Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Водоснабжение

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ФТОРИРОВАНИЕ И ОБЕСФТОРИВАНИЕ ВОДЫ

В природных водах России фтор (F-) встречается в концентрациях

0. 01 — 11 мг/л. Низкие концентрации — в большинстве поверхностных водоисточников. Лишь в открытых водоемах Южного Урала и Западной Сибири концентрация фтора в воде может достигать 11 мг/л. Подземные воды богаче фтор-ионами.

Содержание фтора в питьевой воде, согласно СанПиН 2.1.4.1074—

01, в зависимости от климатических условий должно поддерживаться в пределах от 0,5...0,7 до 1,2... 1,5 мг/л. Его недостаток в питьевой воде приводит к кариесу зубов у населения, избыток — к флюорозу.

Фторирование воды осуществляют химическим методом. В качестве фторсодержащих реагентов применяются: кремнефтористый натрий Na2SiF6, кремнефтористоводородная кислота H2SiF6, фтористый натрий NaF, кремнефтористый аммоний (NH4)2 SiF6, фтористый кальций CaF2, фтористоводородная кислота HF, кремнефтористый калий K2SiF6, кремнефтористый алюминий Al2(SiF6)3, фтористый алюминий A1F3 и др. В отечественной практике широкое применение получил кремнефтористый натрий. Это мелкий, сыпучий, негигроскопический кристаллический порошок белого цвета, без запаха, удобен в эксплуатации. Плотность его 2,7 г/см3, pH насыщенного раствора 3,5—4,0. В воде растворяется плохо. Самый дешевый из всех перечисленных реагентов — фтористый кальций, но он имеет крайне низкую растворимость в воде (0,0016 г на 100 мл при 25 °С). Характеристики фторсодержащих реагентов приведены в табл. 37.1.

ФТОРИРОВАНИЕ ВОДЫ

Установки фторирования по технологии приготовления растворов фторсодержащих реагентов можно классифицировать: на установки сатураторного типа; с растворными баками (с механической мешалкой или с барботированием сжатым воздухом); с затворно-растворными баками; с применением кремнефтористоводородной кислоты.

На установках сатураторного типа в качестве реагента применяют порошкообразный кремнефтористый натрий, который вводят в воду перед хлорированием (рис. 37.1, а). Предварительно реагент замачивают и размешивают в емкости, а затем выливают в сатуратор (примерно один раз в смену). В основу работы сатуратора положен принцип объемного вытеснения.

Во фтораторных установках с растворными баками [рис. 37.1, б, в (31, с. 259)] в качестве реагента используют кремнефтористый наХарактеристики фторсодержащих реагентов

Таблица 37.1

Реагент

Содержание чистого продукта в техническом,%

Содержание фтора в чистом продукте, %

Содержание фтора в техническом продукте, %

Количество технического продукта, мг, необходимого для получения 1мг/л

Концентрация ненасыщенного раствора реагента в растворном баке,% (при температуре, °С)

Сравнительная стоимость реагентов,%

Кремнефтористый

натрий (Na,SiF6):

высший сорт

98

61

59,4

1,68

0,25(0)

136

1 -й сорт

95

61

57,5

1,74

0,5 (25)

113,5

2-й сорт

93

61

56,4

1,78

100

Фтористый натрий

(NaF):

высший сорт

94

45

42,5

1,68

2,5 (0)

382

1 -й сорт

84

45

38

2,35

381

2-й сорт

80

45

36,2

2,63

380

Кремнефтористый

93

64

59,4

1,68

7(0)

121,5

аммоний

((NHd),SiF*)

Кремнсфтористо-водо-

98

79

66,3

15,9

5(0)

47

родная кислота

(H,SiFA)

Схема фтораторной установки сатураторного типа (о), с растворными баками с механическим побуждением (б) и с барботированием (в)

Рис. 37.1. Схема фтораторной установки сатураторного типа (о), с растворными баками с механическим побуждением (б) и с барботированием (в):

7 — сатуратор; 2 — эжектор; 3 — расходометр; 4,5 — отвод фторированной и подача

исходной воды; 6 — отвод разбавленного осадка; 7 — теплообменник;

  • 8 — рециркуляционный насос; 9 — растворный бак; 10 — бункер фторсодержащего реагента с дозатором; 7 7 — мешалка; 12 — поплавковое устройство; 13 — насос-дозатор;
  • 74 — напорный фильтр для осветления раствора реагента (вариант); 75 — отвод фторосодержащего раствора; 16 — сброс осадков; 77 — воздуходувка;
  • 18 — воздухораспределительная система

трий. Загрузку реагентов в баки осуществляют с помощью бункеров, оборудованных вибраторами и дозаторами объемного типа. Для лучшего растворения реагента баки снабжены мешалками с частотой вращения 50—60 мин-1, возможно перемешивание сжатым воздухом. Время перемешивания 2 ч, время отстаивания 2 ч. Концентрация раствора реагента в баках составляет 0,05% по фтору или 0,08% — по чистой соли.

Фтораторные установки с затворно-расходными баками состоят из системы баков: затворного, двух расходных и дозирующего бака, снабженного поплавковым клапаном. Затворный и расходные баки оборудованы электромешалками.

Расход фтористого натрия составляет 20 кг/сут. Затворный бак имеет объем 0,4 м3, два растворных — по 1,5 м3 каждый. Растворяют фтористый натрий в воде, нагретой до 75—80 °С. Концентрированный раствор перетекает в расходные баки, которые на 73 предварительно заполняются водой. Раствор перемешивают, определяют концентрацию фтора в нем и подают в дозирующий бачок и далее — в обрабатываемую воду.

При применении 8%-й кремнефтористоводородной кислоты она из автомобильной или железнодорожной цистерны, в которой транспортируется, с помощью воздуходувок передавливается в стационарные складские цистерны, а из них поступает в бак-мерник, откуда эжектором дозируется в обрабатываемую воду (рис. 37.2).

Фтористые соединения могут вводиться в воду в сухом виде (непосредственно порошком) сухими дозаторами через растворную камеру или в жидком виде — дозаторами для растворов. Первый способ может быть реализован на водоочистных комплексах большой производительности .

Фтораторная установка с использованием кремнефтористоводородной кислоты

Рис. 37.2. Фтораторная установка с использованием кремнефтористоводородной кислоты:

  • 1,2 — авто- и стационарная цистерна; 3 — компрессор;
  • 4 — бак-мерник; 5 — ротаметр; 6 — эжектор; 7 — подача воды; 8 — емкость; 9 — ручной насос

Дозаторы сухих реагентов применяют двух типов: объемные — подающие определенный объем вещества и массовые — подающие определенную массу вещества за расчетный промежуток времени. Конструкция объемных дозаторов дешевле и проще, но они менее точные по сравнению с массовыми: точность их дозирования составляет 3—5%, а массовых — 1%.

Для дозирования реагентов в жидком виде применяют насосы- дозаторы мембранного и поршневого типов. Дозу фторсодержащего реагента находят из выражения

где Шф — коэффициент, зависящий от места ввода фтора в обрабатываемую воду, принимаемый равным 1 при вводе фтора после очистных сооружений, или 1,1 — при вводе фтора перед контактными осветлителями или фильтрами; яф — содержание фтора в обработанной воде, мг/л (оптимальная концентрация фтора в питьевой воде для средней полосы России для зимнего периода 1, для летнего — 0,8); К. — содержание фтора в чистом реагенте, % (равное для кремнефтористого натрия 60,6); Сф — содержание чистого реагента в техническом продукте, % (равное для кремнефтористого натрия высшего, 1-го и 2-го сортов соответственно 59,4; 57,5; 56,4); Ф — содержание фтора в исходной воде, мг/л.

Независимо от вида дозирования (мокрое или сухое) реагенты для фторирования вводятся в воду в виде раствора. Место введения зависит от способов очистки воды и технико-экономических соображений. При этом должны соблюдаться условия перемешивания реагента с питьевой водой и его наименьшие потери; при небольшой нагрузке на фильтры или контактные осветлители фторсодержащие реагенты вводят перед ними, при большой нагрузке — после них или непосредственно в резервуары чистой воды. При введении фтора (F-) в неочищенную воду учитываются его потери в процессе очистки.

Обычно фторирование является последним этапом обработки воды, не считая хлорирования. Хлор и фтор логично добавлять в воду одновременно. Однако хлор и его производные обесцвечивают реагенты, добавляемые при определении фторидов в воде. Поэтому сначала вводят фтор, а затем воду хлорируют.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>