Выбор метода и способа водоочистки по методике Л.А. Кульского.

В условиях, когда вода из источника не соответствует требованиям к качеству питьевой воды, проводится ее подготовка или очистка. При выборе метода и способа водоочистки используют классификацию Л.А. Кульского. 

Согласно этой классификации, все примеси разделяются на 2 группы: гетерогенные и гомогенные, причем каждая группа разделяется еще на 2 подгруппы:

1. гетерогенные:

a. мутность, наличие микробов и вирусов – взвешенные вещества размером 10^-3 – 10^-4 см – для очистки предлагается разделение фаз, агрегация на гидроксидах;

b. цветность – коллоидные частички размером 10^-5 – 10^-6 см – предусматривается физико-химическая обработка воды коагулянтами с последующим разделением фаз на фильтрах и отстойниках;

2. гомогенные:

a. запах, привкус и, частично, цветность – молекулы органических веществ и другие молекулярные растворы, растворенные газы размером 10^-6 – 10^-7 см – устраняются при помощи коагуляции, отстаивания и сорбции;

b. минерализация воды – ионные растворы (кислоты, щелочи, соли) – используется химическая обработка воды или концентрирование примесей в меньшем объеме.

Процессы, которые используются в водоподготовке, можно разделить на 2 большие группы:

1. процессы преобразования примесей;
2. процессы распределения примесей.

Процессы преобразования включают в себя:

• I класс –изменение фазово-дисперсного состояния. Эти процессы не решают проблемы удаления примесей из воды. Они только переводят их в состояние, наиболее пригодное для удаления. Это коагуляция, флокуляция, окисление, восстановление, подщелачивание, подкисление.
• II класс –обезвреживание. То есть, перевод примесей из более токсичной формы в менее токсичную или в форму, наиболее пригодную для осуществления I класса процессов.

Фактически эти 2 класса процессов являются подготовительными перед процессами разделения примесей и воды.

Процессы распределения включают в себя:

• III класс – разделение фаз. То есть, изъятие из воды примесей, которые находятся в грубодисперсном состоянии в виде осадка, шлама, пленки. Это процессы отстаивания, флотации, прояснения в зависшем шаре осадка, фильтрации, сорбции и т.д.
• IV класс – концентрирование. Примеси концентрируются в меньшем объеме воды в виде концентратов (элюатов) без изменения своих физико-химических свойств и дисперсного состояния. Таким способом удаляется органика, катионы и анионы сильных кислот и щелочей, то есть, примеси, которые не выгодно переводить в нерастворимое состояние. Для этих процессов используются ионный обмен, электродиализ, обратный осмос

Для выбора технологической схемы очистки в общем виде указанные процессы используются в таком порядке: если в воде есть некоторый компонент, который необходимо изъять, то, в первую очередь, проводится его обезвреживание, потом концентрирование, дальше изменение фазово-дисперсного состояния и в итоге разделение фаз. При этом, некоторые классы могут упускаться.

Если в воде есть несколько примесей, то составляются такие процессы для групп примесей с одинаковыми свойствами, а потом эти процессы компонуют, объединяя их по предназначению.

Эти процессы не решают проблемы удаления примесей из воды. Они только переводят их в состояние, наиболее пригодное для удаления. Это коагуляция, флокуляция, окисление, восстановление, подщелачивание, подкисление. II класс –обезвреживание. То есть, перевод примесей из более токсичной формы в менее токсичную или в форму, наиболее пригодную для осуществления I класса процессов. Фактически эти 2 класса процессов являются подготовительными перед процессами разделения примесей и воды. Процессы распределения включают в себя: III класс – разделение фаз. То есть, изъятие из воды примесей, которые находятся в грубодисперсном состоянии в виде осадка, шлама, пленки. Это процессы отстаивания, флотации, прояснения в зависшем шаре осадка, фильтрации, сорбции и т.д. IV класс – концентрирование. Примеси концентрируются в меньшем объеме воды в виде концентратов (элюатов) без изменения своих физико-химических свойств и дисперсного состояния. Таким способом удаляется органика, катионы и анионы сильных кислот и щелочей, то есть, примеси, которые не выгодно переводить в нерастворимое состояние. Для этих процессов используются ионный обмен, электродиализ, обратный осмос Для выбора технологической схемы очистки в общем виде указанные процессы используются в таком порядке: если в воде есть некоторый компонент, который необходимо изъять, то, в первую очередь, проводится его обезвреживание, потом концентрирование, дальше изменение фазово-дисперсного состояния и в итоге разделение фаз. При этом, некоторые классы могут упускаться. Если в воде есть несколько примесей, то составляются такие процессы для групп примесей с одинаковыми свойствами, а потом эти процессы компонуют, объединяя их по предназначению. 

Екатерина Антонюк, 20.11.2012