8. Очистка воды на водопроводных станциях. Дополнительные мероприятия по улучшению ка­чества воды.

Очистка воды на водопроводных станциях

Очистка воды на водопроводных станциях производится с целью осво­бождения воды от взвешенных и коллоидных примесей для улучшения ее ор-ганолептических свойств (прозрачность, цветность); а также значительного снижения количества находящихся в воде бактерий, простейших, гельминтов.

Очистка проводится в несколько этапов.

1) Коагуляция. Заключается в укрупнении (коагуляции) частиц, взвешенных
в воде. Это делается для ускорения осаждения частиц примесей, так как
скорость оседания частиц зависит от их размера. Для коагуляции в воду
добавляют коагулянты, например, сульфат натрия (глинозем) - А1г(804)з.
Он вступает в реакцию с гидрокарбонатами Са и М§ с образованием гид-
роксида алюминия, который выпадает в осадок соединившись с частичка­
ми примесей и частично бактериями с образованием хлопьев.

А1₂(804)з + 3 Са(НСОз)2 = 2А1(ОН)з4  + ЗСа804  + 6С02 Подбирают оптимальную дозу коагулянта, так как его количество за­висит от химического состава воды, количества взвешенных примесей и тд. Обычно она находится в переделах 40-60 мг/л.

2)         Отстаивание. Производится в отстойниках, через которые вода непре­рывно движется с маленькой скоростью. При отстаивании частички при­месей, особенно укрупненные в результате коагуляции, оседают на дно.

3)    Фильтрация. Производится через фильтры. Применяются быстродейст­вующие (скорые) фильтры. В качестве фильтра может выступать слой песка определенной толщины (скорые песчаные фильтры), комбинация песка с гравием, антрацитом. Кроме песчаных фильтров применяются фильтры АКХ, контактные осветлители и др.

После очистки воды проводят ее обеззараживание (см. соответст­вующий вопрос)

Дополнительные мероприятия по улучшению качества

воды.

Фторирование и дефторирование

Опреснение

Умягчение

Обезжелезивание 

1)      Фторирование и дефторирование

Фторирование воды осуществляется при концентрации фтора в воде в среднем ниже 0.5 мг/л (так как при этом значительно возрастает частота воз­никновения кариеса среди детей и взрослых).

Методика: Для фторирования воды применяют фторид натрия, крем-нефтористый аммоний, кремнефтористый натрий. Вводят соединения фто­ра в воду после ее коагуляции и фильтрации. Кроме системного фторирова­ния водопроводной воды возможно фторирование воды в детских учреждени­ях, школах.

Дефторирование воды показано при концентрации фтора в воде в сред­нем свыше 1.5 мг/л (так как при этом возникает флюороз зубов).

Методика: Дефторирование осуществляется на специальных установках путем осаждения избытка фтора или фильтрации воды через активную окись алюминия или анионообменные смолы, которые извлекают фтор из воды.

2)     Опреснение воды

Опреснение - это удаление из воды избытка минеральных солей. Опрес­нению подвергают морскую воду, высокоминерализованные подземные воды'. Методика:

1. Метод дистилляции (перегонки). Воду испаряют, а пар затем конденсируют. При этом образуется дистиллированная вода, которую за­тем разбавляют исходной, так как дистиллированная вода вообще не со­держит минеральных солей и не пригодна для питья.
2. Метод ионного обмена. Осуществляется с помощью ионообмен-ников. Сначала воду пропускают через фильтр, загруженный катионитом, затем - анионитом. При этом минеральные соли (ионы) поглощаются.
3. Метод электродиализа. Суть метода заключается в том, что ка­тионы и анионы минеральных солей, содержащихся в воде перемещаются к погружаемым в воду электродам под действием электрического поля .
4. Метод замораживания. Основан на том, что при замораживании сначала замерзает пресная вода, превращаясь в лед, а соленая вода остает­ся внизу.(подо льдом). Используют естественный холод и холодильные ус­тановки.

3)     Умягчение воды.

Умягчение применяется для жесткой воды, то есть воды, содержащей по­вышенное количество солей кальция и магния (свыше 7 мг-экв/л). Жесткая вода не пригодна для промышленных и бытовых целей (неудобна для мытья и стирки, портит котлы на производстве и тд.)

Методика:

1. Фильтрация воды через слой ионитов с обменом ионов Са и М§ на ионы N3 и Н
2. Кипячение воды также дает некоторое ее умягчение.

4)     Обезжелезивание воды.

Используется для удаления из воды избытка железа, которое ухудшает ее

органолептические свойства (вкус, цвет, прозрачность). Избыток железа чаше всего содержится в артезианских водах.

Методика: Принцип заключается в окислении растворимых соединений железа, находящихся в воде (при пропускании через нее воздуха, обогащен­ного кислородом) в нерастворимые, которые выпадают в осадок при отстаи­вании.

К методам улучшения качества питьевой воды можно отнести и озони­рование, которое применяется для обеззараживания воды. При озонировании воды улучшаются ее органолептические свойства. Подробнее см. соответст­вующий вопрос.