Контроль качества воды и очистка воды с использованием труб ПВХ. Часть 3

Марганец даже при таком низком уровне, как 0,1 мг / л, вызывает окрашивание в черный цвет всего, с чем соприкасается. Если вода содержит и железо, и марганец, окраска может варьироваться от темно-коричневой до черной. Потребители в этом случае жалуются на то, что белье покрывается пятнами, а вода становится красного цвета или грязной. Железо и марганец нельзя аэрировать, если не предусмотрена фильтрация. Железо и марганец в колодезной воде присутствуют в виде растворимых бикарбонатов. В процессе аэрации вода насыщается кислородом, что способствует протеканию ряда реакций. Продукты окисления, гидроксид железа и диоксид марганца, нерастворимы в воде, поэтому после аэрации их удаляют осветлением или фильтрацией. Иногда сильные химические окислители, такие как хлор (Cl2) или перманганат калия (KMnO4), могут использоваться после аэрации для обеспечения полного окисления. Аэрация эффективна при удалении вкусов и запахов, вызываемых летучими веществами. Летучие вещества (например, метан и сероводород) имеют низкую температуру кипения и очень легко испаряются. Многие проблемы со вкусом и запахом поверхностных вод могут быть вызваны маслами и побочными продуктами, выделяемыми водорослями. Так как масла намного менее летучие, чем газы, аэрация в этом случае эффективна лишь частично.

Кислород вводится в воду посредством аэрации, чтобы удалить различные неприятные привкусы. Количество кислорода, которое может удерживать вода, зависит от температуры, и чем холоднее вода, тем больше кислорода может удерживать вода. Однако следует учитывать, что вода, содержащая чрезмерное количество кислорода, может стать очень агрессивной. Избыточный кислород может вызвать закупорку воздуха в фильтрах. Аэраторы делятся на две основные категории: те, которые вводят воздух в воду, и те, которые вводят воду в воздух. Метод «вода-воздух» предназначен для создания небольших капель воды, которые свободно падают в воздушном пространстве. Метод «воздух-вода» создает маленькие пузырьки воздуха, которые впрыскиваются в поток воды. Все аэраторы спроектированы так, чтобы создавать больший контакт между воздухом и водой, чтобы улучшить перенос газов. Каскадные аэраторы состоят из ряда ступеней, по которым течет вода. Действие аэрации в этом случае похоже на текущий поток. Зоны брызг создаются путем размещения блоков аэрации перпендикулярно течению потока. Каскадные аэраторы используются для окисления железа и частичного восстановления растворенных газов, и это самый старый и самый распространенный тип аэраторов. Более новыми являются конусные аэраторы.

Обрабатываемая вода распыляется в воздухе под высоким давлением, позволяя воде быстро впитывать растворенный кислород. Аэратор под давлением, обычно используемый при фильтрации под давлением, представляет собой пористый камень, устанавливаемый в трубопровод перед фильтрацией. Воздух впрыскивается в камень и попадает в воду в виде мелких пузырьков, вызывающих быстрое окисление железа. Чем выше давление, тем легче кислород переходит в воду. Если доступно больше O2, легче окисляется Fe или Mn. Воздуховод может быть весьма эффективным при удалении летучих органических соединений (ЛОС) из воды. Основное беспокойство вызывает то, что ЛОС могут быть канцерогенами. Обработка воздухом полезна тем, что она способна удалить до 90 процентов наиболее летучих органических соединений. Поток воды проходит через каскадные аэраторы или в специально сконструированные башни. Вода может протекать сверху вниз по специальному маршруту, в то время как воздух нагнетается в нижнюю часть башни. Теперь рассмотрим общие эксплуатационные проблемы. И здесь прежде всего нужно заметить, что аэрация повышает содержание растворенного кислорода в воде. Если в воду вводится слишком много кислорода, вода становится перенасыщенной. Перенасыщение может вызывать коррозию всякий раз, когда вода и кислород вступают в контакт с металлическими поверхностями. Также имеет место ложное засорение фильтров, вызванное связыванием воздуха (когда промежутки между частицами фильтрующего материала начинают заполняться воздушными пузырьками).

Воздухозагрязнение вызывает засорение фильтра и необходимость его обратной промывки. Медленное удаление сероводорода из башен, образование водорослей, засорение фильтров и чрезмерное использование энергии — еще несколько типичных проблем при аэрации. Сероводород удаляется наиболее эффективно не за счет окисления, а за счет физического очищающего действия аэрации. Это удаление зависит от pH воды. При pH 6 или ниже сероводород легко удаляется. При высоком pH сероводород будет ионизироваться, препятствуя удалению путем аэрации. В процессе аэрации используются три основных контрольных теста. Первый — растворенный кислород для того, чтобы оценить, чрезмерно или недостаточно аэрируется вода. pH-тест с указанием степени удаления углекислого газа. PH увеличивается по мере удаления двуокиси углерода. PH также можно использовать для контроля эффективного диапазона удаления сероводорода, железа и марганца. Наконец, тест на температуру, которая важна, поскольку точка насыщения кислородом увеличивается при понижении температуры. При понижении температуры воды оператор должен отрегулировать процесс аэрации для поддержания правильного уровня насыщения.