С. С. Душкин, Г. И. Благодарная
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
1-баллоны или бочки на весах; 2- промежуточный баллон (грязевик); 3- вакуумный хлоратор; 4-эжектор; 5- манометры на водопроводной линии; 6 – испаритель змеевиковый, подогреваемый водой температурой 40-50 0 С; х.г. – трубопровод с хлором газом; ж.х. – трубопровод с жидким хлором; т.в. – трубопровод с водой; х.в. – трубопровод с хлорной водой. Перед входом в хлораторную или на расходный склад дежурный персонал должен включить вентиляцию и убедиться в отсутствии газа с помощью реак- тивных подкрахмаленных бумажек, смоченных в дистиллированной воде (при наличии хлора в воздухе бумажки приобретают синий цвет), или газоанализа- торов УГ-2. 1 2 3 4 5 х х.г. т.в т.в. т.в. т.в. в х.в. ж.х х.г. 1 6 2 4 5 т.в т.в. т.в. х.в. 3 85 Утечка газообразного хлора из баллонов (бочек) может быть приостанов- лена с помощью хомутов, мокрой тряпки или заливкой места утечки водой. При непрекращающейся утечке газа на баллон следует надеть аварийный футляр или погрузить баллон в ванну с 10%-ным раствором тиосульфата натрия (Nа 2 S 2 О 3 ⋅5Н 2 О) или извести. При непрекращающейся утечке газа из бочки хлор из нее может быть слит в свободную бочку или же поврежденная бочка должна быть помещена в специальный приямок глубиной не менее 1,5 м, в который по- дается раствор тиосульфата натрия. Приямок после этого следует по крыть де- ревянными или металлическими щитами. Запас тиосульфата натрия или извес- ти должен храниться в сухом месте в количестве 200-300 кг. Работы по устранению утечек или дегазации следует производить в шлан- говых противогазах ПШ-1 или в изолирующих противогазах КИП-5 или КИП-7 при работающей вентиляции. Для оповещения окружающих об авариях у хло- раторных и расходных складов устанавливают звуковые сигнализаторы. Инди- видуальные защитные средства (табл. 7.7 и 7.8) хранятся, как правило, в инди- видуальных шкафах с надписями и в соответствии с требованиями правил тех- ники безопасности подвергаются периодической проверке. Хлорная известь для обеззараживания воды применяется на водопровод- ных станциях небольшой производительности в виде раствора, дозирование его должно осуществляться только после отстаивания. Последние исследования АКХ показали, что для обеззараживания воды может применяться и гипохло- рит натрия, получаемый электролитическим способом из раствора поваренной соли. Электролизные установки выпускаются серийно экспериментальным за- водом АКХ. Таблица 7.7 - Табель оснащения защитными средствами Необходимое количество Наименование На одного рабо- тающего На один склад Противогаз марки В 2 шт. 2 шт. Кислородный изолирующий противогаз КИП - 2 шт. Шланговый противогаз ПШ – 1 - 1 шт. Прорезиненный фартук с нагрудником 1 шт. - Резиновые сапоги 1 пара - 86 Продолжение табл. 7.7. Необходимое количество Наименование На одного рабо- тающего На один склад Резиновые перчатки 1 пара - Полотенце и мыло 1 шт. - Нашатырный спирт для обнаружения утечек хлора - 2 флакона Индикаторная бумага в лентах - 3 пачки Дистиллированная вода - 1 бутыль (3л.) 10% - ный раствор тиосульфата натрия (срок хра- нения 1 месяц) 1 бутыль (3л.) 10 % - ный раствор соды (срок хранения 6 месяцев) - 1 бутыль (3л.) Запас чистых тряпок или ваты в мешках - 3 кг. Аптечка - 1 шт. Аккумуляторный фонарь - 2 шт. Тиосульфат натрия для дегазации в бутыли - 1 бутыль (10л.) Инструкция по технике безопасности - 1 шт. Противоипритный костюм - 1 шт. Таблица 7.8 -Табель оснащения защитными средствами хлораторных на городских водопроводах Потребное количество Наименование на одного работающего на один склад Противогаз марки В 2 шт. 2 шт. Прорезиненный фартук с нагрудником 1 шт. Резиновые сапоги 1 пара - Резиновые перчатки 1 пара - Полотенце и мыло 1 шт. - Нашатырный спирт для обнаружения утечек - 2 флакона 10%-ный раствор тиосульфата натрия - 1 бутыль (3л.) Дистиллированная вода 1 бутыль (3л.) Раствор питьевой соды - 1 бутыль (3л.) Запас чистых тряпок или ваты в мешках - 1 кг. Аптечка - 1 шт. Аккумуляторный фонарь - 1 шт. Инструкция по технике безопасности - 1 шт. Огнетушитель химический ручной - 2 шт. 7.7. Обеззараживание воды озонированием и другими способами Для воздействия озона на примеси, находящиеся в воде, необходимо сме- шивать его с водой. В настоящее время применяются два способа: а) смешивание с помощью эмульгаторов (эжекторов). Этот способ прост, но требует пропуска через эжектор всей обрабатываемой воды, что ведет к дополнительным расходам электроэнергии; 87 б) подача озонированного воздуха через дырчатые трубы, размещенные в нижней части контактной колонны. Поток воды в колонне направляется сверху вниз. Время контакта обеззараживаемой воды озоном принимается равным 5 мин. Доза озона зависит от назначения озонирования воды: если озон вводится только для обеззараживания воды (после очистки воды), то доза озона может составлять 0,6-1,5 мг/л, если же озон предназначается и для других целей (например, для обесцвечивания воды, удаления сероводо- рода, обезжелезивания и т. д.), то доза озона может доходить до 4-5 мг/л. Озон малорастворим в воде: при давлении 0,1 МПа на 1 л воды при t=0°С растворяется 1,42 г, при 10°С - 1,04 г, при 30°С - всего 0,45 г. Диссоциация озо- на довольно быстро протекает в щелочных растворах, а в кислотных он прояв- ляет высокую стойкость. Озон является отравляющим веществом раздражаю- щего и общего действия. Для безопасности обслуживающего персонала содер- жание озона в помещении должно быть не более 0,0001 мг/л. Пребывание чело- века в помещении, где концентрация озона в воздухе составляет 0,001 мг/л, может быть только кратковременным; доза озона 0,018 мг/л вызывает удушье. Все элементы установок и оборудования, с которыми соприкасается озон, должны быть устойчивы к нему. Озон и его водные растворы коррозионны: они разрушают сталь, чугун, медь, резину, эбонит. Устойчивыми являются нержа- веющая сталь и алюминий (срок службы специально подобранной нержавею- щей стали составляет 10-15 лет, а алюминия 5-7 лет). Для обеззараживания воды могут применяться ионы тяжелых металлов (серебро, медь, кадмий, хром и др.). Наибольшее распространение получило се- ребро. Формы введения серебра могут быть самыми различными: погружение в воду серебряных пластинок или выдерживание воды в се- ребряных сосудах; бактерицидный эффект наступает через 8-24 ч; использование посеребренного песка; время бактерицидного действия в этом случае снижается до 2-4 ч; введение в воду солей серебра - раствора нитрата серебра, аммиачного раствора серебра и др.; время бактерицидного действия сокращается до 1-2 ч; 88 электролитический метод наиболее эффективен для приготовления сереб- ряной воды; растворение серебра протекает при расстоянии между пла- стинами 5-12 мм, плотности тока 0,15- 5,0 мА/см 2 и напряжении на элек- тродах 3-12 В; время бактерицидного действия составляет 15-120 мин. Выход серебра по току зависит от состава примесей воды и условий элек- тролиза, а это, в свою очередь, оказывает влияние на бактерицидное действие и скорость протекания процесса обеззараживания воды. Взвеси и некоторые рас- творенные в воде соли могут образовывать на поверхности серебра плотные пленки, делающие электроды малорастворимыми, или же изменять электрохи- мические реакции на электродах. Так, наличие в воде хлоридов приводит к об- разованию на серебряном аноде пленки хлорида серебра, затрудняющей рас- творение металла и, следовательно, понижающей выход серебра по току. Со- держание сульфатов мешает электролитическому растворению серебра из-за выделения на аноде кислорода. Для протекания нормальных процессов раство- рения серебра содержание хлора должно быть не более 30 мг/л, а ионов сульфа- тов - не более 50 мг/л. Метод обеззараживания воды ионами серебра особенно эффективен при необходимости ее длительного хранения, так как бактерицидное действие даже небольших доз серебра сохраняется на протяжении многих месяцев. Внутрен- ние поверхности емкостей, предназначенных для длительного хранения воды, содержащей ионы серебра, рекомендуется покрывать следующими веществами: силикатной эмалью, лаком ХС-74, эмалью XC-710, высококачественной штука- туркой, серебром или посеребренными металлами. Емкости из дюралюминия, стали, оцинкованного железа и других метал- лов, более активных, чем серебро, для долговременного хранения питьевой во- ды, содержащей ионы серебра, непригодны. 89 Таблица 7.9 - Ионаторы серебра Наименование ионатора Выход серебра в воду, мг/ч Количество обраба- тываемой воды, м 3 /ч Завод изготовитель ЛК-21, ЛК-22 50-900 5 Механический завод Управления водокана- лизации, Киев ЛК-25 (переносной) 250 25 Механический завод Управления водокана- лизации, Киев ЛК-26,ЛК-27 (дорож- ный карманный) 4 - Сумский завод элек- тронных микроскопов ЛК-28 (стационар- ный автоматизированный) 10000 До 50 Киевский опытно- экспериментальный за- вод медицинских при- боров ЛК-30 15000 100 Мелитопольский ком- прессорный завод Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами (длина волны от 200 до 295 мкм) имеет следующие достоинства (по сравнению с хлорированием): ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и спорообра- зующие бактерии; работа установок с ультрафиолетовыми лучами в большей степени может быть автоматизирована; эксплуатация их проще и безопаснее, чем хлорного хозяйства. К недостаткам можно отнести отсутствие бактерицид- ного действия в мутных водах, а также пролонгированного действия. В настоя- щее время для обеззараживания воды применяются установки с погружными и непогружными лампами (табл. 7.10 и 7.11). Продолжительность эксплуатации ламп, гарантируемая заводами, составляет не менее 1500 ч. Основным типом обеззараживающей установки, применяемой на город- ских водопроводах, является ОВ-АКХ-l с лампами ПРК-7. На малых водопро- водах производительностью до 20- 30 м 3 /ч применяются бактерицидные уста- новки типа НВ-1П и ОВ-3Н с аргонортутными лампами низкого давления БуВ- 30 и БуВ-60П. Условия пуска, наладки, возможные неисправности и способы их ликвидации приводятся в паспортах к этим установкам. 90 Таблица 7.10 - Характеристика ртутно-кварцевых ламп Характеристика при установив- шемся режиме Тип Напряжение, В Максимальный пусковой ток, А напряжение, В мощность, Вт РК-2 120 6 120±6 З75±1З РК-4 120 5 70±5 220±8 РК-5 220 4,2 120±6 240±11 РК-7 220 14 1З5±6 1000±40 Примечания: 1. Лампы ПРК-2, ПРК-4 н ПРК-5 могут работать на постоянном переменном токе. 2. Лампа ПРК-7 работает только на переменном токе. Таблица 7.11 - Характеристика аргонортутных ламп Напряжение, В Тип ламп в сети в лампе Ток в лампе, А Мощность ламп, Вт БуВ-15 127 57 0,3 15 БуВ-30 220 110 0,З2 30 БуВ-30П 127 46 0,6 30 Для сохранения прозрачности кварцевых цилиндрических чехлов перио- дически (1-2 раза в месяц) поверхность их необходимо очищать от осадка, вы- падающего из воды. За состоянием чехла, как при эксплуатации, так и при очи- стке стекла наблюдают через верхнее смотровое окно. Чехлы очищают в про- цессе работы установки, отключая последовательно отдельные секции камеры. Качество облучения контролируется обычными бактериологическими анализами. Ультразвуковые волны с малой длиной и частотой более 20 000 Гц акти- вируют процессы окисления и вызывают в некоторых случаях коагуляцию бел- ков. Бактерицидное действие ультразвуковых колебаний возрастает с увеличе- нием интенсивности ультразвукового поля и продолжительности воздействия его на воду. Недостатком этого способа обеззараживания является сложность создания достаточно мощных генераторов ультразвуковых колебаний, которые действуют более эффективно на крупные клетки и многоклеточные организмы, чем на бактерии, гибель которых является основной целью обеззараживания. 7.8.Стабилизация, фторирование и обесфторирование воды Стабильность состава воды определяется не реже четырех раз в год: зи- мой, весной, летом и осенью. Дозы реагентов устанавливаются по результатам лабораторного анализа. При отсутствии анализов они определяются по форму- 91 лам, приведенным в СНиП 2.04.02-84. В качестве реагентов для стабилизации состава воды с целью устранения углекислотой агрессивности применяются ед- кий натр, сода, известь, мел или мрамор. Расход реагентов на связывание 1 мг углекислоты составляет: вид peaгeнтa NaOH СаО Мел, мрамор СаСО, Na 2 CO 3 расход реагента на связыва- ние 1 мг агрессивной CO 2 , мг 0,9 0,45 2,26 1,7 При применении для стабилизации воды извести, мела и мрамора повыша- ется общая жесткость воды. Неточная дозировка едкого натра, извести и соды может привести к резкому повышению рН, что отразится на ходе коагуляции. При введении растворов этих реагентов в смеситель возможно повышение цветности обрабатываемой воды за счет того, что при повышении рН усилива- ется окраска гуминовых веществ. Для стабилизации очищенной воды, кроме введения растворов реагентов после отстойников или фильтров, могут применяться комбинированные фильтры, составленные из обычной песчаной загрузки и слоя мраморной крошки высотой до 400 мм с крупностью зерен 1-3 мм (фильтр Л. А. Кульского и И. Т. Барановскoгo). Применение карбонатных пород обеспечивает более спокойное протекание процесса стабилизации, так как при этом не наблюдается резкого повышения рН при колебаниях дозировок. Если в воде содержится железо, то его нужно удалить до подачи воды на фильтры, иначе мраморная крошка будет покры- ваться пленкой соединений железа, не смываемой при промывке фильтров. В процессе стабилизационной обработки воды необходимо осуществлять контроль за образованием на стенках труб защитной карбонатной пленки. Для этого выделяются контрольные (отключаемые) доступные для осмотра участки трубопроводов. Дозы для фторирования воды в каждом отдельном случае назначаются ор- ганами Госсаннадзора. Обычно требуемое содержание фтора в питьевой воде в условиях умеренного климата составляет 0,9-1,5 мг/л, в условиях жаркого кли- мата 0,6-0,8 мг/л. Применяемые реагенты, места введения и дозы определяются согласно СНиП 2.04.02.-84. 92 Склад фторсодержащих реагентов и фтораторная должны располагаться рядом в закрытом помещении. Складское помещение может совмещаться с фтораторной; при этом должна быть предусмотрена общеобменная вентиляция. Содержание фтора в воздухе помещения фтораторной не должно превышать 1 мг/м 3 Помещения фтораторной и склада следует изолировать от других помещений. Фторсодержащие соединения являются токсичными соединениями, поэтому рабо- чие должны обеспечиваться специальной одеждой (комбинезонами, кирзовыми сапогами, резиновыми перчатками, фартуками, защитными очками, респирато- рами); после работы с фторсодержащими реагентами следует принимать теплый душ и мыться с мылом, рот перед едой и после работы надо тщательно полос- кать. В помещении фтораторной не разрешаются прием пищи и курение. Нель- зя допускать к работе лиц с ожогами, потрескавшейся или раздраженной кожей. Обесфторирование воды производится при содержании в ней фтора более 1,5 мг/л. Удаление фтора из воды осуществляется на очистных сооружениях, в состав которых входят вертикальные смесители, осветлители со слоем взвешенного фильтра и скорые фильтры разной конструкции. Сложность эксплуатации ком- плекса сооружений заключается в разнообразии применяемых peaгентов и со- ответственно peaгентногo хозяйства (аппаратура и оборудование для приготов- ления и дозирования известкового молока, сульфата алюминия, сульфата маг- ния или хлористого магния и хлора). Хлор может вводиться дважды: перед по- ступлением известкового молока для разрушения защитных коллоидов и для обесцвечивания воды и затем в резервуар чистой воды для ее обеззараживания. При эксплуатации осветлителей со слоем взвешенного фильтра необходи- мо учитывать, что хлопья гидроокиси магния легкие, поэтому скорости восхо- дящего потока воды не должны превышать 0,2-0,3 мм/с. Дозы реагентов уточ- няются в период пуска и наладки станции, а также и во время эксплуатации. При использовании для хозяйственно-питьевого водоснабжения подзем- ных вод, не нуждающихся в осветлении и обесцвечивании, обесфторирование целесообразно производить на сорбционных фильтрах, в основе которых лежат процессы ионного обмена. В качестве ионообменных веществ применяются 93 сильно-кислотные катиониты, сильноосновные аниониты, магнезиальные сор- бенты, фосфат кальция, специально обработанные активированные угли, акти- вированная окись алюминия и др. Перед загрузкой сорбента в фильтры необхо- димо определять его рабочую обменную емкость по фтору. Сорбционные фильтры могут быть напорными и открытыми. 7.9. Сооружения по удалению из воды железа, марганца и кремния При эксплуатации сооружений, применяемых для обезжелезивания воды, необходимо следить: за полнотой процесса удаления из воды СО 2 и насыщения ее кислородом (при аэрации воды); за высотой слоев насадки, числом их и раз- мерами кусков насадки в контактных и вентиляторных градирнях; за временем пребывания воды в сборных и контактных резервуарах (оптимальное 30-60 мин); за оптимальным значением рН, при котором наиболее интенсивно проте- кают процессы гидролиза, окисления и холопьеобразования железосодержащих веществ; за состоянием отверстий в дренажных системах фильтров. Чтобы улучшить отмывку верхнего слоя песка в фильтрах от задержанных железистых загрязнений, следует предусмотреть устройство для поверхностной промывки или продувки фильтрующего слоя воздухом. Один раз в год следует отбирать пробы фильтрующего материала для оп- ределения загрязненности. Не реже двух раз в год желательно проверять убыль загрузки фильтров путем измерения расстояния до кромки желобов. При значи- тельных потерях эти материалы догружают, предварительно удалив на 3-5 см загрязненный слой. Использование для обезжелезивания катионитов целесообразно в тех слу- чаях, когда одновременно с обезжелезиванием требуется и умягчение воды. При этом необходимо учитывать следующее: на катионитах может быть задер- жано железо, находящееся только в ионной форме; попадание воздуха в воду должно быть исключено, так как в противном случае образуется нераствори- мый гидрат окиси железа. Железо, присутствующее в воде в виде органических комплексов и коллоидной гидроокиси, оказывает отрицательное действие на катионит, вызывая снижение обменной емкости. 94 Марганец по своим свойствам приближается к железу, поэтому для удале- ния его применяются те же способы и сооружения, что и для удаления железа. Обескремнивание воды достигается переводом соединений кремниевой- кислоты в коллоидные соединения с последующей ее коагуляцией и осаждени- ем взвесей. Обескремнивание осуществляется peaгeнтным и анионитовым спо- собами. В качестве реагентов используются известь, соли железа (FeS0 4 FеСl 3 и др.), соли алюминия [АI 2 (S0 4 ) З , NaAIO 2 , Mg(AIO 2 ) 2 ], гидроокись магния, обож- женный доломит, каустический магнезит, гранулированная окись магния, маг- незиальный сорбент (ВНИИ ВОДГЕО) и др. Процесс образования коллоидов гидроокиси кремния и их коагулирование значительно ускоряются при повы- шении рН до 8,5-10 и температуры воды до 90-95°С. Для обескремнивания воды анионитами применяются сильно- и среднеос- новные аниониты в ОН-форме; применение слабоосновных анионитов возмож- но при предварительном превращении слабой кремниевой кислоты в сильную кремнефтористую кислоту. Пуск, наладка и эксплуатация peaгeнтнoгo хозяйства смесителей, отстой- ников и фильтров при удалении из воды железа, марганца и кремния произво- дятся в основном по правилам. |