26. Виды хлорирования. Озонирование воды. Олигодинамия.

Виды хлорирования:

1. Нормальное (если вода забирается из надежных водоисточников и вода имеет хорошие физико-химич. показатели). Доза остат. Хлора 0,3-0,5 мг/л.

2. Кратковременное и прериодическоет(вводят большие дозы хлора и хлорируют 3-30мин с интервалами и несколько раз). Хлорируют фильтры, резервуары, вводимые в эксплуатацию участки водопроводной сети.

3. Перехлорирование – добавляют большие дозы хлора: 1-10 мг/л, устраняют запахи, цвет, привкус.

4. Дехлорирование – удаление из воды избыточного хлора. В воду добавляют кислород, сульфиты, аммиак, SO₂.

5. Постхлорирование – после всех видов снова хлорируют.

Комбинированные методы хлорирования:

Хлорирование с манганированием, хлор серебряный, хлор медный. Комбинир. Методы исп-т при обеззараживании больших объёмов воды.

Олигодинамия – обеззараживание воды ионами серебра и меди. Ионы меди добавляют медный купорос, соли серебра. Они убивают патогенные микроорганизмы, кишечную палочку, улучшается цветность, вкус, привкус воды.

Озонирование воды.

2O₂↔2O₃ – Q

Озон обладает сильными бактерицидными свойствами. Имеет высокий окислительный потенциал, легко проходит через клеточную оболочку микроорганизмов и т.д. Окисляет органические и минеральные в-ва. ПДК_азона 0,1 мг на 1 м³воздуха. Доза вводимого азона в воздух сост. 0,5-4мг/л (зависит от типа воды).

Недостатки процесса озонирования: большие затраты электроэнергии, усиливает процесс коррозии.

27.Удаление из воды Fe, Mn, h2SiO3

Универсальных методов очистки воды от Fe не сущ., а выбор опр-х методов зависит от результатов хим. анализа. При анализе уст-т : 1.в какой форме нах-сяFe(минер-я FeSO₄(2), Fe(HCO₃)₂, Fe₂(SO₄)₃Fe(OH)₃- гидрозоль, гуматы железа и орган.форма).

2.примеси воды,

3.уст-т требуемую эф-ть очистки воды, вода для питья 0,3-0,5 мг/л, для крошения для производства лекарств, пищевая.

В хим. лабор. Производят пробное обезжелезивание. Исп-т методы фильтрации с реагентами-окислителями. А если в воде сод-ся только гуматы железа, то треб-сянеск-ко способов обезжелез-я.

Способы обезж-я: физич-е, реагентные, аэриров-е, озониров-е, хлорир-е, известков-е, катионир-е, коагулиров-е, фильтрование(окисл-е).

Физико-хим. процессы: окислит-восстан-е, ионный обмен, образ-е осадков, коллоидов, абсорбция, адсорбция, хемосорбция, седиментация(осаждение нераств-х частиц).

Схема аэрации воды: воду насыщ-т О₂. Процесс протекает быстро, если рН=7,5, конц-я железа общего 10 мг /л, а если 2-валентной формы-70%. Процесс обезжилез-я мешает повышения кисл-ть, CO₂ агрессивная, H₂S много, высокая окисл-ть. Сод-яFe(2+) окисл-ся до Fe(3+) и в виде осадка Fe(OH)₃ оседают на дно фильтра, устран-ся форма железа. При аэрации прот-т гидролиз Fe(HCO₃)₂+ 2H₂OFe(OH)₂+2H₂CO₃

4Fe²⁺(OH)₂+O₂+2H₂O4 Fe³⁺(OH)₃(бурый ос-к).

Технолог-я схема

Н₂Оаэрация О₂возд.отстаив-е осаждениефильтр-е через песч-й фильтр.

Если в ПВ сод-ся устойчивые формы гуматы, то О₂возд. не может окислить и треб-ся более сильные окисл-ли.

Технол-я схема:

Н₂Оаэрация О₂возд.отстаив-е осаждениефильтр-е

Известков-е, коагулир-е

К воде доб-т известковое молоко Са(ОН)₂ и удал-сяFeSO₄.

FeSO₄ + Са(ОН)₂ =Fe(OH)₂+CaSO₄.

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O4Fe(OH)₃(бурыйос-к).

Al₂(SO₄)₃, AlCl₃, FeCl₃, FeSO₄.

FeCl₃+(AlCl₃+NaOH)- смеш. коагул-т.

Алюминий образ-т коллоид, где гранула несёт отриц-й заряд, а Fe –полож-й. Примеси ПВ имеют отриц-й заряд.FeCl₃Fe³⁺+3Cl^-, NaAlO₂Na⁺+AlO₂^-

Строение гидрозоля

mFe(OH)₃∙nFe³⁺ ∙3(n-x)Cl^-∙yH₂O^3x+ 3x∙Cl^-∙zH₂O⁰

Строение гидрозоля Al

[(Al(OH)₃)_m∙nAlO₂^-(n-x)Na⁺∙yH₂O]^x-∙xNa⁺∙zH₂O}^-

Т. о. образ-ся гидрозоли с зарядом+и – и протекает совместная коагуляция.

Техн-я схема:

H₂Oаэриров-тизвестков-е Ca(OH)₂коагулир-е соли Al, Fe.отстаив-ефильтрац-я.

Фильтр-е через фильтры

-“чёрный песок”, взвеш-й фильтр.

-фильтр-е через кварцевый песок.

1.чёрный песок: фильтр зап-т песком ср крупности и проп-т р-р 2-5% KMnO₄. Образ-сяMnO₄ песок становится чёрным, бурым или исп-т прир. минерал-пиролюзит.

2.взвеш. фильтр, готовят высокодисперсную суспензию

CaCO₃ +(AlCl₃+NaOH)

100в.ч.16в.ч.

FeSO₄+ CaCO₃FeCO₃+CaSO₄

FeCO₃+2H₂O=Fe(OH)₂ + H₂CO₃

4Fe(OH)₂ +O₂ + 2H₂O 4Fe(OH)₃

4FeSO₄+ O₂ +6 H₂O+4CaCO₃4Fe(OH)₃ + 4CaSO₄+4CO₂

AlCl₃ образ-т гидрозоль, Fe(OH)₂ - образ-т коллоид.

Техн-я схема:

H₂Oаэриров-тхлорир-ефильтр-е через взвеш-е фильтротстаив-ефильтрац-я через песч. фильтр.

Метод катионного обмена

Исп-т катионид Са²⁺R₂, удал-ся 3-х валентная форма Fe.

Fe₂(SO₄)₃+ 3Са²⁺R₂2FeR₃+3CaSO₄

Fe₂SO₄ +CaR^2-FeR+ CaSO₄

Техн-ясхема:

H₂Oаэриров-тхлорир-екатионир-еотстаив-ефильтрац-я через песч. фильтр.

Доза ост-гоFe 0,1-0,5мг/л .

Mn в ПВ нах-ся в виде Mn²⁺, MnCl₂, MnSO₄, MnOH⁺, MnOHCl.

Удал-еMn²⁺ из воды осущ-ся в виде

Mn(OH⁺)₄ и MnO₂.

Техн-я схема:

H₂Oаэриров-тхлорир-еокисл-екоагулир-еотстаив-ефильтрац-я через песч. фильтр.

Хим. процессы прот-т с большой скоростью, если рН=8,5 и кат-р,О₂- окисл-ль.

Техн-я схема:

H₂Oаэриров-тизвестков-е”чёрн. песок” MnO₂отстаив-ефильтрац-я через песч. фильтр.

Воду аэрируют О₂возд.+ Ca(OH)₂ и фильтр-т через “чёрный песок” при этом MnO₂ок-сякисл-м воздуха и обр-т ок-ль

MnO₂+0,5O₂+ Ca(OH)₂CaMnO₄

CaMnO₄+MnCl₂2MnO₂+CaCl₂.

Обескремнивание воды

Кремний в прир. воде нах-ся виде Na₂SiO₃, NaHSiO₃, H₂SiO₃ золь. Сод-е в воде Siсост-т 1-50 мл гр/л. Обескремнивание необходимо: если вода для производства лекарств, целлюлозы, питания паровых котлов.

Методы удаления Si:

Реагентный-исп-т известкование воды, содово-известковый метод. При этом происходит умягчение воды, удаляется Si в виде KSiO₃, MgSiO₃(удаляется Fe, Mn). Процесс протекает более эффективно, если исп-ть избытки реагентов.

Фильтрац-й- воду пропускают через взвешан. фильтр.

CaCO₃ +(AlCl₃+NaOH)

100в.ч.16в.ч.

Исп-т фильтрование через зернистый песок. Подкисление воды:

Na₂SiO₃+2HClH₂SiO₃+2NaCl

Образ-ся гидрофильный гидрозоль.

Ионно-обменный-исп-т метод ионирования воды:HSiO₃^-, 2R⁺OH^-, R⁺Cl^-, Na₂SiO₃+ RClRCl+ R₂SiO₃+2NaCl.Глубокое удаление кремния.

Коагулирование-исп-т соли-коагулянты:

FeSO₄∙7H₂O(железный купорос), Fe₂(SO₄)₃∙18 H₂O(cульфатFe-3), Al₂(SO₄)∙24H₂O, FeCl₃∙6 H₂O, Fe(OH)₃. Удаляется Fe, Si, Mn.