит в пропуске воды через фильтр 6, заполненный фильтрующим материалом (обычно кварцевым песком), уложенным слоя­ми возрастающей сверху вниз круп­ности. Вода поступает на поверхность фильтра, движется сквозь слои фильт­рующего материала и дренажным устройством отводится в резервуар чистой воды. В процессе работы фильтр заполнен водой до уровня 1...1.5 м над поверхностью фильтрую­щего материала.

Фильтры делаются открытыми без­напорными и закрытыми напорными. Напорные фильтры представляют со­бой закрытые стальные резервуары.

В применяемых в настоящее время скорых фильтрах скорость прохож­дения водой фильтрующего материа­ла, или скорость фильтрации, равна 6...7 м/ч в отличие от громоздких медленных фильтров, применявшихся ранее, в которых скорость фильтрации была меньше в 50...60 раз.

В предложенных институтом Вод-гео двухслойных фильтрах поверх слоя кварцевого песка укладывают слой дробленого антрацита, что по­зволяет увеличить скорость фильтра­ции до 9... 10 м/ч и соответственно уд­линить рабочий период фильтра.

Количество фильтров на очистной станции — не менее двух. Площадь одного фильтра от 10...20 м2 на малых и средних станциях, до 100 м2 и бо­лее — на больших.

После фильтров вода может по­ступать непосредственно потребителю.

Способы обеззараживания воды.

Среди оставшихся в воде после филь­трования бактерий могут быть болез­нетворные. Уничтожение их может быть достигнуто: введением в воду сильных окислителей, способных уби­вать ферменты бактериальных клеток; нагреванием воды до температуры 80 °С (пастеризация) — 100 °С (сте­рилизация); облучением воды ультра­фиолетовыми лучами; озонированием; воздействием ультразвуком; введе­нием в воду серебра или других ме­таллов, обладающих олигодинамическим действием на микроорганизмы. Практическое применение нашли 1, 3 и 4-й методы.

В качестве окислителей можно использовать хлор, йод, марганцево-кислый калий, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция. Чаще всего применяют жидкий хлор и хлор­ную известь. Газообразный хлор сжи­жают под давлением 0,6...0,8 Па и в жидком виде доставляют на водопро­водную станцию в стальных баллонах весом 25 кг. Посредством особых при­боров — хлораторов хлор дозируют и смешивают с водой. Полученная в установке для обеззараживания 7 хлорная вода (рис. 11.1) поступает в резервуар чистой воды 8. Обычная доза хлора 1,0...1,5 мг/л в случае пред­варительного хлорирования до очист­ных сооружений и 0,3...0,5 мг/л при хлорировании после фильтров. В ма­лых установках применяют хлорную известь. Для устранения запаха хлора к обрабатываемой воде прибавляют одновременно с хлором в небольших количествах аммиак (аммонизация воды). Хлор, введенный в воду, обра­зует хлорноватистую кислоту и соляную кислоту по уравнению С12 + Н2О = = НОС1 + НС1. Хлорноватистая кис­лота НОС1 — соединение нестойкое, диссоциирующее с образованием гипохлоритного иона ОС1. При этом окис­лительное действие на органические вещества, в том числе и бактерии, проявляют как хлорноватистая кисло­та, так и гипохлоритный ион. Соля­ная кислота соединяется с карбона­тами, находящимися в воде.

Установка для дезодорации воды проектируется перед фильтрами. При­вкусы и запахи природных вод бывают природного и искусственного проис­хождения, что обусловливает разли­чие их химического состава и много­образие методов обработки воды для их локализации.

Для удаления из воды веществ, вызывающих нежелательные привку­сы и запахи, применяют следующие методы ее обработки: аэрацию, окис­ление хлором, озоном, перманганатом калия и другими окислителями; сорб­цию активным углем. Аэрация воды является наиболее простым способом ее дезодорации, основанным на ле­тучести большинства веществ, обус­лавливающих привкусы и запахи. Аэрацию воды осуществляют на гра­дирнях, в брызгальных бассейнах (см. гл. 12) до введения в нее окисли­телей во избежание их потерь.

Для удаления из воды запахов, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов и водорослей, успешно применяют хлор и озон. В целях предотвращения появления хлорфенольного запаха при хлориро­вании воды рекомендуется применять: перхлорирование воды (для окисления фенолов), преаммонизацию (введение солей аммиака для связывания хлора) и комбинированную обработку воды совместно с марганцевокислым ка­лием.

Активный уголь является наиболее универсальным средством для дезо­дорации воды.

ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ПЛОЩАДЕЙ

При устройстве хозяйственно-пить­евого водоснабжения важное значение имеет вопрос о выборе места расположения водопроводных станций, включающих водозаборные и водо­очистные сооружения, насосные стан­ции и водоводы. Место расположе­ния водозаборных сооружений должно выбираться возможно ближе к водопотребителю. При использовании поверхностного источника водозабор должен быть расположен выше обслуживаемого населенного пункта по те­чению реки, чтобы поверхностный сток и вышерасположенные населенные пункты не оказывали влияния на качество воды. При использовании под­земного источника водоснабжения место расположения колодцев или каптажных сооружений назначают с учетом возможных источников загряз­нения подземных вод, направления и скорости подземного потока.

Площадка для размещения водо­очистной станции должна обеспечить не только возможность организации зоны санитарной охраны, но и иметь удобный рельеф и надежные подъез­ды к станции. Желательно, чтобы рельеф территории в границах водо­проводной станции обеспечивал дви­жение воды самотеком через все очистные сооружения с минимальным объемом земляных работ при мини­мальном заглублении сооружений в землю. При выборе площадки очист­ных сооружений необходимо учиты­вать уровень грунтовых вод, так как высокий уровень грунтовых вод на площадке размещения водоочистной станции может решающим образом повлиять на степень заглубления ос­новных сооружений станции и вызвать значительное увеличение объема зем­ляной подсыпки сооружений, распо­лагаемых вне зданий.

При определении требуемой пло­щади для размещения станции улуч­шения качества воды следует руко­водствоваться СНиПом, учитываю­щим не только производительность станции, что определяет габариты во­доочистных сооружений, но и возмож­ность дальнейшего ее расширения в соответствии с развитием водопотребления города (табл. 1.1). В этой свя­зи важное значение имеет компоновка основных и вспомогательных соору­жений станции, минимальная протя­женность внутристанционных комму­никаций.

Размеры земельных участков станций очистки воды систем хозяйственно-питьевого водопровода

Таблица 1.1

Производительность станций очистки воды, тыс. м3/сут.

Размеры земельных участков, га

До 0,8

1

Более 0,8 до 12

2

» 12 » 32

3

» 32 » 80

4

» 80 » 125

5

» 125 » 250

7

» 250 » 450

10

» 400 » 800

14

Похожие работы:

  • Сравнение методов. Очистка воды от загрязнений

    Статья >> Экология
    Сравнение методов. Очистка воды от загрязнений Чистая вода – это один из трёх китов, ... глубокой очистки воды. Нужно заметить, что для доочистки можно применять и некоторые методы биоактивации воды ...
  • Выбор метода очистки сточных вод от фенолов

    Реферат >> Экология
    ... веществ не уделяется доста­точного внимания. Методы очистки воды часто рассматривают отдельно для различных ... Е.И. Современные методы очистки нефтесодержащих сточных вод. М.: Химия,1990. 17. Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вто­ричное ...
  • Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов

    Реферат >> Экология
    ... выше перечисленных групп предложить определенные методы очистки воды. До недавнего времени количество растворенной ... -экономических показателей выбирают оптимальный метод очистки сточных вод. Выбор метода очистки сточных вод предприятий зависит от ...
  • Очистка сточных вод

    Доклад >> Экология
    ... выше перечисленных групп предложить определенные методы очистки воды. На нефтетранспортных предприятиях применяют все ... сбросы сильноконцентрированных сточных вод. Методы очистки промышленных сточных вод Методы, применяемые для очистки сточных вод, могут быть ...
  • Бытовые способы очистки воды

    Доклад >> Экология
    ... на кран. Способы водоподготовки и методы очистки воды Способов водоподготовки и методов очистки воды придумано уже немало. Причин ... день имеется ряд способов водоподготовки и методов очистки воды, позволяющих получить высокое качество питьевой ...
  • Методы умягчения воды

    Реферат >> Химия
    ... Я Реферат на тему: «Методы умягчения воды» Ученика 10а класса Марковской гимназии ... . III. Очистка и подготовка воды к потреблению (умягчение). Очистке и подготовке воды уделяют огромное ... – растворами щелочей. Очищенная вода таким методом почти не имеет солей, ...
  • Вода очищенная

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... фармацевтическом предприятии 1.1 Вода питьевая 1.2 Вода умягченная 1.3 Вода очищенная 1.4 Вода для инъекций 1.5 Вода очищенная 2. Схемы очистки воды 3. Методы очистки воды 3.1 Дистилляция ...
  • Очистка подземных и поверхностных вод по озоно-сорбционной технологии для хозяйственного назначения

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... в достаточной степени не исследованы методы очистки воды от диоксина и подобных ему ... других, и таким образом, предложить метод очистки воды от любых органических токсикантов, в том ... взят фенол. Среди многих методов очистки воды от фенола наиболее эффективным ...
  • Методы очистки окружающей среды от фенола

    Реферат >> Экология
    ... связи представляется важным рассмотреть основные методы очистки сточных вод и газовой фазы от фенолов ... сооружениях затруднено; • очистки слабоконцентрированных сточных вод биологическим методом; • параллельной очистки сточных вод от органических загрязнений ...
  • Методы очистки промышленных газовых выбросов

    Реферат >> Экология
    ... разнообразию методов очистки, приме­няемых реакторов и химических реагентов. Очистка газов от аэрозолей. Методы очистки по их ... циклов на базе наиболее эффективных методов очистки сточных вод; переработка отходов производства и потребления ...