Федеральне агентство з утворення
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Нижегородський державний архітектурно-будівельний інститут
Кафедра водопостачання і водовідведення
Реферат
по предмету: Водопостачання та водовідведення
на тему: Технологічні схеми очищення природних вод
Викладач: Кулемина С.В.
Студент гр. ЕУНз 07-1 Четверикова О.В.
Нижній Новгород - 2010р.
Зміст
Введення
1. Водопідготовка води
2. Безреагентниє методи очищення природної води
3. Реагентні методи очищення природної води
3.1 Двоступінчаста схема очищення
3.2 Одноступінчата схема очистки
Висновок
Список літератури
Введення
Очищення природних вод та водопідготовка - комплекс фізичних, хімічних та біологічних процесів для зниження вмісту у воді шкідливих домішок і збагачення її відсутніми інгредієнтами, щоб зробити її придатною для господарсько-питного, промислового або сільськогосподарського використання. У поверхневих і підземних природних водах зазвичай присутні у зваженому стані піщані і глинисті частинки, мул, планктон, колоїди органічного і мінерального походження, у тому числі: гумати, кремені-кислота, гідроксид тривалентного заліза; в істіннорастворімом стані - мінеральні солі натрію, магнію, кальцію, фтору, двовалентного заліза, хлориди, сульфати, бікарбонати та ін У воді нерідко присутні також антропогенні забруднення: сполуки азоту, фосфору, нафтопродукти, пестициди, СПАР, токсичні речовини: миш'як, стронцій, берилій, важкі метали. Зазвичай у воді виявляються також бактерії і віруси. Розчин, у воді гази - кисень, діоксид вуглецю, сірководень - Інтенсифікують процеси корозії металеві. трубопроводів та обладнання. Після хлорування кольорових вод, а також вод, забруднених нафтопродуктами і планктоном, утворюються канцерогенні хлорорганічні сполуки. У ряді випадків у воді виявляється метан, що іноді є вибухонебезпечним. Для очищення природної води застосовують реагентні і безреагентниє методи. Безреагентниє з повільними фільтрами відрізняються простотою устрою та експлуатації, дають значить, менше відходів, що забруднюють навколишнє середовище, але мають обмеження по кольоровості і каламутності вихідної води. Методи обробки води із застосуванням реагентів інтенсивніше і ефективніше. З використанням реагентів фільтрування здійснюється зі швидкістю 5-15 м/год і вище, без реагентів (повільне фільтрування) - 0,1-0,2 м/ч.
1. Водопідготовка води
Водопідготовка води - процес очищення води з природних джерел і підготовки її для потреб споживачів. Водопідготовка включає в себе наступні основні методи очищення води:
В· Знезалізнення і деманганація - очищення води від заліза і марганцю
В· Посвітління і сорбція - очищення води від зважених часток, хлору, органіки
В· Пом'якшення води - видалення з води солей жорсткості, важких металів
В· Аерування води - відсапуючись розчинених газів, попереднє окислення заліза
В· Озонування води - стерилізація води, окислення органіки, металів, газів
Як правило, в систему водопідготовки включається декілька стадій очищення води, в залежності від вихідних забруднень і вимог до якості води на виході з фільтрів. На перших стадіях очищення видаляються завислі речовини, залізо, потім воду пом'якшують або знесолюючих. Так як система водопідготовки складне технічне рішення, дуже важливим є грамотний підбір системи та настройка роботи, інакше фільтри можуть вийти з ладу через невеликий проміжок часу. Області застосування систем водопідготовки охоплюють майже всі сфери життєдіяльності людини, а саме:
В· Промислова водопідготовка - приготування води для технологічних процесів, масових споживачів.
В· Водопідготовка котеджу - очищення води з свердловини, колодязя, селищного водопроводу.
В· Водопідготовка в квартиру - приготування питної води, очищення від хлору.
В· Водопідготовка в офіс - приготування питної води.
В· Очищення води для шкіл, дитячих садків та лікарень - приготування питної води та там де вимагається наявність чистої води, а вимоги до якості постійно зростають.
2. Безреагентниє методи очищення природної води
Основою безреагентної методів є попереднє аерування води, яке може здійснюватися різними способами, і подальше фільтрування через зернисту завантаження, наприклад через кварцовий пісок.
До відомих у даний час безреагентної методів очищення води відносяться: спрощена аерація і фільтрування, глибока аерація, відстоювання і фільтрування, В«сухаВ» фільтрація.
На сьогоднішній день серед методів очищення води найбільш широке застосування знайшли спрощена аерація з наступним фільтруванням і В«сухаВ» фільтрація. Проте кожен з цих методів має свої недоліки. Застосування методу спрощеної аерації з наступним фільтруванням утруднене при підвищених концентраціях заліза у вихідній воді, а також за наявності в підземній воді гумусових речовин або інших органічних сполук, що утворюють трудноокісляемие органомінеральні залізисті з'єднання, практично не витягаються з води при її очищенню даним методом знезалізнення. До недоліків методу В«сухийВ» фільтрації можна віднести підвищену витрату електроенергії в процесі водоочищення (у порівнянні з методом спрощеної аерації), необхідність постійного контролю за водоповітряної співвідношенням, підвищення корозійності очищеної води внаслідок надмірної концентрації в ній непрореагировавшего кисню.
При очищенні підземних вод містять сірководень, в основному, застосовується метод аерації з наступним окисленням. В основному в ролі окислювача використовується хлор. При цьому одним з основних продуктів окислення сірководню є колоїдна сірка, що надає воді характерну каламутність, стійку опалесценцію і неприємний смак. Аналіз сучасних технологій очищення сірководневих вод показує, що в переважній більшості випадків етап очищення сірководневих вод від колоїдної сірки пропонується здійснювати методом контактного освітлювання на фільтрувальних спорудах, завдяки чому водоочистка водопідготовка буде проходити ще швидше. Однак необхідність застосування великих доз коагулянту призводить до утворення та накопичення в процесі очищення води величезної кількості сірковмісних опадів гідроксидів металів, обробка та утилізація яких трудомістка і дорога. Крім того, навіть реагентна обробка такої води коагулянтами НЕ завжди забезпечує надійне, глибоке видалення колоїдної сірки до необхідних нормативів очищення води.
3. Реагентні методи очищення природної води
Реагентні методи очищення води можна розділити на двоступінчасті (коагуляція - освітлювання - фільтрування) і одноступінчасті (контактна коагуляція - прямоточне фільтрування).
3.1 Двоступінчаста схема очищення
В основі очищення води міського водопостачання лежить двоступенева схема, в основі якої знаходиться застосування сірчанокислого алюмінію і хлору. Апаратне оформлення двоступеневої схеми очистки: змішувачі - камери хлопьеобразования - відстійники (освітлювачі, флотатори) - швидкі фільтри.
Але зі збільшенням кількості шкідливих домішок у воді, що пов'язано із загальною екологічною ситуацією, даний спосіб очищення не справляється з поставленим завданням, саме тому до даної схемою слід додати процедуру озонування, сорбції та включити застосування мембранних процесів.
Тоді процедура очищення води в системах міського водопостачання буде складатися з наступних етапів.
На підготовчому етапі слід провести озонування, за рахунок чого істотно скорочується рівень озону у воді і збільшується ефект о...
