Metode de purificare a apelor naturale
Principalele metode de purificare a apei menajere și alimentare cu apă potabilă sunt clarificarea, decolorarea și dezinfecția.
Clarificarea apei prin precipitarea solidelor în suspensie
Această funcție este efectuată de clarificatoare, de așezarea rezervoarelor și a filtrelor. În rezervoarele de clarificare și în rezervoarele de sedimentare, apa se deplasează cu viteză redusă, rezultând precipitarea particulelor în suspensie. In cea mai mică depunere ordinea particulelor coloidale, care pot fi suspendate pe termen nelimitat, a adăugat la soluție coagulant de apă (în mod tipic sulfat de aluminiu, sulfat de fier sau clorură ferică). Ca rezultat al reacției coagulantului cu sărurile metalelor polivalente conținute în apă, se formează flocoane, care formează materii în suspensie și substanțe coloidale.
Coagularea impurităților de apă este procesul de extindere a celor mai mici particule coloidale și suspendate, care are loc datorită adeziunii lor reciproce sub acțiunea forțelor de atracție moleculară.
Filtrarea este cea mai obișnuită metodă de separare a particulelor solide de lichid. Mai mult, nu numai particulele dispersate, ci și coloizii pot fi separați de soluție.
În timpul procesului de filtrare, substanțele suspendate sunt prinse în porii mediului de filtrare și în filmul biologic care înconjoară particulele materialului filtrant. Apa este eliberată din particule în suspensie, fulgi de coagulant și majoritatea bacteriilor.
Decolorarea apei, adică îndepărtarea sau albirea diferitelor coloizilor colorate sau substanțe dizolvate total poate fi realizată prin coagulare, folosind diverse oxidanți (clor și derivații săi, ozon, permanganat de potasiu) și sorbentul (cărbune activ, rășină sintetică).
Dezinfectarea apei sau dezinfecția acesteia este eliberarea completă a apei de la agenții patogeni. Deoarece nu există nici o eliberare completă, nici sedimentarea și nici filtrarea nu sunt date, dezinfecția apei poate fi realizată prin: introducerea în apă a oxidanților puternici capabili să ucidă enzimele celulelor bacteriene; încălzirea apei la o temperatură de 80 ° C (pasteurizare) - 100 ° C (sterilizare); iradierea apei cu raze ultraviolete; Ozonarea (cea mai eficientă metodă de dezinfecție a apei, însă este foarte costisitoare); influența ultrasunete; introducerea argintului sau a altor metale în apă, care au un efect oligodinamic asupra microorganismelor.
Unitatea de deodorizare a apei este proiectată în fața filtrelor. Aromele și mirosurile apelor naturale sunt de origine naturală și artificială, ceea ce determină o diferență în compoziția lor chimică și varietatea metodelor de prelucrare a apei pentru localizarea acestora.
Pentru a elimina substanțele care provoacă arome și mirosuri nedorite din apă, se utilizează următoarele metode de procesare: aerare, oxidare cu clor, ozon, permanganat de potasiu și alți oxidanți; sorbție cu carbon activat. Aerarea apei este cea mai simplă modalitate de dezodorizare, bazată pe volatilitatea majorității substanțelor care provoacă arome și mirosuri.
Pentru a elimina mirosurile din apă cauzate de activitatea vitală a microorganismelor și a algelor, clorul și ozonul sunt utilizate cu succes. Pentru a preveni apariția clorfenol mirosului în clorurarea apei sunt recomandate: apa perhlorirovanie (pentru oxidarea fenoli) preammonizatsiyu (introducerea sărurilor de amoniac, pentru a lega clor) și tratarea apei combinate împreună cu permanganat de potasiu.
Cărțile active reprezintă cel mai versatil mijloc de dezodorizare a apei.
Ozonarea apei potabile
În unele cazuri, ozonarea poate fi utilizată cu scopul principal - de a elimina gustul și mirosul neplacut al apei din surse de suprafață contaminate, care uneori trebuie să fie utilizate pentru consumul casnic și consumul de alcool. Apele care nu sunt contaminate, dar au o cromaticitate semnificativă pot fi decolorate cu ozon, efectul căruia este foarte eficient în acest sens.
Ozonizarea permite, de asemenea, îndepărtarea fierului și a manganului din apă atunci când amânarea și detonarea prin metode binecunoscute nu dau rezultate satisfăcătoare satisfăcătoare.
În cele din urmă, ozonarea este o metodă aproape indispensabilă de dezinfectare a apelor minerale (Narzan, Borjomi, etc.), precum și în producerea de ape de fructe (de exemplu limonadă etc.).
Din punct de vedere igienic, metoda de ozonare a apei are avantaje semnificative datorită potențialului ridicat de oxidare-reducere a acțiunii bactericide.
Doza de ozon necesară dezinfecției apei variază în funcție de conținutul de apă al substanțelor organice, de temperatura apei și de valoarea reacției active a apei (pH).
Apa de izvor transparentă și pură și apa din râurile montane, puțin poluate de impurități străine, necesită aproximativ 0,5 mg / l de ozon. Apa provenită din rezervoare deschise poate provoca un consum de ozon de până la 2 mg / l. Doza medie de ozon este de 1 mg / l.
Studiile experimentale au arătat că, odată cu creșterea temperaturii apei, este de asemenea necesară creșterea dozei de ozon.
Când sa studiat efectul reacției active a apei asupra efectului de decontaminare al ozonului, sa constatat că o creștere a pH-ului mai mare de 7,1 a fost însoțită de o scădere semnificativă a ratei de utilizare a ozonului de către apă.
Durata contactului amestecului de ozon și aer cu apa tratată variază de la 5 la 15 minute, în funcție de tipurile de instalații și de productivitatea acestora (cu creșterea temperaturii, timpul de contact crește).
Clorul și ozonul asupra bacteriilor nu influențează același lucru. Cu o creștere a intensității clorinării, se produce moartea progresivă a bacteriilor. Între timp, în ozonizare, se constată un efect bactericid brusc al ozonului, corespunzând unei anumite doze critice de 0,4-0,5 mg / l. Pentru doze mai mici de ozon, activitatea sa bactericidă este neglijabilă, dar odată ce se atinge o doză critică, moartea bacteriilor devine dintr-o dată bruscă și completă. Studiile recente ale mecanismului de ozonare au arătat că efectul său are loc rapid, cu condiția ca concentrația necesară să fie menținută pentru o anumită perioadă de timp. Acest efect se datorează ozonizării masei de proteine bacteriene în timpul oxidării catalitice. Între timp, clorul produce doar otrăvire selectivă a centrelor vitale ale bacteriilor și este destul de lent din cauza necesității unei lungi perioade de difuzie în citoplasmă.
Despre efectul dezinfectant al ozonului afecteaza apa cromaticitate, astfel neosvetlonnoy ozonizarea apei este neeconomică și ineficientă, deoarece cantități mari de ozon sunt consumate pentru oxidarea substanțelor care pot fi reținute de către instalațiile de purificare convenționale. Tratarea apei cu ozon este adecvată numai după clarificarea sa, precum și prin filtrare (doza de ozon este redusă cu 2-2,5 ori față de apa nefiltrată).
Studiile au arătat că, din bacterii, E. coli s-a dovedit a fi cel mai rezistent la acțiunea oxidanților din întregul grup de bacterii intestinale, ucigând rapid atunci când a fost ozonat. De asemenea, este eficient să se utilizeze ozonarea în lupta împotriva agenților patogeni de dizenterie tifoidă și bacteriană.
Ozonul are o eficiență ridicată în distrugerea sporii, chisturi și mulți alți microbi patogeni. Studiile au arătat că efectul ozonului asupra acestor organisme este întotdeauna cel mai rapid și mai eficient. În special, sporii sunt distruși în apă de ozon de 3.000 de ori mai rapid decât clorul.
Experimentele au arătat că ozonul are un efect sporit sporit. Ozonul a fost lăsat să treacă prin apă distilată, apă, fântână și iaz, contaminate cu spori antropoizi pentru o anumită perioadă de timp. Dezinfecția completă a apelor naturale contaminate care conțin până la 10000 de spori antropoizi în 1 ml a fost obținută după trecerea ozonului prin apă timp de 1 oră. De asemenea, a fost stabilită dependența directă a cantității de epuizare a stratului de ozon de apă pe gradul de contaminare a acestuia, cu cât apa este mai pură, cu atât mai puțin este epuizarea stratului de ozon. Distrugerea sporilor prin ozonare are loc mult mai repede decât cu clorurarea.
Ozonul are un impact pronunțat, rapid și radical asupra multor viruși. Mecanismul acestui fenomen este explicat prin oxidarea completă a materiei virale.
Potrivit cercetării, se știe că agenții poliomielitei sunt distruși de ozon în 2 minute la o concentrație de 0,45 mg / l, în timp ce pentru clorinarea cu o doză de 1 mg / l durează 3 ore.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: