Eden od trenutne težave zadnjih desetletij na področju čiščenja vode je potreba po deodorizaciji pitna voda. Poslabšanje okusnih lastnosti naravnih voda je posledica njihove mineralne in organske sestave. Neželene okuse in vonjave povzročajo anorganske spojine in organske snovi naravnega in umetnega izvora.
Prisotnost raztopljenih organskih snovi biološkega izvora v naravni vodi je posledica procesov razgradnje in posledične transformacije odmrlih višjih vodnih rastlin, planktonskih in bentoških organizmov, različnih bakterij in gliv. Ob tem se spusti v vodo veliko število alkoholi z nizko molekulsko maso, karboksilne kisline, hidroksi kisline, ketoni, aldehidi, snovi z močnim vonjem, ki vsebujejo fenole.
Organske snovi prispevajo k razvoju mikroorganizmov, ki v zunanje okolje sproščajo vodikov sulfid, amoniak, organske sulfide in merkaptane z neprijetnim vonjem. Intenziven razvoj in odmiranje alg prispeva k pojavu polisaharidov v vodi; oksalna, vinska in citronska kislina; snovi, kot so fitoncidi. V produktih razgradnje alg je vsebnost fenola 20-30-krat višja od največje dovoljene koncentracije (0,001 mg/l).
Kljub sprejetim zakonodajnim ukrepom se industrijska odpadna voda še vedno odvaja v površinska vodna telesa, kar vodi v njihovo onesnaženje z mineralnimi in organskimi spojinami. Med njimi so soli težkih kovin, nafta in naftni derivati, sintetični alifatski alkoholi, polifenoli, kisline, pesticidi, površinsko aktivne snovi itd.
Pesticidi, povezani z različne razrede organske spojine, ki jih najdemo v vodi v različnih agregatnih stanjih. Negativno vplivajo na organoleptične lastnosti vode. Toksičnost pesticidov v vodi se poveča, če jo obdelamo s klorom ali kalijevim permanganatom.
Nafta in naftni derivati so slabo topni v vodi in zelo odporni na biokemično oksidacijo. Velike koncentracije olja dajejo vodi močan vonj, povečajo njeno barvo in oksidativnost ter zmanjšajo vsebnost raztopljenega kisika. Z majhno vsebnostjo olja v vodi se njene organoleptične lastnosti opazno poslabšajo.
Ko površinsko aktivne snovi pridejo v vodo z gospodinjskimi in industrijskimi odpadnimi vodami, močno poslabšajo njeno kakovost, ustvarjajo obstojne vonjave (milo, kerozin, kolofonija) in grenak okus. Površinsko aktivne snovi praviloma izboljšajo stabilnost vonjav drugih nečistoč, katalizirajo toksičnost rakotvornih snovi, pesticidov, anilina itd. V vodi.
Huminske kisline in fulvinske kisline, lignini in številne druge organske spojine naravnega izvora, prisotne v naravnih vodah severne in osrednje Rusije, so eden od virov tvorbe fenolov, ki poslabšajo njihove organoleptične lastnosti. Pri kloriranju vode, ki vsebuje fenole, nastanejo dioksini - izjemno strupene snovi (smrtne doze: strihnin 1,5-10~6; botulin - 3,3-10-17, živčni plin - 1,6 10~5 mol/kg). Odmerek dioksinov - 3,1-10~ 9 - je smrtonosen, odmerek 6,5-10~ 15 mol/kg za osebe, mlajše od 70 let, pa tveganje za raka. Stokrat manjši odmerek vpliva na imunski sistema (»kemični AIDS«) in reproduktivnih funkcij telesa. Najbolj strupena snov je 2,3,7,8-tetraklorodibenzodioksin (TCDD). Glavna strupena snov v emisijah iz tovarn celuloze in papirja so poliklorirani dibenzofurani (PCDF) in najmočnejši karcinogen - produkti izgorevanja kurilnega olja, bencina, premoga itd. je benzo(a)piren (sinergija se kaže v paru dioksin-benzo(a)piren).
Proizvodnja pesticida 2,4-diklorofenola s kloriranjem fenola spremlja tvorba 2,4,6-triklorofenola, ki se samokondenzira v dioksine, ki pridejo do ljudi s pitno vodo, saj sodobne tehnologije čiščenja vode nimajo pregrade. deluje proti slednjemu. Ugotovljeno je bilo, da poliklorirani dibenzo-i-dioksin (PCDD) in poliklorirani dibenzfuran (PCDF) nastajata neposredno med kloriranjem vode, kar pomeni, da je nastanek diksinov pri predhodnem kloriranju vode neizogiben.
Železo, ki je prisotno v vodi, je katalizator za dodatno kloriranje fenolov, ki med kloriranjem vode pretvori nizko toksične dioksine v zelo toksične. V vodi prisotne organske snovi skoraj neovirano prehajajo skozi polnilo hitrih filtrov, vključno z njihovim strupenim delom, ki vsebuje dioksine.
Včasih se organoleptične lastnosti vode poslabšajo zaradi prevelikega odmerka reagentov ali zaradi nepravilnega delovanja naprav za čiščenje vode. Tako se pri razbarvanju vode s koagulacijo brez naknadne stabilizacije poveča korozivna aktivnost vode in posledično poslabšajo njene organoleptične lastnosti. Pri kloriranju vode opazimo poslabšanje njenih organoleptičnih lastnosti tako ob kršitvi procesnega režima kot zaradi tvorbe organoklorovih spojin, ki povzročajo neprijeten okus in vonj.
Ugotovljeno je bilo, da imajo tradicionalne metode čiščenja vode šibek pregradni učinek, predvsem v zvezi s tistimi kemičnimi onesnaževalci, ki se nahajajo v vodi. voda v obliki suspenzij in koloidov ali postane netopna oblika med čiščenjem in predobdelavo s klorom (npr. emulgirane frakcije nafte, slabo topni pesticidi, nekatere kovine). V zvezi s takimi onesnaževalci se lahko barierna vloga čistilnih naprav poveča z ustrezno izbiro reagentov za visoko stopnjo bistrenja vode.
Dezodoracijo vode v nekaterih primerih dosežemo s koagulacijo nečistoč in njihovim kosmičenjem, čemur sledi filtracija, pogosto pa je potrebna uporaba posebnih tehnologij za odpravo neželenih vonjav in okusov. Njihovo izbiro narekuje narava nečistoč in stanje, v katerem se nahajajo (suspenzije, koloidi, prave raztopine, plini).
Univerzalnih metod dezodoriranja vode danes ni, vendar uporaba nekaterih v kombinaciji zagotavlja zahtevano stopnjo čiščenja. Če so snovi, ki povzročajo neprijeten okus in vonj, v suspendiranem in koloidnem stanju, potem njihova koagulacija daje dobre rezultate. Okusi in vonjave, ki jih povzročajo anorganske snovi v raztopljenem stanju, se odstranijo z razplinjevanjem, deferizacijo in razsoljevanjem. itd. Vonji in okusi, ki jih povzročajo organske snovi, so zelo obstojni. Ponavadi se odstranijo< путем оксидации и сорбции.
Snovi z močnimi redukcijskimi lastnostmi (huminske kisline, železove (II) soli, tanini iz trdnih odpadkov, vodikov sulfid, nitriti, poli- in monohidrični fenoli itd.) se zlahka ekstrahirajo iz vode z oksidacijo. Stabilnejše spojine (karboksilne kisline, alifatski alkoholi, naftni ogljikovodiki in naftni derivati itd.) se ob obdelavi s klorom in njegovimi derivati, včasih celo z ozonom, slabo oksidirajo. Včasih močni oksidanti, ki delujejo na te snovi, bistveno okrepijo prvotne okuse in vonjave (na primer organofosfatni pesticidi). Hkrati učinek oksidantov na zlahka oksidirane spojine povzroči njihovo popolno uničenje ali nastanek snovi, ki ne vplivajo na organoleptične lastnosti vode. Tako je delovanje oksidantov učinkovito le proti omejenemu številu onesnaževal.
Pomanjkljivost oksidativne metode je tudi potreba po izjemno natančnem doziranju oksidanta glede na stopnjo in vrsto onesnaženosti vode, kar je glede na zahtevnost in trajanje številnih kemijskih analiz izjemno težko.
Bolj zanesljiva in ekonomična je uporaba filtrov z zrnatim aktivnim ogljem kot filtrskim medijem. Filtri, polnjeni z zrnatim aktivnim ogljem, so ne glede na nihanje stopnje onesnaženosti vode trajna ovira za sorbirane snovi. Vendar pa je resna težava pri uporabi tega načina čiščenja vode razmeroma nizka absorpcijska sposobnost premoga, zaradi česar je potrebna njegova pogosta zamenjava ali regeneracija.
Poleg tega je bilo ugotovljeno, da se hidrofobne snovi dobro sorbirajo iz vode z aktivnim ogljem, t.j. slabo topne v njej in slabo hidrirane v raztopinah (šibki organski elektroliti, fenoli itd.). Aktivno oglje slabše sorbira močnejše organske elektrolite in mnoge organske aciklične spojine (karboksilne kisline, aldehide, ketone, alkohole).
V pogojih povečanega antropogenega onesnaževanja vodnih teles je treba kombinirati metode oksidacije, sorpcije in prezračevanja za deodorizacijo vode in odstranjevanje strupenih mikropolutantov.
Dezodoracija vode s prezračevanjem
Za odstranjevanje hlapnih organskih spojin biološkega izvora, ki povzročajo vonjave in okuse iz naravnih voda, se pogosto uporablja prezračevanje.
V praksi se prezračevanje izvaja v posebnih napravah - mehurčkih, razpršilnih in kaskadnih aeratorjih.
V aeratorjih z mehurčki se zrak, ki ga dovajajo puhala, porazdeli v vodo s pomočjo perforiranih cevi, obešenih v rezervoarju (slika 15.1), in razpršilnih naprav, ki se nahajajo na njegovem dnu. Prednost prve metode je enostavnost demontaže namestitve.
Distribucija zraka z razpršilnimi napravami se pogosto uporablja v spiralnih aeratorjih vode, ki se uporabljajo v velikih napravah.
Globina vodne plasti pri tovrstnih prezračevalnikih se giblje od 2,7 do 4,5 m. Raziskave kažejo, da je ravnovesje med koncentracijami snovi, ki vsebujejo vonj v tekoči in plinasti fazi, doseženo takoj, višina vodne plasti med brbotanjem. ne igra pomembne vloge in se lahko zmanjša na 1-1,5 m, največja širina rezervoarja je običajno dvakrat večja od globine. kvadrat
riž. 15.1. Prezračevalnik z mehurčki (a) in prezračevalnik inka (b)
6 - glavni zračni kanal; 2 - dovod vode v komoro za mehurčke 5; 3 - perforirane plošče; 4 - razdelilnik zraka; 7.1 - odvajanje prezračevane vode in oskrba z izvorno vodo; 8 - preliv; 9 - stabilizirana pregrada; 10 - plast pene; 11 - ventilator; 12 - perforirano dno; b - površinska komora za mehurčke je izbrana poljubno. Trajanje pihanja zraka praviloma ne presega 15 minut. Poraba zraka je 0,37-0,75 m 3 / min na 1 m 3 vode.
Odprte mehurčke lahko delujejo pri temperaturah pod 0°C. Stopnjo prezračevanja enostavno prilagodite s spreminjanjem količine dovedenega zraka. Stroški inštalacij in njihovega delovanja so nizki.
V razpršilnih aeratorjih se voda s šobami razprši v majhne kapljice, s čimer se poveča površina njenega stika z zrakom. Glavni dejavnik, ki določa delovanje aeratorja, je oblika šobe in njene dimenzije. Trajanje stika vode z zrakom, ki ga določa začetna hitrost curka in njegova pot, je običajno 2 s "(Za navpični curek, ki se izvrže pod pritiskom 6 m).
V aeratorjih kaskadnega tipa očiščena voda pada v curkih skozi več zaporednih jezov. Trajanje kontakta v teh aeratorjih je mogoče spremeniti s povečanjem števila stopenj. Izguba tlaka pri aeratorjih kaskadnega tipa je od 0,9 do 3 m.
V aeratorjih mešani tip voda istočasno prši in teče v tankem curku iz ene stopnje v drugo. Za povečanje površine stika med vodo in zrakom se uporabljajo keramične kroglice ali koks.
Pogosta pomanjkljivost aeratorjev, zgrajenih na principu stika filma vode z zrakom, je njihova neekonomičnost zaradi velike površine, nezmožnost uporabe pozimi, potreba po močnem prezračevanju pri namestitvi v zaprtih prostorih in, končno, njihova nagnjenost k obraščanju.
Prezračevanje vode v sloju pene se izvaja v inka aeratorju (slika 15.1.6), ki je betonski rezervoar, na dnu katerega je perforirana plošča iz nerjavečega jekla. Voda se enakomerno porazdeli po plošči z razdelilno cevjo. Za stabilizacijo plasti pene se uporablja posebna pregrada. Voda se prezračuje z zrakom, ki ga dovaja ventilator. Voda, ki je prešla skozi prezračevalnik črnila, se odvaja skozi preliv.
Tvorba ogromne mejne površine med tekočo in plinasto fazo zagotavlja visoko intenzivnost procesa deodorizacije. Običajno razmerje med zrakom in vodo v aeratorjih za črnilo se giblje od 30 : 1 - 300 : 1. Kljub veliki porabi zraka je intenzivno prezračevanje ekonomsko upravičeno (zaradi rahlega padca tlaka se zrak dovaja z ventilatorjem).
Vendar pa prezračevanje ne more odpraviti obstojnih vonjav in okusov, ki nastanejo zaradi prisotnosti nečistoč, ki imajo nepomembno hlapnost.
Seznam uporabljenih del
Čerkinski S.N. Sanitarni pogoji za odvajanje odpadne vode v rezervoarje, M.: Stroyizdat, Abramov N.N. Čiščenje vode, M.: Stroyizdat 1974
Žaba B.N. Levčenko A.P. Čiščenje vode, M.: Stroyizdat 1996
DEZODORISANJE VODE, ODSTRANJEVANJE STRUPENIH ORGANSKIH IN MINERALNIH MIKROPOLUTANTOV Eden perečih problemov zadnjih desetletij na področju čiščenja vode je potrebadeodorizacija pitne vode.Poslabšanje okusnih lastnosti naravnih voda je posledica njihove mineralne in organske sestave. Neželene okuse in vonjave povzročajo anorganske spojine in organske snovi naravnega in umetnega izvora.
Prisotnost raztopljenih organskih snovi biološkega izvora v naravni vodi je posledica procesov razgradnje in posledične transformacije odmrlih višjih vodnih rastlin, planktonskih in bentoških organizmov, različnih bakterij in gliv. Ob tem se velika količina sprosti v vodoalkoholi z nizko molekulsko maso, karboksilne kisline, hidroksi kisline, ketoni, aldehidi, snovi, ki vsebujejo fenoleki ima močan vonj.
Organske snovi prispevajo k razvoju mikroorganizmov, ki se sproščajo v zunanje okoljevodikov sulfid, amoniak, organski sulfidi, merkaptani z neprijetnim vonjem.Intenziven razvoj in odmiranje alg prispeva k pojavupolisaharidi; kislica, vino in citronska kislina; snovi, kot so fitoncidi.V produktih razgradnje alg je vsebnost fenola 20-30-krat višja od največje dovoljene koncentracije (0,001 mg/l).
Kljub sprejetim zakonodajnim ukrepom se industrijska odpadna voda še vedno odvaja v površinska vodna telesa, kar vodi v njihovo onesnaženje z mineralnimi in organskimi spojinami. Med njimisoli težkih kovin, nafta in naftni derivati, sintetični alifatski alkoholi, polifenoli, kisline, pesticidi, površinsko aktivne snovi in itd.
Posebej nevarni sopesticidi,pripadajo različnim razredom organskih spojin in jih najdemo v vodi v različnih agregatnih stanjih. Imajo negativen učinekztweena organoleptične lastnosti vode.Toksičnost pestilacides,prisotnost v vodi se poveča, če jo obdelamo s klorom ali kalijevim permanganatom.
Nafta in naftni derivatislabo topen v vodi in zelostabilnodo biokemične oksidacije. Velike koncentracije olja dajejo vodi močan vonj in povečajo njeno barvo.nostin oksidabilnost, zmanjšajo vsebnost raztopljenega kisika. Z majhno vsebnostjo olja v vodi se njene organoleptične lastnosti opazno poslabšajo.
Vstop v vodo z gospodinjskimi in industrijskimi odpadnimi vodamipovršinsko aktivna snovmočno poslabšajo njegovo kakovost, pojavijo seobstojni vonji (milo, kerozin, kolofonija) in grenki okusi.Površinsko aktivne snovi praviloma izboljšajo stabilnost vonjav drugih nečistoč, katalizirajo toksičnost rakotvornih snovi, pesticidov, anilina itd. V vodi.
Prisoten v naravnih vodah severne in osrednje Rusijehuminske in fulvo kisline, ligniniin številne druge organske spojine naravnega izvora služijo kot eden od virovtvorba fenolov,ki poslabšajo njihove organoleptične lastnosti.Pri kloriranju vode, ki vsebuje fenole, nastanejo dioksini -izjemno strupene snovi (smrtni odmerki:strihnin 1,5-10~ 6 ; botulin- 3.3-Yu -17, živčni plin - 1,6 10~ 5 mol/kg). Odmerek dioksinov - 3,1-10 ~ 9 - smrtno, odmerek pa je 6,5-10~ 15 mol/kg za osebe, mlajše od 70 let – nevarnost raka. Stokrat manjši odmerekvpliva na imunski sistem ("kemični AIDS") in reproduktivne funkcije telesa.Najbolj strupena snov je2,3,7,8-tetraklorodibenzodioksin (TCDD).Glavne strupene snovi v emisijah iz tovarn celuloze in papirja sopoliklorirani dibenzfurani (PCDF) in najmočnejša rakotvorna snov - produkti zgorevanja kurilnega olja, bencina, premoga itd. je benz(a)piren(sinergija se kaže v paru dioksin-benz(a)piren).
Pri proizvodnji pesticida 2,4-diklorofenola s kloriranjem fenola nastane 2,4,6-triklorofenol, ki se samokondenzira v dioksine, ki prihajajo iz pitne vode. vodoljudem, saj sodobne tehnologije čiščenja vode nimajo pregradne funkcije v odnosu do slednjih. Ugotovljeno je bilo, da poliklorirani dibenzo-i-dioksin (PCDD) in poliklorirani dibenzofuran (PCDF) nastaneta neposredno pri kloriranju vode, tj.tvorba diksinov med predhodnim kloriranjem vode je neizogibna.
Prisoten v vodi železo je katalizator za dodatno kloriranje fenolov, pretvorbo nizko strupenih dioksinovzelo strupeno, če je voda klorirana. V vodi prisotne organske snovi skoraj neovirano prehajajo skozi polnilo hitrih filtrov, vključno z njihovim strupenim delom, ki vsebuje dioksine.
včasih organoleptične lastnosti vode se poslabšajov primeru prevelikega odmerka reagentov ali kot posledica nepravilnega delovanja naprav za čiščenje vode. Tako se pri razbarvanju vode s koagulacijo brez naknadne stabilizacije poveča korozivna aktivnost vode in posledično poslabšajo njene organoleptične lastnosti.Ko vodo kloriramo, se njene organoleptične lastnosti poslabšajotako pri kršitvi procesnega režima kot zaradi tvorbe organoklorovih spojin, ki povzročajo neprijeten okus in vonj.
Odločil, daTradicionalne metode čiščenja vode imajo šibek pregradni učinekpredvsem v zvezi s tistimi kemičnimi onesnaževalci, ki v. vode v obliki suspenzij in koloidov ali postanejo netopne v procesu čiščenja in predobdelave s klorom (npr.emulgirane frakcije nafte, slabo topni pesticidi, nekatere kovine).V zvezi s takimi onesnaževalci se lahko barierna vloga čistilnih naprav poveča z ustrezno izbiro reagentov za visoko stopnjo bistrenja vode.
Dezodoracija vodev nekaterih primerih se to doseže s koagulacijo nečistoč in njihovim kosmičenjem, čemur sledi filtracija, pogosto pa je potrebna uporaba posebnih tehnologij za odpravo neželenih vonjav in okusov. Njihovo izbiro narekuje narava nečistoč in stanje, v katerem se nahajajo (suspenzije, koloidi, prave raztopine, plini).
Univerzalnih metod dezodoriranja vode danes ni, vendar uporaba nekaterih v kombinaciji zagotavlja zahtevano stopnjo čiščenja. Če snovi, ki povzročajo neprijeten okusinKer so vonjave v suspendiranem in koloidnem stanju, daje njihova koagulacija dobre rezultate. Okusiinvonjave, ki jih povzročajo anorganske snovi, ki se nahajajo vVraztopljeno stanje, ekstrahirano z razplinjevanjem, deferizacijo,razsoljevanje. initd. Vonjave in okusi, ki jih povzroča organskosnovvas, odlikuje velika vzdržljivost. Ponavadi oniekstrakt z oksidacijo in sorpcija.
Snovi z močnimi redukcijskimi lastnostmi (huminske kisline, železove (II) soli, tanini z Tva, vodikov sulfid, nitriti, poli- in monohidrični fenoli itd.) se zlahka ekstrahirajo iz vode z oksidacijo. večtrajnostnospojine (karboksilne kisline, alifatalkoholi,naftni ogljikovodiki in naftni derivati itd.) slabo oksidirajo pri obdelavi s klorom in njegovimi derivati, včasih celo z ozonom. Včasih močni oksidanti, ki delujejo na te snovi, bistveno okrepijo prvotne okuse in vonjave (na primer organofosfatni pesticidi). Hkrati učinek oksidantov na zlahka oksidirane spojine povzroči njihovo popolno uničenje ali nastanekVanjasnovi, ki ne vplivajo na organoleptične lastnosti vode. Tako je delovanje oksidantov učinkovito le proti omejenemu številu onesnaževal.
Pomanjkljivost oksidativne metode je tudi potreba po izjemno natančnem doziranju oksidanta glede na stopnjo in vrsto onesnaženosti vode, kar je glede na zahtevnost in trajanje številnih kemijskih analiz izjemno težko.
Je bolj zanesljiv in ekonomičen za uporabofiltri z zrnatim aktivnim ogljem,uporablja kot filtrirni medij. Filtri, polnjeni z zrnatim aktivnim ogljem, so ne glede na nihanje stopnje onesnaženosti vode trajna ovira za sorbirane snovi. Vendar pa je resna težava pri uporabi te metode čiščenja vode relativno nizka absorpcijska sposobnost premoga, kar zahteva njegovo pogosto zamenjavo ali regeneracijo.
Poleg tega je bilo ugotovljeno, da se hidrofobne snovi dobro sorbirajo iz vode z aktivnim ogljem, t.j. slabo topne v njej in slabo hidrirane v raztopinah (šibki organski elektroliti, fenoli itd.). Aktivno oglje slabše sorbira močnejše organske elektrolite in mnoge organske aciklične spojine (karboksilne kisline, aldehide, ketone, alkohole).
V pogojih povečanega antropogenega onesnaževanja vodnih teles je treba kombinirati metode oksidacije, sorpcije in prezračevanja za deodorizacijo vode in odstranjevanje strupenih mikropolutantov.
Dezodoracija vode s prezračevanjem
Za odstranjevanje hlapnih organskih spojin biološkega izvora, ki povzročajo vonjave iz naravnih voda in arome, se pogosto uporabljajoprezračevanje.
V praksi se prezračevanje izvaja v posebne naprave - aeratorji z mehurčki, pršenjem in kaskadnimi vrstami.
V aeratorjih z mehurčkidoveden zrakzraks sprehajalci, razporejenimi v vodi s perforiranimi cevmi, obešenimi v rezervoarju (slika 15.1), in pršilnimi napravami, ki se nahajajo na njegovem dnu. Prednost prve metode je enostavnost demontaže namestitve.
Distribucija zraka z razpršilnimi napravami se pogosto uporablja v spiralnih aeratorjih vode, ki se uporabljajo v velikih napravah.
Globina vodne plasti pri tovrstnih prezračevalnikih se giblje od 2,7 do 4,5 m. Raziskave kažejo, da je ravnovesje med koncentracijami snovi, ki vsebujejo vonj v tekoči in plinasti fazi, doseženo takoj, višina vodne plasti med brbotanjem. ne igra pomembne vloge in se lahko zmanjša na 1-1,5 m, največja širina rezervoarja je običajno dvakrat večja od globine. kvadrat
riž. 15.1. Prezračevalnik z mehurčki (a) in prezračevalnik inka (b)
6 - glavni zračni kanal; 2 - dovod vode v komoro za mehurčke 5; 3 - perforirane plošče; 4 - razdelilnik zraka; 7.1 - odvodnjavanje prezračevane vode in oskrba z izvorno vodo; 8 - preliv; 9 - stabilizirana pregrada; 10 - plast pene; 11 - ventilator; 12 - perforirano dno; b - površinska komora za mehurčke je izbrana poljubno. Trajanje pihanja zraka praviloma ne presega 15 minut. Pretok zraka je 0,37-0,75 m 3 / min na 1 m 3 vode.
Odprte mehurčke lahko delujejo pri temperaturah pod 0°C. Stopnjo prezračevanja enostavno prilagodite s spreminjanjem količine dovedenega zraka. Stroški inštalacij in njihovega delovanja so nizki.
V pršilnih aeratorjihvoda se razprši s šobami n in majhne kapljice, s čimer se poveča površina njegovega stika z zrakom. Glavni dejavnik, ki določa delovanje aeratorja, je oblika šobe in njene dimenzije. Trajanje stika vode z zrakom, ki ga določata začetna hitrost curka in njegova pot, je običajno2 z "(D za navpični curek, ki se izbije pod pritiskom 6 m).
V aeratorjih kaskadnega tipaOčiščena voda pada v potokih skozi več zaporednih jezov. Trajanje kontakta v teh aeratorjih je mogoče spremeniti s povečanjem števila stopenj. Izguba tlaka pri aeratorjih kaskadnega tipa je od 0,9 do 3 m.
V aeratorjih mešanega tipavoda istočasno prši in teče v tankem curku iz ene stopnje v drugo. Za povečanje kontaktne površine vodezKeramične kroglice ali koks se uporabljajo z zrakom.
Pogosta pomanjkljivost aeratorjev, zgrajenih na principu stika filma vode z zrakom, je njihova neekonomičnost zaradi velike površine, nezmožnost uporabe pozimi, potreba po močnem prezračevanju pri namestitvi v zaprtih prostorih in, končno, njihova nagnjenost k obraščanju.
Prezračevanje vode v sloju peneizvedeno vInka aerator(slika 15.1.6), ki je betonski rezervoar, na dnu katerega je perforirana plošča iz nerjavečega jekla. Voda se enakomerno porazdeli po plošči z razdelilno cevjo. Za stabilizacijo plasti pene se uporablja posebna pregrada. Voda se prezračuje z zrakom, ki ga dovaja ventilator. Voda, ki je prešla skozi prezračevalnik črnila, se odvaja skozi preliv.
Tvorba ogromne mejne površine med tekočo in plinasto fazo zagotavlja visoko intenzivnost procesa deodorizacije. Običajno razmerje med zrakom in vodo v aeratorjih za črnilo se giblje od 30 : 1 - 300 : 1. Kljub veliki porabi zraka je intenzivno prezračevanje ekonomsko upravičeno (zaradi rahlega padca tlaka se zrak dovaja z ventilatorjem).
Vendar pa prezračevanje ne more odpraviti obstojnih vonjav in okusov, ki nastanejo zaradi prisotnosti nečistoč, ki imajo nepomembno hlapnost.
Seznam uporabljenih del
Čerkinski S.N. Sanitarni pogoji za odvajanje odpadne vode v rezervoarje, M.: Stroyizdat, Abramov N.N. Čiščenje vode, M.: Stroyizdat 1974
Žaba B.N. Levčenko A.P. Čiščenje vode, M.: Stroyizdat 1996
Za odpravo vonjav vode, ki so posledica delovanja nekaterih alg in mikroorganizmov, se uporablja deodorizacija vode. To vključuje vrste obdelave vode, kot so kloriranje, ozoniranje, amonijak, prezračevanje in obdelava s kalijevim permangamatom. Vonje in okuse lahko odpravimo s filtriranjem vode skozi plast aktivnega oglja v tlačnih filtrih. V ta namen se uporabljajo breza, šota in kameni premog.
Pogosto slab vonj in voda dobi priokus v prisotnosti fenolov, ki vstopajo v vir iz industrijskih podjetij. Ko je taka voda klorirana, že najmanjša vsebnost fenolov povzroči pojav vonjav po klorofenolih. Zato poskušajo ne klorirati vode, ki vsebuje fenol. Učinkovito zdravilo Za boj proti tem vonjem je amonijak vode, to je vnos določenega odmerka amoniaka vanjo.
amoniak
Amoniak se uporablja tudi v odsotnosti fenolov za odpravo vonjav po kloru, ki so posledica kloriranja vode. Baktericidni učinek klora se zmanjša, vendar se njegovo trajanje poveča. Stik vode s klorom med amonijakom mora biti najmanj 2 uri.
Snovi, ki povzročajo vonjave in okuse v vodi, so hlapne. Zato prezračevanje, ki se izvaja pred vnosom klora ali drugih oksidantov v vodo, pomaga zmanjšati vonjave in okuse. Bistvo prezračevanja je, da vodo, ki jo čistimo, umetno nasičimo z zrakom, da oksidira organske snovi, ki jih vsebuje. Zrak, ki se sprošča iz vode, s seboj nosi tamkajšnje vonjave in okuse.
Dober učinek deodorizacije vode dosežemo z uporabo ozona in kalijevega permanganata. Včasih se kalijev permanganat uporablja z aktivnim ogljem.
Eden perečih problemov zadnjih desetletij na področju čiščenja vode je potreba po dezodoriranju pitne vode. Poslabšanje okusnih lastnosti naravnih voda je posledica njihove mineralne in organske sestave. Neželene okuse in vonjave povzročajo anorganske spojine in organske snovi naravnega in umetnega izvora.
Prisotnost raztopljenih organskih snovi biološkega izvora v naravni vodi je posledica procesov razgradnje in posledične transformacije odmrlih višjih vodnih rastlin, planktonskih in bentoških organizmov, različnih bakterij in gliv. Hkrati se v vodo sprosti velika količina alkoholov z nizko molekulsko maso, karboksilnih kislin, hidroksi kislin, ketonov, aldehidov in snovi, ki vsebujejo fenole, z močnim vonjem.
Organske snovi prispevajo k razvoju mikroorganizmov, ki v zunanje okolje sproščajo vodikov sulfid, amoniak, organske sulfide in merkaptane z neprijetnim vonjem. Intenziven razvoj in odmiranje alg prispeva k pojavu polisaharidov v vodi; oksalna, vinska in citronska kislina; snovi, kot so fitoncidi. V produktih razgradnje alg je vsebnost fenola 20-30-krat višja od največje dovoljene koncentracije (0,001 mg/l).
Kljub sprejetim zakonodajnim ukrepom se industrijska odpadna voda še vedno odvaja v površinska vodna telesa, kar vodi v njihovo onesnaženje z mineralnimi in organskimi spojinami. Med njimi so soli težkih kovin, nafta in naftni derivati, sintetični alifatski alkoholi, polifenoli, kisline, pesticidi, površinsko aktivne snovi itd.
Posebno nevarni so pesticidi, ki pripadajo različnim razredom organskih spojin in se nahajajo v vodi v različnih agregatnih stanjih. Negativno vplivajo na organoleptične lastnosti vode. Toksičnost pesticidov v vodi se poveča, če jo obdelamo s klorom ali kalijevim permanganatom.
Nafta in naftni derivati so slabo topni v vodi in zelo odporni na biokemično oksidacijo. Velike koncentracije olja dajejo vodi močan vonj, povečajo njeno barvo in oksidativnost ter zmanjšajo vsebnost raztopljenega kisika. Z majhno vsebnostjo olja v vodi se njene organoleptične lastnosti opazno poslabšajo.
Ko površinsko aktivne snovi pridejo v vodo z gospodinjskimi in industrijskimi odpadnimi vodami, močno poslabšajo njeno kakovost, ustvarjajo obstojne vonjave (milo, kerozin, kolofonija) in grenak okus. Površinsko aktivne snovi praviloma izboljšajo stabilnost vonjav drugih nečistoč, katalizirajo toksičnost rakotvornih snovi, pesticidov, anilina itd. V vodi.
Huminske kisline in fulvinske kisline, lignini in številne druge organske spojine naravnega izvora, prisotne v naravnih vodah severne in osrednje Rusije, so eden od virov tvorbe fenolov, ki poslabšajo njihove organoleptične lastnosti. Pri kloriranju vode, ki vsebuje fenole, nastajajo dioksini - izjemno strupene snovi (smrtne doze: strihnin 1,5-10-6; botulin - 3,3-10-17, živčni plin - 1,6 10-5 mol/kg). Odmerek dioksinov - 3,1-10~9 - je smrtonosen, odmerek 6,5-10~15 mol/kg za osebe, mlajše od 70 let, pa tveganje za raka. Stokrat manjši odmerek vpliva na imunski sistema (»kemični AIDS«) in reproduktivnih funkcij telesa. Najbolj strupena snov je 2,3,7,8-tetraklorodibenzodioksin (TCDD). Glavna strupena snov v emisijah iz tovarn celuloze in papirja so poliklorirani dibenzofurani (PCDF) in najmočnejši karcinogen - produkti izgorevanja kurilnega olja, bencina, premoga itd. je benzo(a)piren (sinergija se kaže v paru dioksin-benzo(a)piren).
Proizvodnjo pesticida 2,4-diklorofenola s kloriranjem fenola spremlja tvorba 2,4,6-triklorofenola, ki se samokondenzira v dioksine, ki se sproščajo iz pitna voda ljudem, saj sodobne tehnologije čiščenja vode nimajo pregradne funkcije v odnosu do slednjih. Ugotovljeno je bilo, da poliklorirani dibenzo-i-dioksin (PCDD) in poliklorirani dibenzfuran (PCDF) nastajata neposredno med kloriranjem vode, kar pomeni, da je nastanek diksinov pri predhodnem kloriranju vode neizogiben.
Železo, ki je prisotno v vodi, je katalizator za dodatno kloriranje fenolov, ki med kloriranjem vode pretvori nizko toksične dioksine v zelo toksične. V vodi prisotne organske snovi skoraj neovirano prehajajo skozi polnilo hitrih filtrov, vključno z njihovim strupenim delom, ki vsebuje dioksine.
Včasih se organoleptične lastnosti vode poslabšajo zaradi prevelikega odmerka reagentov ali zaradi nepravilnega delovanja naprav za čiščenje vode. Tako se pri razbarvanju vode s koagulacijo brez naknadne stabilizacije poveča korozivna aktivnost vode in posledično poslabšajo njene organoleptične lastnosti. Pri kloriranju vode opazimo poslabšanje njenih organoleptičnih lastnosti tako ob kršitvi procesnega režima kot zaradi tvorbe organoklorovih spojin, ki povzročajo neprijeten okus in vonj.
Ugotovljeno je bilo, da imajo tradicionalne metode čiščenja vode šibek pregradni učinek, predvsem v zvezi s tistimi kemičnimi onesnaževalci, ki se nahajajo v vodi. voda v obliki suspenzij in koloidov ali postane netopna oblika med čiščenjem in predobdelavo s klorom (npr. emulgirane frakcije nafte, slabo topni pesticidi, nekatere kovine). V zvezi s takimi onesnaževalci se lahko barierna vloga čistilnih naprav poveča z ustrezno izbiro reagentov za visoko stopnjo bistrenja vode.
Dezodoracijo vode v nekaterih primerih dosežemo s koagulacijo nečistoč in njihovim kosmičenjem, čemur sledi filtracija, pogosto pa je potrebna uporaba posebnih tehnologij za odpravo neželenih vonjav in okusov. Njihovo izbiro narekuje narava nečistoč in stanje, v katerem se nahajajo (suspenzije, koloidi, prave raztopine, plini).
Univerzalnih metod dezodoriranja vode danes ni, vendar uporaba nekaterih v kombinaciji zagotavlja zahtevano stopnjo čiščenja. Če so snovi, ki povzročajo neprijeten okus in vonj, v suspendiranem in koloidnem stanju, potem njihova koagulacija daje dobre rezultate. Okusi in vonjave, ki jih povzročajo anorganske snovi v raztopljenem stanju, se odstranijo z razplinjevanjem, deferizacijo in razsoljevanjem. itd. Vonji in okusi, ki jih povzročajo organske snovi, so zelo obstojni. Ponavadi se odstranijo< путем оксидации и сорбции.
Snovi z močnimi redukcijskimi lastnostmi (huminske kisline, železove (II) soli, tanini, vodikov sulfid, nitriti, poli- in monohidrični fenoli itd.) se zlahka ekstrahirajo iz vode z oksidacijo. Stabilnejše spojine (karboksilne kisline, alifatski alkoholi, naftni ogljikovodiki in naftni derivati itd.) se ob obdelavi s klorom in njegovimi derivati, včasih celo z ozonom, slabo oksidirajo. Včasih močni oksidanti, ki delujejo na te snovi, bistveno okrepijo prvotne okuse in vonjave (na primer organofosfatni pesticidi). Hkrati učinek oksidantov na zlahka oksidirane spojine povzroči njihovo popolno uničenje ali nastanek snovi, ki ne vplivajo na organoleptične lastnosti vode. Tako je delovanje oksidantov učinkovito le proti omejenemu številu onesnaževal.
Voda ima lahko določen, ne vedno prijeten vonj, ki ga pridobi zaradi različnih organskih snovi, ki jih vsebuje, ki so produkti vitalne dejavnosti ali razpada mikroorganizmov in alg. Čiščenje vode pred neprijetnimi vonjavami (deodorizacija vode) se izvaja z različnimi modifikacijami metode kloriranja vode, sorpcijske filtracije, karbonizacije, prezračevanja, ozonizacije, obdelave vode s kalijevim permanganatom, vodikovim peroksidom in kombinacijo teh metod.
Priprava vode z aktivnim ogljem
Če primerjamo metode sorpcije in oksidativne dezodoracije, je prva bolj zanesljiva, saj temelji na ekstrakciji organskih snovi iz vode in ne na njihovi transformaciji. Najučinkovitejši sorbenti so aktivno oglje, ki dobro absorbira fenole, večino naftnih derivatov, policiklične aromatske ogljikovodike (vključno z rakotvornimi), klor in organofosforne pesticide ter druge organske onesnaževalce. Toda sorpcija na aktivnem oglju ni univerzalno sredstvo za čiščenje vode iz organskih spojin, saj nekatere snovi (na primer organski amini) ne zadržijo ali se zadržijo, vendar slabo (na primer sintetične površinsko aktivne snovi).
Aktivno oglje uporabljamo v obliki prahu - za karbonizacijo vode in v obliki granul - kot polnilo za filtre. Omeniti velja številne pomanjkljivosti, ki omejujejo izvajanje karbonizacije vode - to so težave pri namakanju in doziranju premoga, potreba po posodi za zagotovitev stika premoga z vodo, ki se čisti, itd. Zato je ta metoda uporablja se predvsem, kadar je potrebna občasna, kratkotrajna dezodoracija majhnih količin vode.
Zanesljivejša možnost je uporaba granuliranega aktivnega oglja kot filtrskega medija. Ne glede na nihanje stopnje onesnaženosti vode so filtri, polnjeni z zrnatim aktivnim ogljem, odlična ovira za sorbirane snovi, dokler se kapaciteta ogljika ne izčrpa.
Ogleni filtri se nahajajo za čistilnimi filtri. Možna je tudi uporaba kombiniranih čistilnih in sorpcijskih filtrov.
Pomanjkljivost oglenih filtrov je potreba po regeneraciji aktivnega oglja. Obnovitev nalaganja premoga se lahko izvede s kemičnimi, toplotnimi in biološkimi metodami. Uporaba kemična metoda Med regeneracijo se premog predhodno obdela z živo paro in nato z alkalijami. Kljub vsej kompleksnosti in delovni intenzivnosti metoda ni dovolj učinkovita, saj sorpcijska sposobnost materiala ni popolnoma obnovljena. Termična metoda vključuje sežiganje adsorbiranih organskih spojin pri temperaturi 800...900ºC v posebnih pečeh. To precej zapleteno metodo regeneracije spremljajo izgube premoga med kurjenjem. Metoda biološke regeneracije temelji na sposobnosti bakterij, da mineralizirajo adsorbirane organske ogljikove spojine, vendar je hitrost tega procesa zelo nizka.
Praviloma je v industrijskih sistemih za čiščenje vode, še bolj pa v gospodinjskih sistemih, uporaba katere koli od zgoraj navedenih vrst regeneracije nemogoča, in če se kakovost čiščenja zmanjša, se filtrirni medij preprosto zamenja.
Oksidacijsko-sorpcijska metoda čiščenja vode
Zaradi navedenega je nujna naloga povečanja medregeneracijske dobe granuliranega aktivnega oglja, ki jo uspešno rešujemo z obdelavo vode z oksidantom pred filtriranjem skozi oglje. Takšna obdelava vode ne povzroči samo seštevanja dveh procesov, ampak prispeva k manifestaciji učinka oksidacijsko-sorpcijske interakcije. Hkrati premog "deluje" kot oksidacijski katalizator, kar bistveno poveča globino in hitrost tega procesa, hkrati pa se številni produkti oksidacije bolje absorbirajo na premog. Takšna hkratna uporaba dveh metod bistveno razširi nabor organskih onesnaževal, odstranjenih iz vode. Praksa je dokazala tudi ekonomsko prednost kombinirane uporabe oksidantov in aktivnega oglja.
Začetni podatki, kot so kakovost očiščene vode, sestava in vrste čistilnih naprav, določajo raznolikost tehničnih rešitev za uporabo oksidacijsko-sorpcijske metode čiščenja vode, na primer filtre, polnjene z aktivnim ogljem, ki čistijo vodo le iz organskih onesnaževal, se nahajajo v tehnološki shemi po. Filtri, ki uporabljajo zrnat ogljik in poleg navedene funkcije opravljajo tudi funkcijo bistrenja vode, so postavljeni po prvi stopnji. Nalaganje takšnih filtrov ima dve možnosti: 1) v celoti sestoji iz aktivnega oglja; 2) sestoji iz premoga in mehansko očiščenega materiala (dvoslojna obremenitev). 
Shema kontaktnega čiščenja vode predlaga tudi možnost postavitve ločenih ogljikovih filtrov za kontaktnimi čistilniki ali namestitvijo kontaktnih čistilnikov z polnjenjem s peskom in premogom. Omeniti velja, da v prvem primeru, ko se filtracija vode zaporedno izvaja skozi dve ločeni kaskadi filtrov. , se znatno povečajo kapitalski stroški za izgradnjo čistilnih naprav. Vendar se v tem primeru obremenitev ogljika uporablja za predvideni namen (za odstranjevanje kemičnih onesnaževalcev) in je pod najugodnejšimi pogoji, saj očiščena voda teče v ogleni filter. Posledično filter zahteva manj pogosto pranje, kar zmanjša izgubo premoga, mletje in abrazijo; Zmanjšanje zamašitve premogovnih por s suspenzijo spodbuja boljšo sorpcijo kemičnih onesnaževalcev in podaljša življenjsko dobo premoga kot sorbenta.
Sanitarno-higienski in tehnično-ekonomski kazalniki čiščenja vode ter namen nakladanja premoga določajo njegovo lokacijo v tehnološki shemi. V vseh primerih je treba v očiščeno vodo vnesti oksidant, preden vstopi v nakladanje premoga. .
Možnosti vnosa oksidanta v vodo:
1) na začetku tehnološke sheme;
3) neposredno pred ogljikovim filtrom;
4) dvojno uvajanje različnih vrst oksidantov. Poleg tega je mesto, kamor se vnese oksidant, odvisno od splošnih nalog, dodeljenih oksidantu, stopnje njegove porabe in drugih dejavnikov.
Za podzemne vire se praviloma uporablja prva možnost vnosa, za površinske vire pa druga. Pri uporabi oksidacijsko-sorpcijske metode deodorizacije vode je pomembno, da pravilno izberete vrsto uporabljenega oksidanta. Trenutno obstoječi oksidanti, ki so običajni v praksi čiščenja vode z reagenti, se razlikujejo po svoji učinkovitosti (s tehničnega, ekonomskega in sanitarno-higienskega vidika) v zvezi s kemičnimi onesnaževalci vode.
Klor je priporočljivo uporabljati kot oksidant, če so v vodi razmeroma lahko oksidirani onesnaževalci (fenoli, nekatere snovi naravnega izvora itd.). Poleg tega pogoji za kombinirano uporabo klora in aktivnega oglja zahtevajo predhodno amoniak voda - po potrebi se to izvede med končnim kloriranjem.
Če voda vsebuje večinoma težko oksidativne onesnaževalce (topne frakcije nafte in njenih produktov, sintetične površinsko aktivne snovi, organske pesticide itd.), je priporočljivo uporabiti ozon kot najmočnejši oksidant. V nekaterih primerih je učinkovita tudi uporaba več oksidantov (ozon in klor, klor in kalijev permanganat). Z laboratorijskimi testi se izbere oksidant, njegov odmerek in mesto vnosa v tehnološko shemo čiščenja vode - ob upoštevanju vzdrževanja minimalne obremenitve premoga kot sorbenta. To upošteva tudi funkcijo premoga kot katalizatorja za proces oksidacije.
Zelo pomembno vprašanje je čas delovanja aktivnega oglja, ki ga je skoraj nemogoče izračunati. Odvisno je od pravilne izbire vrste in odmerka oksidanta ter številnih drugih pogojev. Kot kaže praksa, kombinirana uporaba oksidanta in aktivnega oglja pomaga ohranjati sorpcijsko aktivnost premoga za precej dolgo obdobje (v. praksi, lahko doseže 2 leti). V tem stanju regeneracija premoga ni vedno ekonomsko upravičena, še posebej če upoštevamo, da je za nadomestitev njegovih izgub zaradi mletja, abrazije in odnašanja med pranjem potrebno letno dodajati svež premog (približno 10 % letno v prostornina premoga). Hkrati je možno močno zmanjšanje sorpcijske sposobnosti premoga glede na organske snovi zaradi obraščanja z anorganskimi onesnaževalci (predvsem hidroksidi železa, aluminija itd.). Zato je naloga zagotoviti visoko stopnjo predhodnega bistrenja vode (in sicer njeno deferizacijo in demanganizacijo), preden vstopi v nakladalne plasti premoga. Najprej se to nanaša na filtrirne strukture s kombiniranimi funkcijami bistrenja in čiščenja pred kemičnimi onesnaževalci.
U Spoštovani, če je naloga uvedbe sistema za dezodoriranje vode za vas nujna, se obrnite na strokovnjake podjetja. vodnar. Ponudili vam bomo najboljšo tehnološko rešitev.
