Обеззараживание сточных вод

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

Обеззараживание хлором

После механической и биологической очистки на биофильтрах и в аэротенках в бытовых сточных водах остается до 10% бактерий, которые могут содержать патогенные формы. Поэтому перед спуском в водоем сточные воды подлежат обеззараживанию. Обеззараживание эффективно лишь при максимально возможном освобождении воды от взвешенных веществ. Почвенные методы биологической очистки обеспечивают высокий эффект удаления бактерий из сточных вод и специальных мероприятий по их обезвреживанию не требуют.

Обеззараживание сточных вод осуществляется преимущественно хлорированием. Для этого используются хлор и хлорсодержащие реагенты. В последние годы на малых очистных станциях все шире применяется хлорирование с использованием электрохимических методов. К числу перспективных относится озонирование, технология которого рассматривается во второй части курса.

Элементарный хлор представляет собой газ с плотностью, превышающей плотность воздуха в 2,45 раза. Его растворимость в воде, например, при 10 °С и атмосферном давлении составляет 8,65 г/л, при вакууме 0,028 МПа - 1 г/л; предельно допустимая концентрация хлора в воздухе помещений равна 0,0001 мг/л, смертельная доза - 0,3 мг/л.

Взаимодействие газообразного хлора с водой протекает по уравнению

Хлорноватистая кислота НСlО обладает высоким окислительным потенциалом и относится к числу наиболее сильных обеззараживающих агентов. При рН5 она распадается с выделением иона водорода и гипохлорит-иона ОСl(-), который также оказывает бактерицидное действие, но значительно меньше хлорноватистой кислоты. При рН = 7 ионизируется до 20% НСlО.

Сумму НСlО, ОСl и не успевшего гидролизоваться элементарного Сl принято называть активным хлором. Содержание активного хлора (НСlО + ОСl+Сl), образующегося при введении в воду 1 г элементарного хлора с учетом потерь хлора в воздух при смешении и в контактном резервуаре, составляет 0,7-0,75 г. Активный хлор окисляет цитоплазму клеток и нарушает деятельность ферментов.

Основой для технологических расчетов по обеззараживанию сточных вод является доза хлора. Она складывается из двух частей: хлоропоглощаемости и остаточного хлора. Хлоропоглощаемость определяется лабораторным путем на реальной сточной жидкости. Остаточный хлор устанавливается   органами санитарного надзора и не должен быть менее 1,5 мг/л. На стадии проектирования новых объектов расчетная доза активного хлора после механической очистки сточных вод принимается равной 10 г/м, после полной биологической очистки - 3 г/м, после неполной биологической очистки - 5 г/м. Хлорное хозяйство очистных станций должно обеспечивать возможность увеличения расчетной дозы хлора в 1,5 раза.

Потребителям хлор поставляется в сжиженном виде, перед дозированием его испаряют путем снижения давления.

Дозирование и введение хлора в воду, измерение расхода газа и приготовление хлорного раствора осуществляется в специальных аппаратах - хлораторах. Разработаны хлораторы раз личных типов, производительности и назначения. Наиболее распространенными отечественными хлораторами являются вакуумные хлораторы непрерывного действия. В них дозируемый газ находится под разрежением, что предотвращает его попадание в помещение. Устройство вакуумного хлоратора типа ЛОНИИ-СТО показано на рис.1. Эти хлораторы изготовляются на производительность до 12,8 кг/ч. На малых очистных станциях применяются хлораторы производительностью 0,08-2,05 кг/ч.

Рис.1. Вакуумный хлоратор:

1 - промежуточный баллон;

2 - фильтр;

3 - манометр высокого давления;

4 - редукционный клапан, понижающий давление газа;

5 - манометр низкого давления;

6 - измерительная диафрагма;

7 - регулирующий вентиль;

8 - смеситель;

9 - дифференциальный манометр (измеритель расхода);

10 - вентиль для включения и выключения хлоратора;

11 - эжектор