|
Значительное увеличение времени работы угольной загрузки в условиях предварительной обработки воды окислителями было доказано рядом опытов. Так при фильтрации воды, в которую был введен фенол в количестве 4 мг/л, через слой активного угля (марки АГ-3) высотой 40 см со скоростью 6 м/ч время защитного действия угля составило 20 ч, а при хлорировании воды дозами 6 мг/л в тех же условиях фильтрации даже после 220 ч работы фенол или хлорфенол в фильтрате не обнаруживались. Аналогичные результаты получены при очистке воды от гуминовых веществ, обуславливающих цветность воды, и при удалении запахов из воды.
Интересно отметить, что предварительная обработка воды хлором не повлияла на эффект удаления и кинематику сорбции хлорного сульфанола. Значительное увеличение времени защитного действия угольной загрузки (с 50 до 200 ч) было достигнуто только в том случае, когда вместо хлорирования было предварительное озонирование воды. Полученные результаты могут быть объяснены тем, что хлорный сульфонол не взаимодействует с хлором, но способен окисляться озоном, превращаясь, по-видимому, в лучше сорбируемые углем вещества.
Таким образом, при практическом использовании окислительно-сорбционного метода необходимо уделять внимание также выбору типа окислителя. Если в воде содержаться в больших количествах трудноокисляемые загрязнения, целесообразно применять более сильнодействующие окислители, например озон. Несмотря на большую стоимость озона, суммарная стоимость обработки воды может быть даже ниже вследствие уменьшения затрат на активный уголь (благодаря уменьшению доз порошкообразного угля или увеличению продолжительности использования гранулированного угля).
При применении окислительно-сорбционного метода наиболее целесообразно использовать уголь не в порошкообразном виде, а в гранулированном в качестве загрузки фильтров. В этом случае обеспечивается наибольшая санитарная надежность обработки воды, поскольку угольный фильтр является постоянно действующим барьером по отношению к загрязнениям воды. Доза окислителя ориентировочно может быть выбрана исходя из величины поглощения водой данного окислителя.В практических условиях эта доза должна быть уточнена по результатам очистки воды на угольном фильтре.
Практическое применение угольных фильтров требует рассмотрения вопросов их конструирования и расчета.
Специфичность активного угля как материала для загрузки фильтров заключается в значительно меньшей плотности его зерен по сравнению с такими традиционными фильтрующим материалом, как речной (кварцевый) песок. Поэтому для угольных фильтров неприменима воздушная промывка, а для восстановления фильтрационной способности может быть использован только восходящий поток воды. Другие особенности угля как загрузочного материала не должны оказыватьсущественного влияния на конструкцию угольных фильтров.
Таким образом, в целом конструкцию угольных фильтров можно принимать такой же, как и для осветлительных фильтров с водяной промывкой. При этом все элементы фильтра, за исключением загрузки, можно рассчитывать и конструировать примерно также, как и осветлительных фильтрах.
Для расчета фильтров как осветлительных сооружений может быть использован метод, предложенный проф. Минцем. Этот метод позволяет определить такие важнейшие показатели работы фильтра, как время достижения предельных потерь напора в фильтрующей загрузке tн , а также время до момента ухудшения качества фильтрата tз .
За рубежом на водопроводах Европы в основном применяются технологии, включающие 4 или 5 ступеней очистки: отстаисание в наливных прудах и горизонтальных отстойниках, многоступенчатое фильтрование, дегазация, сорбция на углях с добавлением озона, хлора и других окислителей. В качестве реагентов используют щелочи, кремнекислоту, коагулянты, флокулянты, известь.
При периодическом появлении в водоисточниках микроконцентраций токсичных примесей антропогенного характера предпочтительнее и более экономичной представляется технология, основанная на использовании новых комбинированных водоочистных сооружений, позволяющих эффективно удалять водоросли, обеспечивать хорошее хлопьеобразование и осуществлять процессы озонирования и углевания непосредственно в фильтре новой конструкции. Последний позволяет рационально использовать порошковый уголь в толще неоднородной загрузки второй ступени фильтра при прохождении через неё обработанной озоном воды. Это фильтры с загрузкой первой степени дробленным пенопластом и, второй- цеолитом.
В последние годы в практике водоочистки нахадят всё большее применение плавающие загрузки из недробленных и дробленных вспененых гранул полистирола, позволяющий интенсифицировать процесс задержания примесей воды на поверхности зёрен и в толще загрузки, сокращать расходы промывных вод и объём осадков, упрощать конструкцию дренажных систем, совмещать в одном сооружении несколько технологических приёмов очистки воды. С целью получения более дешевого фильтрующего материала с улучшенными фильтрационными свойствами разработаны способы получения и установка для приготовления плавающей загрузки из отходов пенопласта. Установленно, что по своим характеристикам загрузки из дробленного пенопласта превосходят освоенные ранее фильтрующие материалы из дробленного и недробленного вспененного пенополистерола .
|
