Осадки природных вод
ОСАДКИ ПРИРОДНЫХ ВОД — вещества, выделяющиеся из природных вод в процессе их очистки, а также взвеш. примеси, поступающие в источники водоснабжения с дождевыми и сточными водами, при размыве русел рек и развитии в воде водоисточников планктона. Состав, концентрация и кол-во О.п.в. определяются качеством исходной воды, к-рое характеризуется мутностью, цветностью, качеством хим. реагентов, используемых в процессе очистки воды, а также составом очистных сооружений (см. Очистка природных вод и водоподготовка), Преобладание крупных частиц в исходной воде, присущее малоцветным мутным и высокомутным водам, приводит к образованию осадка с большой концентрацией взвеш. в-в и меньшим содержанием связ. воды и гидроксида алюминия или железа. По мере снижения мутности и увеличения цветности воды повышаются влажность осадка и содержание в нем гидроксидов. В среднем концентрация исходного осадка колеблется от 0,1 до 0,3 % — для осадков маломутных цветных и высокоцветных вод, от 1 до 3% — мутных и высокомутных. Кол-во осадка изменяется обычно от 0,1 до 1 %, а в отд. случаях до 5% объема очищаемой на станции воды.
В равнинных реках со спокойным течением и в водохранилищах преобладают мелкие взвеш. в-ва, содержание к-рых колеблется от 0,01—0,02 до 0,25—0,3 кг/м3. В горных реках резко увеличивается кол-во крупных частиц, отличающихся по составу значит, полидисперсностью. На гра-нулометрич. состав осадка существенно влияет соотношение разл. форм гумино-вых в-в, находящихся в воде в коллоидном и истинно растворенном состоянии. Зависит он также оттехнологич. схемы очистки воды и конструктивных особенностей сооружений. При двухступ. очистке (отстойники — скорые фильтры, осветлители — скорые фильтры) наиболее крупные частицы размером 10" м задерживаются в отстойниках и осветлителях со взвеш. слоем осадка. Осадки промывных вод фильтров более высокодисперсны и содержат повыш. кол-во частиц размером менее 10"6м. При одноступ. очистке (отстойник, осветлители) гранудометрич. состав осадка промывных юяосветлшпелей контак-тных характеризуется большой полидисперсностью.
Содержание сухого в-ва в свежих осадках после 45—60 мин отстаивания составляет, %: для высокоцветных маломутных вод — 0,3—0,4, вод средней цветности и мутности — 0,4—0,8, мутных — 0,8—2 и более. Нерастворимый в соляной к-те остаток в осадке мутных вод составляет 40—50%, цветных вод — 2—15%. Потери при прокаливании в осадках цветных маломутных вод составляют — 70% и более, мутных малоцветных — 20—15%. В сухом осадке наличие органич. углерода колеблется для цветных маломутных вод от 5 до 20% и более, для мутных вод — до 5%. Оксида кремния S1O2 в осадке цветных маломутных вод обычно содержится 1 —10% массы сухих в-в, в осадке мутных вод — нередко 50%, и более. Кол-во алюминия и железа невелико, что объясняется незначит, содержанием их в поверхностных источниках. При использовании сульфата алюминия, применяемого в процессе очистки воды, кол-во алюминия в осадке в расчете на оксид AI2O3 достигает 50% и более массы сухих в-в осадка, в то время как кол-во железа (по РегОз) составляет 0,5—5%. При применении железосодержащих коагулянтов Fe2(S04)3 или FeCb определяющим компонентом осадка является железо в гидроксидной форме, дополняемое железосодержащими соединениями исходной воды. Кол-во алюминия в таких осадках весьма незначительно, содержание оксида РегОз составляет 6—10% и лишь 0,5% AI2O3. Общее кол-во солей кальция и магния невелико: для Са в пересчете на СаО — 0,2—5%, а для MgO — 1,0—2,0%. Однако в тех случаях, когда с целью стабилизации воды в нее добавляют известь, содержание солей кальция в осадках достигает 30% массы сухого в-ва.
Плотность осадков маломутных высокоцветных вод мало отличается от плотности осадка из хлопьев чистого гидроксида железа и немного превышает плотность осадка из хлопьев чистого гидроксида алюминия. Возрастание мутности исходной воды приводит к увеличению плотности образовавшегося осадка. При этом снижается процентное содержание гидроксида в осадке. Введение высокомолекулярных флокулянтов совместно с минер, коагулянтами позволяет получить более плотный осадок.
Угол скольжения — важный технологич. показатель, характеризующий способность осадка перемещаться под действием силы тяжести по наклонной поверхности. Обычно для осадков, содержащих гидроксид алюминия, он изменяется в пределах 50—70°.
Влажность — один из осн. показателей, определяющих кол-во и качество осадка, а соответственно объемы и стоимость сооружений для его обработки. Обычно влажность осадков, образующихся в процессе реагентной очистки вод поверхностных источников, колеблется в широких пределах — от 92—94 до 99,5— 99,8 % в зависимости от качества исходной воды и технологич. схемы ее очистки.