Флокулянты (анионо- и катионоактивные) их природа, св-ва и методы действия, выбор оптимальной дозы.

Для улучшения работы коагулянтов используют флокулянты – полимерные в-ва, имеющие на пов заряженные группировки. Использование флокулянтов спос образованию прочных быстрооседающих хлопьев, что ускоряет процесс обработки воды. Из неорганических флокулянтов чаще всего применяют активированный кремнезем (H₂SiO₃)₄. Р-ры кремниевой кислоты нестабильны, и поэтому их готовят непосредственно перед использованием. Из органичфлокулянтов наибольшее распростре в нашей стране получили полиакриламид (ПАА).

Проц флокуляции включает 3 стадии:

адсорбция примесей на флокулянте;

образование мостиковых структур;

оседание.ПАА – белое аморфное в-во, хорошо растворимое в воде, наличие карбоксильных групп обуславливает слабовыраженные анионные св-ва, амидная группа – катионные св-ва. Применение ПАА позволяет снизить применение дозы коагулянта в 2-3 раза, процесс осаждения ускоряется в 10-20 раз, эффективность резко падает в щелочной среде из-за гидролиза. ПАА без коаулянтов не работает. Активированная кремниевая кислота (АКК) – получают смешиванием жидкого стекла Na2SiO3 и HCl и выдерживают некоторое время. Адсорбирует положительно заряженные коллоидные частицы. Катионный флокулянт ВА-2 – высокомолекулярный водорастворимый полиэлектролит. Эффективен для примесей с отрицательным зарядом, образует трудно растворимые комплексы с гуминовыми кислотами и их соединениями и анионами поверхностно активными в-вами. Избыток флокулянта ВА-2 ухудшает очистку воды от взвеси.

Хлорирование: хлорир реагенты; механизм обеззараживающего действия, хлороёмкость воды в отсутствии и присутствии солевого аммиака.

Обеззараживание – это проц обработки воды для полного удаления патогенных и снижение общего количества микроорганизмов. Осущ как физич, так и химич методами. Оно считается эффективным, если в течение 30 дней превышения обнаружены менее чем в 85 % проб.Хлорирующие реагенты.

Хлор и хлорсодержащие в-ва применяются для обеззараж сточных вод, удаления запахов, уничтожения водорослей в охлаждающих установках. Хлор также предупреждает вспенивание жира и масла в ловушках, уничтожает личинки мух на биофильтрах, участвует в обезвреж ядовитых в-в.

Механизм бактерицидного действия хлора заключается в его взаимодействии с составными частями клетки микроорганизма (в 1-ю очередь с ферментами).

При выборе дезинфицирующего средства необходимо учитывать содержание в нём «активного» хлора. «Активным» наз количмолекул хлора, отвечающего за окислительные способности данного соединения отн-но йодида калия в кислой среде:

Наиболее распространённым методом обеззараживания является обработка сточных вод газообразным хлором или его кислородными соединениями (гипохлоритами кальция или натрия, хлорной известью или оксидом хлора).

Окислитсвойствами являются хлорноватистая кислота, содержание которой уменьш при увеличении рН, т.к. увелич содержание ионов Для неб количеств сточных вод используется хлорн известь с содерж активного хлора 25-35%. Хлорн известь – белый гигроскопичный порошок с характерным запахом. Под действием углекислого газа и влаги воздуха она разлагается:

В последние годы вместо хлорной извести стали использовать гипохлорит кальция, с содержанием активного хлора 50-60 %.Т.к. вещество взрывоопасно, недопустимо его загрязнение органическими веществами и маслами.

Диоксид хлора газ зеленовато-жёлтого цвета с резким запахом. более эффективен, чем хлор, но дорого стоит.

Для обеззараж воды в пылевых условиях и в локальных установках принимаются органические хлорамины. Гидролиз хлораминов происх медленнее, чем неорганич в-в, поэтому обеззараживающее действие сохраняется дольше.

Хлороёмкость (хлорпоглощаемость) воды – общее количество хлора, которое расходуется на взаимодействие с окисляющимися примесями.Обеззараж действие реагента определяет окислительным потенциалом и способностью взаимодействовать с клетками микроорганизмов. Также зависит от рН и темп воды.Хлороёмкость завт от наличия органических и неорганических примесей, темп, рН, наличия взв и колл примесей.Хлор активно взаимод с азотсодержащими примесями, аммиаком, соединениями железа 2-ухвалентного, активно сорбируется со взв вещ.Колич хлора, доб к воде, должно быть таким, чтобы после 30-минутного контакта с водой количество остаточного активного хлора было равно 9,5 мг/л.при концентрации активного хлора до 1 мг/л хлороёмкость пропорциональна времени контакта. При большей концентрации наблюдается логарифмическая зависимость.Хлороёмкость сильно повышается, если имеется солевой аммиак.

Колич хлора, необходимое для разрушения образовавшихся хлораминов, должно в 10-20 раз превышать концентрацию аммиака.В зависимости от времени введения хлора, различают:

предварительное хлорирование (предхлорирование)постхлорирование, завершающее процесс обеззараживания

В 1-ом случае дозы хлора повышенные, во 2-ом дозы хлора строго регламентируются.В зависимости от количдобавл хлора:нормальное хлорирование, перехлорирование Иногда осущдехлорирование (убирают избыт хлор) физич или химичспособами.

Физико-химичметод основан на сорбции соединений хлора с активированным углём. Десорбцию осущгорячим раствором NaOH.

Недостатки:развитие хлоррезистентной микрофлоры;образование токсичных хлорорганических соединений;на крупных и средних очистных сооружениях необходимо обеспечивать высокую степень безопасности хлорного хозяйства; даже неб колич остаточного хлора токсичны для микрофауны водоёмов, что прив к практически полному прекращению самоочищения водоёмов.

ОзонированиеМестом основания технологии является Франция. В 1997 г. был отмечен 100-летний юбилей эффективного испол озона. Озон представляет собой аллотропическое видоизменение кислорода, при обычных условиях газообразное вещество голубоватого цвета, в жидком – тёмно синее, в твёрдом – почти чёрное.Озон – один из наиболее сильных окислителей. Он уничтожает бактерии, споры и вирусы.Преимущества озона:

одновременно с обеззараж действием происх обесцвечивание воды; устраняются привкусы и запахи; улучшается вкус воды; воды насыщается кислородом.Озон получают при действии на кислород «тихого» электричтока в аппаратах озонаторах, при напряжении более 10 кВт.Озон получают непосредственно на очистных сооружениях, после чего озоновоздушную смесь растворяют в воде и порциями добавляют в обрабатываемую воду.

Бактерицидное действие связано с реакциями окисления. В реакции участвуют свободные радикалы, образовавшиеся при разложении озона.

Бактерицидное действие озона проявляется при концентрации больше 0,1 мг/л. Концентрация озона 0,05 – 0,1 мг/л обеспечивает бактерицидную активность озона в очищенной воде. При конц-ции озона больше 3 мг/л в воде появляется ароматический запах.

При использ озона на загрязнённой воде дозы значительно больше.

При озонировании необх снижение взв в-в до 3-5 мг/л и БПК (биохимическое потребление кислорода) до 10 мг/л

Недостатки: высокая стоимость;

образование токсичных побочных продуктов; низкая растворимость и высокая взрывоопасность озона; высокая коррозионная активность; возможна новая волна микроорганизмов при неполном окислении органических веществ.