Способы устранения запахов, привкусов и токсичных микрозагрязнений воды

Дезодорацией называется обработка воды с целью уничтожения дурного запаха и привкуса, обусловленного различными примеся­ми, присутствующими иногда в аналитически неопределимых кон­центрациях.

Запах воды может быть вызван сероводородом, фенолами, хло­ром, растворимыми солями и т. д. Неприятные запахи и привкусы вода приобретает также от попадания в нее синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), пестицидов. Они придают воде неприятные запахи и привкусы даже при малых концентрациях (например: ДДТ — 0,07 мг/л).

Для обезвреживания промышленных сточных вод от цианидов, сероводо­рода, сульфидов, соединений ртути, мышьяка, хрома применяется метод окисления и восстановления. В процессе окис­ления токсичные загрязнения переходят в менее токсичные. В каче­стве окислителей обычно используют:

- хлор Сl₂,

- диоксид хлора СlO₂,

- гипохлориты натрия NaClO и кальция Са(СlO)₂,

- перманганат калия КМnO₄,

- дихромат калия К₂Сг₂O₇,

- пероксид водорода Н₂O₂ и др.

При хлорировании водных растворов цианидов, отличающихся весьма высокой токсичностью, процесс проводят в щелочной среде (pH>9). Вначале цианиды переходят в цианаты, а последние превращаются в молекулярный азот и диоксид углерода. Аналогично протекает окисление цианидов в присутствии произ­водных хлора – гипохлоритов натрия и кальция.

Для уничтожения фенолов и хлорфенолов применяют прехлорирование воды, приводящее к получению полихлорпроизводных, не обладающих неприятным запахом (иногда дозу хлора доводят до 10—12 мг/л с последующим дехлорированием воды).

Действие хлора по устранению запахов и привкусов может быть усилено введением перманганата. Обработка воды может произ­водиться до хлорирования или после него, а иногда как самостоя­тельное окисление в отсутствие хлора. Если обработка КМnО₄ предшествует хлорированию, то цель ее сводится к разрушению ор­ганических веществ, обладающих неприятным запахом и вку­сом. Последующая обработка воды КМnО₄ применяется для разру­шения уже образовавшихся хлорпроизводных. Обычно доза пер­манганата находится в пределах от 0,1 до 0,25 мг/л.

Для улучшения вкусовых качеств воды, содержащей фенолы, применяется преаммонизация. Образующийся хлорамин обладает меньшим окислительным потенциалом, чем хлор, поэтому он не взаимодействует с фенолами и, следовательно, в во­де не возникает хлорфенольный запах и привкус. Преаммонизация предохраняет от появления запаха остаточного хлора, уменьшает возможность последующего развития бактерий и ржавления труб. Запахи и привкусы, обусловленные деятель­ностью микроорганизмов, преаммонизацией не уничтожаются. Пре­аммонизация достигается добавлением в воду сульфата аммония или аммиака. Весовое соотношение доз аммиака к хлору устанав­ливают 1:1 или 1:2.

Общим приемом дезодорации является фильтрование воды че­рез слой активированного угля, который адсорбирует загрязнения. Тогда для удаления запаха применяют порошкообразный уголь в виде угольной суспензии. Обработку углем проводят перед коагуляцией, после нее или одновременно с коагуляцией. Расход угля составляет от 0,5 до 15 мг/л. Очень важно, чтобы размер пор угля соответствовал размерам адсорби­руемых молекул. Этим методом можно удалять красящие вещества, содержащиеся в воде.

В качестве одного из методов улучшения вкусовых показателей воды применяют озонирование. Этим методом пользуются при очистке воды от СПАВ, но он не пригоден для разрушения пести­цидов, которые очень устойчивы к действию сильных окислителей. Концентрации этих загрязнителей снижаются в воде при коагули­ровании алюминиевыми и железными коагулянтами. Озон, в силу своей высокой окислительной способности, уже при нормальной температуре разрушает многие органические компонен­ты сточных вод. Подобно хлору, озон энергично реагирует с цианидами в слабоще­лочной среде:

CN^- + О₃→ CNO^- + О₂↑

2CN^- + Н₂О + 3О₃ → 2НСО^-₃ + 3О₂↑ +N₂.

Благодаря озонированию одновременно происходят обесцвечивание и обеззараживание сточной воды, а также насыщение ее кислородом (рис.1).

Рис.1 Схема установки для очистки сточных вод методом озонировании 1 — смеситель; 2 — насос; 3 — барботажньй абсорбер; 4 — сборник; 5 — озонаторная установка; 6 — аппарат дли очистки отходящих газов

Эффективность озонирования существенно повышается, а следо­вательно, сокращается и длительность процесса очистки, если совме­стно использовать ультразвук и озон или УФ-облучение и озон.

Удаление из воды минеральных веществ производят подщелачиванием известью или фильтрованием через магномассу (обож­женный доломит). Так удаляют свинец, медь, цинк, титан, вана­дий, вольфрам, молибден, уран, никель, кобальт, ртуть. Мышьяк в виде неорганических соединений удаляется предварительным хлорированием и коагуляцией железным коагулянтом в щелочной среде и аэрацией. Бор, содержащийся в воде в виде ВО₃^3- (или ВО_2-), выводится анионитом с последующей регенерацией фильтра серной кислотой. Фосфаты сорбируются из воды активированной окисью алюминия (20 кг РО₄^3- на 1 т сорбента); они удаляются (до 1—2 мг/л Р₂О₅) при умягчении воды известью. От аммонийных солей воду очищают катионитами NaR, СаR или HR. Кроме того, если ионы аммония имеют высокую концентрацию, то их удаляют из воды отдувкой в виде NH₃ в щелочной среде с применением ва­куумных дегазаторов.

Профилактическими методами борьбы с привкусами и запахами воды является очистка дна и берегов водоемов от илистой загни­вающей растительности, а также очистка и дезинфекция очистных сооружений. Эти меры обеспечивают уничтожение микроорганиз­мов, вызывающих появление запахов и привкусов.