ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Л Реагентное умягчение воды из "Обработка воды на тепловых электроносителях " Теоретический расход хлора по этой реакции составляет 17,75 мг на 1 мг-экв коагулянта. Хлор расходуется также на окисление некоторых примесей природных вод. Обусловливаемый этим процессом расход хлора (хлоропоглощаемость воды) может составлять величину порядка 1-—5 мг/л СЬ. Кроме того, для ускорения окисления нужен избыток хлора порядка 5 мг/л и больше. Таким образом, необходимая доза хлора оказывается высокой около 30 мг/л. При этом возрастают требования к тщательности дозирования реагентов всякое нарушение дозирования, при котором количество хлора будет недостаточно для окисления железа, приведет к недопустимому возрастанию остаточного содержания железа в обработанной воде. [c.43] Гидроокись алюминия — трудно растворимое соединение при 25° С произведение растворимости его равно 1,9-10-2 . Через несколько минут после введения в исходную воду раствора сернокислого алюминия в воде появляются хлопья белого или желтоватого цвета. Прежде чем образуются видимые хлопья, частицы гидроокиси алюминия проходят коллоидную стадию дисперсности. Коллоидные частицы А1(ОН)з коагулируют, соединяются в более крупные, но еще не различимые глазом частицы — микрохлопья. Именно в процессе образования микрохлопьев и происходит в основном очистка воды от коллоидных примесей. При этом происходит сложный комплекс процессов коагуляция разнородных частиц, содержащихся в исходной воде, с коллоидными частицами гидроокиси алюминия, взаимная коагуляция разноименно заряженных коллоидов, у которых силы гравитационного и электростатического взаимодействий направлены в одну сторону несомненно и влияние повышения концентрации сульфатных ионов в результате введения в воду коагулянта. Двухвалентные сульфат-ионы, а в первый момент и трехвалентные ионы алюминия, способствуют сжатию диффузионных слоев коллоидных частиц, так называемой электролитной коагуляции. [c.44] Микрохлопья сцепляются, захватывая грубодисперсную взвесь и воду. В результате образуются сильно обводненные аморфные хлопья размером 1— 2 мм. Центрами хлопьеобразования могут являться и взвешенные в воде механические примеси, особенно при значительной концентрации их. [c.44] На поверхности образующихся хлопьев происходит адсорбция загрязняющих воду примесей. Особенно активно процесс адсорбции протекает во время образования микрохлопьев благодаря сильно развитой поверхности их. Образующиеся хлопья под действием силы тяжести осаждаются или-под действием восходящего потока воды остаются во взвещенном состоянии,, что наблюдается, например, в осветлителях. [c.44] Температура коагулируемой воды должна быть достаточной для быстрого и полного гидролиза сернокислого алюминия. Степень гидролиза сильно увеличивается при нагревании вследствие увеличения степени диссоциации воды. Кроме того, при повышении температуры понижается степень гидратации ионов, что способствует коагуляции коллоидов. Оптимальная температура для коагуляции примесей природных вод с помощью сернокислого алюминия равна 25—30° С. [c.44] На очистных станциях городских водопроводов коагуляцию проводят без подогрева воды. При снижении температуры воды в зимнее время удовлетворительных результатов очистки ее добиваются путем увеличения дозы коагулянта и введением вспомогательных реагентов. Большое значение при этом имеет предварительное хлорирование воды, которое проводится при подготовке питьевой воды с целью ее обеззараживания. Необходимо отметить, что требования к качеству осветленной воды на водопроводных станциях иные, чем на электростанциях там не ставится задача максимального удаления органических соединений и железа. [c.44] В пределах значений pH = 7-г5,5 при наличии сульфат-ионов образуются труднорастворимые соединения средних солей алюминия А12(0Н)4504 — при pH ближе к 7 и А1(0Н)504 — при pH ближе к 5,5. При этом, несмотря па сравнительно низкое значение pH, содержание алюминия в коагулированной воде останется минимальным и будет возрастать с уменьшением концентрации в воде ионов 304 . [c.45] В коагулированной воде при этом возрастает содержание алюминатных ионов АЮГ. [c.45] Во-вторых, значение pH должно быть оптимальным по условиям коагуляции удаляемых из воды примесей. Так, например, при стремлении достигнуть более глубокого снижения содержания гуминовых соединений следует вести процесс ближе к нижнему пределу значений pH, допустимых по условиям гидролиза коагулянта. В этом случае гуматы переходят в труднорастворимые и хорошо коагулируемые гуминовые кислоты. [c.45] Оптимальная величина pH устанавливается экспериментально для каждой воды, а при изменении качества воды по сезонам — для каждого характерного периода года. Величина pH, как правило, находится в пределах 5,5— 7,5. [c.45] Соотношение доз обоих реагентов выбирается так, чтобы была обеспечена оптимальная по условиям коагуляции величина pH. Раствор алюмината натрия рекомендуется вводить раньше сернокислого алюминия. Алюминат натрия широко применяется для коагуляции за рубежом. Для отечественных установок этот реагент до настоящего времени не поставляется. [c.46] Хлорирование воды. Значительное содержание стабилизирующих коллоидов в исходной воде препятствует нормальному протеканию процессов коагуляции и хлопьеобразования. Стабилизаторами коллоидов являются, например, гуминовые соединения. Они адсорбируются на поверхности частиц гидроокиси алюминия, мешая их укрупнению. В таких случаях применяют различные вспомогательные средства, одним из которых является хлорирование воды. [c.46] При дозировании в исходную воду свободного хлора происходит разрушение стабилизаторов, ускорение процесса коагуляции и улучшение хлопьеобразования. Хлор при дозировании его в достаточном количестве окисляет стойкие железоорганические комплексы, которые находятся в растворенном состоянии и при одной коагуляции, без хлорирования, не удаляются. Освободившееся при окислении железо в виде Fe + гидролизуется и выделяется в виде микрочастиц Ре(ОН)з, которые входят в состав хлопьев гидроокиси алюминия. Таким образом, хлорирование воды увеличивает эффект обезжелезивания и удаления органических соединений. [c.46] На водопроводных станциях хлорирование применяют в оеновном для обеззараживания воды и улучшения органолептических, вкусовых свойств ее. [c.47] На электрических станциях, особенно на ТЭЦ с большими добавками химически обработанной воды в котлы высокого давления, актуально углубление эффекта обезжелезивания воды, В этом отношении хлорирование в ряде случаев может оказаться перспективным приемом предварительной обработки воды. [c.47] В Водном отделении ВТИ было проведено исследование по хлорированию некоторых трудно обезжелезиваемых вод, в которых содержание железа при коагуляции, а также при известковании с коагуляцией снижалось только до 0,2—0,3 мг л (вода Москвы-реки, р. Оки в летнюю межень. Куйбышевского моря). Предварительное хлорирование воды перед введением сернокислого алюминия позволило снизить остаточное содержание железа до 0,08—0,1 мг л при дозе хлора около 10 мг л. На основании результатов лабораторной обработки были проведены промышленные испытания с предварительным хлорированием на Тольяттинской ТЭЦ Куйбышев-энерго и получено такое же углубление эффекта обезжелезивания. Остаточная перманганатная окисляемость в период проведения коагу.г ции и хлорирования была на 30% меньше, чем без хлорирования. [c.47] Хлор вводят не менее чем на 30 сек раньше коагулянта. При отсутствии необходимости разрушать защитные коллоиды хлор можно вводить в коагулированную воду с целью снижения содержания органических соединений и железа. Хлорированную-воду при этом следует пропускать через фильтры, загруженные активированным углем, который ускоряет и углубляет процессы окисления и сорбирует продукты его. Необходимые дозы хлора в этом случае составляют 2—4 мг л, т. е. значительно меньше, чем для предварительного хлорирования, когда значительная часть хлора расходуется на вещества, удаляемые при коагуляции. [c.47] При пропуске хлорированной воды через активированный уголь перманганатная окисляемость снижается до 1—2 мг л Оа, а железо в водах различных водоисточников ведет себя по-разному. В некоторых случаях содержание его снижается практически до нуля. [c.47] Вернуться к основной статье