Очистка воды осуществляется путем механического отстаивания и последующей фильтрации воды через специальные устройства, задерживающие взвешенные частицы размером более 1 мкм.
Отстойники Для повышения эффекта отстаивания в отстойниках проводят предварительную химическую обработку — коагуляцию с помощью реагентов — сернокислого алюминия или хлорного железа, образующих с солями устранимой жесткости воды хлопья, которые сорбируют взвешенные частицы, слипаются и выпадают в осадок. В результате коагуляции и осаждения вода освобождается от взвесей, повышается ее прозрачность, снижаются цветность, запах, уменьшается и количество микробов. Процесс коагуляции может быть ускорен с помощью флоккулянта (полиакриламида).
В последние годы появились сообщения о создании нового перспективного коагулянта на основе соединений титана, который обладает весьма существенными преимуществами перед применяемым коагулянтом:
• способностью работать в широком диапазоне рН и при низких температурах, при гидролизе переходя в практически нерастворимые гидроксиды титана, которые обладают хорошими сорбционными свойствами по отношению к тяжелым металлам, радионуклидам и гуминовым веществам;
•малой токсичностью (4-й класс)
• некумулятивностью.
Фильтры. После отстаивания и коагуляции воду пропускают через фильтры разного устройства. Они представляют собой большие резервуары, заполненные слоями фильтрующих материалов (щебнем, гравием, кварцевым песком). Наиболее распространены медленные, скорые фильтры, а также контактные осветлители, совмещающие в одном сооружении отстаивание и фильтрацию.
Медленные фильтры пропускают в 1 ч слой воды высотой 10 см. По мере фильтрации на поверхности песка образуется биологическая пленка из задержанной взвеси, планктона, а также бактерий. Эта пленка в медленном фильтре играет существенную роль: сама являясь фильтром, она задерживает более мелкую взвесь и бактерии, которые прошли бы через поры песка. Эти фильтры довольно быстро загрязняются и требуют очистки. Очистка медленных фильтров производится вручную путем удаления 2—3 см верхнего слоя песка один раз в 1,5—2 мес и занимает 2—3 дня, в течение которых фильтр сначала включается, а затем работает на сброс до образования биологической пленки. В течение этого времени работает другой фильтр.
Принципиальная схема устройства фильтра.
1— подача необработанной воды;
2— песок; 3 — поддерживающий слой; 4 — дренаж; 5 — выпуск про-фильтрованной воды.
К достоинствам медленных фильтров относится фильтрация, близкая к естественной через песчаные породы, отсутствие коагуляции, высокая эффективность работы (задержка бактерий составляет до 99 %), простота устройства и эксплуатации.
Недостатками являются малая производительность, большой объем сооружений, ручной труд, и поэтому они уступили место скорым фильтрам.
Скорые фильтры пропускают в 1 ч столб воды высотой 5—6 м, т.е. они производительнее медленных в 50—60 раз. К тому же уменьшаются площадь, объем и стоимость сооружений. Скорые фильтры, пропуская большие количества воды, очень быстро засоряются и требуют очистки 1—2 раза в сутки. Процесс очистки скорых фильтров механизирован и производится промывкой фильтра обратным током воды. Во время очистки скорого фильтра работает другой фильтр.
Вместо биологической пленки здесь после промывки в течение нескольких минут образуется пленка из мелких хлопьев коагулянта, не осевших в отстойнике. Эффективность скорого фильтра в освобождении воды от бактерий составляет 95 %.
Контактный осветлитель, как и скорый фильтр, загружен гравием и песком, но совмещает в себе процессы коагуляции, осветления и фильтрации. Вода подается снизу через распределительную систему из дырчатых труб вместе с раствором коагулянта, и хлопья образуются в толще материалов загрузки фильтра. Такой вид коагуляции получил название контактного. Скорость фильтрации составляет 4—5 м/ч. Основное преимущество контактных осветлителей состоит в том, что отпадает необходимость в отстойниках и камерах реакции.
Медленные фильтры находят применение на малых водопроводных станциях, а скорые фильтры и контактные осветлители — на крупных.
Обеззараживание воды. Очистка воды освобождает ее от бактерий и вирусов только на 70—90 % за счет сорбции их поверхностями взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и последующего осаждения. Часть же бактерий и вирусов, оставаясь в воде свободными, проникают через очистные сооружения и содержатся в профильтрованной воде. Для их уничтожения и применяется обеззараживание воды, под которым понимают освобождение воды от патогенной флоры
Методы обеззараживания
Реагентные(химические) – хлорирование, озонирование
