Хлорирование воды

- осуществляется жидким (газообразным) хлором, на малых станциях (до 3000 м³/сутки) - хлорной известью.

При плюсовых температурах и нормальном давлении атмосферного воздуха хлор представляет собой газ зеленовато-желтого цвета с удушливым запахом и удельным весом, значительно больше, чем удельный вес воздуха (в 1,5-2,5 раза в зависимости от температуры).

При повышении давления (до 5,75 атм.) (при плясовых температурах) хлор переходит в жидкое состояние. В таком виде его перевозят и хранят в специальных стальных баллонах (при давлении 6-10 атм.).

В настоящее время хлорные заводы поставляют хлор, в основном, в баллонах типов: Ее-24 вместимостью до 25-30 кг. Жидкого хлора и Ее-58 с содержанием хлора до 100 кг.

На крупных станциях, производительностью более 100 т м³/сутки хлор доставляют обычно в специальных железнодорожных цистернах вместимостью до 48 т хлора, а хранят в бочках, размером, от 700 до 3000 кг жидкого хлора.

Применение больше ёмкой тары значительно упрощает монтаж и эксплуатацию хлораторных установок, а также упрощается устройство хлораторной, так как резко сокращается число устанавливаемых рабочих емкостей с хлором, а следовательно и число необходимых арматуры, и труб.

При введении в воду хлора происходит окисление веществ, входящих в состав протоплазмы клеток бактерий, что вызывает их гибель.

Гидролиз хлора с водой происходит в соответствии с уравнением:

гипохлоридный ион

Образовавшаяся хлорноватистая кислота диссоциирует

Эффект хлорирования зависит от дозы хлора и от продолжительности контакта его с водой. На окисление микроор­ганизмов расходуется сравнительно небольшая доля введенного в воду хлора, большая же его часть идет на реакции с органическими и некоторыми минеральными примесями, содержащимися в воде.

Доза вводимого хлора должна быть больше величины хлоропоглащаемости на величину остаточного хлора, присутствие которого является гарантией, что окисление бактерий и органических веществ в воде практически завершено.

ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая предъявляется требования содержащие остаточного хлора в водопроводной трубе населенного пункта, в ближайшей точки к насосной станции 2 подъема было в пределах 0,3-0,5 мг/л при контакте не менее 30 минут».

В зависимости от качества исходной воды может применяться различный режим хлорирования.

Для природных вод с малым содержание органических веществ и бактерий, обычно применяют однократное хлорирование с вводом хлора в фильтрованную воду перед резервуаром чистой воды, с дозами 0,5-3 мг/л, а затем в фильтрованную воду с дозой 0,5-2 мг/л.

Предварительное хлорирование улучшает процесс коагуляции и поэтому иногда дозы хлора доходят до 10 мг/л и более, т.е. получается, так называемое перехлорирование, гарантирующее высокий эффект обеззараживания и устраняющие привкусы и запахи воды.

Однако, учитывая, что при этом остаточная доза хлора велика прибегают к дехлорированию воды.

Для этой цели чаще всего применяют добавку сульфата натрия, сернистого газа и фильтрование дехлорируемой воды через активизированный уголь.

Для дозирования хлора служат специальные газодозаторы - хлораторы.

На стационарных установках применяют хлораторы непрерывного действия. Они подразделяются на хлораторы: постоянного расхода и пропорционального расхода, автоматических, меняющие расход газа в зависимости от изменения расхода воды.

Оба типа могут быть напорными, в каждом хлор-газ находится под некоторым избыточным давлением, и вакуумным, в которых давление ниже атмосферного.

Наибольшее распространение получили вакуумные хлораторы, так как в напорных возможна утечка хлора через не плотности в соединениях.

Вакуумный хлоратор постоянного расхода состоит из промежуточного баллона 1, в который поступает хлор-газ из баллонов, бочек или испарителей.

В промежуточном баллоне происходит испарение жидкого хлора и отделения загрязняющих хлор примесей, из промежуточного баллона через регулировочный вентиль 2 хлор-газ поступает в фильтр 3, где очищается от насевшей в промежуточном баллоне пыли. Очищенный хлор происходит в редуктор

4. понижающий давление хлор-газа перед измерителем расхода

5. Давление газа перед редуктором и после него измеряется манометрами 6 и 7, давление к которым передается через мембранные коробки, исключающие попадание агрессивного хлора в манометры. В качестве измерителей расхода хлора применяют стеклянные ротаметры, диафрагмы либо другие дроссельные органы с жидкостями дифманометрами или прижимными манометрами.

Хлор-газ, прошедший через измеритель расхода, поступает в предохранительный клапан 8, предупреждающий попадание воды в газовую часть хлоратора, и далее в смеситель 9, где смешивается с водой. Хлорная вода засасывается водоструйным электроном10. Входящая из эжектора хлорная вода по резиновому шлангу или трубопроводу из хлоростойкого материала направляется к месту ее ведения в основной поток воды.

В настоящее время в России наибольшее распространение получили вакуумные газодозаторы:

1. ЛОНИИ - 100, 2. ЛК-10 (Кульского) и другие

За рубежом - хлоратор фирмы Уоллес и Тирнан (США) и др.

Все эти хлораторы по конструкции отличны, однако принцип подачи хлор-газа остается подобный описанному.

Хлоратор АХВ-1000

Учитывая, что с одного баллона, при обычной комнатной температуре можно получить только 0,5-0,7 кг. Хлор-газа в час, прибегают к специальному обогреву баллонов (теплой водой или подогретым воздухом), что повышает съем хлора с баллонов в 10 раз. Величина съема хлора составляет около 3 кг/час на 1м 2 боковой поверхности при комнатной температуре.

При проектировании хлораторных необходимо предусматривать следующие меры: устройство двух выходов из хлораторной - одного наружу, другого в помещение очистной станции, расположение хлоратором на первом этаже, наличие приточно-вытяжной вентиляции с устройством вытяжки в наиболее низкой части хлораторном, в месте противоположным от входа в хлораторную, устройство электроосвещения с газозащитной герметической арматурной, наличие тамбура с размещением в нем спецодежды и противогазов, а также устройств для включения и выключения вентиляции и освещения.