Микрофильтрация, осветление и обесцвечивание, отстаивание - методы подготовки питьевой воды

К методам улучшения качества воды (водоподготовки) относятся: основные (осветление - удаление из воды взвешенных веществ, обесцвечивание - удаление окрашенных коллоидов или растворенных веществ, обеззараживание - уничтожение вегетативных форм патогенных микроорганизмов) и специальные (опреснение, дефторирование, смягчение, фторирование, обезжелезивание, детоксикация, дезодорация, дезактивация).

Микрофильтрация - это предварительное удаление из воды зоопланктона (мельчайших водных животных) и фитопланктона (мельчайших растительных организмов), способных к разрастанию на очистных сооружениях, что затрудняет их работу. Для предварительной очистки воды от планктона и крупных примесей используют микрофильтры и барабанные сита.

Микрофильтры представляют собой барабаны, на которые натянуты фильтрующие сетки из никелевой или бронзовой проволоки с размером ячеек 25-50 мкм. Скорость вращения барабана микрофильтра не должна превышать 0,1-0,3 м/с. Скорость фильтрации определяют из расчета 10-25 л/с на 1 м2 полезной площади сетки, погруженной на 4 / 5 диаметра в воду.

Микрофильтры целесообразно применять при содержании в 1 см3 исходной воды более 1000 клеток фитопланктона. Производительность микрофильтров составляет от 4 до 45 000 м3/сут. Микрофильтры могут задержать до 75% диатомовых, до 95% сине-зеленых водорослей, зоопланктон - полностью и до 35% взвешенных веществ, находившихся в исходной воде.

Барабанные сита используют для грубого процеживания воды. Их можно устанавливать на водозаборах вместо ленточных сеток. Размер ячеек барабанных сеток - 0,5 х 0,5 мм, а защитных - 10x10 мм.

Осветление и обесцвечивание воды достигается в зависимости от начальных показателей мутности и цветности естественным отстаиванием и фильтрацией на медленных фильтрах или коагуляцией, отстаиванием и фильтрацией на скорых фильтрах.

Отстаивание воды. Суть отстаивания состоит в том, что в стоячей или в медленно текущей воде взвешенные вещества, относительная плотность которых выше, чем воды, выпадают под действием силы тяжести и оседают на дно. Отстаивание происходит и в источниках водоснабжения, и в ковшах. Кроме того, на водопроводных станциях для осаждения взвешенных веществ применяют специальные сооружения - отстойники. Однако естественный процесс отстаивания происходит медленно и эффективность осветления и обесцвечивания при этом низкая.

Нахождение взвешенных веществ в толще воды во взвешанном состоянии и выпадение их в осадок зависит от: 1) скорости течения; 2) относительной плотности и диаметра частиц. Чем медленнее течет вода и чем тяжелее частицы, тем быстрее и полнее они оседают на дно. Осаждением удается удалить из воды грубодисперсные примеси (частицы размером более 100 мкм).

Природный способ осаждения взвеси не удовлетворяет современным требованиям очистки воды на водопроводах. Его основные недостатки - низкая скорость осаждения и необходимость в увеличении объема отстойника для продления процесса осаждения. Кроме того, наиболее мелкие взвешенные частицы не успевают осесть, а коллоидные частицы размером 0,001-0,1 мкм не выделяются вообще. Поэтому для повышения эффективности осветления и обесцвечивания проводят предварительную коагуляцию воды.