Водоочистные сооружения в том или ином конструктивном решении состоят из следующих основных установок: устройств и аппаратуры для химической обработки воды, отстойников или осветлителей и фильтров.[ …]
На водоочистных сооружениях уголь применяют в виде угольного порошка (углевание воды) либо в виде гранул, которые применяются для загрузки фильтров.[ …]
Расчет водоочистных сооружений и выбор их состава должны основываться на опытных данных, достаточно полно характеризующих физико-химический и механический -состав природных вод и его возможные -колебания. При очистке высокомутных вод основным параметром, характеризующим и-х состав, является содержание взвешенных веществ, т. е. мутность. Определение расчетной мутности необходимо также для рациональной и надежной эксплуатации действующих очистных сооружений.[ …]
В состав водоочистных сооружений входят также сборные резервуары для очищенной воды и насосные станции обычных типов, подробно описанные в специальной литературе [24 и др.].[ …]
Эксплуатация водоочистных сооружений, как и всей системы оборотного водоснабжения доменной газоочистки, состоит из довольно сложных процессов, особенно при очистке газа от доменных печей, выплавляющих ферромарганцевый чугун.[ …]
Основные размеры водоочистных сооружений должны приниматься соответственно шагу между колоннами и осями стен с учетом типоразмеров выпускаемых в СССР сборных железобетонных элементов.[ …]
Имеющиеся методы и сооружения оказываются экономически выгодными в системе водоснабжения крупных городов, где обычно применяются сооружения производительностью 10—30 тыс. м3/сут и более. Для станций же небольшой производительности (менее 10 тыс. м3/сут) рекомендуемые реагентные методы очистки и водоочистные сооружения являются экономически неоправданными: их эксплуатация сложна, затрачивается значительное количество воды на собственные нужды и т. д.[ …]
При проектировании водоочистных сооружений необходимо знать не только суточное количество сточных вод, но и режим их поступления по часам суток, иначе говоря, часовой график притока сточных вод. Производственные сточные воды могут поступать в течение смены равномерно и неравномерно. На ряде производств химической, легкой, текстильной, пищевой, фармацевтической и других отраслей промышленности происходят залповые поступления высококонцентрированных и высокотоксичных сточных вод.[ …]
При проектировании водоочистных сооружений концентрацию взвешенных веществ в сточной воде доменной газоочистки при выплавке передельного и литейного чугунов следует принимать 1500 мг/дм3 при выплавке ферросилиция и ферромарганца 2500 мг/дм3. В сточных водах от газоочисток при выплавке передельного и литейных чугунов взвесь в воде крупностью 0,01-0,1 мм составляет 85-90 % и менее 0,01 мм 10-5 %; при выплавке ферромарганца взвесь в воде крупностью 0,01 мм и меньше составляет 81 %.[ …]
Многие действующие водоочистные сооружения не обеспечивают нормативную очистку сточных вод. Около четверти объема сточных вод сбрасываются в водоемы без всякой очистки. Ущерб поверхностным водам наносит также вторичное загрязнение в результате размывания неза-консервированных илоотстойников. Основными загрязняющими веществами Охотского побережья являются взвешенные вещества, азот аммонийный, нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы.[ …]
При проектировании водоочистных сооружений можно принимать концентрацию взвешенных веществ в сточной воде доменной газоочистки при выплавке передельного и литейного чугунов 1500 мг/л, при выплавке ферросилиция и ферромарганца 2500 -мг!л.[ …]
Опытом эксплуатации водоочистных сооружений установлено, что существенное улучшение кинетики коагуляции наступает обычно при св = 10 — 50 мг/л, эти значения можно считать критическими. Уменьшение аопт с увеличением концентрации взвеси до 63,3—150 мг/л показано в работах [25, 41, 115, 116]. Однако результаты этих экспериментов не нашли теоретического обоснования. Отсутствие сведений о критических величинах концентрации взвеси скр в других публикациях объясняется использованием методик визуального подбора оптимальных доз коагулянта, которые в области св < скр дают плохо воспроизводимые результаты.[ ...]
Эффективность работы водоочистных сооружений в значительной мере зависит от распределения воды по параллельно работающим сооружениям или по площади отдельных сооружений.[ …]
Попадая в водозаборные сооружения водопроводов, застойная вода осложняет работу водоочистных сооружений. При наличии гидроэлектростанций застойная вода из водохранилища, пройдя гидротурбины, может служить источником загрязнения реки в нижнем бьефе. Одной из мер, позволяющих уменьшить дефицит кислорода в застойных зонах водохранилищ, является искусственная их аэрация. Ее применение стимулирует развитие планктона и увеличивает рыбные запасы водохранилищ.[ …]
При непрерывной работе водоочистных сооружений их расчет сводится к определению продолжительности протекания процессов очистки воды на различных этапах с учетом соблюдения скорости потока, предусмотренной нормами СниПа 11—31—74. При реагентной обработке воды все протекающие физико-химические процессы должны полностью заканчиваться в очистных сооружениях, выходящая вода должна соответствовать предъявляемым требованиям и в дальнейшем не изменять своего состава и свойств.[ …]
Термогидролиз (ТГ) осадка водоочистных сооружений разработан и с 1993 г. эксплуатируется фирмой «Cambi AS» (Осло, Норвегия). Термогидролиз шлама после его обезвоживания и гомогенизации достигается ступенчатой обработкой паром высокого давления с последующим охлаждением и выдержкой для стабилизации. Гидролиз материала увеличивает количество доступных к разложению веществ для производства биогаэа.[ …]
Однако опыт эксплуатации водоочистных сооружений в Ейске показал, что вследствие удаления свободной двуокиси углерода вода становится нестабильной по карбонату кальция, загрузка зарастает карбонатом кальция и выходит из строя [13].[ …]
Улучшение работы очистных сооружений, забирающих воду из водоемов в период «цветения», может быть достигнуто с помощью микропроцеживателей, задерживающих 90% и более водорослей в воде, которая поступает на. водоочистные сооружения, однако этот метод также не может обеспечить устранения из воды растворенных органических веществ, ухудшающих ее органолептические показатели.[ …]
Создание более эффективных водоочистных сооружений и оборудования, обеспечивающих высокое качество очистки воды, становится особенно актуальным в связи с задачами по благоустройству населенных мест, поставленными на XXV съезде КПСС. В новой Конституции СССР придается большое значение пнедрению результатов научных исследований в народное хозяйство.[ …]
Наибольшего внимания требуют водоочистные сооружения и системы оборотного водоснабжения; поэтому лаборатория должна быть расположена или в здании водоочистных сооружений, или в непосредственной от них близости. В заводских условиях при небольшом объеме водного хозяйства целесообразно объединить водную лабораторию с заводской как отдел последней.[ …]
Барьерная функция современных водоочистных сооружений в отношении удаления ГХЦГ в известной мере ограничена. Так, содержание ГХЦГ уменьшалось до безопасного уровня только при минимальной исходной концентрации этого вещества (0,17 мг/л), превышающей ПДК в 8 раз. Максимальная надежность очистки (до 80%) обеспечивается на первых этапах обработки воды (коагуляция — отстаивание — фильтрация).[ …]
Совершенствование конструкций водоочистных сооружений и технологии подготовки нефти и воды.[ …]
В среднем же принято, что нефтешламы с водоочистных сооружений содержат 20—25 % нефтепродуктов, 65—75 % воды и 5—10 % механических примесей. Обезвреживание осуществляется посредством сжигания.[ …]
| Овражная система объекта № 2 у водоочистных сооружений п. Ямбург (а) и схема геоморфологических условий склона у ВОС (б) |  |
Обеззараженная вода прошла обработку на водоочистных сооружениях.[ …]
В систему заводнения могут входить также сооружения водоснабжения (водозаборы, насосные станции I и II подъема, водоочистные сооружения, подводящие водоводы к кустовым насосным станциям), когда они используются только для данной системы.[ …]
При обработке воды перманганатом калия на водоочистных сооружениях расход дозируемого рабочего раствора перманганата калия должен быть пропорционален расходу воды, поступающему на станцию.[ …]
Опасность нарушения нормальной эксплуатации водоочистных сооружений всегда возрастает при увеличении степени загрязнения и инфицирования воды источников водоснабжения. В отечественной гигиенической литературе в недавнем прошлом описано немало эпидемических вспышек кишечных инфекций, возникавших в условиях недостаточной защищенности воды от заражения на пути ее движения по водоводам и водопроводной сети (В. Г. Соболев и Н. И. Булгаков, А. Л. Сиренко, Я. А. Могилевский и др.).[ …]
Часто вместе с планктоном из водохранилища на водоочистные сооружения попадает и прочее население водоема, вследствие чего при неудовлетворительном состоянии фильтров и плохой эксплуатации разводящих сетей в них встречаются такие организмы, как нематоды, олигохеты, грибки и др., не нуждающиеся в свете, питающиеся детритом и растворенными в воде органическими веществами.[ …]
Производство по переработке плавлением шлама водоочистных сооружений / Т. Касаи, Т.Такеуши, М. Мацу да и др. // Kobe steel Eng. Repts. — 1993. — 43.— № 2. — C. 67-70.[ …]
Капитальные вложения в строительство зданий и сооружений определяют по укрупненным показателям стоимости строительства внеплощадочных систем водоснабжения и канализации промышленных предприятий [129], укрупненным сметным нормам на здания и сооружения водоснабжения и канализации [130], а также на основании проектных материалов и данных учета основных фондов водоочистных сооружений.[ …]
Алюминийсодержащие коагулянты изготовляют и поставляют на водоочистные сооружения в виде кусков и плит, порошка, гранул, а также в виде желе и растворов, содержащих от 7 до 32% А1203 [30 (стр. 68), 31—35]. Применение жидких коагулянтов во многих случаях дает неоспоримые экономические преимущества [5, 36, 37].[ …]
Книга рассчитана на работников лабораторий санэпидстанций, водоочистных сооружений, ведомственных лабораторий, а также работников ряда отраслей промышленности, связанных с вопросами анализа воды.[ …]
Экспериментальная проверка барьерной функции водопроводных сооружений по отношению к наиболее распространенным представителям хлорорганических соединений — ДДТ, ГХЦГ, гептахлору,ПХК и др. — показала, что обычные приемы обработки воды (коагуляция, отстаивание, фильтрование, хлорирование) и применяемые при этом дозы реагентов малоэффективны, а барьерная роль водоочистных сооружений ограничена [116, 117]. В общепринятых условиях степень очистки воды от ГХЦГ составляет более 25—30 %, от ДДТ — 75—80 %.
аление микроколичеств этих веществ до норм ПДК еще менее эффективно и не превышает для ГХЦГ — 10 %, а для ДДТ — 65—70 % [117]. Неравноценна и эффективность различных этапов очистки. Максимальная дезактивация воды, содержащей ХОП, достигается путем обработки ее коагулянтом. При этом имеет значение растворимость препарата и дозы вводимых реагентов. Выявлена обратная зависимость между растворимостью пестицида и эффективностью его удаления [29]. Наименее растворимый препарат ДДТ удаляется из воды сульфатом алюминия на 97—98 %. В тех же условиях степень удаления дильдрина составляет 55 %, альдрина — 35 %, гексахлорана — 10 % [28].[ …]
Кроме того, на оперативных пунктах насосных станций, электроподстанциях и распределительных устройствах, водоочистных сооружений и др. необходимо иметь наглядные эксплуатационные схемы, руководящие указания и инструкции.[ …]
Разработка системы извлечения извести из осадка сточных вод для последующего использования является частью проекта водоочистных сооружений Контра-Коста, шт. Калифорния, суточная производительность которых составляет 113,5 млн. л (рис. 8.7.1).[ …]
Трест «Оргхим», созданный в Министерстве химической промышленности более 10 лет назад, выполняет пуско-наладочные работы и обеспечивает эксплуатацию водоочистных сооружений на предприятиях отрасли.[ …]
Наиболее крупнотоннажными отходами производств нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий являются нефтешламы и избыточные активные илы с водоочистных сооружений, нефтегрязь после очистки резервуаров и емкостей, кислые гудроны, сернисто-щелочные стоки от щелочной очистки нефтепродуктов, отработанная серная кислота.
гласно данным БашНИИ НП (Уфа), в 1985 г. на предприятиях отрасли и водоочистных сооружениях образовалось 646 тыс. т нефтешламов. Состав нефтешламов неодинаков на различных предприятиях. Согласно данным инвентаризации, содержание нефтепродуктов в нефтешламе Московского НПЗ составляет 3 %, Хабаровского НПЗ — 58 %, содержание механических примесей в нефтешламе Ново-Ярославского НПЗ составляет 3 %, Куйбышевского НПЗ — до 40 %.[ …]
Насосную станцию, забирающую воду из источника — реки, водохранилища, скважины и т. п., называют станцией первого подъема воды. Насосные станции, подающие воду от водоочистных сооружений или перекачивающие ее на пути движения по водоводу для повышения напора, называют станциями второго, третьего и последующих подъемов воды. Иногда насосные агрегаты первого и второго подъемов устанавливают в одной (общей) насосной станции.[ …]
Из отечественных приборов, предназначенных для непрерывного измерения содержания остаточного хлора в питьевой воде, следует отметить анализатор КОХ-1. Он находит применение на водоочистных сооружениях и санитарно-эпидемиологических станциях. Рабочим электродом в таком анализаторе является ртутный электрод, а вспомогательным — каломель [3].[ …]
Основой для разработки экологического паспорта являются основные показатели производств, проекты расчетов ПДВ, нормативы ПДС, разрешение на природопользование, паспорта газо- и водоочистных сооружений и установок по утилизации и использованию отходов, формы государственной статистической отчетности.
экологический паспорт включаются общие сведения о предприятии, об объеме промышленного производства и о технологическом регламенте, т.е. о расходе сырья и вспомогательных материалов по видам продукции и о характере готовой продукции. Такие данные позволяют объективно оценить содержание выбросов предприятия и предполагаемое количество отходов. Информация о выбросах и сбросах, об отходах, образующихся на предприятиях, а также характеристика полигонов и накопителей отходов дается в виде приложения к экологическому паспорту. Экологический паспорт содержит сведения об использовании земельных ресурсов, данные баланса водо-потребления и водоотведения, расчет платежей за загрязнение окружающей среды. Данные о полученных разрешениях на содержание загрязнений в выбросах и сбросах должны быть в экологическом паспорте.[ …]
При используемых в отрасли технологиях около 50% сырья поступает в отходы в виде загрязненных смесей с водой (древесина и кора, сухие вещества, содержащиеся в последрожжевой бражке, шламы водоочистных сооружений, шламолигнин). Составной частью технологических линий являются сооружения для очистки воды, транспортировки и захоронения отходов, которые занимают большие площади. В аспекте воздействия на окружающую среду важнейшей проблемой целлюлозно-бумажной промышленности признана переработка жидких сульфитных щелоков.[ …]
Мешающее влияние солевого фона питьевой воды устраняется использованием фонового (холостого) раствора. Холостой раствор, на фоне которого строится градуировочный график, представляет собой воду, отобранную на водоочистных сооружениях до введения полиакриламида. Содержащиеся в воде взвешенные вещества удаляются фильтрованием через бумажный или мембранный фильтр.[ …]
Основой для разработки экологического паспорта являются согласованные и утвержденные основные показатели производства, проекты расчетов предельно допустимых выбросов (ПДВ), нормы предельно допустимых сбросов (ПДС), разрешение на природопользование, паспорта газо- и водоочистных сооружений и установок по утилизации и использованию отходов, данные государственной статистической отчетности, инвентаризации источников загрязнения и нормативно-технические документы.[ …]
Некоторые технологии предусматривают доведение шихты до полного расплавления при 1250-1350°С. Полученный материал может быть направлен на укладку верхнего и нижнего слоев земляного полотна (Иоси). Однако такая утилизация характеризуется высокими энергетическими затратами. Так, при переработке плавлением шламов водоочистных сооружений на установке мощностью 40 т/сут обезвоженного осадка расход топлива составляет 75 л/т, электроэнергии — 150 кВт-ч (Производство…).[ …]
Расширение и совершенствование производства в развивающихся капиталистических странах протекали на фоне его непрерывной концентрации в промышленных районах и роста населения в городах, обслуживающих эти промышленные предприятия. Начался интенсивный процесс урбанизации. Использование угля в качестве топлива, отсутствие дымоулавливающих и водоочистных сооружений приводили к быстрому загрязнению воздушного бассейна, речных систем, а местами — к деградации растительного покрова. Это пагубное воздействие испытали на себе в первую очередь горнопромышленные районы Великобритании, Центральной Европы (Рурская область, Силезия), Южного Урала (Россия) и Соединенных Штатов Америки.[ …]
В зависимости от состава органических примесей и дозы окислителя расход коагулянта может быть в большей или меньшей степени снижен. Иногда он сокращается в 2,5 [205] и даже в 4 раза [206]. Увеличивается гидравлическая крупность хлопьев коагулированной взвеси, ускоряется осветление воды [207, стр. 12]. Кроме того, предварительная обработка воды окислителями позволяет поддерживать водоочистные сооружения в лучшем санитарном состоянии, предотвращать вторичное заражение воды микроорганизмами и загнивание осадка и тем самым увеличивать длительность работы отстойников между чистками. В присутствии хлора гели гидроокиси алюминия, накопленные в загрузке контактных осветлителей, дольше сохраняют адсорбционные свойства при прекращении подачи коагулянта [208, 209].[ …]
Реализация предложенного противоэрозионного проекта была проведена в 1990 г. субподрядной организацией с серьезными отклонениями. Для основной части овражной системы были проведены работы, в основу которых положены методы борьбы с оврагообразованием характерные для южных и средних широт России, что неприемлемо для территорий с распространением многолетнемерзлых пород. Основной результат оказался плачевным (рис. 5.10). Все гидротехнические сооружения, а также железобетонные плиты, уложенные по бортам оврага, были снесены и угроза дальнейшей деформации склона вынудила ООО «Ям-бурггаздобыча» отказаться от расширения данного комплекса водоочистных сооружений и построить новые мощности ВОС в более удачном месте на плоской поверхности.[ …]
В процессах водоочистки используют природные неорганические и органические иониты. К природным минеральным ионитам относятся цеолиты, глинистые минералы, фторапатит [Саю(Р04)6] F2, гид-роксилапатит [Саю(Р04)6](0Н)2, к органическим — гуминовые кислоты почв и углей. В процессах водоочистки применяются и синтетические иониты: неорганические (силикагели и труднорастворимые оксиды и гидроксиды алюминия, хрома, циркония) и органические (главным образом, ионообменные смолы). Наибольшее практическое применение в водоочистных сооружениях нашли синтетические ионообменные смолы — высокомолекулярные соединения, радикалы которых образуют пространственную сетку (каркас) с фиксированными на ней ионообменными функциональными группами.[ …]
ru-ecology.info
Основными недостатками данной схемы очистки воды является более сложное устройство и эксплуатация осветлителей со взвешенным осадком, чем отстойников, кроме того применение осветлителей ограничивается мутностью и цветностью обрабатываемой воды.
Поэтому такая схема очистки применима при мутности обрабатываемой воды не менее 100 и не более 2500 мг/л и цветности не превышающей 150о.
Схемы очистки подземных воддля хозяйственно-питьевого водоснабжения в ряде случаев более просты, чем поверхностных вод, так как включают в основном сооружения для обеззараживания воды. При использовании подземных вод с повышенной жесткостью или содержанием железа схемы их обработки включают сооружения для умягчения или обезжелезивания воды.
Комплекс очистных сооружений должен быть запроектирован на расчетный расход, включающий максимальное суточное водопотребление снабжаемого объекта и использование воды на собственные нужды станции.
Смесителипредназначены для ускорения реакции коагуляции. Из различных конструкций смесителей наибольшее применение получил вертикальный вихревой смеситель, который работает следующим образом.
Вода от насосов I-го подъема по трубопроводу подается в нижнюю часть смесителя, сюда же по трубам подаются реагенты (коагулянт, известь)
При прохождении потока воды через смеситель снизу вверх с убывающей скоростью в диффузоре создаются интенсивные вихри, интенсивно перемешивающие реагенты с водой. Продолжительность перемешивания реагентов с обрабатываемой водой составляет 1,5…2 мин.
Сбор и отвод воды из верхней части смесителя производится при помощи периферийного желоба с затопленными отверстиями. Восходящая скорость воды в верхней части смесителя должна быть в пределах 25…28 мм/с.
Схема устройства вертикального вихревого смесителя представлена на рис. 42.
Рис. 42. Схема устройства вертикального вихревого смесителя:
1 — трубопровод подачи воды; 2 и 5 – трубы подачи реагентов; 3 – диффузор; 4 – периферийный желоб.
Отстойники и камеры хлопьеобразования.Для осветления воды применяют вертикальные и горизонтальные отстойники с встроенными в них камерами хлопьеобразования.
Вертикальные отстойники применяют на очистных станциях небольшой производительности (3…5 тыс. м3/сут). Отстойники устраивают из железобетона, в плане круглой формы с коническим дном. Схема устройства вертикального отстойника представлена на рис. 43.
Вода из смесителя поступает в центральную трубу отстойника через два тангенциально расположенные сопла. Центральная труба размещается посередине отстойника и является водоворотной камерой хлопьеобразования.
Скорость воды при выходе из сопла составляет 2,5…3 м/с. При такой скорости в центральной трубе образуется спиралеобразный нисходящий поток воды. В результате происходит равномерное перемешивание потока воды и создаются благоприятные условия для образования хлопьев коагулянта.
При выходе из камеры хлопьеобразования вода медленно со скоростью 0,5…0,6 мм/с поднимается вверх через зону осаждения.
Укрупняющиеся в отстойнике хлопья взвеси осаждаются на дно в зону накопления осадка, а осветленная вода с некоторым остатком мелкой взвеси сливается в водосборные желоба и далее отводится на фильтры. Осадок из зоны накопления периодически отводится в водосток.
Рис. 43. Схема устройства вертикального отстойника:
1 — тангенциально расположенные сопла; 2 – центральная труба; 3 – водосборные желоба;
4 – зона осаждения; 5 – зона накопления осадка.
Горизонтальные отстойникиприменяют на очистных станциях производительностью более 30 тыс. м3/сут. Отстойники представляют собой прямоугольные в плане резервуары, устраиваемые из железобетона. Схема устройства горизонтального отстойника показана на рис. 44.
В горизонтальном отстойнике с встроенной камерой хлопьеобразования вода из смесителя поступает через дырчатые распределительные трубы в нижнюю часть камеры хлопьеобразования. Затем вода медленно со скоростью не более 3 мм/с поднимается вверх через слой взвешенного осадка, переливается через водослив и, пройдя под перегородку, выходит в зону осаждения отстойника.
Далее вода со скоростью 5…7 мм/с движется почти горизонтально вдоль отстойника и освобождается от взвеси, выпадающей в зону накопления и уплотнения осадка. Осветленная вода сливается в водосборный желоб и отводится на фильтры. Осадок из зоны накопления и уплотнения периодически удаляется в сток через систему дырчатых труб или лотков.
Рис. 44. Схема устройства горизонтального отстойника:
1 – дырчатые распределительные трубы; 2 – нижняя часть камеры хлопьеобразования; 3 – водослив; 4 – перегородка; 5 – зона осаждения; 6 – водосборный желоб; 7 — система дырчатых труб; 8 – зона накопления и удаления осадка.
Осветлители со взвешенным осадком применяются в большинстве случаев на водоочистных станциях производительностью до 50 тыс. м3/сут. Из различных конструкций осветлителей наибольшее распространение получил коридорный осветлитель с вертикальным осадкоуплотнителем, представленный на рис. 45.
Рис. 45. Схема осветлителя со взвешенным осадком:
1 – дырчатые распределительные трубы; 2 – зона реакции; 3 – зона взвешенного осадка; 4 – зона осветления; 5 – водосборные желоба; 6 – дырчатые трубы; 7 – зона отделения осадка; 8 – шламоотводные окна; 9 – дно зоны накопления; 10 – шламоотводные дырчатые трубы; 11 – задвижка; 12 – водосборный карман; 13 – трубопровод отвода осветленной воды.
Осветлитель с вертикальным осадкоуплотнителем представляет собой прямоугольный в плане железобетонный резервуар, разделенный на три секции. Боковые секции являются рабочими камерами осветлителя, а центральная секция служит осадкоуплотнителем.
Вода из смесителя поступает через дырчатые распределительные трубы в рабочие камеры осветлителя. Пройдя снизу вверх через зону реакции, зону взвешенного осадка и зону осветления, обрабатываемая вода сливается в водосборные желоба и далее в водосборный карман, откуда по трубопроводу отводится на фильтры.
Фильтры.Наиболее часто в условиях железнодорожного водоснабжения для осветления воды применяются открытые (безнапорные) фильтры. Такой фильтр представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар с фильтрующей загрузкой, оборудованный дренажно-распределительными и отводными устройствами.
В открытые скорые однослойные фильтры (рис.46)вода поступает по трубопроводу в боковой карман и через лотки равномерно распределяется над поверхностью фильтра. Вода просачиваясь через фильтрующую загрузку, очищается от взвеси и собирается дренажной системой, состоящей из дырчатых труб, в сборный центральный коллектор. Из коллектора вода отводится по трубопроводу в резервуар чистой воды.
В качестве фильтрующей загрузки в фильтрах такого типа чаще всего используется кварцевый песок крупностью 0,5..2 мм с высотой слоя от 0,7 до 2 м. Поддерживающий слой, предназначенный для предотвращения выноса песка из фильтра с водой, выполняется из гравия крупностью 2…32 мм и имеет толщину слоя около 0,35 м.
Скорость фильтрования воды через загрузку составляет 6…10 м/ч, следовательно, с каждого квадратного метра фильтрующей загрузки можно получить от 6 до 10 м3 очищенной воды в час.
По мере накопления задерживаемой взвеси производительность фильтра снижается. Поэтому необходимо периодически через каждые 8…12 часов производить промывку фильтров.
Промывка фильтров осуществляется обратным током чистой воды с интенсивностью 12…18 л/с на 1 м2 площади фильтра. Вода от промывного насоса по трубе подается через дренажно-распределительную систему в фильтр и проходит снизу вверх через гравий и песок, вымывая из взрыхленного песка накопленные отложения взвеси. Затем промывная вода сливается в лотки и через боковой карман и трубу отводится в сток.
Для повышения эффекта промывки фильтров применяют предварительную или совместную с промывкой продувку фильтрующей загрузки сжатым воздухом. Сжатый воздух подается от воздуходувки через дырчатую распределительную систему, расположенную под фильтрующей загрузкой.
Рис. 46. Устройство открытого скорого однослойного фильтра:
1 — трубопровод подачи воды; 2 – боковой карман; 3 – распределительные лотки; 4 – фильтрующая загрузка (песок); 5 – поддерживающая загрузка (гравий); 6 – дренажная система; 7 – сборный центральный коллектор; 8 – трубопровод отвода воды; 9 – трубопровод подачи промывной воды; 10 – трубопровод отвода промывной воды.
Двухслойные фильтры.В коммунальных водоочистных установках также применяют двухслойные фильтры, которые используют фильтрующую загрузку, состоящую из песка толщиной 0,5 м и слоя дробленого антрацита толщиной 0,5 м.
Медленные фильтрыпредставляют собой неглубокие резервуары, заполненные загрузкой из песка и гравия. Для распределения воды по площади фильтров над ними устраивают распределительный водослив. На дне фильтра в слое гравия оборудуется дренажная система для сбора и отвода отфильтрованной воды.
Фильтрующая загрузка выполняется из кварцевого песка с размером зерен 0,3…1 мм и толщиной слоя 800…1200 мм. Скорость фильтрования воды через загрузку находится в пределах 0,2…0,4 м/ч.
Периодически 1…2 раза в месяц верхний загрязненный слой песка толщиной 15…20 мм снимают лопатами и выбрасывают. После 10…15 чисток фильтр догружают промытым песком.
Медленные фильтры обычно используют без предварительной коагуляции воды.
В настоящее время используют конструкции медленных фильтров, работающих без удаления песка, с механическим рыхлением загрузки и гидросмывом загрязнения. Такие конструкции применяются для осветления мутных вод с количеством взвешенных веществ до 700 мг/л, цветностью до 50о при производительности очистных станций до 30000 м3/сут.
studopedia.ru
Механический этап
Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.
Сооружения для механической очистки сточных вод:
- решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
- песколовки;
- первичные отстойники.
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.
Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %.
В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Биологический этап
Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).
На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5.
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные организмы.
С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).
Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные «тазики» глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер.
Также в биологической очистке, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников. Это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.
Физико-химический этап
Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация.
Дезинфекция сточных вод
Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначеных для сброса на рельеф местности или водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.
Для обеззараживания биологически очищеных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, применяется также обработка хлором в течении 30 мин. (хлорирование)
dic.academic.ru
Вода – важнейший жизненный ресурс. Современный мир не может себе позволить роскошь беспрерывно загрязнять истощающиеся водные ресурсы. Использованная вода подвергается глубокой очистке для дальнейшего использования, технического или иного применения в быту и на производстве. Первичное состояние жидкости подвергается изменениям с помощью биологических, химических, физических способов очистки на специально оборудованных станциях. Станции, построенные с учетом обеспечения больших городов жизненно важной влагой, цеха связаны циклическими процессами, работающие беспрерывно. Аварии на таких предприятиях может привести к плачевным результатам, отключение водоснабжения жилых кварталов, пищевых комбинатов. Прерывание одного из циклических процессов приведет к колоссальным потерям во всех смыслах. Данные конструкции оснащены всеми доступными, современными методами очистки на сегодняшний день: высококачественная аппаратура, качественные реагенты, из ужасно грязной жидкости выделяют чистый продукт — Н₂О. Многие используют угольную фильтрацию, после глубокой очистки, подобные фильтры устанавливают в домашних условиях. Специальные сооружения проверяют качество питьевой воды на аквариумных рыбках. Огромные территории имеют, так называемые санитарные зоны, для хранения питьевой воды. Даная зона предусмотрена и охраняется законодательством. Зону делят на пояса, на территории которых проходят санитарные мероприятия, оговорённые буквой закона.
Большая работа проделывается каждый день, для нас невидимая, но такая необходимая.
Жидкость, попадая на комбинаты, содержит различные примеси:
- твердые, нерастворимые вещества;
- расщепленные жиры;
- биологического происхождения белки;
- опасные инфекции;
- мелкие малорастворимые материалы;
- токсичные материалы.
Мало осведомлённым покажется невозможно из этой «адской жижи» сделать воду пригодную для питья.
Очистные сооружения обратного водоснабжения – очень сложное мероприятие, требующие детальной подготовки. Основным принципом остается экономическая выгода, иначе воду будет на вес золота.
Фазовый порядок избавления от примесей позволяет улучшить показатели состояния от этапа к этапу. Взятая за основу классификация водных загрязнений предполагает четыре основных приёма с набором частных степеней чистки. Взвешенные водные загрязнители удаляются гравитационными силами, коллоидными, высокомолекулярными веществами. Молекулярные примеси – с помощью межмолекулярного воздействия. Электролитные грязи уничтожаются химическими связями, путем ионных процессов. Сложные процессы для жизнеобеспечения.
Строго выраженная классификация необходима в конкретных случаях возведения очистных комбинатов, с расчетом на технологические показатели. Важно определить все составляющие водный раствор примеси. Рассмотрим основные этапы водоочистных систем:
- механический;
- биологический;
- физико-химический;
- дезинфекция.
Первый этап – механический, проводится как подготовительный перед биологической стадией. Принцип основывается на использовании очистных сеток, решеток, которые задерживаю твердые грязи. Маленькие, грубые примеси осаживаются на сите. Жидкость прогоняется через ряд заграждений (решетки). Начиная движение с крупных заграждений к самым маленьким фильтрам (сито). Сито имеет ширину отверстия не больше 15 мм. Собранные элементы отправляются на переработку в другие промышленные зоны.
Следующая стадия – песколовки, часть механического процесса. Вода проходит момент выуживания мелких частиц, таких как шлак, песчаные частицы. Затем флотация. Используя физическое воздействие силы тяжести, снимаются гидрофобные части. Водная смесь направляется в отстойник, находится там некоторое время, снимается около 38% взвешенных веществ. Результатом является показатель 70% очистки.
Биологический этап – очистка органическими способами, используются простейшие микроорганизмы, биофильтры. Отстойники небольшие, диаметр 50 метров, глубина около 5-и метров. Из центра снизу подают стоки. Устанавливается специальный «поплавок» — собирает легко плавучие частицы. Остальная масса осаживается и преобразуется бактериями в ил. Илососами убирают активный ил.
Прозрачность и бесцветность жидкости осуществляется коагулированным методом, вещество реагент – сернокислый алюминий. Рассчитывается точная дозировка реагента для обрабатываемой жидкости.
Физико-химический этап известен даже самому маленькому жителю – хлорирование, дополнительно параметры улучшают солями, озонированием. Вода становится пригодной в употребление в пищу, но проходит еще один фрагмент подготовки.
Еще один период называют кондиционированием. Технологии предполагают ряд процессов для решения задач (зависит от начального состояния воды), не только минерализации, но и обезвреживания. Кондиционирование, по примесям, делят на четыре группы.
Группа №1 – биологические взвеси. Гидрофильные и детергенты объединились в группу №2. Под группой №3 понимают молекулярный уровень загрязнений. Ионизационная очистка для сорной массы группы № 4, нерастворимые частицы под влиянием ионов растворяются и выводятся.
Пройдя одну фазу очищения, берутся пробы, проводиться химический анализ для выявления оставшихся примесей, чтобы подобрать верный способ избавления от оставшихся загрязнений.
Выбирая техническую схему переработки первоначального источника до состояния потребления, следовать стоит экономическим принципам доступности. Такой подход гарантируют вертикальные отстойники, стоимость плюс размещение большего количества на имеющейся территории, смесители заменить на более дешевые сопла. Лимиты установлены ГОСТом, рекомендации можно подчерпнуть в нормативных актах, составы реагента и смесей, технологические процесса ввода в цветную, загрязненную воду. Схемы отстойников предусматривают дополнительное оборудование модулями (тонкостенными).
Подобный выбор требует тщательной подготовки. Большая ответственность – жизни людей.
Несите благо.
www.uni-los.ru
Документ без названия
Водоочистные сооружения
Водоочистные сооружения используются для очистки питьевой воды, обеспечения требуемых эпидемических и радиационных показателей, химического состава. Находятся на водопроводных станциях. Кроме того существуют технические системы для очистки сточных вод.
Водопроводные ВОС представляют собой оборудование, обеспечивающее ввод и смешение реагентов с обрабатываемой водой, хлопьеобразование, удаление примесей из воды и ее обеззараживание; сооружения для обработки промывных вод фильтров и контактных осветлителей; сооружения для обработки осадка; сооружения и оборудование реагентных хозяйств.
Сооружения ВОС для извлечения из воды примесей бывают одно-, двух- и многоступенчатые.
Одноступенчатые представляют собой фильтровальные водоочистные сооружения, предназначенные для осветления и обесцвечивания вод (напр., схемы с медленными фильтрами, контактными фильтрами и контактными осветлителями).
ВОС, работающие по двухступенчатой схеме, используются для получения воды питьевого качества при значительном колебании состава исходной воды. На первой ступени применяют грязеемкие сооружение (отстойники, осветлители со взвешенным осадком или флотаторы), на второй – скорые фильтры для полного осветления воды.
водоочистные сооружения, работающие по многоступенчатой схеме, состоят из нескольких ступеней фильтровальных сооружений.
Методы очистки воды
Проблема очистки воды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т. е. очистки и улучшения ее природных свойств.
Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание.
— Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ. Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры, представляющие собой наиболее распространенные водоочистные сооружения. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц.
В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, которые мгут находиться во взвешенном состоянии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта (обычно сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо). В результате реакции в емкостях ВОС коагулянта с солями многовалентных металлов, содержащимися в воде, образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.
Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.
Фильтрование — самый распространенный метод отделения твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды.
В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.
— Обесцвечивание воды, т.е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).
— Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается в полном освобождении воды от болезнетворных бактерий. Так как полного освобождения ни отстаивание, ни фильтрование не дают, с целью дезинфекции воды применяют хлорирование и другие способы, описанные ниже.
Этапы очистки воды
Чтобы очистка была полной, водоочистные сооружения должны устранить все категории загрязнителей.
Мусор и песок удаляются на этапе предочистки.Сочетание первичной и вторичной очистки, проводимое на ВОС, позволяет избавиться от коллоидного материала. Растворенные биогены устраняются при помощи доочистки.
Необходимо также иметь в виду, что обработка стоков, проходящих через водоочистные сооружения, в каждом конкретном случае не обязательно должна включать в себя все четыре этапа. Чаще всего они дополняют друг друга в зависимости от
обстоятельств. Следовательно, в некоторых местах в водоемы все еще сбрасывают просто исходные стоки, в других — осуществляют только первичную их очистку, кое-где проводят вторичную, и лишь немного городов осуществляет доочистку водостоков.
Предочистка. Мусор и песок обычно засоряют систему и тормозят дальнейшую очистку стоков. Поэтому их устранение считается ее предварительным этапом. От мусора избавляются, пропуская исходные стоки через стержневую решетку, присутствующую на любых ВОС, т.е. ряда стержней, расположенных на расстоянии около 2,5 см. друг от руга. Затем мусор механически собирают с решетки и отправляют в специальную печь для сжигания. Очищенная от мусора вода попадает в песколовку, или пескоотстойник, — емкость, напоминающую плавательный бассейн, где движение воды замедляется настолько, что песок оседает; затем он механически извлекается оттуда и вывозится на свалку.
Первичная очистка. После предочистки вода проходит первичную очистку – медленно пропускается на водоочистных сооружениях через крупные баки, называемые первичными отстойниками. Здесь она в течение нескольких часов остается почти неподвижной. Это позволяет самым тяжелым частицам органического вещества, составляющим 30-50% его общего количества, осесть на дно, откуда их собирают. В то же самое время жирные и маслянистые вещества всплывают к поверхности, и их снимают как сливки. Весь этот материал называется ил-сырец.
При первичной очистке всего-навсего «заливают грязную воду в сосуд, дают отстояться и сливают». Тем не менее это позволяет устранить значительную часть органического вещества при минимальных затратах. Вода, покидающая первичные отстойники, преходящая к другим водоочистным сооружениям, все еще содержит 50-70% не осевших органических коллоидов и почти все растворенные биогены.
Вторичная очистка предусматривает устранение оставшегося органического
вещества, но не растворенных питательных элементов.
Вторичная очистка. Эту очистку называют также биологической, так как в ней участвуют живые естественные редуценты и детритофаги, потребляющие органическое вещество и в процессе дыхания превращающие его в воду и углекислый газ. Обычно применяются два типа систем: капельные биофильтры и активный ил, придающие разные черты водоочистным сооружениям.
В системах с капельным биофильтром вода разбрызгивается и стекает струйками по слою камней величиной с кулак, толщина которого 2-3 м. Как и в естественных ручьях, в этих условиях функционирует сложная экосистема, включающая бактерии, простейших коловраток, различных мелких червей и других прикрепленных к камням детритофагов. Они буквально выедают из протекающей воды все органическое вещество, включая патогенов. Организмы, случайно смытые с биофильтров, позднее устраняются из воды, когда она попадает во вторичные отстойники-емкости, аналогичные первичным отстойникам, находящимс в общей структуре ВОС. С отстоявшимся в них материалом поступают, как и с илом-сырцом. Пройдя первичную очистку и капельные биофильтры, сточные воды теряют 85-90% органического вещества.
Все более широкое распространение получает еще один метод вторичной очистки – система активного ила. В этом случае вода после первичной очистки поступает в резервуар ВОС, где могли бы разместиться несколько припаркованных друг за другом трейлеров. Смесь детритофагов, называемая активным илом, добавляется в воду, когда та поступает в резервуар из предыдущих водоочистных сооружений. По мере движения по нему она интенсивно аэрируется, т.е. создается богатая кислородом среда, идеальная для развития этих организмов. В ходе их питания количество органического вещества, включая патогенные микроорганизмы, уменьшается.
Покидая аэрационный резервуар, стремясь в следующие водоочистные сооружения, вода содержит множество детритофагов, поэтому ее направляют во вторичные отстойники. Так как организмы обычно собираются в кусочках детрита, осадить их относительно несложно; осадок представляет собой тот же самый активный ил, который снова закачивают в аэрационный резервуар. Таким образом, детритофаги рециклизуются, а вода очищается от органического вещества, проходя через указанные водоочистные сооружения, на 90-95%. Излишки активного ила, накапливающиеся в процессе размножения организмов, обычно объединяют с илом-сырцом и в дальнейшем обрабатывают их вместе.
Системы вторичной очистки не устраняют растворенных биогенов. До двух последних десятилетий не ощущалось на водоочистных сооружениях острой необходимости осуществлять дополнительную очистку воды уже после вторичной. Воду после нее просто дезинфицировали хлоркой и сбрасывали в естественные водоемы.
Такая ситуация преобладает и сейчас. Однако по мере обострения проблемы эвтрофизации все больше городов вводят еще один этап — доочистку, устраняющую биогены.
Доочистка.
После вторичной очистки вода поступает на доочистку, устраняющую один или более биогенов. Для этого существует множество способов. На 100% воду можно очистить дистилляцией или микрофильтрованием. Однако это требует больших затрат. Суммарный объем стоков – около 150 галлонов в день на человека. Очистка такого количества воды названными методами на водоочистных сооружениях слишком расточительна, поэтому в настоящее время разрабатываются и внедряются более доступные способы.
Например, фосфаты можно устранить, добавив в воду известь (ионы кальция). Кальций вступает в химическую реакцию с фосфатом, образуя при этом нерастворимый фосфат кальция, который можно удалить фильтрованием.
Если избыток фосфата – основная причина эвтрофизации, этого уже достаточно.
При соответствующей доочистке, при качественной аппаратуре ВОС можно добиться того, что в конечном итоге получится вода, пригодная для питья. Многие люди бледнеют при мысли о вторичном использовании канализационных стоков, но стоит вспомнить о том, что в природе в любом случае вся вода совершает круговорот. Фактически соответствующая доочистка может обеспечить воду лучшего качества, нежели получаемая из рек и озер, не редко принимающих неочищенные канализационные стоки.
Выбор места расположения водоочистных сооружений и определение требуемых площадей.
При устройстве хозяйственно-питьевого водоснабжения важное значение имеет вопрос о выборе места расположения водопроводных станций, включающих водозаборные и водоочистные сооружения, насосные станции и водоводы.
Место расположения водозаборных сооружений должно выбираться возможно ближе к водопотребителю. При использовании поверхностного источника водозабор должен быть расположен выше обслуживаемого населенного пункта по течению реки, чтобы поверхностный сток и вышерасположенные населенные пункты не оказывали влияния на качество воды. При использовании подземного источника водоснабжения место расположения колодцев или каптажных сооружений назначают с учетом возможных источников загрязнения подземных вод, направления и скорости подземного потока.
Площадка для размещения водоочистных сооружений должна обеспечить не только возможность организации зоны санитарной охраны, но и иметь удобный рельеф и надежные подъезды к станции.
Желательно, чтобы рельеф территории в границах водопроводной станции обеспечивал движение воды самотеком через все водоочистные сооружения с минимальным объемом земляных работ при минимальном заглублении сооружений в землю.
При выборе площадки водоочистных сооружений необходимо учитывать уровень грунтовых вод, так как высокий уровень грунтовых вод на площадке размещения водоочистной станции может решающим образом повлиять на степень заглубления основных сооружений станции и вызвать значительное увеличение объема земляной подсыпки сооружений, располагаемых вне зданий.
При определении требуемой площади для размещения станции улучшения качества воды следует руководствоваться СНиПом, учитывающим не только производительность станции, что определяет габариты водоочистных сооружений, но и возможность дальнейшего ее расширения в соответствии с развитием водопотребления города. В этой связи важное значение имеет компоновка основных и вспомогательных сооружений станции, минимальная протяженность внутристанционных коммуникаций.
Эксплуатация водоочистных сооружений
Основными задачами при эксплуатации очистных сооружений систем водоснабжения являются:
• производство питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874-82;
• обеспечение надежности очистки и обеззараживания воды;
• обеспечение эффективной бесперебойной и надежной работы водоочистных сооружений;
• снижение себестоимости очистки и обеззараживания воды;
• экономия реагентов, электроэнергии и воды на собственные нужды;
• систематический лабораторно-производственный и технологический контроль работы водоочистных сооружений и качества производства воды.
На действующих водоочистных сооружениях хранится следующая техническая документация: схема зон санитарной охраны источника водоснабжения и очистных сооружений; генеральный план и высотная схема водоочистных сооружений с нанесением всех коммуникаций; оперативная технологическая схема очистных сооружений; схема автоматизации и телемеханизации.
После окончания строительства очистные комплексы или отдельные ВОС вводятся в постоянную эксплуатацию после проведения пробной эксплуатации и приемки их по акту приемочными комиссиями.
До проведения пробной эксплуатации комиссия устанавливает соответствие выстроенных сооружений с утвержденным проектом, проверяют размеры сооружений и их элементов, наличие и правильность установки приборов и устройств и т. п.
Перед началом пробной эксплуатации следует продезинфицировать все сооружения очистного комплекса и особенно загрузочный материал фильтров и. контактных осветлителей. Все бетонные сооружения и трубы необходимо обработать раствором, содержащим 50 мг/л активного хлора, а загрузочный материал — раствором, содержащим не менее 100 мг/л активного хлора. После проведения дезинфекции приступают к пробной эксплуатации, которая продолжается в течение 24 ч. Если получаемая после обработки вода отвечает всем требованиям ГОСТа, то очистные сооружения вводят в постоянную эксплуатацию.
Лабораторно-производственный контроль является необходимым условием организации рациональной эксплуатации водоочистных сооружений и обеспечения производства воды, удовлетворяющей по качеству требованиям ГОСТ 2874-82.
Лабораторно-производственный контроль организуют на всех этапах и стадиях очистки воды как для оценки количественных и качественных показателей работы водоочистных сооружений, так и для регистрации количества и качества обрабатываемой воды. В зависимости от производительности водоочистных сооружений и степени сложности применяемой технологии очистки воды для лабораторно-производственного контроля создают физико-химическую, бактериологическую, гидробиологическую, технологическую и другие лаборатории, а также отдел КИПиА.
Помимо лабораторно-производственного контроля на водоочистных комплексах осуществляют технологический контроль, основная задача которого состоит в оценке технологической эффективности работы сооружений и аппаратов для своевременного принятия мер по их бесперебойной работе при надлежащей степени улучшения качества воды при заданной производительности.
При этом эксплуатационный персонал обязан: вести контроль за ходом технологического процесса и качеством обработки воды; регулировать количество воды, подаваемой на водоочистные сооружения и отводимой в резервуары чистой воды; наблюдать за уровнями и равномерностью распределения воды между отдельными водоочистными сооружениями и их блоками, уровнями воды в резервуарах чистой воды, за осадками в камерах, отстойниках, осветлителях, реагентных баках, за потерями напора в фильтровальных сооружениях, за накоплением осадка и т. п.; проверять правильность переключения отдельных водоочистных сооружений, их секций, трубопроводов, а также реагентных установок; содержать в исправности механическое оборудование, КИП и автоматику, дроссельные и измерительные устройства и другое оборудование; удостовериться в наличии запаса и в качестве реагентов, фильтрующих материалов, вести наблюдение за правильностью их хранения; следить за своевременной заготовкой растворов реагентов требуемой концентрации; проверять горизонтальность перелива воды через кромки желобов, лотков, водоприемных и водораспределительных окон и т. п.; наблюдать за режимом дозирования реагентов.
Структура и состав водоочистных сооружений
На примере типовой схемы очистной станции водопровода показан комплекс составляющих ее элементов (рис.1).
Главнейшие из этих элементов следующие:
Насосная станция первого подъема, подающая воду на водоочистные сооружения.
Смеситель 2, обеспечивающий перемешивание раствора коагулянта, поступающего из реагентного хозяйства 3, с обрабатываемой водой.
В практике применяют гидравлические и механические типы смесителей. На схеме показан дырчатый смеситель, представляющий собой лоток с дырчатыми перегородками, в котором происходит перемешивание воды с раствором коагулянта.
Рис.1
Камера реакции 4, в которой завершается химическая реакция и образуются хлопья коагулянта. На схеме приводится камера реакции, помещаемая внутрь вертикального отстойника в структуре ВОС. Хлопьеобразование в ней завершается в течение 10…15 мин.
Отстойники 5, которые в зависимости от направления движения воды подразделяются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Горизонтальный отстойник в плане — прямоугольник. Глубина его 3…5 м. Вода движется через отстойник к другим ВОС со скоростью, не превышающей 5 мм/с, а при коагулировании — 10 мм/с. В целях равномерного распределения потока в поперечном сечении отстойника предусматривается конструктивная деталь, обеспечивающая равномерное поступление воды в отстойник и отвод ее, например дырчатая стенка.
На станциях меньшей производительности в составе ВОС применяют вертикальные отстойники, состоящие из двух цилиндров, вложенных один в другой. Диаметр внешнего цилиндра — не больше 12 м. Отношение диаметра к высоте отстойника (D/H) принимают в пределах 1,2…2. Вода поступает во внутренний цилиндр, в котором находится камера реакции, опускается вниз, затем осветляется, поднимаясь в вертикальном направлении вверх по среднему кольцевому пространству со скоростью 0,5…0,75 мм/с. Осветленная вода через отводящие желоба отводится трубой или по каналу на фильтр.
Радиальные отстойники диаметром от 5 до 60 м занимают среднее положение между горизонтальными и вертикальными отстойниками. Вода попадает в центральную часть отстойника и, постепенно уменьшая скорость, движется в радиальном направлении к лотку, расположенному вдоль периферийной части, из которого отводится.
Дно отстойника устраивают с уклоном к грязевому приямку или лотку, откуда выпавший осадок непрерывно или периодически удаляется насосом или самотеком сбрасывается в водосток.
Осветлители в составе ВОС, конструкция которых в основном не отличается от конструкции вертикального отстойника, дают значительный эффект осветления, позволяя при этом снизить расход коагулянта и сократить размер сооружений. Осветляемая вода проходит в восходящем движении слой осадка высотой 2…2,5 м, находящегося во взвешенном состоянии (так называемая суспензионная сепарация).
В процессе работы осветлителя происходит укрупнение хлопьев коагулянта, задерживающих часть взвеси. В настоящее время осветлители широко применяют как в городских, так и в промышленных водоочистных сооружениях. В некоторых случаях вертикальные отстойники переоборудуют на осветлители.
Фильтрование в типичных водоочистных сооружениях состоит в пропуске воды через фильтр 6, заполненный фильтрующим материалом (обычно кварцевым песком), уложенным слоями возрастающей сверху вниз крупности. Вода поступает на поверхность фильтра, движется сквозь слои фильтрующего материала и дренажным устройством отводится в резервуар чистой воды. В процессе работы фильтр заполнен водой до уровня 1…1.5 м над поверхностью фильтрующего материала.
Фильтры делаются в зависимости от типа ВОС открытыми безнапорными и закрытыми напорными.
Напорные фильтры представляют собой закрытые стальные резервуары. В применяемых в настоящее время скорых фильтрах скорость прохождения водой фильтрующего материала, или скорость фильтрации, равна 6…7 м/ч в отличие от громоздких медленных фильтров, применявшихся ранее, в которых скорость фильтрации была меньше в 50…60 раз.
Количество фильтров на очистной станции — не менее двух. Площадь одного фильтра от 10…20 м2 на малых и средних станциях, до 100 м2 и более — на больших.
После фильтров вода может поступать непосредственно потребителю.
spinoks72.ru
Использование воды поверхностных источников для водоснабжения поселений требует улучшения ее качества. В практике водоснабжения используется различные методы обработки воды на очистных сооружениях водопровода. Под обработкой понимается не только удаление из воды нежелательных примесей и ее обеззараживание, но и добавление в воду недостающих ингредиентов. Процессы обработки воды рассмотрим на примере работы станции очистки воды для хозяйственно-питьевых целей, схема которой приведена на рис. 33.
Насосами насосной станции первого подъема 1 вода подается в приемный резервуар смесителя 2, в котором к воде подмешивается раствор реагента, который приготавливается в реагентном хозяйстве 3. Назначение реагента состоит в интенсификации процесса коагуляции (укрупнения взвесей) и их последующего осаждения. В камере реакции 4 в результате взаимодействия реагента с солями, растворенными в воде, протекает процесс хлопьеобразования и осаждения взвесей на хлопьях.
Рис.33. Схема очистной станции водопровода. 1 – насосная станция первого подъема; 2 – смеситель; 3 – реагентное хозяйство; 4 – камера реакции; 5 – вертикальный отстойник; 6 – фильтры; 7 – установка для выработки обеззараживающего агента; 8 – резервуар чистой воды; 9 – насосная станция второго подъема.
В отстойнике 5 происходит осаждение примесей при малой скорости движения воды, величина которой зависит от конструкции отстойника. В системах водоснабжения городов на станциях очистки воды производительностью более 30000 м3/сут. применяют горизонтальные отстойники. Вертикальные отстойники применяют при производительности станции очистки воды до 5000 м3/сут. Радиальные отстойники предназначены для очистки мутных вод. На станции очистки устанавливают несколько отстойников, работающих по параллельной схеме.
Габариты отстойников определяются расчетом.
В фильтрах 6 происходит очистка воды в результате ее фильтрации через слой мелкозернистого материала – кварцевого песка, дробленого антрацита и др. По скорости движения воды в фильтрах они подразделяются на медленные, скорые, и сверхскорые. Медленные и скорые фильтры делаются открытыми безнапорными, а сверхскорые – закрытыми напорными. На станциях очистки большой производительности применяются скорые и сверхскорые фильтры. Фильтры нуждаются в периодической промывке для удаления загрязнений фильтрующего материала, образовавшихся в результате фильтрации воды.
Процессы обработки воды в отстойниках и фильтрах позволяют наряду с очисткой воды удалить из нее значительную часть бактерий и вирусов. Оставшуюся часть нейтрализуют в процессе обеззараживания воды.
Различают пять основных способов обеззараживания:
— термический;
— воздействием на воду сильных окислителей;
— ультразвуковым воздействием;
— обработкой ультрафиолетовыми лучами;
— олигодинамия (контактом воды с ионами благородных металлов, например серебра).
На станциях очистки воды большой производительности обеззараживание осуществляется воздействием на воду сильных окислителей, в качестве которых применяется хлор и озон.
При хлорировании воды необходим длительный не менее 30 минут контакт хлор с водой. Поэтому хлорирование производится в резервуаре чистой воды путем подачи в него хлорной воды, из установки для выработки обеззараживающего агента 7, которая в данном случае называется хлораторной.
При поступлении хлора в воду происходит окисление веществ протоплазмы клеток бактерий, что вызывает их гибель. Хлорирование эффективно против бацилл брюшного тифа, дизентерии, вирусов энцефалита, вибрионов холеры. Недостатком хлорирования является то, что спорообразующие бактерии устойчивы к действию хлора, а также то, что хлор является токсичным газом, что необходимо учитывать при проектировании, строительстве и эксплуатации станции очистки воды. Об эффективности процесса обеззараживания судят по остаточному хлору, концентрация которого не должна превышать допустимых значений.
При озонировании уничтожаются бактерии, споры и вирусы, при этом одновременно с обеззараживанием происходит дезодорация, обесцвечивание воды и устраняются привкусы. Озон, химическая формула О3, получают в озонаторах воздействием на воздух электрического разряда. Озонирование имеет ряд существенных преимуществ перед хлорированием. Нет необходимости строгого контроля за концентрацией озона в воде, так как он является нестойким соединением и его избыток превращается в кислород, озон в отличие от хлора не ухудшает свойств воды, время озононирования в несколько раз меньше чем хлорирования.
Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами применяют на установках небольшой производительности. Эффект обеззараживания основан на бактерицидном действии ультрафиолетовых лучей с длиной волны 200-290 мкм.
Размещение водоочистительного комплекса.
При выборе площадки для размещения водоочистных сооружений необходимо учитывать следующее. Они могут размещаться непосредственно в месте забора воды или вблизи потребителей. В первом случае водоочистные сооружения вместе с водозаборными сооружениями, насосными станциями первого и второго подъема являются единым комплексом головных сооружений водопровода. Во втором случае в водоочистительный комплекс (ВОК) входят сооружения по улучшению качества воды, резервуары питьевой воды и насосная станция второго подъема.
Все основные и вспомогательные сооружения станции очистки целесообразно размещать в виде единого комплекса, примерный генеральный план которого представлен на рис. 34.
Рис. 34. Генеральный план водоочистного комплекса. 1 – блок основных сооружений; 2 – реагентное хозяйство; 3 – котельная; 4 – служебный комплекс; 5 – башня промывной воды; 6 – хлораторная; 7 – сооружения оборота промывной воды; 8 – сооружения обработки осадка; 9 – резервуары чистой воды; 10 – насосная станция второго подъема. R1 – трубопроводы для подачи раствора реагентов. В7 – водопроводы от насосной станции первого подъема. В1 – водоводы хозяйственно-питьевого водопровода.
В блоке основных сооружений 1 размещаются смесители, отстойники и фильтры. Хлораторная, совмещенная со складом хлора, по требованиями безопасности размещается в пониженной части территории комплекса на расстоянии не менее 30 метров от блока основных сооружений.
Определяющее влияние на выбор места расположения ВОК оказывает обеспеченность возможности устройства зоны санитарной охраны, наличие подъездов, благоприятный рельеф участка и уровень грунтовых вод. Для очистных сооружений предусматривается зона санитарной охраны. Граница первого пояса зоны совпадает с ограждением водоочистительного комплекса и предусматривается на расстоянии:
— от стен резервуаров фильтрованной (питьевой) воды, фильтров (кроме напорных), контактных осветлителей с открытой поверхностью воды — не менее 30 м;
— от стен остальных сооружений и стволов водонапорных башен — не менее 15 м.
Территория водоочистного комплекса огораживается и оборудуется охранной сигнализацией.
Размеры земельных участков для станций очистки воды в зависимости от их производительности, тыс.м3/сут, принимаются не более , га:
до 0,8………………………………1
св. 0,8 до 12……………………….2
" 12 " 32……………………….3
" 32 " 80……………………….4
" 80 " 125………………………6
" 125 " 250…………………….12
" 250 " 400…………………….18
" 400 " 800…………………….24.
| Процессы | Сооружения |
| Отстаивание воды. В воде содержаться песчинки, иловые частицы. Поэтому их необходимо извлечь с помощью отстаивания. Вода должна не стоять, а медленно течь, примерно со скоростью 1 см/с, то есть в ламинарном режиме. Загрязнения выпадают в осадок, происходит первичная очистка воды. | Отстойники. Это проточные сооружения, где вода движется медленно, примерно со скоростью 1 см/с, то есть в ламинарном режиме. Поэтому загрязнения выпадают в осадок, происходит первичная очистка воды. Отстойники строят из железобетона. |
| Фильтрование воды. Производится для окончательной очистки воды от механических загрязнений, которые невозможно извлечь отстаиванием. Для эффективной и быстрой очистки воды фильтрованием через пористую загрузку (песок, керамзит), вначале воду обрабатывают химическими реагентами для образования хлопьев из взвесей в воде. | Скорые фильтры. Вначале вода обрабатывается химическими реагентами, например сернокислым алюминием Al2(SO4)3. Тогда тонкие взвеси в воде коагулируются в хлопья и после этого эффективно осаждаются на фильтрующей загрузке. Это и есть технология работы скорых фильтров с крупной загрузкой, например из керамзитовой крошки. |
| Обеззараживание воды. В воде содержаться бактерии, в том числе болезнетворные. Обеззараживание воды производят чаще всего хлорированием. Известны также способы озонирования воды и обработкой ультрафиолетом. | Сооружения по обеззараживанию воды. При хлорировании воды сооружениями являются хлораторные, при озонировании применяют озонаторы (электрические разрядники), а лампы ультрафиолета применяют для прозрачных вод, обычно подземных. |
poznayka.org