Для осуществления технологического процесса коагуляции в ка­честве коагулянтов  применяют сернокислый  алюминий,  сернокислое записное железо или хлорное железо.

В результате реакций гидролиза образуются нерастворимые в воде гидроксиды алюминия или железа, которые являются неустойчивыми компонентами коллоидной системы.

Приведенные реакции гидролиза могут протекать лишь при усло­вии, если образующаяся при этом серная или соляная кислота будет частично нейтрализована содержащимися в воде бикарбонатами, а при их отсутствии или недостатке—добавляемыми в воду щелочными реагентами; известью, содой или едким натром

Частицы гидроксидов сорбируются на поверхностях взвешенных частиц и связывают взвесь в достаточно крупные хлопья, осаждающие­ся на дно и увлекающие с собой грубодисперсные загрязнения.

Наиболее распространенные технологические схемы осветления и обесцвечивания воды приведены на рис. II.39.

 

 

Рис.II.39. Схемы осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с   применением   отстойни­ков и фильтров (а), осветлителей и фильтров (б) и контактных осветлителей (в): 1   —   насосная   станция   I   подъема;     2 —  реагентный   цех.; 3 — смеситель:   4 - камера   хлопьеобразования.    5 — гори­зонтальный  отстойник;   6 — фильтр;   7 — резервуар  чистой воды; 8 — насосы   II   подъема;   9 — осветлитель   со   взвешенным   слоем   осадка;   10 — контактный   осветлитель

Исходная вода (рис.II.39, а) насосной станцией I подъема подается в смеситель, где быстро перемешивается в течение 1—2 мин с реаген­тами. Из смесителя вода поступает в камеру хлопьеобразования, где происходит медленное перемешивание воды (в течение 15—30 мин) для осуществления процесса коагуляции (хлопьеобразования) — укрупнения взвешенных частиц. В большинстве случаев камеры хлопьеобразования предусматриваются встроенными в горизонталь­ный отстойник. В горизонтальном отстойнике укрупнившиеся взвешенные частицы выпадают под действием силы тяжести. Затем вода поступает па фильтры, где удаляется мелкодисперсная взвесь в ре­зультате фильтрования воды через слой филь­трующего материала. Осветленная вода (со­держание взвеси до 1,5 мг/л) после хлориро­вания поступает в резервуары чистой воды.

Такая схема обработки воды рекомендует­ся для осветления и обесцвечивания природ­ных вод при расходах более 30 000 м3/сут  и наличии взвешенных веществ до 2500 мг/л. При расходах до 3000 м3/сут применяют схему с вертикальными отстойниками.

Широко используется также схема обра­ботки воды с осветлителем со взвешенным слоем осадка, рекомендуемая при расходах более 3000 м3/сут и наличии взвешенных ве­ществ в исходной воде до 2,5 г/л (рис, II.39, б). В таких схемах вместо отстойников со встроенными камерами применен осветли­тель со взвешенным слоем. Такие схемы счи­таются двухступенчатыми, так как осветле­ние происходит последовательно в два этапа: в отстойниках или осветлителях со взвешен­ным слоем осадка и фильтрах

Если исходная вода содержит взвешенные вещества до 150 мг/л и имеет цветность до 150 град, при любой суточной производи­тельности станции целесообразно применять одноступенчатую схему обработки воды с контактными осветлителями (рис. II.39, в). По этой схеме вода после смесителя сразу подается на контактный осветлитель, где пол­ностью освобождается от взвешенных и коллоидных примесей; при этом используются реагенты: сернокислый алюминий А12(504)з> хлорное железо РеС13, железный купорос Ре5О4 и др.

При недостаточней щелочности исходной воды для обеспечения процессов коагулирования производят подщелачивание воды известью или содой. Для интенсификации процессов коагуля­ции иногда применяют специальные химические реагенты — флокулянты (активная кремниевая кислота и полиакриламнд), способствую­щие образованию крупных хлопьев.

Тщательное перемешивание очищаемой воды с реагентами осуще­ствляется в смесителях различных конструкции. Наибольшее распро­странение получили дырчатые, перегородчатые (рис. II.40) и верти­кальные (вихревые) смесители (рис. II.41).

 

Рис. II.40. Перегородчатый смеситель

Для интенсификации процесса хлопьеобразования смешанную с реагентами воду перед подачей в отстойники медленно и равномерно перемешивают в камерах хлопьеобразования (камерах реакции). Камеры хлопьеобразования бывают различных типов: перегородчатые, вихре­вые, водоворотные, со взвешенным слоем осадка. Наиболее надежно работают системы осветления воды, в которых камеры хлопьеобразо­вания совмещены с отстойниками или встроены в них. При разделении камер и отстойников увеличивается путь движения воды со сформиро­вавшимися хлопьями, в результате чего хлопья разрушаются.

 

Рис.II.41. Смеситель — воздухоотделитель кон­струкции Союзнодоканал-проекта