Хлорирование воды. Обеззараживание воды

Вся библиотека >>>

Содержание книги >>>

Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство.Техника

§ 112. Хлорирование воды

Для хлорирования воды на водопроводных очистных станцияхиспользуется жидкий хлор и хлорная известь (для станций малой производительности).

Хлорирование воды жидким хлором. При введении хлора в водуобразуются хлорноватистая и соляная кислоты

С12 + Н2О = НОС1 + НС1.

Далее происходит диссоциация образовавшейся хлорноватистойкислоты

НОС1 ч* Н+ + ОС1-.

Получающиеся в результате диссоциации хлорноватистойкислоты гипохлоритные ионы ОС1~ обладают наряду с недиссоциированнымимолекулами хлорноватистой кислоты бактерицидным свойством.

Сумму С12+НОС1+ОС1- называют свободным активным хлором.

При наличии в воде аммонийных соединений или приспециальном введении в воду аммиака (аммонизация воды — см. § 114) образуютсямонохлорамины NH2CI и дихлорамины NHCb, также оказывающие бактерицидноедействие, несколько меньшее, чем свободный хлор, но более продолжительное.Хлор в виде хлораминов в отличие от свободного называется с в я з а н н ым    активным    хлором.

Количество активного хлора, необходимого дляобеззараживания воды, должно определяться не по количеству болезнетворныхбактерий, а по всему количеству органических веществ и микроорганизмов (атакже и неорганических веществ, способных к окислению), которые могутнаходиться в хлорируемой воде.

Правильное назначение дозы хлора является исключительноважным. Недостаточная доза хлора может привести к тому, что он не окажетнеобходимого бактерицидного действия; излишняя доза хлора ухудшает вкусовыекачества воды. Поэтому доза хлора должна быть установлена в зависимости отиндивидуальных свойств очищаемой воды на основании опытов с этой водой.

Расчетная доза хлора при проектировании обеззараживающейустановки должна быть принята исходя из необходимости очистки воды в периодее максимального загрязнения (например, в период паводков).

Показателем достаточности принятой дозы хлора служитналичие в воде так называемого остаточного хлора (остающегося в воде отвведенной дозы после окисления находящихся в воде веществ). Согласно требованиямГОСТ 2874—73, концентрация    остаточного хлора в воде перед поступлениемее в сеть   должна   находиться   в   пределах 0,3— 0,5 мг/л.

За расчетную следует принимать ту дозу хлора, котораяобеспечивает указанное количество остаточного хлора. Расчетная дозаназначается в результате пробного хлорирования.

Для осветленной речной воды доза хлора обычно колеблется впределах 1,5—3 мг/л; при хлорировании подземных вод доза хлора чаще всего непревышает 1—1,5 мг/л; в отдельных случаях может потребоваться увеличение дозыхлора из-за наличия в воде закисного железа.

При повышенном содержании в воде гуминовых веществ требуемаядоза хлора возрастает.

При введении хлора в обрабатываемую воду должны бытьобеспечены хорошее смешивание его с водой и достаточная продолжительность (неменее 30 мин) его контакта с водой до подачи ее потребителю. Хлорирование ужеосветленной воды обычно производят перед поступлением ее в резервуар чистойводы, где и обеспечивается необходимое для их контакта время.

Вместо хлорирования воды после отстойников и фильтров впрактике водоочистки иногда применяют хлорирование ее перед поступлением наотстойники (предварительное хлорирование) —до смесителя, а иногда передподачей на фильтр.

Предварительное хлорирование способствует коагуляции,окисляя органические вещества, которые тормозят этот процесс, и,следовательно, позволяет уменьшить дозу коагулянта, а также обеспечиваетхорошее санитарное состояние самих очистных сооружений. Предварительноехлорирование требует повышения доз хлора, так как значительная часть его идетна окисление органических веществ, содержащихся в еще неосветленной воде.

Вводя хлор до и после очистных сооружений, можно снизитьобщий расход хлора по сравнению с расходом его при предварительномхлорировании, сохранив преимущества, даваемые последним. Такой метод носитназвание двойного хлорирования.

Хлор поступает на станции в металлических баллонах всжиженном состоянии под давлением 6—8 кгс/см2. Стандартные баллоны содержат25—40 (малые) и (большие) кг жидкого хлора1.

Из баллонов хлор подается в воду через специальные при-боры— хлораторы (газодозаторы), в которых осуществляется его дозирование исмешивание с некоторым количеством воды. Получаемая «хлорная вода» поступаетв обрабатываемую воду.

Существуют различные системы хлораторов: одни из нихрассчитаны на непрерывную подачу определенных количеств газа в единицувремени (хлораторы непрерывного действия), другие — на отмериваниеопределенных порций газа (порционные). Существуют также хлораторы,автоматически меняющие количество подаваемого хлора при изменении расходаобрабатываемой воды.

Кроме того, различают хлораторы напорные и вакуумные.Недостатком напорных хлораторов является возможность утечки из них хлора.Ввиду ядовитости хлора утечка его представляет опасность для обслуживающегоперсонала. Эта опасность устранена в вакуумных хлораторах. В них газ находитсяпод давлением ниже атмосферного, что исключает возможность его утечки впомещение. В силу этого вакуумные хлораторы рекомендуются дляпреимущественного использования в установках для обеззараживания воды.

Хлор прежде всего поступает в промежуточный баллон, вкотором он переходит из жидкого в газообразное состояние и где отделяютсязагрязняющие хлор примеси. Из промежуточного баллона хлор поступает вхлоратор. Для дополнительного контроля за расходом хлора баллон с нимустанавливается на весах.

На V.54 показано устройство вакуумного хлоратора ВНИИГС. Всостав его входят: промежуточный баллон с хлором 1; фильтр 2; редукционныйклапан 3, который понижает давление в трубке, подающей хлор; манометры 4\\измерительная шайба 5; показатель дозы хлора 6; смеситель 7; эжектор 8,создающий разрежение в хлораторе.

Так как из одного баллона (при комнатной температуре)может ^ыть получено лишь около 0,5—0,7 кг хлора в 1 ч, то при большом общемрасходе хлора может возникнуть необходимость одновременного использованиязначительного числа баллонов. Во избежание этого принимают меры по увеличениюсъема хлора с баллонов, обогревая их нагретым воздухом или водой. Этим путемможно увеличить съем хлора с одного баллона до 10 кг в 1 ч.

Однако на крупных водоочистных станциях этих мероприятийоказывается все же недостаточно и наиболее целесообразно применять для хлора большеемкуютару.

Наряду с приведенным типом хлоратора в нашей практикеполучили применение вакуумные хлораторы системы проф. Л. А. Кульского,выпускаемые промышленностью. Эти хлораторы изготовляются различнойпроизводительности — от 0,04 до 25 кг хлора в 1 ч.

При проектировании и эксплуатации хлораторных установокнадо учитывать требования, направленные на предохранение обслуживающегоперсонала очистной станции от вредного действия хлора. Помещение хлораторнойдолжно быть расположено в первом этаже и либо примыкать к зданиюфильтровальной или насосной станции, либо находиться в отдельном здании (навесьма больших установках). В помещении хлораторной, примыкающем к зданиюфильтровальной станции, должно быть две двери: одна — ведущая в помещениестанции, другая — ведущая наружу. Двери должны герметически закрываться.Помещение хлораторной должно иметь хотя бы одно окно. Необходимо предусмотретьсистему искусственной вытяжной вентиляции.

Если в сутки расходуется более трех баллонов жидкогохлора, то при,хлораторной или вблизи нее на территории станции устраиваютдежурный склад баллонов, рассчитанный на хранение трехсуточного запаса хлора.Должна быть обеспечена возможность подогревания баллонов на складе переддоставкой их в хлораторную.

Хлорирование воды хлорной известью. Использование хлорнойизвести, активным компонентом которой является гипохлорит кальция Са(ОС1)г,может быть допущено лишь на станциях малой (до 3 тыс. м3/сутки)производительности.

Техническая хлоряая известь содержит   25—30%    активногохлора.

В результате введения в воду хлорной извести, как и привведении в нее хлора, получаются хлорноватистая кислота НОС1 и гипохлорит-ныеионы ОС1~. Для приготовления раствора хлорной извести применяют установку,аналогичную установке, в которой производится приготовление растворакоагулянта. В состав ее входят баки, куда засыпают хлорную известь идобавляют воду. Известковое молоко поступает в рабочие баки, гдеприготовляется раствор концентрацией до 1—2%. При приготовлении раствора онперемешивается механическими мешалками. Из рабочих баков хлорная вода черездозировочные устройства вводится в дезинфицируемую воду.