Реагентная обработка воды.

Применение реагентов для водоподготовки.

Хлорирование применяется для окисления и обеззараживания, с прологирующим эффектом. Наличие в воде болезнетворных бактерий, паразитов и вирусов делает ее непригодной для хозяйственно-питьевых нужд, а присутствие в воде некоторых видов микроорганизмов (нитчатых, зооглейных, сульфат-восстанавливающих бактерий, железобактерий) вызывает биологическое обрастание, а иногда и разрушение трубопроводов и оборудования.

Хлорирование воды является надежным средством, предотвращающим распространение эпидемий. Хотя спорообразующих бактерий хлор и не уничтожает, это является одним из немногих недостатков обеззараживания активным хлором. При правильном использовании активный хлор не вызывает возникновения сколько-нибудь заметного запаха или привкуса. Появление же такого запаха/привкуса свидетельствует о передозировке при хлорировании.

В то же время, хлор способен вступать в химические реакции с различными растворенными в воде веществами, образуя при этом соединения, которые собственно и придают воде хорошо известный многим запах и привкус «хлорки».

Хлор расходуется на окисление микроорганизмов, органических и неорганических примесей. Расход хлора, равно как и эффективность дезинфекции — величины переменные, зависящие от дозы введенного хлора, времени его контакта с водой, величины рН и температуры воды.

В питьевой воде содержание активного хлора установлено в пересчете на хлор на уровне 0,3..0,5 мг/л в свободном виде, и на уровне 0,8..1,2 мг/л в связанном виде. Активный хлор в указанных концентрациях присутствует в питьевой воде непродолжительное время (не более нескольких десятков минут) и нацело удаляется даже при кратковременном кипячении воды. Анализ отобранной пробы на содержание активного хлора следует проводить немедленно.

Озонирование необходимо для разрушения вредных веществ и обеззараживания, для разрушения коллоидов. Озон (О₃), активная форма кислорода (О₂), является сильнейшим средством дезинфекции и окисления в технологии водоподготовки. Все вещества, способные к окислению, преимущественно выпадают в осадок либо агрегируются.

В отличие от активного хлора, озон не имеет эффекта последействия, но по способности к окислению, - озон гораздо сильнее. Чтобы озон прореагировал с большинством загрязнений, достаточно 4-х минут, при полном смешении озона и воды.

Озон - газ неустойчивый, поэтому производится "на месте", чаще всего выработкой из осушенного воздуха при помощи генератора озона (см. фото). При этом, расходуется большое количество электроэнергии. Но это лишь вершина айсберга проблем озонирования. Озон, вырабатываемый генератором, подается в виде озоно-воздушной смеси в воду, через специальный эжектор.

Эффективность озонирования сильно зависит от: 1) Качества смешения воды и озоно-воздушной смеси; 2) Дозы озона, которая варьируется от 0,5 до 4 г/м³. Подавляющее число "бытовых" озонаторов, при их мощностях, производят мизер озона, и осушки воздуха не имеют; 3) Остаток непрореагировавшего озона должен проходить через деструктор, после которого содержание озона в воздухе не должно превышать 0,1 г на 1 кг воздуха, что часто никак не контролируется (как и содержание озона в воде). Поэтому, лозунг «озон», в бытовой сфере, служит лишь для внушения потребителю "купи!", продавая лишь "озоновый запах".

Коагуляция необходима для укрупнения и агрегации коллоидов и взвесей. Процессы коагуляции и флокуляции применяются для выделения взвешенных частиц из воды, если скорость их естественного осаждения слишком мала, чтобы обеспечить эффективное осветление воды. В состав коллоидных частиц, встречающихся в сырой воде, входят: глина, двуокись кремния, железо, тяжелые металлы, пигменты и органические твердые вещества.

Сырая мутная вода часто содержит взвешенные вещества, частицы которых почти не осаждаются. Такие частицы находятся в коллоидном состоянии, и их размер - менее 10 мкм. Устойчивость каждой из этих частиц обеспечивается отрицательными электрическими зарядами на ее поверхности, благодаря которым соседние частицы отталкиваются друг от друга, подобно одноименным магнитным полюсам. Это препятствует слипанию заряженных частиц с образованием более крупных частиц, так называемых, флокул, и их последующему осаждению. В процессе коагуляции такие коллоидные частицы теряют свою устойчивость за счет нейтрализации сил, удерживающих частицы от слипания. Для этого обычно добавляют химические вещества, которые служат коагулянтами, и проводят перемешивание.

Корректировка водородного показателя (pH) применяется для смещения химического равновесия в реакциях гидратообразования. Согласно действующим нормам, водородный показатель чистой воды должен находиться в пределах 6-9 ед. (безразмерная ед.). Но оптимальным для хозяйственно-бытовых и питьевых целей признан диапазон, близкий к нейтральному 7,0 ед. С другой стороны, при некоторых технологиях водоочистки, может потребоваться откорректировать уровень рН, например, для улучшения обезжелезивания или повышения эффективности деманганации. В случае незначительного отклонения рН, можно обойтись и без реагентов - с помощью специальных фильтрующих материалов. Но если рН воды значительно отличается от нужного, может потребоваться ее корректировка реагентами.

Ингибирование применяют для повышения устойчивости системы к коррозии, а также для замедления явлений кристаллизации и осадкообразования. Ингибиторы - вещества, замедляющие, угнетающие какие-либо нежелательные процессы. В технологии водоподготовки частной сферы, такие реагенты чаще всего всего применяются как антискаланты - ингибиторы осадкообразования, и биоциды - ингибиторы биообрастания.

Все ингибиторы, как правило, токсичны. Поэтому ни антискаланты, ни биоциды, не спользуются напрямую для подготовки питьевой воды - только для технической воды и промывки оборудования. Лишь перекись водорода используется напрямую в линиях циркуляции бассенов.