Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Глубокое обесцвечивание и обессоливание воды

Водопроводная вода подогревается в теплообменнике и подается на осветлительный фильтр с двухслойной загрузкой (кварцевый песок и антрацит). В линию подачи воды на расстоянии от фильтра, превышающем 50 диаметров трубопровода, насосом-дозатором непрерывно подается раствор коагулянта — сульфат алюминия. Хлопьеобразование происходит в водяной «подушке» осветлительного фильтра. На установке малой производительности в качестве последнего служил Н-катионитовый фильтр, имеющий высокую цилиндрическую часть, тем самым и большую камеру хлопьеобразования. Укрупнение хлопьев должно продолжаться не менее 12—15 мин. Осветлительный фильтр с двухслойной загрузкой осветляет за один рабочий период 50—70 объемов воды на 1 объем насадки. Так, фильтр диаметром 1000 мм (площадь фильтрации 0,78 м2) при высоте загрузки 1000 мм очищает 40—50 м3 коагулированной воды при дозе коагулянта 30—35 мг/л. Перманганатная окисляемость осветленной воды составляет 50—60% исходной.

Вода, осветленная на механическоом фильтре, поступает затем на Н-катионитовый фильтр, а из него на декарбонизатор. Освобожденная от большей части диоксида углерода Н-катионированная вода после декарбонизатора подается насосом на фильтр с макропористым сорбентом (анионитом ИА-1р), затем на фильтр со слабоосновным анионитом (АН-31) и далее — в емкость некондиционной обессоленной воды. При изучении сорбции гумусовых веществ сорбентом ИА-1р показано, что он обладает повышенной емкостью и лучшей кинетикой при работе в солевой форме и в кислой среде.

В процессе коагуляции и последующего осветления вода практически нацело освобождается от гуминовых кислот, а в ней остаются хорошо растворимые фульво-кислоты. Как показали расчеты, при исходном содержании фульвокислот 8—10 мг/л и работе до до проскока 0,8—-1,0 мг/л по фульвокислотам, на фильтре с сорбентом ИА-1р очищается 170—200 объемов воды, отнесенных к 1 объему загрузки фильтра (приведенные объемы). Если критерием очистки избрать сорбцию 50% органических веществ, оставшихся после осветления и выраженных в перманганатной окисляемости, на фильтре с сорбентом ИА-1р очищается 500—600 приведенных объемов осветленной воды. Для определения проскока можно использовать метод перманганатной окисляемости, но точнее и быстрее проскок устанавливается по оптической плотности, определенной с помощью спектрофотометра. В описываемой схеме обесцвечивания и обессоливания озерной (речной) воды приготовление регенерирующих растворов и отмывка загрузки всех фильтров, кроме механических и катионитового, проводится Н-катионированной водой. Преимущества ее использования очевидны: при незначительной потере емкости сорбентов расход воды на отмывку и, следовательно, время отмывки значительно сокращаются.

На описываемой установке минеральные ионы сорбируются в соответствии с восстановленной при регенерации емкостью ионитов и составом исходной и декарбонизированной Н-катионированной воды.

Следует отметить, что определенной емкостью по органическим веществам обладают и аниониты I и II ступеней обессоливания. Это позволяет следующим образом распределить нагрузку по этапам очистки воды от органических веществ:

  • прямоточная коагуляция — от 40 до 50% исходного содержания;
  • сорбция на ионите ИА-1р — от 50 до 60% оставшегося после прямоточной коагуляции;
  • сорбция на анионите АН-31 — от 30 до 40% оставшегося после сорбента ИА-1р;
  • сорбция на фильтре смешанного действия — от 20 до 30% оставшегося после предыдущего фильтра.
В результате очистки от органических веществ на указанной установке при исходной окисляемости до 10 мг 02/л (содержание фульвокислот 12—14 мг/л) получается высокоомная вода. Описанная установка более десяти лет эксплуатируется на одном из заводов, где из озерной воды получают высоомную воду окисляемостью менее 1 мг О2/л.

При окисляемости исходной воды 4—5 мг O2/л можно отказаться от коагуляционной очистки и использовать только сорбент ИА-1р. Рабочий период фильтра определяется при этом заданной глубиной очистки воды от органических веществ.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики