Оборудование обеззараживающих установок
Электролизные установки. Гипохлорит натрия NaOCl как источник активного хлора, равноценного по своей бактерицидной активности элементарному хлору, может быть получен на месте потребления из естественных хлоридных растворов — морской воды, минерализованных подземных вод, а также из искусственных растворов хлористого натрия (поваренной соли).
Принцип работы электролизных установок основан на разложении постоянным электрическим током хлоридных растворов, пропускаемых между электродами.
В установках большей производительности могут применяться аноды из графитных пластин или стержней, катодами служат корпуса ванн из нержавеющей стали. В комплекс установки, кроме электролизера, входят блок электропитания, склад соли, растворные и расходные баки рассола и хранения раствора гипохлорита.
В ряде случаев при наличии достаточного содержания хлоридов (не менее 20 мг/л) возможно применение прямого электролиза обрабатываемой жидкости с целью ее обеззараживания.
Установка «Поток» производительностью до 3,5 тыс. м3/сут предназначена для обеззараживания подземных вод, а производительностью до 800 м3/сут — открытых источников, установка «Каскад» производительностью до 100 м3/сут применяется на станциях биологической очистки сточных вод.
Электролизная установка «Поток» — напорная (давление до 600 кПа), аноды выполнены из титана с покрытием рутением, а титановые катоды собраны в пакеты. Вода проходит через пакеты электродов, находящиеся под напряжением 6—12 В, при этом происходит разложение имеющихся в ней хлоридов с выделением гипохлорита натрия, обладающего, как указано выше, бактерицидным действием. Режим работы установки подбирается исходя из количества остаточного хлора в обработанной воде.
Для периодической промывки аппарата от катодных отложений солей жесткости предусмотрен кислотный контур с бачком для 3%-ного раствора соляной кислоты и шестеренчатым насосом, установленным на общей раме с электролизером.
Установка «Каскад» безнапорная и может быть размещена в отводящем очищенную воду лотке. Кассета электродов аналогична таковой, применяемой в установке «Поток». Кислотный контур не предусмотрен, поэтому промывка кассеты осуществляется в отдельном бачке с раствором кислоты. Для предупреждения забивания электролизера активным илом и другими крупными частицами перед ним рекомендуется устанавливать сетку с размерами ячеек 2—3 мм.
В комплект электролизерных установок входит блок электропитания, преобразующий переменный ток напряжением 380 В в постоянный напряжением 6—12 В.
Озонаторные установки. Озон O3 обладает более высоким бактерицидным и окислительным действием, чем хлор. Озонирование, кроме обеззараживания, обеспечивает устранение из воды СПАВ, органических растворителей и красителей, фенолов, цианидов, нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов и других веществ.
Получают озон из атмосферного воздуха. На 1 кг озона требуется 50—60 м3 воздуха, предварительно осушенного и очищенного от механических примесей.
Обогащение воздуха озоном производится в трубчатых озонаторах в высоковольтном разряде коронного типа при напряжении 10 кВ. Зона такого разряда создается между двумя концентрическими электродами, разделенными стеклянным диэлектрическим барьером. Электродом высокого напряжения является металлизированная поверхность стеклянного диэлектрика, наружный электрод из нержавеющей стали заземляется. Подача воздуха и отвод озонсодержащей смеси осуществляются через патрубки. Блок электродов помещен в корпус, охлаждаемый водой через патрубки.
Комплекс установки состоит из следующих основных блоков: подготовки и транспортирования воздуха, электропитания озонаторов, камер (устройств) для смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой.
Бактерицидные установки. Одним из способов обеззараживания воды без применения каких-либо реагентов является облучение ее ультрафиолетовыми лучами, обладающими достаточно высоким бактерицидным воздействием на бактерии и микробы.
В качестве источника ультрафиолетовых лучей применяются ртутно-аргонные или ртутно-кварцевые лампы мощностью от 60 до 2500 Вт. В зависимости от места и способа размещения ламп бактерицидные установки могут быть безнапорными и напорными, с погруженными и непогруженными источниками излучения.
Напорная установка с погруженными источниками бактерицидного излучения имеет несколько отдельных секций с ртутно-кварцевыми лампами высокого давления. Корпус камеры состоит из двух отдельных половин литой конструкции, соединяемых стяжными болтами на резиновой прокладке. Интенсивное перемешивание воды внутри корпуса осуществляют шесть радиальных перегородок. Лампа помещается в центре камеры в кварцевом цилиндрическом футляре, заключенном в торцовые цоколи. Вода подается через патрубок. С торца камера закрыта крышкой со смотровым стеклом. Сверху размещено наблюдательное стекло, прижимаемое фланцем. Время от времени стекло лампы необходимо очищать от обрастания. В некоторых конструкциях предусматриваются специальные устройства (щетки), приводимые в движение потоком воды.
Бактерицидные установки большой производительности блокируются из нескольких секций, работающих последовательно.
Бактерицидные лампы могут устанавливаться над микрофильтрами для борьбы с биообрастанием.
Аммонизаторные установки. Аммонизация воды применяется с целью устранения и предупреждения образования хлорфенолышх запахов после обработки ее хлором, а также для удлинения бактерицидного влияния хлора. Для аммонизации воды может применяться сульфат аммония, но большее применение находит газообразный аммиак.
Аммиак на сооружения доставляется в сжиженном виде в стальных баллонах, окрашенных в желтый цвет. Хранение их на складах аналогично хранению хлорных баллонов, однако совместное их содержание недопустимо.
Дозирование газообразного аммиака производится через дозатор, по конструкции аналогичный хлоратору. В большинстве случаев для этой цели применяется хлоратор ЛОНИИ-100, при этом бронзовые детали и трубопроводы, соприкасающиеся с аммиаком, заменяются на стальные, так как аммиак вызывает коррозию бронзы. При смешении аммиака с водой образуется в большом количестве углекислый кальций.
Во избежание зарастания коммуникаций и оборудования применяется непосредственный ввод газообразного аммиака в обрабатываемую воду через специальную колонку, установленную на трубопроводе или непосредственно в резервуаре. Подвод газообразного аммиака по трубопроводу производится через душевую сетку, воды — через дырчатую трубку. Смешение аммиака с водой происходит в трубе высотой не менее 3 м.