3.2 Расчет хлораторной установки

Обеззараживание сточных вод производится для уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности загрязнения водоема этими микроорганизмами при спуске в него отстоянных или биологически очищенных сточных вод.

Обеззараживание сточной воды производим хлорированием.

В соответствии со СНиП 2.04.03 – 85, доза активного хлора, необходимая для полной дезинфекции сточной воды принимается 3 г/м³.

1. Потребный максимально часовой расход хлора:

W ^cl_{max час} = a q_max (1)

где, W^cl_{max час} – максимально часовой расход хлора , г/м³;

1. доза активного хлора, г/м³;

q_{max час} – часовой расход сточной воды, м³/час

W^cl_{max час}=3 г/м³ *28,58 м³/час = 85,74 г/час = 0,085 кг/ч

2. Суточный расход хлора:

W_сут= 24W_{ср. час} (2)

где, W_сут– максимальный суточный расход хлора, кг/м³;

W_{ср. час} - максимально часовой расход хлора , кг/м³

W_сут= 24 * 0,085 кг/ч =2,04 кг

3. Месячный расход хлора:

W_мес=30W_сут (3)

где, W_мес– максимальный месячный расход хлора, кг/мес;

W_сут– максимальный суточный расход хлора, кг/м³

W_мес= 30 * 2,04 = 61,2 кг/мес = 734,4 кг/год

Стоимость 1 кг хлора 72 рублей. Таким образом, предприятие за год приобретает хлор стоимостью:

734,4 кг/год * 72 руб.* 12= 634 521,6 рублей [8].

3.2 Озонирование

Озон (О₃) – аллотропная модификация кислорода, наиболее сильный из известных в настоящее время окислителей. Как и хлор, озон является высокотоксичным, ядовитым газом. Это нестойкое вещество саморазлагается, образуя кислород.

Обладая высоким окислительно-восстановительным потенциалом, озон проявляет высокую реакционную активность по отношению к различным родам примесей воды, включая биологические неразлагаемые соединения и микроорганизмы. При взаимодействии озона с примесями воды протекает процесс их окисления. Одно из его преимуществ перед другими окислителями с гигиенической точки зрения – неспособность к реакциям замещения (в отличие от хлора). При озонировании в обрабатываемую воду не вносятся дополнительные примеси, а вероятность образования токсичных соединений значительно ниже, чем при хлорировании.

Бактерицидное действие озона объясняется его способностью нарушать обмен веществ в живой клетке за счет смещения равновесия восстановления сульфидных групп в неактивные дисульфидные формы. Озон очень эффективно обеззараживает споры, патогенные микроорганизмы и вирусы.

Интерес к применению озона для обработки сточных вод возник в связи с его потенциально меньшей опасностью для водоемов. Остаточный растворенный в воде озон полностью разлагается за 7-10 минут и в водоем не поступает. При обработке воды не образуются высокотоксичные галогенорганические соединения. Как правило, использование озона для обработки сточных вод имеет двойную цель – обеспечить обеззараживание и улучшить качество очищенной воды; кроме того, разложившиеся, не вступившие в реакцию молекулы озона обогащают воду растворенным кислородом.

Таким образом, озонирование водыявляется одним из универсальных методов обработки, позволяющим эффективно обезвреживать большинство загрязнителей искусственного и естественного происхождения. Озонирование предполагает добавление озона к воде или сточным водам с целью дезинфекции, окисления органического вещества либо удаления неприятного вкуса или запаха.

Озонирование водыразрушает органические вещества, способствующие развитию микроорганизмов. Правильно подобранные дозы озона позволяют удалять из воды фенолы, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, сернистые соединения, сероводород, окисляет двухвалентное железо. При озонировании пестицидов происходит дезодорация с одновременным глубоким разрушением исходных соединений. Нужно отметить, что технология озонирования требует значительных первичных денежных затрат по сравнению с другими методами очистки воды, но она окупается в течение нескольких лет, так как не требует дополнительных затрат на реагенты.

Также как и метод хлорирования, озонирование имеет ряд недостатков. Отметим некоторые из них:

- метод является дорогостоящим;

- озон – токсичный газ, поэтому любое его использование требует тщательного контроля техники безопасности;

- из-за насыщения воды озоном - воздушной смесью она приобретает высокую окислительную способность и становится коррозионно-активной, что требует использования оборудования и материалов, стойких к озону (трубы из ПВХ или нержавеющей стали, реакторы и емкости для хранения озонированной воды из ПВХ или бетона) и т. п.;

- при неправильном подборе режима озонирования воды и дозы озона возможно образование побочных продуктов окисления, которые плохо удаляются в процессе очистки и могут быть более токсичны, чем исходные загрязнения;

- непродолжительность воздействия. Это связано с тем, что озон быстро разлагается в воде и не обладает пролонгирующим бактерицидным действием.

Таким образом, для повышения надежности и безопасности качества воды в санитарно-гигиеническом отношении по существующим в Российской Федерации стандартам, которые обеспечивают необходимое дезинфицирующее последействие – ионный обмен, хлорирование и т. д. При использовании озонирования воды одновременно с хлорированием, можно значительно снизить количество применяемых вспомогательных реагентов. С большей частью окислительных процессов озон справляется самостоятельно, а хлор будет служить для дезинфекции [9].

Таким образом, озонирование является не эффективным методом. Недостатков этого метода очень много, самый главный это - дороговизна, и то, что озон является токсичным газом.