При использовании поверхностных вод в качестве источника водоснабжения процесс их очистки включает три этапа: осветление, обесцвечивание, обеззараживание [ 1, 2 ].
При водоснабжении из подземных источников бывает необходимо производить умягчение, обезжелезивание и обеззараживание воды.
Осветления и обесцвечивания не требуется, так как подземные воды обычно не содержат взвешенных и коллоидных веществ.
Осветление и обесцвечивание воды. Для удаления из воды взвешенных и коллоидных (гуминовых) веществ используют два основных технологических процесса: отстаивание и фильтрование.
При отстаивании воды в отстойниках взвешенные вещества осаждаются на дно отстойника и периодически удаляются в сток.
Осаждение взвешенных веществ в отстойниках происходит под действием силы тяжести. Скорость осаждения взвеси в основном зависит от размеров и плотности осаждающихся частиц.
Для осаждения тонкодисперсной взвеси в отстойниках требуется длительное время. Поэтому процесс отстаивания в основном используется для выделения из воды наиболее крупных, тяжелых и быстро осаждающих фракций взвеси, а мелкие частицы, не выпавшие в осадок в отстойниках, удаляются из воды при ее последующем фильтровании.
При фильтровании воды через загрузку частицы взвеси задерживаются на ее поверхности и в порах.
В качестве фильтрующей загрузки чаще используется песок или другая пористая загрузка Процесс фильтрования применяется для окончательного осветления и обесцвечивания воды до требуемой степени.
Для ускорения процесса отстаивания и повышения эффекта осветления
и обесцвечивания воды используют специальную обработку воды – коагулирование.
Сущность коагулирования состоит в том, что в обрабатываемую воду добавляют химические реагенты – коагулянты, которые вызывают процесс укрупнения взвешенных и коллоидных частиц вследствие их взаимного слипания, что приводит к ускорению выпадения их в осадок.
В качестве коагулянтов чаще всего применяют сернокислый алюминий Аl2 (SO4)3 и хлорное железо FeCl3. Дозы коагулянта принимают в зависимости от мутности и цветности воды в пределах 25…130 мг/л.
На водоочистных станциях находят применение и другие химические реагенты, например, активированный силикат натрия Na2SiO3, алюминат натрия NaAlO2, полиакриламид ППА.
Добавление этих химических реагентов в воду даже в весьма малых дозах значительно ускоряет процесс коагуляции и повышает эффект действия коагулянтов.