Вибір та обґрунтування методів очищення води від указаних домішок

 

Краще інших відповідає вимогам технологів класифікація розроблена

Л.А. Кульским. В її основу покладені принципи фазово-дисперсного стану домішок води. Виходячи з якого, в залежності від дисперсності частинок, всі домішки розділені на чотири групи. Відповідно цим групам визначені і всі відомі сьогодні методи водопідготовки. Для усунення домішок першої групи, до яких відносяться грубо дисперсні речовини та кольоровість, зазвичай використовують такі процеси, як: механічне безреагентне розділення, адгезія на високодисперсних та зернистих матеріалах, адгезія за допомогою гідроксидів алюмінію та заліза чи глинистих матеріалів, адгезія за допомогою флокулянтів, флотація, бактерицидний вплив на патогенні мікроорганізми.

За сферою застосування цих методів найбільш технологічно вигідним є метод відстоювання з наступною обробкою води коагулянтами, тому що цей метод використовується при концентраціях грубо дисперсних домішок та кольоровості без обмежень (оскільки концентраціях грубо дисперсних домішок 75 мг/дм³, а кольоровість 130 град), що відповідає завданню курсової роботи.

Для видалення з води домішок другої групи використовують наступні мето­ди:

§ Окиснення (обробка води хлором, озоном та іншими окисниками при підвищеному вмісті у воді колоїдних завислих речовин та високомолекулярних сполук, що обумовлюють окиснюваність та кольоровість води);

§ Адсорбція за допомогою гідроксидів алюмінію та заліза або ви­сокодисперсних глинистих матеріалів (коагуляція у вільному об’ємі з подальшим відстоюванням та фільтруванням.. Обробка води за допомогою високодисперсних замутнювачів та коагулянтів. Контактна коагуляція);

§ Адгезія за допомогою флокулянтів (обробка води флокулянтами);

§ Віруцилідна дія (обробка води окиснювачами: хлорування, озонування, іонування).

Для усунення колоїдних частинок, зменшення ХПК часткового, зменшення колі - індексу найбільш доцільним і дешевим методом є окиснення (зокрема можна застосувати хлорування).

Для видалення з води домішок третьої групи, до яких відносяться розчинені гази, органічні сполуки, які надають воді смак та запах, можна використовувати методи:

§ десорбція газів та летких органічних сполук методом аерування, який дозволяє знизити вміст вуглекислоти і сірководню;

§ окиснення (хлорування, озонування, обробка води перманганатом
калія) дозволяє усунути присмаки і запахи при не дуже забруднених
водах;

§ адсорбція на ак­тивному вугіллі та інших матеріалах (вуглювання, очищення води на вуглецевих фільтрах та в адсорберах зі зваженим шаром вугілля), усунення неприємних запахів та присмаків природного походження, ароматичних домішок;

§ екстракція за допомогою органічних роз­чинників (видалення з води фенолу);

§ евапорація (пароциркуляційний метод, азеотропна відгонка);

§ біохімічний розклад (аеробний, анаеробний способи);

§ термоокиснювальні (вогневе спалювання у газовій фазі, рідко фазне окиснення).

Для видалення домішок четвертої групи, до цієї групи відноситься загальний солевміст, рН та речовини забруднювачі (в даному випадку феруму(заліза)) використовують наступні методи:

· Гіперфільтрація (видалення іонів за допомогою зворотного осмосу);

· Переведення іонів у малодисоційовані сполуки (нейтралізація, утворення комплексних іонів);

· Пом’якшення (термічний, вапняно-содовий, фосфатний методи)

· Утворення малорозчинних гідроксидів металів (усунення кольорових та важких металів, а також магнієвої твердості);

· Фіксація іонів твердою фазою сорбентів Н^- , Na-катіонування

(пом’якшення при використанні нерухомого шару катіоніту, видалення кольорових металів);

· Фіксація іонів твердою фазою сорбентів Н^- , ОН-іонування (опріснення, знесолення).

· Сепарація у різних фазових станах води (переведення води у газову фазу – дистиляція; перерозподіл іонів у рідинах, що не змішуються – екстракція; Переведення води у тверду фазу – опріснення виморожуванням);

· Використання рухомості іонів в електричному полі (електродіаліз).

 

Для того, щоб знизити концентрацію феруму від 8 мг/дм³ до 0,3 мг/дм³ найбільш доцільним буде використання методу утворення малорозчинних гідроксидів металів (усунення важких металів).

Відповідно вимогам до очищеної води було обрано найбільш дешеві та техно­логічно вигідні методи очистки вихідної води, що є важливим фактором в роз­робці принципової технологічної схеми підготовки води та в виборі й розрахун­ку головного апарату схеми.