Реферат: Обеззараживание и обезвреживание с иcпользованием окислителей природных, сточных вод и их осадков

Реферат: Обеззараживание и обезвреживание с иcпользованием окислителей природных, сточных вод и их осадков

КУРСОВАЯ  РАБОТА

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ С ИCПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКИСЛИТЕЛЕЙ ПРИРОДНЫХ, СТОЧНЫХ ВОД И ИХ ОСАДКОВ

ОГЛАВЛЕНИЕ                             

1. Способы обеззараживания воды, роль окислителей в

водоподготовке                                                                           

2. Обеззараживание хлором                                                       

3. Хлорирование воды порошкообразными хлорсодер-

жащими реагентами и диоксидом хлора                                  

4. Хлорирование воды гипохлоритом натрия                           

5. Хлорирование воды прямым электролизом                          

6. Перехлорирование и дехлорирование, с аммонизацией       

7. Озонирование воды                                                                

8. Обеззараживание воды в бактерицидных установках         

9. Применение окислителей и сорбентов для дезодорации

воды и удаления токсичных веществ                                        

10. Использование окислителей при обеззараживании

сточных вод                                                                                

10.1. Роль окислителей в доочистке сточных вод                    

10.2 Применение окислителей при доочистке                         

10.3 Обеззараживание сточных вод                                          

11. Сооружения обеззараживания и обезвреживания

осадков                                                                                        

12. Использованная литература                                                

Способы обеззараживания воды, роль окислителей в водоподготовке

Обеззараживанием воды называется процесс уничтожения находящихся там микроорганизмов. До 98 % бактерий задерживается в процессе очистки воды. Но среди оставшихся бактерий, а также среди вирусов могут находиться патоген­ные (болезнетворные) микробы, для уничтожения которых нужна специальная обработка воды. При полной очистке поверхностных вод обеззараживание необ­ходимо всегда, при использовании подземных вод только тогда, когда микробио­логические свойства исходной воды этого требуют. Для профилактического обез­зараживания и обработки воды в аварийных ситуациях сооружения обеззаражи­вания необходимы на всех станциях подготовки хозяйственно-питьевых вод.

Для обеззараживания используют в основном два метода - обработку воды сильными окислителями и воздействие на воду ультрафиолетовыми лучами. Кроме названных можно необходимый эффект получить фильтрованием воды через ультрафильтры, обработкой ультразвуком, кипячением воды. Для очистки поверхностных вод почти исключительно применяют окислители - хлор, хлорсо­держащие реагенты, озон; для обеззараживания подземных вод можно использо­вать бактерицидные установки; для обеззараживания небольших порций воды -  перманганат калия, перекись водорода. Надежным средством уничтожения мик­робов является кипячение воды.

При подаче в воду окислителей большая часть ее израсходуется на окисле­ние органических и некоторых минеральных веществ. В результате снижаются цветность воды, а также интенсивнось привкусов и запахов, эффективнее будет проходить процесс последующей коагуляции примесей. Скорость процесса обез­зараживания растет с повышением температуры воды н переходом реагента в не­диссоциированную форму. Взвешенные вещества оказывают отрицательное воз­действие, поскольку препятствуют контакту микробов с реагентом.

Если окислитель используется только для обеззараживания, то он подается в воду перед резервуаром чистой воды, где обеспечивается и необходимое время контакта; если цель обработки - окисление органических веществ, то реагент по­дается в воду перед очистными сооружениями. Хорошие результаты дает двух­ступенчатая обработка, когда часть реагента-окислителя - подается до, часть - по­сле очистных сооружений.

Обеззараживание хлором.

Хлор - ядовитый газ зеленовато-желтого цвета с резким удушливым запа­хом, в 2,45 раза тяжелее воздуха. Растворимость хлора в воде увеличивается с по­нижением температуры и повышением давления; при атмосферном давлении и температуре 20° С растворимость С12 составляет 7,29 г/л. При низкой темпера­туре и высоком давлении (-34,6° С при атмосферном давления или 0,575 МПа при 15° С) хлор сжижается. Для предотвращения испарения жидкий хлор хра­нится под давлением 0.6...0.8 МПа с баллонах или в бочках (контейнерах).

Заводы поставляют хлор в баллонах массой до 100 кг и в контейнерах мас­сой до 3000 кг, а также в железнодорожных цистернах вместимостью 48 т. При добавке в воду хлора происходит его гидролиз

Cl2 + H2O Û HClO + HCl

Часть хлорноватистой кислоты НСlO диссоциирует с образованием гипо­хлоритного иона OCl. При наличии в воде аммиака образуются моно- и дихлорамины:

HClO + NH3 Û NH2Cl + H2O

HClO + NH2Cl Û NHCl2 + H2O

Основными обеззараживающими веществами являются Сl2, НСlO, OCl, NH2С1 и NHCl2, их называют активным хлором. При этом Cl2, HClO и OCl образуют свободный хлор, хлорамин и дихлорамин - связанный хлор. Бактерицидность хлора больше при малых значениях рН, поэтому воду хлорируют до ввода подщелачивающих реагентов.

Необходимая доза хлора определяется на основе экспериментально построенной кривой хлоропоглощаемости воды. Оптимальной считается доза, которая при заданном времени контакта обеспечит в воде требуемую концентрацию остаточного хлора - для хозяйственно-питьевых вод 0,3... 0,5 мг/л свободного хлора при времени контакта 30 мин или 0,8 ... 1,2 мг/л связанного хлора при времени контакта 60 мин.

При отсутствии данных технологических изысканий дозу хлора принимают для обеззараживания поверхностных вод 2... 3 мг/л, для подземных 0,7 ... 1,0 мг/л.

Хлорирование жидким хлором является наиболее широко применяемым методом обеззараживания воды на средних и крупных водоочистных станциях.

Ввиду малой растворимости жидкого хлора поступающий реагент предварительно испаряется. Затем хлор-газ растворяют в малом количестве воды, получаемую хлорную воду перемешивают с обрабатываемой водой. Дозировка хлора происходит в фазе газообразного вещества, соответствующие газодозаторы называются хлораторами. На практике применяют как напорные, так и вакуумные хлораторы. СНиП 2.04.02-84 требует использования последних, так как при вакуумных хлораторах меньше опасность попадания хлор-газа в воздух помещений. Имеются хлораторы пропорционального и постоянного расхода, а также автоматические хлораторы, поддерживающие в воде заданную концентрацию остаточного хлора.

В России наиболее широко используют вакуумные хлораторы постоянного расхода ЛОНИИ-100 производительностью до 85 кг/ч С12.

Для испарения хлора баллон или контейнер устанавливают на весы и открывают вентиль. Объем хлор-газа из одного баллона при комнатной температуре составит 0,5... 0,7 кг/ч, с одного контейнера - 3 кг/ч на 1 м2 его поверхности. Съем хлора можно значительно увеличить подогревом баллонов теплой водой или воздухом. Поэтому на крупных станциях используют специальные испарители хлора в виде бокса, куда устанавливают баллон или контейнер и подается теплая вода или подогретый воздух.

Хлор-газ поступает в промежуточный баллон, где задерживаются капли воды и прочие примеси. Более полная очистка газа происходит в фильтре, который заполнен стекловатой, замоченной в серной кислоте. Редуктор обеспечивает постоянное давление в системе; измерительное устройство в виде диафрагмы и ротаметра обеспечивает контроль и регулировку количества подаваемого хлора. Производительность хлоратора зависит от применяемого ротаметра: при РС-3 до 10 кг/ч, при РТ-5 до 20 кг/ч и при РС-7 до 85 кг/ч. Приготовление хлорной воды происходит в смесителе. Необходимый вакуум создается эжектором, при помощи которого хлорная вода подается в обрабатываемую воду. Включением в схему регулирования анализатора остаточного хлора можно автоматически поддерживать заданную концентрацию хлора в очищенной воде в условиях изменения свойств поступающей воды.

Хлорное хозяйство водоочистной станции располагается в отдельном здании, где сблокированы склад хлора, испарительная н хлораторная.

Расходный склад хлора отделен от остальных помещений глухой стеной без проемов. Склад может находиться и в самостоятельном здании. В таком случае там обычно располагают также испарительную, причем хлораторная находится в основном блоке водоочистных сооружений. Емкость расходного склада хлора не должна превышать 100 т. Жидкий хлор хранится на складе в баллонах или контейнерах, при суточном расходе хлора более 1 т - в танках вместимостью до 50 т с поставкой хлора в железнодорожных цистернах.

Склад размещают в наземном или полузаглубленном здании с двумя выходами с противоположных сторон здания. В помещении склада необходимо иметь емкость с нейтрализационным раствором сульфита натрия для быстрого погружения аварийных контейнеров или баллонов.

Если трубопровод хлор-газа расположен вне здания, на выходе из испарителя требуется установка вакуумного клапана, исключающего возможность конденсации газа при низкой температуре окружающего воздуха. Трубопроводы жидкого и газообразного хлора изготовляют из стальных бесшовных труб диаметром до 80 мм, рассчитанных на рабочее давление 1,6 МПа. Внутри помещения хлоропровод размещают по стенам или эстакадам на кронштейнах, вне здания - на эстакадах, предусматривая защиту трубопровода от солнечных лучей.

Страницы: 1, 2, 3, 4