64. Сорбционная обработка воды.

Сорбционный метод применяется в основном для повышения глубины очистки воды от антропогенных неорганических и органических загрязнений, а также для удаления продуктов хлорирования и озонирования на заключительном этапе обработки воды.

Преимущества сорбционного метода:

1. удаление загрязнений чрезвычайно широкой природы до любой остаточной концентрации,

2. отсутствие вторичных загрязнений и возможность управления процессом.

В качестве сорбционных материалов применяются активные угли отечественного и зарубежного производства.

Возможны два способа использования активных углей:

1. ВВедение порошкообразных активных углей (углевание воды);

2. применение зернистых активных углей (гранулированных и дробленых) в качестве загрузки сорбционных фильтров.

Применение порошкообразных углей

Наиболее сложные ситуации на водопроводах возникают в период паводков, когда в водоисточник попадают загрязнения, накопленные на водосборной территории. Особую опасность представляют залповые выбросы при промышленных и транспортных авариях, нарушениях производственных режимов и стихийных бедствиях. Они влекут за собой попадание в воду и почву значительных количеств химических веществ техногенного происхождения, в том числе ксенобиотиков, которые практически не обезвреживаются в ходе естественных процессов самоочищения водоемов.

Есть технология очистки воды, которая реализуется наличием запаса специфического сорбента с длительно сохраняемой активностью, который используется в экстраординарной ситуации с любой необходимой интенсивностью.

Для этой цели предлагаются более эффективные модификации известных порошкообразных активных углей: ОУ-А11, ОУ-Б12, ОУ-В15, АРА-23 и АГ-3ПМ. Все указанные сорбенты могут выпускаться в промышленном масштабе на действующих российских предприятиях.

Разработанная технология применена на нескольких водоочистных станциях, где порошкообразный уголь используется в течение 10— 20 сут/год, в основном решая проблемы пиковой дезодорации воды, а также позволяет снизить ее окисляемость на 30—50 %, цветность и содержание железа — на 15—30 %.

Применение зернистых углей

При использовании зернистых активных углей в качестве загрузки фильтров необходимо иметь в виду следующие моменты.

1. Применение активного угля в качестве верхнего слоя в двухслойных угольно-песчаных загрузках фильтров может быть рекомендовано только как временная мера, поскольку в таких случаях сорбционная емкость угля существенно уменьшается или полностью исчерпывается через 3—6 месяца эксплуатации в результате кольматации пор угля гидроокисью алюминия. После этого уголь начинает работать как обычная оСВетляющая загрузка.

2. В мировой практике нашел широкое применение уголь TL-830. Этот уголь специально разработан и предназначен для замены песка(фильтр с углем TL-830 ориентировочно работает как механический, очищая воду после отстойников от взвешенных веществ, и как сорбционный — удаляет растворенные органические загрязнения, в т. ч. и антропогенные). Отечественный опыт применения угля TL-830 в России отсутствует.

3. Наиболее целесообразно использовать активный угль на станции в отдельно стоящих сорбционных фильтрах, представляющих собой третью ступень очистки воды. Этот метод является надежным с санитарно-гигиенической и технологической точек зрения. Поскольку на сорбционный фильтр поступает очищенная вода, то уголь работает только как сорбент и служит в основном для удаления из воды органических загрязнений. При этом срок службы угля в зависимости от качества воды водоисточника может достигать 3 лет, а как показывает зарубежный опыт, в случае применения предварительного озонирования срок использования угля увеличивается до 5 — 10 лет.

4. Так как проектирование и строительство сооружений сорбционной очистки потребует достаточно длительного времени и значительных капитальных затрат, в качестве временного варианта можно рекомендовать переоборудование песчаных фильтров в сорбционные с полной заменой песчаной загрузки на угольную.

5. В случае применения активного угля на водоочистной станции необходимо предусмотреть проектирование и строительство цеха реактивации для осуществления периодической реактивации угля. Наиболее целесообразным по технико-экономическим показателям является термический метод реактивации, при котором уголь подвергается воздействию температуры 700—800 °С без доступа воздуха в течение 15—20 мин. Наиболее перспективным является устройство региональных узлов реактивации угля (на область, республику и др.). Потери угля при термической реактивации составляют 15—25 %. Сорбционная емкость угля восстанавливается практически полностью.

Вместе с тем, одна сорбционная очистка, также как и одно озонирование, не всегда позволяет решить поставленную задачу повышения эффективности очистки воды. Поэтому в большинстве случаев предпочтительно совместное применение озона и сорбции на активных углях в дополнение к традиционным схемам очистки.