Очищення і знезараження води

Очищення води від домішок, тобто підготовка, складається з таких операцій: освітлення, знебарвлення, знезараження, зм’якшення, дегазація.

Освітлення і знебарвлення природної води провадиться з метою видалення з неї механічних домішок. Це досягається відстоюванням її в бетонованих резервуарах великої місткості (відстійниках) із наступним пропусканням через пісчані фільтри з зернистим фільтруючим прошарком. Для осадження колоїдних домішок у відстійники вводять коагу­лянти – сульфати заліза або алюмінію, в результаті чого вода знебарвлюється. Осадки видаляються з води при відстоюванні і фільтруванні.

Знезараження води – обов’язковий процес її очищення, що використовується для побутових потреб. Знищення хвороботворних мікробів і окислювання органічних домішок досягається хлоруванням – введенням газоподібного хлору, хлорного вапна, гіпохлориду кальцію, а також озонуванням і кип’ятінням. При обробці води хлором вода насичується його запахом, при озонуванні запах відсутній, що є перевагою даного методу. Вода знезаражується також обробкою іонами срібла і під впливом ультрафіолетових променів і ультразвукових коливань.

Для того, щоб після обробки у воді не залишався надлишок хлору, її дехлорують. При цьому надлишок хлору або хімічно зв’язується, або видаляється при пропусканні води через вугільні фільтри. Зм’якшення і знесолення води – основні процеси її підготов­ки. Видалення з води всіх солей (усіх катіонів і аніонів) називається знесоленням, але тільки солей кальцію і магнію – зм’якшенням. Повне знесолення води (дистиляція) застосовується порівняно рідко. Засоби зм’якшення води розділяються на фізичні, хімічні та фізико-хімічні.

До фізичних засобів належать – кип’ятіння, дистиляція і виморожування.

Дистильовану (цілком знесолену) воду одержують перегонкою на спеціальних дистиляційних установках.

Сутність хімічних методів зм’якшення полягає в зв’язуванні іонів кальцію і магнію за допомогою реагентів у нерозчинні осадки, що легко виводяться. Залежно від застосовуваних реагентів розрізняють засоби: а) вапняний – обробка гашеним вапном; б) содовий – діють кальцинованою содою; г) натровий – обробка їдким натром; д) фос-фатний – впливають тринатрійфосфатом.

Сутність іонообмінного (фізико-хімічного) засобу полягає у видаленні з води іонів кальцію і магнію за допомогою іонітів (іонообмінних солей), спроможних обмінювати свої іони на іони, що утримуються у воді.

Сучасним фізико-хімічним методом зм’якшення води є електрохімічний, зокрема електрокоагуляція, що провадиться в електролізерах із розчинними електродами.

Дегазація води – видалення з неї розчинених газів – здійснюється хімічним і фізичним засобами.

Фізичні засоби видалення газів полягають в аерації або нагріванні води у вакуумі.

Виробничі й побутові стічні води звичайно містять різноманітні органічні та неорганічні домішки, які при зливі у водойми забруднюють їх. Спуск промислових стічних вод у водойми провадиться відповідно до санітарних правил, якими визначене гранично припустиме утримання речовин у стічних водах.

Засоби очищення і знешкодження стічних вод підрозділяються на механічні, фізико-хімічні, хімічні та біологічні.

Механічні засоби очищення стічних вод від домішок полягають у їхньому відстоюванні і фільтруванні, зокрема, через полупроникаючі мембрани під тиском.

Фізико-хімічні методи засновані на застосуванні флотації, екстракції й адсорбції шкідливих домішок, відгонки їх із водяною парою. Різновидом фізико-хімічних методів є термічні, наприклад, випар води при нагріванні й спалюванні органічної частини сухого залишку.

Хімічні методи очищення стічних вод засновані на використанні окислювально-поновлюючих, електрохімічних процесів, реакцій нейтралізації і переводу шкідливих речовин у неактивну нешкідливу форму. Біологічний метод полягає у розкладанні й окислюванні шкід­ливих домішок за допомогою мікроорганізмів. Серед мікроорганізмів, що зустрічаються у грунті, найбільш численними є гриби, водорості й бактерії. Вони “атакують” органічні речовини, що утримуються у стічних водах, які являють собою прекрасне живильне середовище для мікробів, і розкладають вуглеводи, жири й інші з’єднання на двоокис вуглецю, воду і мінеральні солі. Розрізняють процеси біологічного очищення, що протікають у природних і штучно створених умовах, які здійснюються на спеціальних очисних станціях.