Реагентное хозяйство, коагулирование воды, смесители

§ В настоящее время предлагаются к применению новые типы эффективных реагентов (коагулянтов и флокулянтов) отечественного и зарубежного производства, в том числе оксихлорид алюминия (ОХА), выпускаемый различными производителями; основной сульфат алюминия (ОСА), флокулянт ВПК-402, коагулянты и флокулянты производства США, Германии, Финляндии и многие другие.

В связи с расширенным ассортиментом реагентов, предложенных к использованию, целесообразно на каждом объекте на основании сравнения различных коагулянтов и флокулянтов с традиционными сульфат алюминия и ПАА осуществить выбор наиболее эффективных реагентов для данных условий.

Оптимальный подбор реагентов позволит наряду с существенным повышением эффективности процесса коагуляции улучшить также качество питьевой воды.

§ Одним из важных моментов является система дозирования коагулянта. Для повышения надежности реагентной обработки воды и облегчения эксплуатации и контроля за процессом дозирования можно предложить:

- замену системы объемного или эжекционного дозирования коагулянта (что часто имеет место на практике) на автоматизированные системы дозирования с помощью насосов-дозаторов требуемой производительности ;

- в случае применения порошкообразных и гранулированных реагентов использовать метод сухого дозирования. При этом следует применять специальное оборудование и соблюдать необходимые условия растворения реагентов (подогрев воды, механическое смешение и пр.).

§ Эффективность процесса коагуляции в значительной степени зависит от условий смешения коагулянта с обрабатываемой водой.

В связи с этим рекомендуется:

- в существующих смесителях вихревого типа предусмотреть дробное (фракционированное) введение коагулянта в нескольких точках по высоте, что позволит обеспечить более равномерное его распределение;

- для обеспечения быстрого и равномерного смешения коагулянта с водой может быть также использовано специальное распределительное устройство подачи коагулянта, устанавливаемое в нижней части смесителя или на трубопроводе, подающем воду на смеситель.

Предлагаемое распределительное устройство изготовляется из некоррозионных материалов, должно быть разъемным для осуществления периодической прочистки отверстий распределителей. Расчет распределительного устройства выполняется в соответствии с "Указаниями по применению технологии очистки воды на контактных осветлителях с использованием оптимальных режимов перемешивания коагулянтов с водой" (Москва, АКХ, 1986 г.);

- с этой же целью возможно устройство в смесителях барботирования воды воздухом;

- в ряде случаев (особенно при очистке маломутных цветных холодных вод) рекомендуется использовать механические смесители.

Эффективность применения механического смесителя подтверждается результатами экспериментальных исследований, а также опытом работы в аналогичных условиях в Скандинавских странах.

После соответствующих экспериментальных работ и проектных проработок механические смесители могут быть изготовлены в условиях организаций ВКХ или на предприятиях региона по чертежам, разработанным применительно к конструкции данного смесителя (или камеры хлопьеобразования).

§ Одной из проблем в технологии очистки является появление в очищенной воде в результате ее реагентной обработки остаточного алюминия, нормируемого по санитарно-токсикологическому признаку вредности.

Наличие в воде повышенных концентраций остаточного алюминия может быть связано с высокими значениями цветности или мутности питьевой воды.

Для снижения концентрации остаточного алюминия и повышения качества очищенной воды необходимо осуществлять проведение коагуляционной обработки воды при оптимальных значениях основных параметров процесса (рН, щелочности воды, дозы реагентов, режима перемешивания и др.).

Так, если остаточный алюминий присутствует в воде в виде растворенных комплексных соединений с органическими веществами, то в этом случае необходимо стремиться к более глубокому снижению цветности и проведению процесса коагуляции при оптимальных значениях рН, что позволяет максимально перевести алюминий во взвешенное состояние, в котором он может быть легче изъят из воды в отстойниках и на фильтрах. При этом не исключено, что может потребоваться более глубокое, чем этого требует гигиенический норматив, снижение цветности, например до 10—15 град. Не рекомендуется допускать увеличения цветности воды после коагуляции до 35 град., хотя это и предусмотрено СанПиНом при согласовании с органами Госсанэпиднадзора. Такое увеличение цветности практически всегда связано с резким повышением концентрации растворенного остаточного алюминия.

В случае повышенной мутности очищенной воды целесообразно применение флокулянтов (полиакриламида, других анионных и катионных флокулянтов), что позволяет повысить прочность хлопьев, ускорить процесс их укрупнения и улучшить осаждение скоагулированной взвеси и осветление воды. Флокулянты рекомендуется вводить в воду после образования первичных частиц гидроксида и сорбции на них взвешенных и коллоидных частиц. Во многих случаях применение флокулянтов в дополнение к коагулянту уменьшает количество остаточного алюминия. Однако их использование не всегда дает желаемого эффекта.

Поэтому в каждом конкретном случае необходимо осуществлять тщательный подбор коагулянта и флокулянта с определением требуемых их доз.

При низкой щелочности обрабатываемой воды и низких температурах целесообразна замена сульфата алюминия оксихлоридом алюминия.

При использовании в технологии подготовки воды озона доза предварительного озонирования может оказывать существенное влияние на последующий процесс коагулирования воды.

С одной стороны, глубокое окисление органических загрязнений позволяет снизить дозу коагулянта, а с другой — приводит к образованию низкомолекулярных соединений, что способствует увеличению концентрации в воде остаточного алюминия. В то же время образовавшиеся низкомолекулярные соединения при последующей коагуляции плохо сорбируются частицами гидроксида алюминия и оказывают на них стабилизирующее действие.

В связи с этим при установлении доз озона необходимо учитывать влияние озонирования на процессы коагуляции воды.

В случаях, когда на станции только планируется применение озонирования воды, следует, учитывая вышесказанное, обоснованно выбирать место введения озона — для первичного озонирования или промежуточного (после завершения процессов коагуляции).