Filtrazione di purificazione di acqua potabile

Purificazione dell'acqua potabile

La purificazione dell'acqua potabile è il rilascio di sostanze sospese e la riduzione del colore in conformità con i requisiti igienici per la qualità dell'acqua potabile. La rimozione della torbidità e la riduzione del colore (chiarificazione) dell'acqua si ottiene sistemandola in speciali pozzetti. Tuttavia, particelle molto piccole di materia sospesa e composti umici non cadono fuori dall'acqua, anche dopo un assestamento prolungato. Per aumentare l'efficienza della chiarificazione, l'acqua viene trattata con reagenti chimici speciali - coagulanti, il più delle volte sali di metalli trivalenti. Le particelle di coagulante, interagendo con solidi sospesi e composti umici, li legano in scaglie, che si depositano rapidamente sul fondo del colono. Recentemente, i cosiddetti flocculanti vengono aggiunti per accelerare il processo di coagulazione. Nella maggior parte dei casi, i composti altamente molecolari , come la poliacrilammide, sono usati come occulant. Per la chiarificazione finale, l'acqua viene fatta passare attraverso filtri lenti o lenti. Durante il filtraggio lento, l'acqua passa attraverso lo strato filtrante di sabbia ad una velocità di 0,1-0,3 m / ora, e come risultato della sospensione di sostanze sospese, larve e uova di elminti, così come una quantità significativa di batteri, un cosiddetto film biologico si forma nello strato superiore di sabbia, promuove l'efficienza di filtrazione. I filtri lenti possono funzionare senza precedente coagulazione dell'acqua e sono utilizzati nelle piccole condutture idriche, principalmente nelle zone rurali. Attraverso filtri rapidi, l'acqua viene filtrata a una velocità di 5-8 m / h, e uno strato di fiocchi di coagulante si forma nello strato superiore di sabbia, che migliora la filtrazione.

Vengono inoltre utilizzati nuovi e migliorati design del filtro delle prestazioni: a doppio strato, in cui lo strato filtrante è costituito da sabbia e antracite triturata, a doppio flusso, in cui l'acqua viene alimentata dall'alto e dal basso e viene scaricata attraverso i tubi dallo spessore dello strato filtrante, in cui soluzione di acqua e coagulante e che sostituiscono i pozzetti e i filtri. In questo tipo di strutture, la coagulazione e la ritenzione di scaglie di coagulante e particelle sospese si verificano nello spessore dello strato filtrante.

Dopo la coagulazione, la sedimentazione e la filtrazione, l'acqua diventa trasparente e incolore, la sua contaminazione batterica diminuisce sostanzialmente. La disinfezione finale dell'acqua - la rimozione di agenti patogeni da esso - viene effettuata mediante clorazione, ozonizzazione, esposizione a battericidi ultravioletti, ultrasuoni ad alta intensità, onde radio ultracorte, radiazioni radioattive utilizzando le proprietà battericide di argento , rame, ecc. La clorurazione dell'acqua potabile viene effettuata utilizzando gas cloro , cloro calce , cloramina , pantocidio , biossido di cloro, ecc. Il cloro , penetrando nei microrganismi, distrugge il loro enzima sistema Con la semplice clorurazione dell'acqua chiarificata, la dose è determinata dall'assorbimento di cloro (in media 0,5-1 mg / l). Per un effetto più affidabile, se l'acqua è molto sporca, viene eseguita una doppia clorurazione - prima e dopo il trattamento dell'acqua. Se ci sono sostanze nell'acqua che possono dare un odore sgradevole e sapore dopo la clorazione, l'ammoniaca o sali di ammonio sono pre-aggiunti all'acqua. Quando l'acqua viene clorata da grandi dosi di cloro (5-10 volte più grandi della convenzionale clorazione), la successiva declorazione viene effettuata con mezzi fisici (filtri con carbone attivo) o con mezzi chimici (tiosolfato di sodio, anidride solforosa , solfato di sodio, ecc.). L'acqua viene ozonizzata con l'ausilio di dispositivi speciali - ozonizzatori, dai quali l'aria arricchita con ozono (O 3 ) entra nell'acqua e si mescola con essa. In acqua, 0 3un atomo di ossigeno e crea un alto potenziale di ossidazione. Questo metodo è utilizzato per l'approvvigionamento idrico centralizzato. La disinfezione dell'acqua potabile con raggi ultravioletti, ultrasuoni, ecc. Viene eseguita con l'ausilio di attrezzature speciali.

Se è necessario rimuovere il ferro in eccesso dall'acqua, viene deirizzato spruzzando acqua su apposite strutture per aerarlo e ossidare il ferro ferrico su ferrico e quindi filtrarlo per ritardarlo. L'eliminazione di sapori e odori d'acqua (deodorizzazione) viene effettuata filtrando l'acqua attraverso il carbone attivo, elaborando con grandi dosi di cloro, ozonizzazione, ecc.

Con elevata durezza dell'acqua, è ammorbidito. A casa, l'addolcimento si ottiene facendo bollire l'acqua, in cui precipitano i sali di calcio e di magnesio.

Viene utilizzato il sistema comunale di approvvigionamento idrico per l'addolcimento del metodo soda-lime. Il metodo più avanzato di addolcimento dell'acqua lo sta filtrando attraverso i cosiddetti filtri a scambio ionico, in cui lo strato filtrante è un materiale che ha la proprietà di scambiare gli ioni in essi contenuti per gli ioni di sale disciolti nell'acqua.

Nel controllo sanitario del trattamento delle acque, i campioni vengono prelevati nel corso del processo tecnologico: al posto di presa d'acqua da una fonte d'acqua, dopo pozzetti, filtri e serbatoi, nonché da linee d'acqua. I campioni vengono prelevati dal personale infermieristico secondo le istruzioni speciali esistenti. La depurazione dell'acqua sul campo viene effettuata principalmente ai fini della sua disinfezione e decontaminazione. La neutralizzazione dell'acqua potabile ha lo scopo di rimuovere sostanze tossiche e veleni dall'acqua o trasformarle in composti meno tossici. L'acqua da neutralizzare viene filtrata attraverso carbone attivo preparato speciale (carboferrogel), l'acqua viene clorata con grandi dosi di cloro attivo (ad esempio per rimuovere il gas mostato dall'acqua). Ogni agente o gruppo di agenti in acqua è neutralizzato da una tecnologia speciale. La neutralizzazione dei composti dell'arsenico è ottenuta mediante la loro ossidazione e trasformazione in composti insolubili.

Sarin, soman sono neutralizzati aggiungendo all'acqua in cui si trovano, 5 mg / l di carbonato di sodio per 1 mg / l di queste sostanze nell'acqua. Dopo l'aggiunta di carbonato di sodio, l'acqua viene agitata a fondo per 1 ora, dopodiché viene neutralizzata. Stazioni di filtraggio per automobili, filtri tessuto-carbone, filtri universali indossabili e impianti di desalinizzazione mobili sono utilizzati per la purificazione dell'acqua sul campo. Vedi anche Approvvigionamento idrico .

Depurazione delle acque (potabile) - migliorare la composizione e le proprietà dell'acqua naturale al fine di portarla in conformità con i requisiti dello standard statale (GOST) sulla qualità dell'acqua potabile.

La depurazione dell'acqua delle fonti di superficie viene effettuata negli impianti di depurazione dell'acqua: pozzetti, filtri; in essi si verifica la chiarificazione dell'acqua, spesso in combinazione con lo sbiancamento o la deodorizzazione.

La chiarificazione dell'acqua - il suo rilascio da sostanze sospese di vari gradi di dispersione. La rimozione di particelle grandi si ottiene sedimentando in pozzetti, in cui l'acqua si muove a bassa velocità. Secondo la direzione del movimento dell'acqua, le fosse settiche si distinguono orizzontalmente e verticalmente. L'acqua delle fosse settiche viene inviata a filtri caricati con sabbia fine di fiume. L'acqua chiarificata passa attraverso la sabbia e viene scaricata mediante il filtro di drenaggio situato nella parte inferiore dei serbatoi dell'acqua pulita.

A causa del film formato sulla superficie della sabbia dalla sospensione minerale e colloidale, i filtri intrappolano la più piccola feccia, le uova di elminto e fino al 99% dei batteri. Il processo delineato di semplice chiarificazione richiede da 8 a 24 ore di fango e una velocità di filtrazione molto bassa - fino a 0,1 m / ora, che limita fortemente le prestazioni degli impianti di trattamento. Installazioni di questo tipo vengono utilizzate solo su piccole condotte idriche (rurali).

Sulle grandi condotte idriche, per eliminare la cromaticità delle acque superficiali, solitamente causate da sostanze umide colloidali, si utilizza la chiarificazione con coagulazione preliminare secondo lo schema seguente: coagulazione → sedimentazione → filtrazione. I coagulanti (solfato di alluminio, solfato ferroso, ecc.), Aggiunti all'acqua in alcune dosi, si formano in essi idrossidi sotto forma di scaglie, che sono rapidamente precipitati in vasche di sedimentazione, portando con sé sospensioni fini e sostanze umiche. Tuttavia, un livello sufficiente di chiarificazione e sbiancamento dell'acqua si ottiene dopo essere stato filtrato su filtri veloci. Questi filtri si distinguono per una maggiore granulometria della sabbia, una velocità di filtrazione notevolmente maggiore - 5 m / he più. Con questo metodo di purificazione dell'acqua, il grado e l'affidabilità della ritenzione dei batteri è inferiore (non più del 90%); pertanto, l'acqua chiarificata in questo modo richiede una disinfezione obbligatoria (vedere Disinfezione dell'acqua potabile).

circuito di chiarificazione
Fig. 1. Schema del chiarificatore: 1 - acqua chiarificata; 2 - camera di reazione del tipo a vortice; 3 - zona di sedimento sospeso; 4 - fornitura di acqua non trattata; 5 - rilascio di sedimenti; 6 - sigillante per liquami.

Negli ultimi anni, invece delle consuete vasche di sedimentazione verticale, si utilizzano vasche di sedimentazione con sedimento sospeso, uno strato di 2-2,5 m appositamente accumulato sul fondo della vasca di sedimentazione: l'acqua che entra nella vasca di sedimentazione passa attraverso questo strato, che svolge il ruolo di una sorta di filtro che ritarda la sospensione, creando così condizioni di maggiore contatto dell'acqua con la superficie dei fiocchi di coagulante. Di conseguenza, l'effetto della chiarificazione dell'acqua e dello scolorimento aumenta (Fig. 1).

Invece dei soliti filtri rapidi, vengono spesso utilizzati i filtri dell'Accademia delle Public Utilities con il loro nome. KD Pamfilova (AKH), ​​in cui l'acqua viene fornita dall'alto e dal basso, e i tubi di drenaggio per il drenaggio dell'acqua filtrata si trovano nello spessore della sabbia al confine tra il terzo superiore e medio dello strato filtrante. La filtrazione simultanea dall'alto verso il basso e dal basso verso l'alto attraverso uno strato di ghiaia grossolana e sabbia aumenta la capacità di trattenimento dello sporco del filtro di oltre 2 volte, consentendo di aumentare la velocità di filtrazione a 12 m / ora.

Per relativamente poche acque superficiali inquinate, viene spesso usato uno schema di chiarificazione dell'acqua senza sedimentazione: coagulazione → filtrazione. Il processo di coagulazione - la formazione di scaglie e il loro ritardo insieme alle sospensioni dell'acqua sorbed - si verifica più velocemente nel filtro grazie alle migliori condizioni di contatto. Questi filtri sono chiamati chiarificatori di contatti (Fig. 2); Sono economici nella costruzione, ma richiedono un funzionamento abile e attento.


circuito di chiarificazione dei contatti
Fig. 2. Schema di chiarificatore di contatto: 1 - fornitura di acqua di lavaggio; 2 - fornitura di acqua di fiume; 3 - caricamento granulare; 4 - drenaggio, acqua chiarificata; 5 - una tasca di raccolta; 6 - acqua di lavaggio; 7 - magazzino.

L'uso frequente di bacini idrici come fonti d'acqua causa la necessità di ricorrere all'eliminazione dell'odore dell'acqua, che si forma a seguito di processi idrobiologici, specialmente quando i corpi idrici sono inquinati dalle acque reflue. La più efficace deodorizzazione dell'acqua è ottenuta dall'ossidazione dell'odore: sostanze nel processo di disinfezione dell'acqua (ozono, biossido di cloro). Il processo di assorbimento è praticamente il più accessibile: il processo di deodorizzazione mediante carbone di legna, cioè l'introduzione di determinate dosi di carbone attivo in polvere nell'acqua.

La depurazione delle acque sotterranee, di norma, ha come obiettivo il miglioramento delle loro proprietà organolettiche (trasparenza, gusto), la riduzione della durezza dell'acqua o l'eliminazione delle sostanze nocive per la salute dall'acqua. Ciò è ottenuto mediante deferrizzazione dell'acqua (aerazione seguita dalla rimozione di scaglie di idrossido di ferro mediante sedimentazione e filtrazione), dissalazione o addolcimento, acqua, ovvero riducendo la composizione o i sali di durezza (vedi desalinizzazione Veda) o defluenzando trattando l'acqua con solfato di alluminio o filtrando attraverso materiali di scambio ionico - scambiatori di anioni.

La scelta del concetto, dei metodi e dei tipi più razionali di strutture e attrezzature per la depurazione dell'acqua nella rete idrica deve essere effettuata tenendo conto della qualità dell'acqua della fonte di approvvigionamento idrico, dei requisiti igienici per la qualità dell'acqua potabile prevista dallo standard, nonché della semplicità e affidabilità operativa. Vedi anche Acqua, Approvvigionamento idrico.