I nesten alle industrigrener og nasjonaløkonomien er spørsmålet om vannrensing og vannbehandling veldig akutt. Vannrensing i bedriften er hovedoppgaven for ledelsen av ethvert selskap. I dag inneholder vannet som brukes av bedriften til egne behov en ganske stor mengde skadelige mekaniske og organiske urenheter, salter av tungmetaller, i tillegg har det økt hardhet, det er en fremmed lukt og smak, og utilstrekkelig gjennomsiktighet. Moderne filtre som brukes i industrien er ganske teknologisk komplekse og høyytelsessystemer som kan brukes til å effektivt rense vann fra kalsium, andre metaller, og som består i å fjerne mekaniske og organiske urenheter. I tillegg er det ved hjelp av slike filtre mulig å gjennomføre finere vannrensing.

Siden sammensetningen av vannet som brukes og mengden av skadelige stoffer i det ikke er det samme overalt, kan en integrert tilnærming til vannrensing og vannbehandling variere i ulike virksomheter. For å fjerne de vanligste stoffene fra vann inkluderer vannbehandling ved bedriften følgende metoder: vanndesinfeksjon, fjerning av jern, klorering og deklorering, fjerning av mekaniske urenheter, mykning, adsorpsjon, klaring, kondisjonering og mye mer.

Før du installerer en ny på bedriften, så vel som når du reparerer eller oppgraderer en gammel, er det viktig å rådføre seg med erfarne spesialister. Oppgaven til slike spesialister er å utføre ingeniør- og designarbeid for å utvikle vannbehandlings- og vannrensesystemer for virksomheter av enhver kompleksitet. Slikt arbeid inkluderer - utforming av teknologiske ordninger for vannrensing, beregning og valg av nødvendig utstyr, tekniske egenskaper til utstyr, industrielle filtre, kjemikalier, automatisering av alle mekanismer. I tillegg er miljøvern en svært viktig komponent. Det er bemerkelsesverdig at moderne industrielle filtre for tiden tillater å løse nesten alle problemer som kan oppstå i prosessen med vannbehandling og vannrensing i en bedrift.

Avløpsrensing av industribedrifter er også av stor betydning. I tilfelle det ikke utføres en grundig behandling av avløpsvann brukt av bedrifter, kan de forårsake uopprettelig skade på miljøet, som allerede har vært ganske forurenset de siste årene. Siden kravene til kvaliteten på vannrensing over tid stadig øker, er installasjon av industrielle filtre i industrien ganske enkelt nødvendig. I tillegg stiller miljøvernsamfunn ganske strenge krav til forvaltningen av industribedrifter når det gjelder å beskytte naturen.

De enkleste ordningene som vannrensing ved bedriften er basert på er mekanisk rensing, biokjemisk og fysisk-kjemisk.

Det skal sies at hver av disse metodene er best brukt til å rense vann fra visse forurensninger, derfor, før du velger en eller annen renseteknologi, er det nødvendig å utføre en grundig analyse av vannet.

Mekanisk inkluderer i de fleste tilfeller flere måter vann behandles på. Hovedmetodene er sedimentering og filtrering. Det er verdt å si at sedimentering er en veldig langsom prosess der vannrensing skjer på grunn av tyngdekraften. Denne metoden krever ganske store volumtanker der renseprosessen finner sted. Utfellingsprosessen kan akselereres ved hjelp av koagulanter. Koagulanter virker på forurensninger på en slik måte at de fester seg sammen, og øker dermed vekten og avsetningshastigheten betydelig.

Filtreringsprosessen består i å føre vann gjennom filterelementene. Denne metoden lar deg øke hastigheten på vannrensing betydelig. For ytterligere å fremskynde prosessen er det også mulig å bruke koagulanter.

Vann fra brønner og naturlige kilder har en rekke oppløste komponenter og suspensjoner. For å få en væske som kan brukes i industrien, til husholdningsformål og til drikking, må den være skikkelig renset. Moderne metoder for vannrensing er svært forskjellige. De er delt inn i flere grupper etter karakteren av de pågående prosessene. Ved hjelp av metoder lages enheter som gir optimal rengjøring. Denne prosessen krever en integrert tilnærming, så flere egnede metoder brukes samtidig.

Ris. 1 Noen vannbehandlingsmetoder

De fysiske metodene er basert på de respektive fysiske prosessene som påvirker vannet og de tilstedeværende forurensningene. Vanligvis brukes slike metoder for å eliminere uløselige, store inneslutninger. Noen ganger påvirker de også oppløste stoffer og biologiske gjenstander. De viktigste fysiske rensemetodene er koking, bunnfelling, filtrering og ultrafiolett behandling.

Koking

I prosessen med å koke vann blir utsatt for høy temperatur. Som et resultat av slik eksponering elimineres mikroorganismer, noen oppløste salter utfelles og danner skala. Ved langvarig koking kan mer stabile stoffer, som klorforbindelser, brytes ned. Metoden er enkel og optimal for husholdningsbruk, men renser kun relativt små mengder vann.

bosetting

I dette tilfellet brukes effekten av naturlig tyngdekraft på relativt store mekaniske inneslutninger. Under påvirkning av sin egen tyngdekraft synker de til bunnen av tanken og danner et lag med sediment. Utfør vannavsetning i spesielle bunnfellingstanker. Disse tankene er utstyrt med enheter for å samle og fjerne det resulterende sedimentet.

Filtrering

Når vann passerer gjennom et materiale med porer eller andre hull, holdes noen av forurensningene tilbake. Partikler som er større enn porene eller celler forblir på overflaten. I henhold til graden av rensing skilles grov og finfiltrering. Ved grovrengjøring holdes kun store partikler tilbake. Den fine prosessen beholder inneslutninger som bare er noen få mikron store.

UV behandling

Bruken av ultrafiolett stråling gjør det mulig å eliminere biologiske forurensninger. Lyset i dette spekteret påvirker de grunnleggende molekylene, noe som fører til mikroorganismers død. Man bør huske på at vann behandles med ultrafiolett lys, som er renset for suspensjon, dvs. vann er forbehandlet. Solide inneslutninger skaper en skygge som beskytter bakterier mot ultrafiolett lys.

Kjemiske metoder for vannbehandling

Kjemiske metoder for vannrensing er basert på oksidasjons-reduksjon og nøytraliseringsreaksjoner. Som et resultat av interaksjonen av spesielle reagenser med forurensninger, oppstår en reaksjon, hvis resultat er et uløselig bunnfall, dekomponering til gassformige komponenter eller utseendet til ufarlige komponenter.

Nøytralisering

Anvendelsen av denne metoden sikrer eliminering av et surt eller alkalisk miljø og tilnærming av dens indikatorer til nøytral. Reagenser tilsettes vann med en viss surhetsindeks, noe som sikrer dannelsen av et surt eller alkalisk miljø. For å nøytralisere det sure miljøet brukes alkaliske forbindelser: soda, natriumhydroksid og noen andre. For å eliminere det alkaliske miljøet, er løsninger av visse syrer eller oksider av karbon, svovel og nitrogen valgt. Sistnevnte, når de er oppløst i vann, danner svake syrer. Nøytraliseringsreaksjoner er vanligvis kjemiske metoder for behandling av avløpsvann. Når du tilbereder drikkevann fra naturlige kilder, er det ikke nødvendig med en endring i reaksjonen, den er i utgangspunktet nær nøytral.

Oksidasjons- og reduksjonsprosesser

Oksidasjon er mest brukt i vannbehandling. I prosessen med reaksjon med oksidasjonsmidler omdannes forurensende forbindelser til ufarlige komponenter. De kan være faste, gassformige eller løselige. Klorforbindelser, ozon og noen andre stoffer virker som sterke oksidasjonsmidler.

Vannrensing ved fysiske og kjemiske metoder

Vannrensemetoder som tilhører denne gruppen inkluderer både fysiske og kjemiske metoder for eksponering. De er svært forskjellige og bidrar til å fjerne en betydelig del av forurensningene.

Flotasjon

I prosessen med vannrensing ved flotasjon føres en gass, slik som luft, gjennom væsken. Det dannes bobler, på overflaten som hydrofobe partikler av forurensninger fester seg. Bobler stiger til overflaten og danner skum. Dette laget av forurensende skum fjernes enkelt. I tillegg kan reagenser brukes til å øke hydrofobiteten eller for å binde og forstørre partikler av forurensninger.

Sorpsjon

Rensing av vann ved sorpsjon er basert på selektiv retensjon av stoffer. Oftest brukes adsorpsjon når retensjon oppstår på overflaten av sorbenten. Sorpsjon er fysisk og kjemisk. I det første tilfellet brukes kreftene til intermolekylær interaksjon, og i det andre kjemiske bindinger. Aktivert karbon, silikagel, zeolitt og andre brukes vanligvis som sorbenter. Noen typer adsorbenter kan gjenvinnes, mens andre kastes etter forurensning.

Utdrag

Ekstraksjonsprosessen utføres med et løsemiddel som ikke blander seg godt med vann, men som er bedre til å løse opp forurensninger. Ved kontakt med væsken som skal renses, passerer forurensningene inn i løsningsmidlet og konsentreres i det. På denne måten fjernes organiske syrer og fenoler fra vannet.

Ionebyttemetoden brukes hovedsakelig for å fjerne hardhetssalter fra vann. I noen tilfeller brukes det til å eliminere oppløst jern. Prosessen består i utveksling av ioner med honning, vann og et spesielt materiale. Spesielle syntetiske ionebytterharpikser fungerer som et slikt materiale. Denne metoden for vannrensing har blitt utbredt ikke bare i industrien, men også i hverdagen. Nå vil det ikke være vanskelig å kjøpe et filter som har en ionebytterpatron.

En annen måte å rense drikkevann på er omvendt osmose. Rengjøring krever en spesiell membran med svært fine porer. Bare små molekyler passerer gjennom porene. Forurensningene er større enn vannmolekyler og passerer derfor ikke gjennom membranen. Slik filtrering utføres under trykk. Den resulterende løsningen av forurensninger kastes.

Metoder som brukes i husholdningsfiltre

Alle disse metodene brukes til å rense væsker, inkludert avløpsvann. Men i de fleste tilfeller er folk interessert i hvordan man renser vann hjemme til mat og husholdningsformål. Vannrensing hjemme innebærer ikke bruk av alle disse metodene. Bare en del av dem er implementert i moderne enheter. Det er mulig å rense springvann uten filter. Denne metoden koker. Imidlertid renses mye oftere vann med spesialiserte filtreringsenheter.

Filtrene involverer slike metoder for rensing av drikkevann som mekanisk filtrering, ionebytting, sorpsjon, omvendt osmose. Noen andre brukes noen ganger, men mye sjeldnere.

Alle disse moderne metodene for vannrensing er implementert i patronstrømningsfiltre. I slike enheter blir vann fra springen renset i flere trinn. I det første trinnet utføres mekanisk filtrering, deretter fjernes oppløste stoffer ved sorpsjons- og ionebyttermetoder, og til slutt kan vann føres gjennom en omvendt osmosemembran.

Hovedformålet med vannrensing er å frigjøre det fra suspenderte partikler for å forbedre dets fysiske egenskaper (gjennomsiktighet, farge, etc.). I praksis oppnås dette ved setning og koagulering.

Ved enkel bunnfelling holdes hovedsakelig store partikler tilbake, og små kolloidale partikler blir ikke utfelt. Prosessen med å sette vann varer i 4-8 timer eller mer. For å akselerere prosessen med sedimentering av suspensjon og øke effektiviteten, koaguleres vann.

For dette formålet tilsettes et kjemisk reagens til vannet - et koaguleringsmiddel, oftest aluminiumsulfat, som i vann reagerer med kalsium- og magnesiumbikarbonatsalter, noe som resulterer i dannelsen av aluminiumoksidhydrat, som utfelles i form av flak. De minste suspenderte partiklene fester seg til overflaten av koagulasjonsflakene og legger seg.

Koagulering akselererer kraftig sedimentering av suspenderte partikler, men noen små partikler gjenstår fortsatt. Derfor, etter bunnfelling og koagulering, er det nødvendig med ytterligere vannrensing - filtrering. Filtreringsprosessen består i å føre vann gjennom et fint porøst materiale (sand).

Det er langsomme og raske filtre. Raske filtre brukes for tiden. Filtreringshastigheten når 5-7 m/t. I disse filtrene passerer vann gjennom et filterlag (kvartselvesand) og et gruslag som støtter det, lagt på en perforert bunn. Det filtrerte vannet kommer inn i underdreneringsrommet og deretter gjennom rørledningen til rentvannstanken.

Med desentralisert vannforsyning kan bunnfelling, koagulering og filtrering av vann gjøres i fat eller andre tanker. Finmalt trekull eller elvesand brukes som filtermateriale.

Bruken av ulike rensemetoder gjør det mulig å oppnå vann frigjort fra suspenderte partikler, men slikt vann er ikke fullstendig frigjort fra mikroorganismer. Derfor er ytterligere behandling nødvendig - desinfeksjon. Til dette brukes oftest klorering, bestråling med ultrafiolette stråler og koking. Klorering av vann utføres med gassformig klor og en løsning av blekemiddel.

Gassformig klor brukes ved store vannverk, hvor klor lagres i sylindere under et trykk på 6-7 atm. På mindre stasjoner og med desentralisert vannforsyning brukes blekeløsning til desinfeksjon. Fersk blekemiddel inneholder 28-38 % aktivt klor. Klorkalk er et ustabilt stoff og ødelegges under lagring. Den skal oppbevares i lukkede fat på et kjølig, tørt og mørkt sted.

Effektiviteten av vanndesinfeksjon med blekemiddel avhenger av en rekke forhold:
1) forsiktig utslipp av vann fra turbiditet og suspensjon;
2) innføring av en tilstrekkelig mengde (dose) klor;
3) grundig rask blanding;
3 Hygiene med grunnleggende helse
4) tilstrekkelig eksponering av vann med klor (30 min - 2 timer);
5) kontrollere kvaliteten på klorering.

Ved klorering hydrolyseres kloret som kommer inn i vannet og hydrolyseproduktene virker bakteriedrepende på den mikrobielle cellen. For å være sikker på at mikrobene har blitt utsatt for klor, er det nødvendig å introdusere det i mengder som overstiger klorabsorpsjonen av vann (forskjellen mellom mengden klor som er tilsatt og gjenværende etter en viss eksponering). Klordosen anses som tilstrekkelig dersom det etter desinfeksjon av vann forblir 0,3-0,5 mg / l av det såkalte restkloret. I slike mengder påvirker ikke gjenværende klor de organoleptiske egenskapene til vannet og er ufarlig for kroppen.

Studier har vist at den bakteriedrepende effekten av klor er mest uttalt i løpet av de første 30 minuttene (avhengig av dose og temperatur). Om vinteren forlenges kontakten til 2 timer Kvalitetskontroll av klorering utføres ved å bestemme restklor i vann og bakteriologisk analyse.

Avhengig av størrelsen på den påførte dosen, skilles ordinær klorering, med hensyn til mengden klorabsorpsjon av vann, og reklorering, når vann behandles med store doser klor. Sistnevnte metode brukes ved klorering av vann som er sanitært mistenkelig. Overskuddet av gjenværende klor i dette tilfellet er assosiert med hyposulfitt. Overflødig klor fjernes (avklorering) ved å filtrere vannet gjennom aktivt kull. Videre, for å bestemme dosen av blekemiddel som kreves for klorering av brønnvannet, bestemmes vannvolumet. For å finne ut volumet av vann i brønnen, ved hjelp av et tau med en belastning på enden, bestemmer du høyden på vannsøylen, og deretter tverrsnittsarealet til tømmerhuset. Ved å multiplisere høyden på vannsøylen (i meter) i brønnen med tverrsnittsarealet (i kvadratmeter), finner de ut volumet av vann i brønnen (i kubikkmeter). Klordosen per 1 m 3 vann multipliseres med det oppnådde volumet.

For å bestemme dosen av klor for klorering utføres testklorering (ved metoden med tre glass). Du kan velge dosen av klor omtrentlig: for klart vann - 6 - 8 g per 1 m 3, for gjørmete vann - opptil 10-12 g per 1 m 3 (klorinnholdet i blekemiddel bør være minst 25-27%) . Etter å ha etablert den nødvendige mengden blekemiddelløsning, begynner de å klorere vannet i brønnen.

En ferdig tilberedt løsning av blekemiddel (1% eller 3-5%) helles i brønnen, vannet blandes grundig med en stang og får stå alene i 1-2 timer Etter 2 timer skal vannet ha en svak lukt av klor; hvis det ikke lukter klor, bør dosen økes. Hvis det er sterk lukt, avkloreres vannet.

Dekontaminering av enkeltlagre. For å desinfisere individuelle vannforsyninger, kan du bruke kokende, samt pantocide tabletter, som inkluderer kloramin. En pantocide-tablett inneholder 3 mg aktivt klor. Hvis vannet er klart, løses en tablett i en kolbe (700 ml), og hvis vannet er uklart, bør 2 tabletter tilsettes. Varigheten av kontakten er 30 minutter.

Oppfinnelsen angår reagensfremgangsmåter for behandling av grunnvann brukt til drikkevannsforsyning og er spesielt beregnet på vannrensing fra jern og mangan i deres felles nærvær. SUBSTANS: metode for rensing av drikkevann inkluderer suksessiv behandling av renset vann med kaliumpermanganat og hydrogenperoksyd, etterfulgt av filtrering på sandfiltre, hydrogenperoksyd tilføres i forholdet 1:3 til et overskudd av kaliumpermanganat, og forholdet mellom doser av kaliumpermanganat og hydrogenperoksid under vannbehandling er henholdsvis fra 15:1 til 6:1. I tillegg doseres kaliumpermanganat i overkant i forhold til dets støkiometriske mengde som kreves for oksidasjon av jernholdig jern og mangan. Metoden gir en økning i graden av rensing av drikkevann fra jern og mangan i deres felles tilstedeværelse, inkludert kolloidale former av forbindelser av disse metallene, under forhold med lave temperaturer, lav alkalitet og redusert vannhardhet. 2 z.p.f.

Oppfinnelsen angår reagensbehandling av grunnvann brukt til drikkevannsforsyning, og spesielt er fremgangsmåten designet for å rense grunnvann fra jern og mangan i deres felles nærvær ved lave temperaturer, lav alkalitet og vannhardhet.

Som kjent (G.I.Nikoladze. "Improving the quality of groundwater", M., Stroyizdat, 1987), rensing av grunnvann fra jern og mangan ved en temperatur på det behandlede vannet > 4 ... 5 C, alkalitet og hardhet av mer enn 2 mg-ekvivalenter / l gir ingen vanskeligheter, og når det utsettes for oksiderende reagenser, som for eksempel er kaliumpermanganat i kjente teknologier, fortsetter det i normal modus: toverdige jern- og manganioner oksideres til henholdsvis de treverdige og tetravalente tilstandene, og danner vannuløselige reaksjonsprodukter. Denne prosessen er beskrevet av følgende reaksjonsligninger:

3Fe2+ + MnO - 4 + 8H2O 3Fe (OH)3 + MnO (OH)2 + 5H+;

3Mn2+ + 2MnO - 4 + 3H2O 5MnO (OH)2 + 4H+.

Reaksjonsproduktene i form av suspenderte faste stoffer separeres vanligvis ved filtrering på sandfiltre.

Ved lave temperaturer, lav alkalitet og hardhet går disse prosessene sakte, og danner fint dispergerte reaksjonsprodukter som ikke kan holdes tilbake ved filtrering gjennom sand. Konsekvensen av dette er infiltrasjon av forurensninger i filtratet, det vil si at kvaliteten på det rensede vannet ikke oppfyller kravene.

En kjent metode for å rense grunnvann fra jern og mangan, som består i å dosere en løsning av kaliumpermanganat i rennende vann, etterfulgt av oppbevaring av reaksjonsprodukter på filtre (se "Designers Handbook. Vannforsyning til befolkede områder og industribedrifter", M. ., Stroyizdat, 1977, s. 192-193).

Denne metoden gjør det mulig å oppnå restkonsentrasjoner av jern og mangan, henholdsvis 0,3 og 0,1 mg/l. Dette oppfyller kravene i SanPiN 2.1.4.559-96 “Hygieniske krav til vannkvalitet i sentraliserte drikkevannsforsyningssystemer. Kvalitetskontroll".

Denne teknologien gir imidlertid ikke den nødvendige kvaliteten på renset vann for jern og mangan i deres felles tilstedeværelse ved lave temperaturer (mindre enn C), lav alkalitet (ikke mer enn 1,2 mg-eq/l) og lav vannhardhet (ikke mer) enn 1,0 mg-ekv/l).

En kjent metode for å rense vann fra jern, som består i å behandle vann med en løsning av hydrogenperoksid, etterfulgt av separering av reaksjonsproduktene (se f.eks. V.S. Alekseev et al. ”, 1981, nr. 6, s. 25 ).

Denne metoden lar deg oksidere jernholdig jern til en jernholdig tilstand og skille det fra vann.

2Fe2+ + H202 + 2H + 2Fe3+ + 2H20;

Fe3+ + 3H2O Fe (OH)3 + 3H+.

Men denne metoden gir vannrensing hvis det er en tilstrekkelig alkalisk reserve i den (alkaliniteten til vannet er ikke mindre enn 2 meq/l).

I tillegg tillater ikke denne metoden å rense vann fra mangan.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å øke graden av rensing av drikkevann fra jern og mangan i deres felles nærvær, inkludert kolloidale former av forbindelser av disse metallene, under forhold med lave temperaturer, alkalitet og hardhet.

Problemet løses ved at rensing av drikkevann, inkludert behandling med kaliumpermanganat og påfølgende filtrering, i tillegg inneholder behandling med hydrogenperoksid.

Et trekk ved metoden er at vannbehandlingen utføres sekvensielt, først med kaliumpermanganat, og deretter med hydrogenperoksid.

Et annet trekk ved metoden er at kaliumpermanganat doseres i overskudd i forhold til dets støkiometriske mengde som kreves for oksidasjon av toverdige jern- og manganioner, og hydrogenperoksid tilføres i forholdet 1:3 til et overskudd av kaliumpermanganat.

Et annet trekk ved metoden er at forholdet mellom doser av kaliumpermanganat og hydrogenperoksyd tilført til det behandlede vannet er fra henholdsvis 15:1 til 6:1.

Rensing av vann ved denne metoden utføres som følger.

Grunnvann som inneholder jernholdig og treverdig jern, samt mangan i konsentrasjoner på 5-30 MPC ved naturlig temperatur (1,5-2,5 C), alkalitet (ikke mer enn 1,2 mg-ekv/l) ​​og hardhet (ikke mer enn 1,0 mekv/l ) mates inn i det første blandekammeret - reaksjonen, før hvilken en løsning av kaliumpermanganat doseres inn i strømmen.

Det første blandekammeret er laget i form av en vertikal baffelblander.

Innføringen av en løsning av kaliumpermanganat i strømmen av renset vann utføres for eksempel gjennom et beslag montert i en rørledning foran det første blandekammeret.

Innmatingsanordningen for kaliumpermanganatløsning inneholder også en dispenser, laget for eksempel i form av en membranpumpe med en elektromagnetisk drift, og en forsyningstank for reagensløsningen. Deretter, etter det første blandekammeret, doseres en løsning av hydrogenperoksid i vannet. Deretter mates det rensede vannet inn i det andre blandingsreaksjonskammeret, hvor prosessen med å gjenopprette den overskytende mengden kaliumpermanganat finner sted.

Etter det andre blandekammeret føres det rensede vannet gjennom en tilbakefylling, for eksempel et sandfilter, hvoretter restkonsentrasjonene av jern og mangan i vannet bestemmes.

En av utførelsesformene av oppfinnelsen.

Grunnvann som inneholder jernholdig jern inntil 2,0 mg/l i kolloidal form, jernholdig jern inntil 2,5 mg/l, mangan 0,5 mg/l ved en temperatur på 2 C, alkalitet opp til 1,0 mekv./l og hardhet inntil 1,0 mg-ekv. /l føres gjennom strømmen til et renseanlegg som inneholder to blandekammer og utstyr for innføring av reagensløsninger i strømmen av renset vann.

Før det første blandekammeret doseres kaliumpermanganat i det rensede vannet i en dose på 5,0-7,0 g/m 3 .

Før det andre blandekammeret doseres hydrogenperoksid i den passerende strømmen i en dose på 0,3-0,8 g/m 3 .

Deretter blir det rensede vannet filtrert gjennom kjente sandfiltre.

Som et resultat av rensing oppnås vann med et totalt jerninnhold på ikke mer enn 0,2 mg/l, manganinnhold på ikke mer enn 0,1 mg/l. Jernholdig jern er fraværende. Fargen på renset vann er ikke mer enn 5 BCS (bikromat-koboltskala), turbiditet er ikke mer enn 0,5 mg/l, det er ingen lukt og smak.

En annen utførelsesform av oppfinnelsen er følgende.

Gjennom den beskrevne installasjonen føres underjordisk vann med innhold av jernholdig jern inntil 2,0 mg/l i kolloidal form, jernholdig jern inntil 2,5 mg/l, mangan 0,5 mg/l ved en temperatur på 1,8 C, hvor det doseres suksessivt. og blandet med det kaliumpermanganat i en dose på 6-8 g/m3 og hydrogenperoksyd i en dose på 0,5-1,0 g/m3. Vannet blir deretter filtrert gjennom sandfiltre.

Det filtrerte vannet inneholder totalt jern ikke mer enn 0,1 mg/l, jernholdig jern - ikke påvist, mangan ikke mer enn 0,05 mg/l. Fargen på det rensede vannet er ikke mer enn 3°BCS, turbiditeten er ikke mer enn 0,3 mg/l, det er ingen lukt eller smak.

Under prosessen med vannrensing oksiderer kaliumpermanganat jernholdig jern og jernholdig mangan.

En overskytende dose av kaliumpermanganat reduseres med hydrogenperoksid i henhold til ligningen

2KMnO4 + 3H2O2 2MnO (OH)2 + 3O2 + 2KOH.

Det resulterende mangandioksidhydratet - Mn(OH) 2 - er en kraftig sorbent-samutfeller og omdannes til en fast fase kolloidale former av oksidert jern og mangan, samt forbindelser som gir det rensede vannet farge, smak og lukt.

Oppfinnelsen gir en høy grad av rensing fra alle former for jern og mangan ved lave temperaturer, lav alkalitet og vannhardhet.

Krav

1. Fremgangsmåte for rensing av drikkevann, inkludert behandling med kaliumpermanganat og påfølgende filtrering, karakterisert ved at vannet i tillegg behandles med hydrogenperoksyd, og hydrogenperoksyd tilføres i forholdet 1:3 til et overskudd av kaliumpermanganat, og forholdet mellom doser av kaliumpermanganat og hydrogenperoksid under behandlingsvann er henholdsvis fra 15:1 til 6:1.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vannbehandlingen utføres sekvensielt, først med kaliumpermanganat og deretter med hydrogenperoksyd.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kaliumpermanganat doseres i overskudd i forhold til dets støkiometriske mengde nødvendig for oksidasjon av jernholdig jern og mangan.

Lignende patenter:

Oppfinnelsen angår kjemisk teknologi, spesielt anordninger for elektrokjemisk behandling av vann og vandige løsninger av klorider av alkali- og jordalkalimetaller, og kan brukes til å oppnå rengjørings- og desinfiseringsløsninger

KUNNSKAPS- OG VITENSKAPSDEPARTEMENTET

RUSSISK FØDERASJON

FEDERAL STATE BUDGET UTDANNINGSINSTITUTION FOR HØYERE PROFESJONELL UTDANNELSE

"IVANOVSK STATE UNIVERSITY" SHUY AVDELING AV IVGU

AVDELING FOR ØKOLOGI OG LIVSSIKKERHET

RAPPORT OM REGULERING OG REDUSERING AV FORURENSNING

Vannbehandling ved vannverk

Jeg har gjort jobben:

Grachev Evgeny Denisovich, 4. års student

1 gruppedagsavdeling

Fakultet for naturgeografi

Spesialitet-022000.62 Økologi og naturforvaltning

Vitenskapelig rådgiver:

Veterinærkandidat, førsteamanuensis

Kozlov Alexey Borisovich

Shuya 2014

Innledning……………………………………………………………………………….….….3 1. Drikkevann og metoder for rensing av det………………….. ……… ..……………………….fire

1.1. Fysiske metoder for vanndesinfeksjon……………………………….….4

1.2. Elektrokjemiske metoder for desinfeksjon…………………………..…..….7

1.3. Kjemiske desinfeksjonsmetoder……………………………………………….10

1.4 Elektrisk behandling…………………………………………………………………...142. Nye installasjoner for rensing av drikkevann ved elektrisk behandling..19

2.1. Innretning for rensing av drikkevann "Aqualon"……………………….19

2.2. Installasjoner for rensing av drikkevann "Vodoley-M"………………….22

2.3. Bruk av en pakke med parallelle løselige elektroder til rensing av drikkevann……………………………………………………….……………………….26

2.4. Beregning av elektrokoagulatoren…………………………………………………………30

Konklusjon………………………………………………………………………………………33

Liste over brukt litteratur……………………………………………………….35

Introduksjon

Alle levende ting i livet vårt er forbundet med vann. Menneskekroppen består av 65-70% vann. Kroppen til en voksen som veier 65 kg inneholder i gjennomsnitt opptil 40 liter vann. Når vi blir eldre, reduseres mengden vann i menneskekroppen. Til sammenligning, i kroppen til et 3 måneder gammelt foster - 95% vann, i et nyfødt barn - 75%, og i en alder av 95 forblir omtrent 25% av vannet i menneskekroppen.

Mange forfattere mener at en av årsakene til kroppens aldring er en reduksjon i cellenes evne til å binde mengden vann som er nødvendig for metabolismen, dvs. aldersrelatert dehydrering. Vann er hovedmediet der en rekke kjemiske reaksjoner og fysisk-kjemiske metabolske prosesser finner sted. Kroppen regulerer strengt vanninnholdet i hvert organ, hvert vev. Konstansen til det indre miljøet i kroppen, inkludert en viss mengde vann, er en av hovedbetingelsene for normalt liv. En person kan drikke store mengder vann og være ute av stand til å bremse den aldersrelaterte prosessen med vannreduksjon i kroppen.

Vannet som brukes av kroppen er kvalitativt forskjellig fra vanlig vann. Vanlig vann er forurenset som følge av menneskeskapte aktiviteter med ulike stoffer, nemlig: ioner av uorganiske forbindelser, de minste partikler av faste urenheter, organiske stoffer av naturlig og kunstig opprinnelse, mikroorganismer og deres metabolske produkter, oppløste gasser.

Metoder for desinfeksjon av drikkevann

Variasjonen av vanndesinfeksjonsmetoder er delt inn i fire grupper:

fysisk;

kjemisk;

elektrokjemiske;

elektrisk behandling

1. Drikkevann og metoder for rensing

1. Fysiske metoder for vanndesinfeksjon

Koking

Koking brukes til å ødelegge organisk materiale (virus, bakterier, mikroorganismer, etc.), fjerne klor og andre lavtemperaturgasser (radon, ammoniakk osv.). Koking hjelper til en viss grad å rense vannet, men denne prosessen har en rekke bivirkninger. Den første - ved koking endres strukturen til vannet, dvs. den blir "død" når oksygen fordamper. Jo mer vi koker vann, jo flere patogener dør i det, men jo mer blir det ubrukelig for menneskekroppen. For det andre, siden vann fordamper under koking, øker konsentrasjonen av salter i det. De avsettes på vannkokerens vegger i form av skala og kalk og kommer inn i menneskekroppen under det påfølgende forbruket av vann fra kjelen.

Som du vet har salter en tendens til å samle seg i kroppen, noe som fører til en rekke sykdommer, alt fra leddsykdommer, dannelse av nyrestein og forsteining (cirrhose) av leveren, og ender med arteriosklerose, hjerteinfarkt og mer. osv. I tillegg kan mange virus lett tåle kokende vann, siden det kreves mye høyere temperaturer for å drepe dem. Kokende vann fjerner kun klorgass. I laboratoriestudier er det bekreftet at det etter koking av springvann dannes ytterligere kloroform (forårsaker kreft), selv om vannet ble frigjort fra kloroform ved å spyle med en inert gass før koking.

Denne metoden krever betydelig energiforbruk og er mye brukt kun for individuelt vannforbruk.

UV behandling

Denne metoden er basert på evnen til ultrafiolett stråling med en viss bølgelengde til å ha en skadelig effekt på enzymsystemene til bakterier. Ultrafiolette stråler ødelegger ikke bare vegetative, men også sporeformer av bakterier, og endrer ikke de organoleptiske egenskapene til vann. Det er viktig å merke seg at siden UV-bestråling ikke danner giftige produkter, er det ingen øvre doseterskel. Ved å øke dosen av UV-stråling kan ønsket desinfeksjonsnivå nesten alltid oppnås.

Den bakteriedrepende effekten avhenger av intensiteten av stråling, avstand fra lampen, absorpsjon av stråling av mediet, gjennomsiktighet, farge, jerninnhold.

UV-stråling brukes til å desinfisere grunnvann med et jerninnhold på 0,3 mg/l og en turbiditet på 2 mg/l. Økning av fargen eller turbiditeten til vannet gir størst absorpsjon av UV-stråling, noe som kraftig reduserer den bakteriedrepende effekten.

Kvikksølvlamper laget av kvartssand brukes som strålingskilde.

Metoden krever ikke sofistikert utstyr og kan enkelt brukes i hushoi private hjem.

Til tross for alle fordelene med UV-desinfeksjonsmetoden sammenlignet med reagenset, er de viktigste ulempene:

Kildens følsomhet for svingninger i nettspenningen, som medfører bakterielle gjennombrudd;

Mangel på operasjonell kontroll over desinfeksjonseffekten;

Uegnet for desinfeksjon av gjørmete vann;

Fullstendig mangel på ettervirkning.

En faktor som reduserer effektiviteten til UV-desinfeksjonsenheter under langvarig drift er forurensning av kvartslampedeksler med avleiringer av organisk og mineralsk sammensetning. Store installasjoner er utstyrt med et automatisk rensesystem som utfører vask ved å sirkulere vann gjennom installasjonen med tilsetning av matsyrer. I andre tilfeller brukes mekanisk rengjøring.

Gammabestråling

De viktigste fordelene med denne metoden er:

forårsaker ikke endringer i de fysiske og kjemiske egenskapene til vann,

Forbedrer organoleptiske egenskaper,

Bryter ned syntetiske vaskemidler og dreper bakterier.

Ved en dose på 10 5 rem er den bakteriedrepende effekten 99 %.

Effekten avhenger av alder, fysisk tilstand og type avling, stråledose og miljø. Fullstendig sterilisering oppnås ved stråledoser på minst 1,2*10 6 -1,5*10 6 rem.

Kobolt og avfallsprodukter fra radioaktivt forfall, som strontium, cesium, brukes som strålingskilder.

Eksponering for ultralyd

Desinfeksjon av vann ved ultralyd er basert på dets evne til å forårsake kavitasjon - dannelse av hulrom som skaper en stor trykkforskjell, noe som fører til brudd på cellemembranen og død av bakteriecellen. Den bakteriedrepende effekten av ultralyd av forskjellige frekvenser er svært betydelig og avhenger av intensiteten av lydvibrasjoner. Vibrasjoner med en frekvens på 500-1000 kHz har den maksimale bakteriedrepende virkningen.

For tiden har denne metoden ennå ikke funnet tilstrekkelig anvendelse i vannrensesystemer, selv om den i medisin er mye brukt til desinfeksjon av instrumenter, etc. i såkalte ultralydrensere.

Ultrafiltrering

Ultrafiltreringssystemer er designet for å fjerne suspenderte partikler større enn 0,01 mikron, slik som: kolloidale urenheter, bakterier, virus, organiske makromolekyler fra vannet i kommunale og lokale vannforsyningsnettverk (artesiske brønner, brønner osv. - samt ved bruk av rensing). filtrerer vann fra jern).

Ultrafiltrering er en økonomisk, miljøvennlig og effektiv metode for vannrensing fra submikron mekaniske urenheter. Hovedarbeidselementet i moderne ultrafiltreringssystemer er de såkalte hule fibrene, hvis produksjonsteknologi gjør det mulig å oppnå en struktur med en porestørrelse på omtrent 0,01 mikron. Filterpapir, nitrocellulosefiltre, filtre i form av patroner brukes som filtermaterialer.

Ulempene med ultrafiltreringsmetoden inkluderer et smalt teknologisk område - det er nødvendig å opprettholde prosessforholdene nøyaktig (trykk, temperatur, løsningsmiddelsammensetning, etc.), en relativt kort membranlevetid fra 1 til 3 år på grunn av sedimentering i porene og på overflaten, noe som fører til tilstopping og forstyrrelse av membranstrukturen. I denne forbindelse er vannrensing fra for eksempel jern mye mer økonomisk. Ultrafiltrering brukes til forbehandling av overflatevann, sjøvann, biologisk rensing av kommunalt avløpsvann.