Меню Рубрики

Установки для обеззараживания воды жидким хлором

Обеззараживание сточных вод хлором и его соединениями

Дезинфекция сточных вод жидким хлором

Основным источником микробного загрязнения объектов водопользовании, поверхностных вод, подземных водоносных горизонтов являются хозяйственно-бытовые сточные воды. Для них характерен высокий уровень микробного загрязнения на фоне значительных концентраций взвешенных и органических веществ. В сточных водах населенных пунктов обнаруживаются многие виды патогенных бактерий, вирусов и паразитов. Болезни, вызываемые микроорганизмами, различны и представляют серьезную опасность для человека. Средством предотвращения распространения инфекционных болезней и защиты поверхностных и подземных вод от заражения является обеззараживание (дезинфекция) сточных вод.

Обеззараживание воды – это процесс обработки воды, осуществляемый для полного удаления патогенных микроорганизмов, а также снижения общего числа микроорганизмов.

Обеззараживание воды может осуществляться:

· Химическими методами с использованием хлора и его соединений (гипохлорита натрия), озона, солей тяжелых металлов (серебра или меди);

· Физическими методами путем обработки воды УФ-лучами или ультразвуком.

Обеззараживание бытовых сточных вод и их смеси с производственными следует производить после их очистки. При совместной биологической очистке бытовых и производственных сточных вод, но раздельной их механической очистке допускается при обосновании предусматривать обеззараживание только бытовых вод после их механической очистки с дехлорированием их перед подачей на сооружения биологической очистки.

Обеззараживание сточных вод хлором и его соединениями

При насыщении воды хлором образуется хлорная вода, которая обладает сильными окислительными свойствами. Взаимодействие хлора с водой протекает по реакции:

При этом образуется небольшое количество соляной и хлорноватистой кислот, т. к. равновесие реакции сильно сдвинуто влево. Равновесие реакции можно сдвинуть вправо (в сторону образования продуктов) при проведении процесса в щелочной среде и повышением температуры раствора.

Хлорноватистая кислота – сильный окислитель. В щелочной среде или на свету она легко отдает кислород.

Количество активного хлора, вводимого на единицу объема сточной воды, называют дозой хлора и выражают в г/м 3 . В зависимости от условий (категории водоема, степени очистки сточных вод и т. п.) для дезинфекции сточных вод необходимы разные дозы хлора. Согласно СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» дозу хлора для дезинфекции сточных вод принимают:

· после механической очистки – 10 г/м 3 ;

· после механический и химической очистки при эффективности отстаивания свыше 70% и неполной биологической очисти – 5 г/м 3 ;

· после полной биологической, физико-химической и глубокой очистки – 3 . г/м 3 .

Фактически для полной очистки сточных вод обычно достаточно дозы хлора 2-5 г/м 3 .

Для обеспечения бактерицидного эффекта хлора необходимо обеспечить хорошее смешение хлора с водой. Контакт хлора с водой должен составлять не менее 30 минут. Жидкий хлор на станции очистки воды поставляют в баллонах емкостью 20-50 л, на крупные очистные сооружения – в бочках или цистернах. Давление хлора в баллоне при 18 0 С составляет 500 кПа.

Количество остаточного хлора в обработанной воде должно составлять 0,5-1 г/м 3 .

Установки для хлорирования

Сооружения для хлорирования состоят из хлораторной, смесителя и контактного резервуара.

Хлораторные установки размещают в отдельно стоящих зданиях. В хлораторной размещаются: расходный склад хлора, помещение для приготовления и дозирования хлора для приготовления хлорной воды. Хлораторы бывают напорными и вакуумными. Наиболее широкое распространение получили вакуумные хлораторы. Хлораторы имеют запорный вентиль, фильтр, редукционный клапан, снижающий давление до 20 кПа, манометры до и после редуктора, регулирующий вентиль.

В дозаторной размещают рабочий и резервный хлораторы. Жидкий хлор из баллона испаряют в специальной емкости. Хлор-газ проходит через фильтр и поступает в хлоратор, где смешивается с водой. Полученная хлорная вода направляется в контактный резервуар для смешения со сточными водами.

Для получения необходимого бактерицидного эффект смесь хлорной воды со сточной выдерживают в течение 20-30 минут в специальных контактных резервуарах (по конструкции схожи с вертикальными и горизонтальными отстойниками). При дезинфекции сточных вод хлором происходит коагуляция взвеси и ее осаждение в контактных резервуарах. Поэтому для предотвращения выноса из контактных резервуаров взвешенных веществ скорость движения воды в них принимается такой же, как и во вторичных отстойниках.

В схемах с биофильтрами контактные резервуары устанавливают после вторичных отстойников из-за большого выноса взвешенных примесей. При дезинфекции жидким хлором объем осадка после механической очистки составляет 0,08 л на человека в сутки, после аэротенков – 0,03 л, после биофильтров – 0,05 л. Влажность осадка в среднем составляет 96%. Удаление осадка из контактных резервуаров осуществляют под гидростатическим давлением.

Читайте также:  Установка перемычек на трубке домофона

Условия оптимальной работы резервуара достигаются при соотношении длины резервуара к ширине не менее 40:1. Это соотношение выдерживается в прямоугольных коридорных и кольцевых резервуарах.

Дезинфекция хлорной известью и гипохлоритом натрия

Для приготовления и дозирования раствора хлорной извести используют установку, состоящую из баков для растворения хлорной извести и приготовления концентрированного раствора, содержащего 10-15% активного хлора. Этот раствор пропускают через растворные баки, в которых его разбавляют до 2-3%. Этот раствор дозируют в смеситель для смешения со сточной водой. Оттуда сточная вода подается в контактный резервуар.

Гипохлорит натрия получают электролизом раствора поваренной соли. В России серийно выпускаются непроточные электролизные установки ЭН с графитовыми электродами пропускной способностью до 100 кг/сут по активному хлору.

Достаточная эффективность обеззараживания очищенной сточной воды гипохлоритом натрия наступает при его концентрации 1,5-3 3,5 мг/л (в зависимости от хлоропоглощаемости). Содержание остаточного хлора при этом составляет 0,3-0,5 мг/л. Эффективность обеззараживания зависит от температуры только при малых дозах гипохлорита. Продукты электролиза в некоторой степени способствуют ускорению процессов коагулирования и осаждения взвешенных веществ.

Недостатки обеззараживания сточных вод хлорированием

Хлорирование недостаточно эффективно в отношении уничтожения в воде вирусов. По имеющимся данным, после хлорирования при дозах остаточного хлора 1,5 мг/л в пробах воды обнаруживается достаточно высокое содержание вирусных частиц.

Другим серьезным недостатком данного метода является также образование в воде под действием хлора токсичных хлорорганических продуктов:

— четыреххлористого углерода (ПДК = 0,006 мг/л)

— бромдихлорметана (ПДК = 0,03 мг/л)

А также хлорфенолов, хлорбензолов, хлорированных пиридинов, хлораминов и т. п. Большинство из этих соединений высоко токсичны, канцерогенны и мутагенны.

Хлорирование сточных вод приводит к тому, что хлорпроизводные и остаточный хлор попадают в водоемы и вызывают гибель водных организмов, отрицательно влияют на процессы самоочищения водоемов.

источник

Обеззараживание воды хлором

Обеззараживанием воды называется процесс её очистки от патогенных микроорганизмов в процессе водоподготовки.

Существует два основных метода обеззараживания:

реагентный, при котором вода обрабатывается химическими веществами: сильными окислителями (озоном, хлором, хлораминами, хлорной известью, перманганатом калия), солями тяжелых металлов (медью, серебром);

безреагентный, при котором вода подвергается воздействию ультрафиолетового облучения (УФО), ультразвука или высокой температуры (кипячение воды).

Сущность процесса обеззараживания заключается в окислении веществ, входящих в состав протоплазмы клеток, что приводит к инактивации ферментов и гибели бактерий.

При полной очистке поверхностных вод обеззараживание необходимо всегда, при использовании подземных вод – только тогда, когда микробиологические свойства воды не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль за качеством» (централизованные источники водоснабжения) и СанПиН 2.1.4.544-96 (для источников нецентрализованного водоснабжения).

Для профилактического обеззараживания и обработки воды в аварийных ситуациях процесс обеззараживания необходим на всех станциях подготовки хозяйственно-питьевых вод.

Часть окислителей при подаче в воду расходуется на окисление некоторых органических и минеральных веществ, что улучшает органолептические свойства воды (цвет, запах, привкус). Наличие взвешенных веществ в воде препятствует контакту клеток микроорганизмов с реагентом и тем самым снижает эффективность обеззараживания.

Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование – обработка воды одним из хлорсодержащих соединений: жидким хлором ( ), хлорной известью (CaOCl2), гипохлоритами кальция (Ca(ClO)2) и натрия (NaClO), хлораминами (NH2Cl, NHCl2). Все эти соединения, а также продукты их гидролиза – хлорноватистая кислота (HClO) и атомарный кислород, образующийся при разложении хлорноватистой кислоты, обладают сильным бактерицидным действием.

В процессе обеззараживания воды протекают следующие реакции:

Степень диссоциации зависит от реакции среды (рН): чем ниже значение рН, тем выше концентрация хлорноватистой кислоты, при рН = 6,5-8,5 в воде присутствует и хлорноватистая кислота и гипохлорит.

Бактерицидные свойства хлорсодержащих реагентов, главным образом недиссоциированной хлорноватистой кислоты, снижаются с повышением рН, поэтому обеззараживание воды в процессе водоподготовки наиболее эффективно до введения щелочных реагентов.

При хлорировании воды различают «активный хлор» и «остаточный хлор». Под «активным хлором» условно понимают количество газообразного хлора, эквивалентное кислороду, выделяющемуся при гидролизе хлорирующих веществ. «Остаточным хлором» условно называют то количество газообразного хлора, которое остается в воде после уничтожения микробов и окисления органических и неорганических веществ, при этом Cl2, HClO и ClO — образуют свободный хлор, а NH2Cl и NHCl2 – связанный хлор.

Читайте также:  Установка mac os high sierra с флешки

Необходимая доза хлора определяется по кривой хлоропоглащаемости воды и концентрации «остаточного хлора» в зависимости от дозы введенного хлора. Пример кривой хлоропоглащаемости воды представлен на рис.3.14.

Присутствие в воде соединений азота изменяет кривую хлоропоглащаемости.

Рис.3.14. Кривые хлоропоглащаемости воды:

1 – в отсутствии соединений NH4 + ;

2 – при наличии в воде аммонийных соединений.

В этом случае вводимый хлор вступает в реакции окисления аминов:

С увеличением рН воды меньшее количество хлора связывается в дихлорамины, а при рН = 8 в воде присутствуют только монохлорамины. По мере увеличения количества введенного в воду хлора будет все с большей интенсивностью происходить окисление моно- и дихлораминов. При дозе 10мг Cl2 на 1мг N (в виде NH4 + ) все хлорамины оказываются окисленными. Гидролиз хлораминов протекает медленнее, чем свободного хлора, поэтому вначале содержание «остаточного хлора» увеличивается, а затем уменьшается. Точка минимума на кривой соответствует полному разложению соединений хлора и азота.

Количество хлора, необходимое для разрушения хлораминов, обычно в 10-20 раз превышает концентрацию аммонийных соединений в воде.

Различают хлорирование до точки перелома, когда в воде находится хлор в виде NH4Cl. Обработка большими дозами – хлорирование за точкой перелома сопровождается присутствием в воде свободного активного хлора. Обычно вода для питьевых нужд хлорируется малыми дозами, а для обеззараживания сточных вод (хозяйственно-бытовых, коммунальных, ливневых, промышленных) используют большие дозы с ведением процесса до перехода точки перелома и полного разрушения хлораминов.

Оптимальной считается доза, которая обеспечит в воде концентрацию «остаточного хлора» в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.559-96:

-0,3-0,5 мг/л свободного хлора при времени контакта 30 мин.

-0,8-1,2 мг/л связанного хлора при времени контакта 60 мин.

Кроме хлорирования, используется метод обработки воды ультрафиолетовыми лучами. УФ-лучи длинной волны 220-280 нм действуют на бактерии губительно, причем максимум бактерицидного действия соответствует длине волны 260 нм. При действии УФ-лучей на бактериальные клетки происходит поглощение квантов света нуклеиновыми кислотами ядра клетки и нарушение в результате этого процессов биосинтеза белка. Источниками УФ-лучей является ртутно-аргонная или ртутно-кварцевая лампа.

Бактерицидный эффект ультрафиолетовых лучей резко снижается при содержании в воде взвешенных веществ свыше15 мг/л, поэтому вода, подвергающаяся обеззараживанию, должна быть прозрачной и бесцветной. Преимущество этого способа обеззараживания перед хлорированием заключается в том, что одинаково поражаются вегетативные тела бактерий и споры, при этом состав облучаемой воды не меняется и вода не приобретает дополнительных запахов и привкусов.

После обеззараживания содержание микробиологических и паразитологических показателей в питьевой воде должно соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.559-96, табл.3.6.

Нормативные требования по содержанию микроорганизмов в

Показатели Единицы измерения Нормативы
Термотолерантные коли-формные бактерии Число бактерий в 100мл Отсутствие
Общие колиформные бактерии Число бактерий в 100мл Отсутствие
Общее микробное число Число образующих колоний бактерий в 1 мл Не более 50
Колифаги Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие
Споры сульфитредуци-рующих клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие
Цисты лямблий Число цист в 50 л Отсутствие

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 11275 — | 7577 — или читать все.

источник

Обеззараживание воды хлором

Обеззараживанием воды называется процесс её очистки от патогенных микроорганизмов в процессе водоподготовки.

Существует два основных метода обеззараживания:

реагентный, при котором вода обрабатывается химическими веществами: сильными окислителями (озоном, хлором, хлораминами, хлорной известью, перманганатом калия), солями тяжелых металлов (медью, серебром);

безреагентный, при котором вода подвергается воздействию ультрафиолетового облучения (УФО), ультразвука или высокой температуры (кипячение воды).

Сущность процесса обеззараживания заключается в окислении веществ, входящих в состав протоплазмы клеток, что приводит к инактивации ферментов и гибели бактерий.

При полной очистке поверхностных вод обеззараживание необходимо всегда, при использовании подземных вод – только тогда, когда микробиологические свойства воды не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль за качеством» (централизованные источники водоснабжения) и СанПиН 2.1.4.544-96 (для источников нецентрализованного водоснабжения).

Читайте также:  Установка заднего дворника на киа рио

Для профилактического обеззараживания и обработки воды в аварийных ситуациях процесс обеззараживания необходим на всех станциях подготовки хозяйственно-питьевых вод.

Часть окислителей при подаче в воду расходуется на окисление некоторых органических и минеральных веществ, что улучшает органолептические свойства воды (цвет, запах, привкус). Наличие взвешенных веществ в воде препятствует контакту клеток микроорганизмов с реагентом и тем самым снижает эффективность обеззараживания.

Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование – обработка воды одним из хлорсодержащих соединений: жидким хлором ( ), хлорной известью (CaOCl2), гипохлоритами кальция (Ca(ClO)2) и натрия (NaClO), хлораминами (NH2Cl, NHCl2). Все эти соединения, а также продукты их гидролиза – хлорноватистая кислота (HClO) и атомарный кислород, образующийся при разложении хлорноватистой кислоты, обладают сильным бактерицидным действием.

В процессе обеззараживания воды протекают следующие реакции:

Степень диссоциации зависит от реакции среды (рН): чем ниже значение рН, тем выше концентрация хлорноватистой кислоты, при рН = 6,5-8,5 в воде присутствует и хлорноватистая кислота и гипохлорит.

Бактерицидные свойства хлорсодержащих реагентов, главным образом недиссоциированной хлорноватистой кислоты, снижаются с повышением рН, поэтому обеззараживание воды в процессе водоподготовки наиболее эффективно до введения щелочных реагентов.

При хлорировании воды различают «активный хлор» и «остаточный хлор». Под «активным хлором» условно понимают количество газообразного хлора, эквивалентное кислороду, выделяющемуся при гидролизе хлорирующих веществ. «Остаточным хлором» условно называют то количество газообразного хлора, которое остается в воде после уничтожения микробов и окисления органических и неорганических веществ, при этом Cl2, HClO и ClO — образуют свободный хлор, а NH2Cl и NHCl2 – связанный хлор.

Необходимая доза хлора определяется по кривой хлоропоглащаемости воды и концентрации «остаточного хлора» в зависимости от дозы введенного хлора. Пример кривой хлоропоглащаемости воды представлен на рис.3.14.

Присутствие в воде соединений азота изменяет кривую хлоропоглащаемости.

Рис.3.14. Кривые хлоропоглащаемости воды:

1 – в отсутствии соединений NH4 + ;

2 – при наличии в воде аммонийных соединений.

В этом случае вводимый хлор вступает в реакции окисления аминов:

С увеличением рН воды меньшее количество хлора связывается в дихлорамины, а при рН = 8 в воде присутствуют только монохлорамины. По мере увеличения количества введенного в воду хлора будет все с большей интенсивностью происходить окисление моно- и дихлораминов. При дозе 10мг Cl2 на 1мг N (в виде NH4 + ) все хлорамины оказываются окисленными. Гидролиз хлораминов протекает медленнее, чем свободного хлора, поэтому вначале содержание «остаточного хлора» увеличивается, а затем уменьшается. Точка минимума на кривой соответствует полному разложению соединений хлора и азота.

Количество хлора, необходимое для разрушения хлораминов, обычно в 10-20 раз превышает концентрацию аммонийных соединений в воде.

Различают хлорирование до точки перелома, когда в воде находится хлор в виде NH4Cl. Обработка большими дозами – хлорирование за точкой перелома сопровождается присутствием в воде свободного активного хлора. Обычно вода для питьевых нужд хлорируется малыми дозами, а для обеззараживания сточных вод (хозяйственно-бытовых, коммунальных, ливневых, промышленных) используют большие дозы с ведением процесса до перехода точки перелома и полного разрушения хлораминов.

Оптимальной считается доза, которая обеспечит в воде концентрацию «остаточного хлора» в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.559-96:

-0,3-0,5 мг/л свободного хлора при времени контакта 30 мин.

-0,8-1,2 мг/л связанного хлора при времени контакта 60 мин.

Кроме хлорирования, используется метод обработки воды ультрафиолетовыми лучами. УФ-лучи длинной волны 220-280 нм действуют на бактерии губительно, причем максимум бактерицидного действия соответствует длине волны 260 нм. При действии УФ-лучей на бактериальные клетки происходит поглощение квантов света нуклеиновыми кислотами ядра клетки и нарушение в результате этого процессов биосинтеза белка. Источниками УФ-лучей является ртутно-аргонная или ртутно-кварцевая лампа.

Бактерицидный эффект ультрафиолетовых лучей резко снижается при содержании в воде взвешенных веществ свыше15 мг/л, поэтому вода, подвергающаяся обеззараживанию, должна быть прозрачной и бесцветной. Преимущество этого способа обеззараживания перед хлорированием заключается в том, что одинаково поражаются вегетативные тела бактерий и споры, при этом состав облучаемой воды не меняется и вода не приобретает дополнительных запахов и привкусов.

После обеззараживания содержание микробиологических и паразитологических показателей в питьевой воде должно соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.559-96, табл.3.6.

Нормативные требования по содержанию микроорганизмов в

источник