Справочник

Это интересно

Газовые горелки

Горелка — устройство для смешения воздуха (кислорода) с газообразным, дизельным или комбинированным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания ее с образованием устойчивого фронта горения — факела.

Автономные котельные

В последнее время очень часто для отопления различных производственных, жилых, складских и иных объектов стали использоваться автономные котельные, которые при относительно низком уровне затрат позволяют обеспечить потребителя теплом.

Энергосбережение и вентиляция

Энергетический кризис 70-х годов помог нам понять, насколько ограничены ресурсы нашей планеты. Мы начали экономить и снижать энергопотребление любыми способами.

Вентиляционная система

Для обеспечения максимальной эффективности вентиляционная система должна быть спроектирована с учетом особенностей конструкции здания, в котором она устанавливается.

Реагенты, применяемые для обработки воды

В отечественной практике в качестве коагулянта наиболее широко применяют сернокислый алюминий AI₂(S0₄)₃ x 18Н₂О. Обычно применяют неочищенный глинозем, который содержит 33% безводного сернокислого алюминия. В настоящее время отечественная промышленность выпускает очищенный глинозем, содержащий не более 1% нерастворимых примесей, и неочищенный, имеющий до 23% примесей. В качестве коагулянта используют железный купорос FeSО₄. При введении железного купороса образуется гидроксид железа (II), который растворенным в воде кислородом окисляется в гидроксид железа III, но процесс окисления достаточно быстро проходит только при рН воды не ниже 8. Поэтому приходится добавлять еще гашеную известь, а иногда процесс окисления ускоряют добавкой хлора. Необходимость применения добавочных реагентов и, следовательно, усложнения реагентного хозяйства ограничивает применение железного купороса на очистных комплексах. Только на установках реагентного умягчения воды в качестве коагулянта применяют почти исключительно железный купорос. Хорошим коагулянтом является хлорное железо FeCl₃, которое быстро и хорошо растворяется в воде, образуя крупные, быстро оседающие хлопья гидроксида железа. Скорость осаждения этих хлопьев в 1,5 раза больше скорости осаждения хлопьев, образующихся при коагулировании сернокислым алюминием. Хлорное железо дает хорошие результаты и при совместном применении его с сернокислым алюминием и известью.

Помимо указанных реагентов в качестве коагулянтов используют оксихлорид алюминия - [А1₂(ОН)₅]Сl x 6Н₂O и алюминат натрия NaA1O₂, при коагулировании которыми рН воды практически не изменяется, что имеет важное технологическое значение. Дозу коагулянта устанавливают пробным коагулированием в лабораторных условиях. Для ориентировочных подсчетов дозу коагулянта определяют согласно СНиП. Так в пересчете на А1₂O₃, дозу следует принимать при обработке мутных вод в зависимости от содержания взвешенных веществ от 25 (при содержании грубодисперсной взвеси в количестве 100 мг/л) до 130 мг/л (при содержании тонкодисперсной взвеси в количестве 2200-2500 мг/л).

При недостаточной щелочности исходной воды для обеспечения успешного коагулирования ее примесей необходимо подщелачивать воду известью или содой дозами:

ДЩ = k/ДК (e - щ+1),

где k - коэффициент, равный: для извести 28 (по СаО); для соды 53 (по Na₂СО₃); е - эквивалентный вес коагулянта (безводного), мг/мг-экв, принимаемый для AI₂S0₄-57; FeCl₃-54, Fe₂S0₄- 67; щ - минимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Если величина Д получается отрицательной, то подщелачивания не требуется. Для ускорения процесса коагуляции примесей воды и интенсификации работы очистных сооружений широко применяют так называемые флокулянты: полиакриламид (ПАА), К-4 и К-6, активированную кремниевую кислоту и ВА-2. Первые четыре флокулянта анионного типа. Они требуют предварительной обработки примесей воды коагулянтом. Дозы анионных флокулянтов обычно варьируются в пределах: 3-6 мг/л (до 10 мг/л) и 0,5-1 % от количества взвешенных веществ воде. ВА-2 является флокулянтом катионного типа. Его применение носит самостоятельный характер, так как он не нуждается в предварительном введении коагулянта. Важным преимуществом ВА-2 является то, что он не изменяет рН и щелочность обрабатываемой воды. Применение флокулянтов позволяет ускорить процесс коагуляции, в осветлителях со слоем взвешенного осадка увеличить скорость восходящего потока воды, в отстойниках уменьшить время пребывания воды за счет увеличения скорости осаждения хлопьев, увеличить скорость фильтрования и продолжительность фильтроцикла на фильтрах.

При обработке воды помимо указанных реагентов еще применяют: хлор или хлорную известь; активный уголь; кремнефтористый натрий или кремнефтористый аммоний; перманганат калия; аммиак; сернистый газ и др. Хлор или хлорную известь применяют: для разрушения защитных коллоидов, препятствующих успешному протеканию процесса коагуляции; для обесцвечивания воды; для поддержания очистных сооружений в надежном санитарном состоянии и для обеззараживания воды. Активный уголь, озон, перманганат калия, аммиак и сернистый газ применяют для дезодорации воды. Иногда аммиак, используют для продления бактерицидного действия хлора. Кремнефтористый натрий и аммоний применяют в целях фторирования воды.

Для осуществления процесса коагуляции в воду вместо коагулянтов можно вводить ионы тяжелых металлов, полученные электрохимическим путем. С этой целью воду пропускают через электролизер-бассейн с опущенными в него электродами анода (из алюминия или железа) и катода, располагаемыми на расстоянии до 20 мм. Питание электролизера осуществляется от постоянного или переменного источника тока. Выделившиеся при электролизе ионы способствуют уменьшению заряда коллоидальных частиц взвеси и тем самым создают условия для их коагуляции. При прохождении постоянного тока через раствор кроме электролиза имеет место еще электрофорез. При электрофорезе частицы дисперсной фазы перемещаются к аноду, теряют там свой заряд, укрупняются и выделяются из раствора.

При электролизе солевой состав воды почти не меняется, только в конце процесса увеличиваются щелочность и рН. При аэрации воды воздухом соединения железа (II) быстро переходят в окисные, образуя обильные хлопья. Путем установки второго анода из графита или никеля можно достичь выделения активного хлора или кислорода, которые окисляют железо (II). Как правило, за электролитической коагуляцией должно следовать фильтрование. Расход энергии на очистку единицы объема воды зависит от расстояния между пластинами: чем меньше зазор, тем меньше расход энергии. С увеличением плотности тока процесс очистки протекает более быстро и полно. По данным Я. Д. Раппопорта, при расходе железа б-7 г/м³ качество фильтрата соответствует требованиям ГОСТа. При электролизе рН воды повышается с 7,1 до 7,7. Ориентировочные затраты на обработку 1000 м³ воды составляют 1 руб.

Контактная коагуляция Коммунальное водоснабжение Хранение реагентов и их дозирование