VI. МЕТОДЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЛХС В ПРОЦЕССЕ ВОДОПОДГОТОВКИ

1. Предварительная очистка воды от взвешенных веществ

При использовании поверхностных источников водоснабжения, содержащих повышенные концентрации взвешенных веществ или планктон, целесообразно проводить предварительную очистку воды с помощью метода подруслового забора воды (инфильтрация), а также применяя пневмозавесу или микрофильтрацию.

Инфильтрация. Использование водоприемников инфильтрационного типа позволяет почти полностью освободить исходную речную воду от взвешенных веществ, понижает ее цветность и бактериальное загрязнение. При этом концентрация образующихся ЛХС в процессе дальнейшей обработки воды уменьшается на 20-40 %.

Проектирование, расчет и оборудование подруслового водозабора проводится согласно указаниям СНиП 2.04.02-84 и справочника проектировщика [1].

Пневмозавеса условно отделяет акваторию водозаборов от основного речного потока. Водовоздушная смесь увлекает за собой взвешенные примеси, планктон, эмульгированные нефтепродукты и другие вещества. В результате применения пневмозавесы мутность воды уменьшается на 10-17 %, концентрация взвешенных веществ и планктона - на 30-50 %, а органического азота - на 6-11 %.

Пневмозавеса рекомендуется для повседневного применения на водозаборах, забирающих воду из поверхностных водоисточников, и может применяться периодически - во время массового развития планктона, увеличения взвешенных веществ.

Техническая документация на устройство и монтаж пневмозавесы и инструкция на эксплуатацию разработаны НИКТИ ГХ.

Микрофильтрация является эффективным приемом для задержания взвешенных и плавающих частиц (до 25-35 %), в том числе органического происхождения, главным образом фито- и зоопланктона. Так, на микрофильтрах задерживается от 45 до 75 % диатомовых и от 60 до 95 % сине-зеленых водорослей. Зоопланктон удаляется из воды полностью.

С целью уменьшения образования ЛХС микрофильтрацию необходимо проводить до хлорирования воды. Расчет микрофильтров и параметров их работы осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84.

2. Изменение режима хлорирования воды

В настоящее время на действующих водопроводных станциях предварительное хлорирование часто осуществляется весьма высокими дозами хлора с целью борьбы с планктоном, снижения цветности воды, интенсификации процессов коагуляции и т.п. При этом хлор иногда вводится в отдаленных от водоочистных сооружений точках (ковши, каналы и т.д.). На многих водопроводных станциях хлор вводится только на этапе предварительного хлорирования, доза хлора в этом случае достигает 15-20 мг/л. Такие режимы хлорирования создают наиболее благоприятные условия для образования ЛХС вследствие длительного контакта присутствующих в воде органических веществ с высокими концентрациями хлора.



Для предотвращения образования ЛХС в процессе водоподготовки необходимо изменить режим предварительного хлорирования воды, при этом концентрацию ЛХС в питьевой воде можно уменьшить на 15-30 % в зависимости от применяемого приема.

Так, при выборе дозы хлора следует руководствоваться только соображениями дезинфекции воды. Доза предварительного хлорирования не должна превышать 1-2 мг/л.

При высокой хлорпоглощаемости воды следует проводить дробное хлорирование, в этом случае расчетная доза хлора вводится не сразу, а небольшими порциями (частично перед сооружениями I ступени очистки воды, частично перед фильтрами).

Дробное хлорирование целесообразно применять также при транспортировании неочищенной воды на значительные расстояния. Разовая доза хлора при дробном хлорировании не должна превышать 1-1,5 мг/л.

С целью сокращения времени контакта неочищенной воды с хлором предварительное обеззараживание воды следует проводить непосредственно на очистных сооружениях. Для этого хлор подается в воду после барабанных сеток или микрофильтров на входы воды в смеситель или после воздухоотделительной камеры.

Для оперативного регулирования процесса хлорирования воды и эффективного использования хлора необходимо иметь коммуникации для транспортирования хлора в водозаборные сооружения, в водоприемные колодцы 1 подъема, в смесители, трубопроводы осветленной и фильтрованной воды, в резервуары чистой воды.



Кроме того, для профилактики биологического и бактериального обрастания сооружений (периодическая промывка отстойников и фильтров хлорированной водой) можно применять передвижные, хлораторные установки.

Чтобы исключить возможность образования хлорорганических соединений при приготовлении хлорной воды, в хлораторных должна использоваться только очищенная вода из хозяйственно-питьевого водопровода.

3. Очистка воды от растворенных органических веществ до хлорирования

Органические вещества, присутствующие в исходной воде, являются основными источниками образования ЛХС в процессе водоподготовки. Предварительная очистка воды от растворенных и коллоидных органических загрязнений до хлорирования, уменьшает концентрацию ЛХС в питьевой воде на 10-80 % в зависимости от глубины их удаления.

Предварительная очистка воды коагуляцией. Частичная очистка воды от органических загрязнений коагулированием и осветлением (хлор при этом вводится в обрабатываемую воду после I ступени очистки воды) позволяет уменьшить концентрацию ЛХС в питьевой воде на 25-30 %.

При проведении полной предварительной очистки воды, включающей коагулирование, осветление и фильтрование, концентрация органических веществ уменьшается на 40-60 %, соответственно, уменьшается концентрация ЛХС, образующихся при последующем хлорировании.

С целью максимального удаления органических веществ необходимо интенсифицировать процессы очистки воды (применять флокулянты, тонкослойные модули в отстойных сооружениях и осветителях со взвешенным осадком, новые фильтрующие материалы и др.).

При использовании технологии очистки воды без предварительного хлорирования следует обращать внимание на выполнение требований ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством» в отношении времени контакта воды с хлором при ее обеззараживании, а также на санитарное состояние сооружений, проводя периодическую дезинфекцию в соответствии с работами [3, 4].

Необходимо также регулярно удалять осадок из сооружений I ступени очистки воды.

Сорбционная очистка воды. Применение порошкообразного активированного угля (ПАУ) для очистки воды уменьшает образование ЛХС на 10-40 %. Эффективность удаления органических веществ из воды зависит от природы органических соединений и в основном от дозы ПАУ, которая может изменяться в широких пределах (от 3 до 20 мг/л и более).

Обрабатывать воду ПАУ следует до ее хлорирования и в соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.02-84.

Применение сорбционных фильтров с загрузкой из гранулированных активированных углей без предварительного хлорирования воды позволяет удалить из воды до 90 % растворенных органических веществ и соответственно уменьшить образование ЛХС в процессе водоподготовки. С целью повышения эффективности сорбционных фильтров по отношению к органическим веществам их следует располагать в технологической схеме очистки воды после этапов коагуляционной обработки и осветления воды, т.е. после фильтров или контактных осветлителей.

Предварительная обработка воды окислителями (озон, перманганат калия, ультрафиолетовое облучение и др.) увеличивает межрегенерационный период работы фильтров.

4. Использование для обеззараживания воды различных окислителей

В тех случаях, когда отказаться от предварительного хлорирования воды нельзя (источник водоснабжения характеризуется высоким содержанием бактериальных загрязнений или хлор применяется как окислитель для очистки воды от органических веществ природного и антропогенного происхождения), хлор целесообразно заменить такими окислителями, как озон или перманганат калия. Кроме того, для обеззараживания воды можно использовать связанный хлор в виде хлораминов.

Озонирование. Озон - сильный окислитель и применяемся в технологии водоподготовки для обеззараживания воды, а также для окисления органических веществ.

Для предотвращения образования ЛХС озон следует применять вместо хлора на стадии предварительной обработки воды. Озон обладает более сильным бактерицидным действием, он убивает не только различные патогенные бактерии, но и вирусы. Озон разрушает часть органических загрязнений - предшественников ЛХС, улучшает коагулирование воды.

Доза озона, необходимая для обеззараживания воды, определяется опытным путем и обычно не превышает 3-5 мг/л. При использовании озона для окисления органических веществ доза его может возрасти до 10 мг/л и более.

Применяя озон в технологии водоподготовки, следует учитывать, что он неустойчив и быстро разлагается в воде. Кроме того, в результате деструкции органических загрязнений снижается бактериальная стабильность воды по санитарно-показательным и сапрофитным микроорганизмам. Поэтому в случае использовании озона для предварительного обеззараживании воды вместо хлора необходимо контролировать санитарное состояние очистных сооружений и периодически проводить их дезинфекцию в соответствии с документами [3, 4].

Для обеспечения надежного обеззараживания очищенной воды и пролонгирования дезинфицирующего действия реагентов в водопроводной сети окончательное обеззараживание воды следует проводить хлором.

При совместном использовании озона и хлора, озонирование должно предшествовать хлорированию, так как озон, подвергая деструкции органические загрязнения, уменьшает их способность к взаимодействию с хлором, предотвращает образование ЛХС. При этом существенно уменьшается доза хлора, необходимая для обеззараживания воды. Концентрация ЛХС в питьевой воде уменьшается на 50-90 %.

Предварительное окисление воды перманганатом калия. Перманганат калия является эффективным бактерицидным реагентом, что позволяет применить его вместо хлора. Он также улучшает органолептические показатели воды, подвергает деструкции органические вещества - предшественники ЛХС и снижает потенциал образования ЛХС при дальнейшей обработке воды хлором.

Доза перманганата калия зависит от качества исходной воды и изменяется в пределах от 2 до 10 мг/л.

Обеззараживание воды связанным хлором. При использовании связанного хлора (хлораминов) для обеззараживания воды концентрация образующихся ЛХС уменьшается на 60-80 %. Максимальный эффект достигается при условии, если весь хлор находится в воде в виде хлораминов, что достигается при определенном соотношении аммиака и хлора. В идеальных условиях это соотношение составляет 1:3 - 1:4. Для природных вод требуемое соотношение зависит от качества исходной воды и устанавливается экспериментально в каждом конкретном случае.

Необходимо регулярно проводить анализ на содержание в воде свободного остаточного хлора. Отсутствие его гарантирует содержание хлороформа в питьевой воде на безопасном уровне (менее 60 мкг/л) (рис. 3). При этом на 30-40 % уменьшается доза хлора, необходимая для обеззараживания воды.

При обеззараживании воды связанным хлором аммонизацию следует проводить до хлорирования или в крайнем случае одновременно с хлорированием.

Преаммонизацию целесообразно применять при транспортировании хлорированной неочищенной воды на большие расстояния с целью пролонгирования обеззараживающего действия хлора и уменьшения образования в воде ЛХС.

Рис. 3. Изменение концентрации ЛХС с зависимости от содержания в воде остаточного связанного и свободного хлора

а - концентрация остаточного хлора; б - концентрация образующихся ЛХС


3050390062950362.html
3050522985919815.html
    PR.RU™