План застройки

 
План застройки

Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды

Впрактике водоподготовки в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84 должнобыть обеспечено быстрое и равномерное распределение реагентов в обрабатываемойводе. Особенно важно увеличение скорости распределения при введении коагулянтов(растворов солей алюминия и железа) для создания условий их эффективного ирационального использования.

Нижеописано несколько типов распределителей реагентов, разработанных НИИ КВОВ АКХим. К. Д. Памфилова (тип I) и ВНИИ ВОДГЕО (типы II — IV).

ПЕРФОРИРОВАННЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ КОАГУЛЯНТА (ТИП I)

1.1. Распределитель предназначендля введения растворов коагулянта или флокулянта и может быть установлен втрубе перед смесителем, при поступлении воды в смеситель или в одном изотделений входной камеры перед контактными осветлителями (черт. 1). Впоследнем случае рекомендуется устанавливать распределитель в проемеперегородки, создающем сужение потока и увеличение его турбулентности.

Черт. 1. Схема установкиперфорированного распределителя коагулянта (тип I)

а- в вихревом смесителе; б — в перегородчатом или коридорном смесителе,входной камере контактного осветлителя; 1 — распределитель; 2 -секционная свинчивающаяся штанга; 3 — подача коагулянта; 4 -зарядка сифона

1.2. Потери напора при обтеканиираспределителя водой составляют 10 — 15 см.

1.3. Распределители изперфорированных трубок не рекомендуется применять при обработке воды растворомкоагулянта, содержащим нерастворимые примеси.

1.4. Для введения растворовминеральных коагулянтов следует применять распределители из винипластовых трубили из нержавеющей стали.

1.5. Распределитель коагулянта(черт. 2)состоит из центрального бачка со штуцером, на который надевается шланг дляподачи коагулянта, и радиальных перфорированных трубок-лучей, имеющихотверстия, направленные по движению потока воды. Распределитель опускается наместо установки с помощью свинчивающейся из отдельных секций штанги.

Черт. 2. Перфорированныйраспределитель коагулянта (тип I)

1 — центральный бачок; 2 — отверстия для ввода коагулянта; 3 — разъемная штанга; 4 — штуцер для присоединения шлангаподачи коагулянта; 5 — заглушка; 6 — перфорированная трубка-луч

1.6. Число отверстий в распределителе следует определять по расходураствора коагулянта и величине потери напора в распределителе 30 — 50 см.

1.7. Расход раствора коагулянта qк, см3/с, следуетопределять по формуле

,                                                          (1)

где Дк -доза коагулянта, г/м3;

qв — расход воды через смеситель, м3/с;

Ск — концентрация растворакоагулянта, % по массе;

r — плотность растворакоагулянта концентрации Ск, г/см3.

Плотностьраствора коагулянта при заданной концентрации следует принимать по табл. 1.

Таблица 1

Концентрация раствора Аl2 (SO4)3, % по массе

Плотность раствора, г/см3

1

1,009

2

1,019

4

1,040

6

1,060

8

1,083

10

1,105

20

1,226

1.8. Расход раствора коагулянта qо, см3/с,проходящего через одно отверстие, следует определять по формуле

,                                                               (2)

где m — коэффициент расхода,приближенно равный 0,75;

w — площадь отверстия, см2;

g — ускорение свободного падения, м/с2;

h — заданная потеря напора в распределителе (см. п. 1.6).

Втабл. 2приведены расходы раствора коагулянта, проходящего через одно отверстие, припотере напора в распределителе, равной 30 см; указаны рекомендуемые диаметрылучей в зависимости от диаметра отверстий.

Таблица 2

Диаметр отверстия, мм

Расход раствора коагулянта, проходящего черезодно отверстие при h = 30 см, см3/с

Диаметр луча, мм

3

12,8

15

4

22,8

20

5

35,6

25

6

51,3

32

1.9. Число отверстий no в распределителе (при выбранном диаметре отверстий)надлежит определять по формуле

.                                                                (3)

Приnо > 32 следует увеличить диаметр отверстий иповторить расчет.

1.10. В целях уменьшениявероятности засорения отверстия должны быть раззенкованы так, чтобы их диаметрувеличивался от внутренней поверхности луча к наружной (после сверленияотверстий на лучах сверлом расчетного диаметра).

1.11. Число лучей враспределителе следует выбирать так, чтобы на каждом луче было не более 3 — 4отверстий (число лучей должно быть не более 8).

1.12. Отверстия на лучахраспределителя должны быть расположены симметрично относительно оси трубы, покоторой поступает обрабатываемая вода, а на каждом луче — симметричноотносительно точки, отстоящей от стенки трубы на 0,25 диаметра трубы D.

Расположениеотверстий на лучах распределителя следует выбирать в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

Число отверстий на луче распределителя

Расстояние от внутренней стенки трубы доотверстия, доли от D

1

0,25

2

0,2; 0,3

3

0,2; 0,25; 0,3

4

0,16; 0,22; 0,28; 0,34

1.13. Следует предусматриватьвозможность использования шланга при подаче коагулянта для осуществленияобратной промывки распределителя (см. черт. 1).

КАМЕРНО-ЛУЧЕВОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ (ТИП II)

1.14. Камерно-лучевойраспределитель предназначен для смещения обрабатываемой воды с растворамиреагентов, за исключением известкового молока.

1.15. Камерно-лучевойраспределитель располагается по оси потока обрабатываемой воды (черт. 3) исостоит из: цилиндрической камеры с радиальными перфорированными ответвлениями,имеющими открытые торцы; циркуляционного патрубка, расположенного внутри камерысоосно, открытого с обеих сторон и закрепленного на основании камеры,обращенном к потоку; реагентопровода, присоединенного к камере спротивоположной стороны. Реагентопровод может быть снабжен приемной воронкойпри подаче раствора реагента самотеком или соединен на фланцах соответствующейкоммуникацией при подаче под напором.

Черт. 3. Камерно-лучевойраспределитель (тип II, расположение — внутри трубопровода)

1 — корпус трубопровода; 2 — камера распределителя; 3 — лучевое ответвление; 4 — движение воды; 5 — отверстие для выхода раствора; 6 — радиальная распорка; 7 — глухаярезиновая муфта, устанавливаемая с зазором 5 — 10 мм от корпуса трубопровода; 8 — циркуляционный патрубок; 9 — подача реагента; 10 — реагентопровод

1.16. Эффективность действиякамерно-лучевого распределителя обеспечивается за счет:

поступлениячасти исходной воды через циркуляционный патрубок внутрь камеры;

разбавленияэтой водой раствора реагента, поступающего внутрь камеры через реагентопровод(предварительное смешение);

увеличенияпервоначального расхода жидкого реагента, способствующего его рассредоточению впотоке;

равномерногораспределения разбавленного раствора по сечению потока.

Поступлениев камеру исходной воды через циркуляционный патрубок происходит под действиемскоростного напора, имеющего наибольшую величину в ядре потока.

1.17. Камерно-лучевойраспределитель размещают, как правило, внутри трубопровода (при вертикальном игоризонтальном его положении), на выходном участке трубопровода, подающегоисходную воду, или на входном участке трубопровода, отводящего воду изсооружения, после которого она подлежит дальнейшей реагентной обработке (черт. 4).

Предпочтительныйвариант установки распределителей в трубопроводах рекомендуется выбирать сучетом возможности их осмотра и замены без прекращения подачи обрабатываемойводы.

Приобработке воды несколькими реагентами распределители растворов следуетустанавливать в последовательности, определяемой технологической схемой. Приэтом отдельные распределители могут быть объединены в блоки.

Черт. 4. Схемы установкикамерно-лучевых распределителей (тип II)

а — вблизи выходного сечениявертикального трубопровода; б — вблизивходного сечения горизонтального отводящего трубопровода; 1 — трубопровод; 2 — движениеводы; 3 — камерно-лучевойраспределитель; 4 — подача реагента; 5 — опорная конструкция

1.18. Расчетные показателикамерно-лучевых распределителей и размеры их конструктивных элементов приведеныв табл. 4.

Таблица 4

Показатели и конструктивные элементы

Значения показателей

Продолжительность смешения при установкевнутри трубопровода Т, с

0,6 — 1,0

То же, при установке вблизи выходного(входного) сечения трубопровода Т, с

1,0

Скорость потока v, м/с

Не менее 0,5

Коэффициент гидравлического сопротивления ζ

2,1

Отношения размеров элементов к диаметру D подающего (отводящего) трубопровода:

 

диаметр камеры dк

0,25 — 0,30

диаметрциркуляционного патрубка dц

0,15 — 0,20

диаметр лучевогоответвления dл

0,05 — 0,08

диаметрреагентопровода dр

0,10 — 0,15

высота камеры Нк

0,30

высотациркуляционного патрубка Нц

0,20

длина лучевыхответвлений Lл

0,25 — 0,30

Число лучевых ответвлений nл

8

Диаметр боковых отверстий лучевых ответвлений dо, мм

4 — 10

Коэффициент перфорации лучевых ответвлений Кп

1,4 — 1,6

ДИФФУЗОРНЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ (ТИП III)

1.19. Диффузорные распределителипредназначены для смешения обрабатываемой воды с жидкими реагентами, вособенности с теми, которые содержат значительное количество твердых примесей(известковым молоком, угольной суспензией).

1.20. Диффузорный распределительустанавливают в вертикальных трубопроводах по оси потока обрабатываемой воды.Он состоит из конического диффузора, обращенного выходным сечением навстречупотоку, и реагентопровода, присоединенного к входному сечению диффузора иснабженного приемником реагента. Горизонтальные кромки выходного сечениядиффузора образуют со стенками трубопровода рабочий зазор для пропуска потокаобрабатываемой воды (черт. 5).

Черт. 5. Диффузорныйраспределитель (тип III)

1 — корпус трубопровода; 2 — диффузор; 3 — движение воды; 4 — рабочийзазор; 5 — глухая резиновая муфта; 6 — радиальная распорка; 7 — подача реагента; 8 — приемник реагента; 9 — реагентопровод

1.21. Быстрое распределениереагентов обеспечивается за счет:

поступлениячасти исходной воды в диффузор под действием скоростного напора, имеющегонаибольшую величину в ядре потока;

рециркуляцииводы внутри диффузора в результате гашения скоростного напора и смешения ее среагентом, поступающим в диффузор через реагентопровод;

равномерногораспределения разбавленного реагента в рабочем зазоре;

турбулентнойдиффузии, образующейся в результате расширения потока при выходе из рабочегозазора.

Поступлениеразбавленного реагента из диффузора в рабочий зазор происходит за счет подсосав область минимальных давлений.

1.22. Диффузорный распределительследует размещать в трубопроводе свободно и центрировать радиальными распоркамис зазорами между их торцами и стенкой трубопровода, равными 5 — 10 мм.Допускается блокировка с камерно-лучевым распределителем (черт. 6).

1.23. Диффузорный распределитель можно одновременно с основным назначениемиспользовать в качестве сужающего устройства для измерения расходаобрабатываемой воды с коэффициентом гидравлического сопротивления, указанным втабл. 5.

Черт. 6. Схема совмещениядиффузорного и камерно-лучевого распределителей

1 — корпус трубопровода; 2 — диффузорный распределитель; 3 — движение воды; 4 — камерно-лучевой распределитель; 5 — подача коагулянта; 6 — подачаизвести

1.24. Расчетные показатели иразмеры диффузорных распределителей указаны в табл. 5.

Таблица 5

Показатели и конструктивные элементы

Значения показателей

Продолжительность смешения Т, с

1,0

Скорость потока v, м/с

0,5 — 1,5

Коэффициент гидравлического сопротивления ζ

5,9

Отношения размеров элементов к диаметру D трубопровода:

 

длина участкасмешения l

Не менее 2,0

диаметр выходногосечения диффузора dк

0,67

диаметрреагентопровода dр

0,10 — 0,15

СТРУЙНЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ СУСПЕНЗИЙ РЕАГЕНТОВ (ТИП IV)

1.25. Распределители струйноготипа предназначены для быстрого смешения суспензий реагентов (извести, угля,глины и др.) с водой в напорных трубопроводах диаметром 200 — 1400 мм.

Распределителинадлежит выполнять по одной из приведенных на черт. 7 схем, включающих: двараспределительных элемента для трубопроводов диаметром D = 200 — 400 мм(вариант а); три — для D = 500 — 700 мм (вариант б);четыре — для D = 800 — 1000 мм (варианты в, г); пять — дляD = 1200 — 1400 мм (вариант д).

1.26. Распределители можноустанавливать как на горизонтальных, так и на вертикальных участкахтрубопроводов. В месте установки распределителя расстояние от поверхноститрубопровода до ограждающих конструкций должно быть не менее 300 мм.

1.27. Каждый распределительныйэлемент распределителя суспензии следует выполнять в виде трубки, введеннойсрезанным концом в трубопровод через сальниковое устройство и установленнойсрезом по направлению потока. На противоположном конце трубки снаружитрубопровода устанавливают запорную арматуру или струбцину на резинотканевом рукаве.

1.28. Быстрое смешениеобеспечивается струйной подачей суспензии реагента через несколькораспределительных элементов перпендикулярно потоку воды с охватом большей частипоперечного сечения потока струями реагента.

Дляповышения эффективности смешения предусмотрена возможность увеличения длиныраспространения струй за счет выполнения среза трубки под углом 80°. Продольноеперемещение распределительного элемента в сальнике позволяет добитьсянаибольшей площади охвата поперечного сечения потока воды струей реагента. Прискорости выхода струи из распределительного элемента менее средней скоростидвижения воды в трубопроводе длину введенного в трубопровод участкараспределительного элемента следует увеличивать, при большей скорости выходареагента — уменьшать.

1.29. Диаметр выпускногоотверстия распределительного элемента следует принимать равным 8 — 15 мм. Приэтом следует предусматривать возможность и устройство для очистки от внутреннихотложений путем последовательного отключения одной из ветвей распределительногоколлектора и применения пробойников соответствующего диаметра (6 — 12 мм).

Черт. 7. Струйные распределители суспензий реагентов (тип IV)

а — д — варианты схем: а — D =200 — 400 мм; б — D = 500 — 700 мм; в, г — D = 800 — 1000 мм; д — D =1200 — 1400 мм; е — деталь ввода суспензии; 1 — трубопровод; 2 — реагентопровод; 3 — коллектор распределительный (резинотканевый рукав); 4 — стальная трубка; 5 — арматура запорная; 6 — сальник; 7 — струбцина запорная

2. АЭРИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА КОАГУЛЯЦИИПРИРОДНЫХ ВОД1

1 Следует применять в экспериментальном порядке.

СУЩНОСТЬ МЕТОДА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1. При обработке природных водв процессе гидролиза коагулянта образуется значительное количество свободнойуглекислоты, содержащейся главным образом в газовой фазе вследствие ее малойрастворимости. На начальной стадии коагуляции взвешенных веществ при развитойповерхности твердой и газовой фаз происходит интенсивная адсорбция мельчайшихпузырьков углекислоты на поверхность микрохлопьев коагулированной взвеси. Врезультате образуется осадок непрочной, рыхлой структуры.

2.2. Своевременное удалениеуглекислоты из сферы образования микрохлопьев, достигаемое за счет аэрацииводы, значительно интенсифицирует процесс коагуляции. Аэрирование способствуетлучшему гидравлическому перемешиванию воды с коагулянтом на стадии скрытойкоагуляции. В результате образуются хлопья более прочной и плотной структуры,быстрее осаждающиеся в отстойных сооружениях. Отдувка углекислоты вызываетповышение рН воды, что снижает ее коррозионную активность.

2.3. Метод с применениемаэрирования может быть рекомендован при обработке воды с повышенной мутностью ицветностью в целях интенсификации работы водоочистных сооружений, экономиикоагулянта и повышения качества осветленной воды по органолептическимпоказателям (запаху, привкусу, насыщению кислородом).

2.4. Аэрирование можетосуществляться при использовании любых технологических схем обработки воды,предусмотренных СНиП 2.04.02-84.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И НЕОБХОДИМОЕКОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

2.5. Оптимальный режимаэрирования следует определять опытным путем в зависимости от качества воды, ипрежде всего, от ее мутности и цветности.

2.6. Методика определенияоптимальной дозы коагулянта и процента аэрирования воды изложена в пп. 2.22 — 2.24.При невозможности осуществления пробной обработки речной воды расчетныезначения дозы коагулянта и процента аэрирования воды для проектируемыхводоочистных сооружений ориентировочно можно принимать по табл. 6 (взависимости от мутности воды). В этом случае интервал между вводом коагулянта иподачей диспергированного воздуха в среднем принимают равным 15 с.

Таблица 6

Мутность воды, мг/л

Доза безводного коагулянта для обработкимутных вод, мг/л

Расход воздуха в зависимости от расхода воды,%

согласно СНиП 2.04.02-84

с аэрированием

До 100

25 — 35

20 — 30

10

Св. 100 до 200

30 — 40

25 — 30

15

«    200  «  400

35 — 50

25 — 40

20

«    400  «  600

50 — 60

35 — 45

20

«    600  «  800

60 — 70

40 — 50

25

«    800  «  1000

70 — 80

50 — 60

30

Примечание. При обработке цветных вод расход воздуха нужнопринимать, %, при цветности воды, град:

до 40                               10

св. 40 до 60                    15

«     60  «  80                    20

2.7. Аэрирование водыдопускается осуществлять в открытых смесителях гидравлического типа (вихревых иперегородчатых), дополнительных сооружений не требуется.

2.8. Метод обработки воды саэрированием требует строгой последовательности ввода коагулянта и сжатоговоздуха. Введение диспергированного воздуха в период гидролиза коагулянта иобразования микрохлопьев обеспечивает наибольший эффект аэрирования.

2.9. Интервал между вводомкоагулянта и воздуха следует принимать 10 — 20 с — время, необходимое длясмешения коагулянта с водой и начала его гидролиза. Верхний предел относится ктем случаям, когда процесс смешения замедляется вследствие низкой температурыводы. Оптимальный интервал определяется пробной обработкой воды.

2.10. Раствор коагулянта следуетвводить в подающий трубопровод или при входе воды в смеситель, адиспергированный воздух — непосредственно в смеситель.

Времяаэрирования равно времени пребывания воды в смесителе.

2.11. Необходимостьпредварительного хлорирования или подщелачивания, а также применения другихреагентов и последовательность их ввода устанавливаются при пробной обработкеречной воды.

2.12. Аэраторы в смесителяхрасполагают на глубине не менее 3 м от поверхности воды.

Воизбежание подсоса воздуха в трубопровод, отводящий воду из смесителя,водосборные лотки должны работать с подтоплением (открытый переливисключается); над трубопроводом необходимо предусматривать отражательный щит.Наилучшим вариантом является применение водосборных лотков с затопленнымиокнами. Устройство самостоятельного воздухоотделителя после смесителя-аэраторане требуется.

2.13. Распределение воздуха всмесителях может быть осуществлено с помощью фильтросных устройств илиперфорированных труб. Фильтросы позволяют получить более мелкое дроблениепузырьков, при котором расход воздуха для аэрации воды снижается. Однакосопротивление фильтросов значительно выше, и они быстро загрязняются, чтовлечет за собой частую промывку их и перерасход электроэнергии, поэтому вПособии рассматриваются только аэраторы из перфорированных труб.

2.14. Для подачи воздуха втрубчатые аэраторы могут быть использованы воздуходувные агрегаты, применяемыена водоочистных станциях для приготовления раствора коагулянта и других нуждреагентного хозяйства. Подающий трубопровод следует присоединять к аэраторусверху и оборудовать расходомером.

2.15. Схема трубчатого аэраторазависит от конструкции смесителя и условий его эксплуатации.

Дляобеспечения равномерности распределения воздуха дырчатые трубы аэратора нужнорасполагать строго горизонтально. На черт. 8 приведены различные схемы трубчатыхаэраторов в вихревых и перегородчатых смесителях. На схеме а представленкольцевой трубчатый аэратор, который следует применять для смесителей вихревоготипа. При больших размерах сечения смесителя (в плане) целесообразно кольцевуютрубу дополнить радиальными трубами, как показано на схеме б. Схемы ви г применяют при устройстве аэраторов в перегородчатых смесителях.Аэратор в перегородчатых смесителях надлежит выполнять в виде коллектора сответвлениями. Расстояние между ответвлениями следует принимать не более 0,7 -1 м.

2.16. Аэраторы в перегородчатых смесителях следует располагать на подставкахвысотой 0,1 — 0,15 м от дна, а в вихревых смесителях — в конической его частина высоте 1,5 — 2 м над входным отверстием. Наименьшая высота расположения аэраторав вихревых смесителях принимается при наклоне стенок нижней части, равном 45°.Отверстия в трубах аэратора просверливают диаметром 3 — 4 мм по одной или двумобразующим с постоянным шагом.

Все отверстия должны бытьнаправлены вниз по вертикальной оси или под углом 45° к ней. Для предотвращения слипания пузырьков минимальное расстояниемежду отверстиями (в осях) должно быть не менее 10 диаметров распределительнойтрубы.

2.17. Расчетные скорости движения воздуха, м/с, следует принимать:

намагистральном воздухопроводе                                       10- 12

вначале дырчатых ответвлений                                            8- 10

на выходе изотверстий                                                           20- 30

Черт. 8. Трубчатые аэраторы

а, б — при смесителях вихревоготипа; в, г — при смесителях перегородчатого типа; 1 — корпус смесителя; 2 — дырчатые ответвления дляраспределения воздуха; 3 — магистраль(коллектор) для подачи воздуха; 4 — подачакоагулянта; 5 — подача воды

Заданныескорости обеспечивают работу всех отверстий аэратора в струйно-барботажномрежиме и достаточно эффективную работу аэратора. Неравномерность распределениявоздуха по всей поверхности смесителя не превышает 15 — 20 %.

2.18. Для обеспеченияэффективности аэрирования интенсивность аэрации следует принимать равной 70 -80 м3/ (м2 ∙ ч).

2.19. В перегородчатых смесителяхплощадь сечения коллектора в аэраторе принимают в 3 раза более площадираспределительных дырчатых труб.

2.20. Аэраторы можноизготавливать из металлических и неметаллических труб. В качестве металлическихтруб могут быть использованы обычные стальные трубы (Ст3) при ограниченном периоде(не более 2 — 3 мес.) коагулирования речных вод. При большем периодекоагулирования целесообразно применять коррозионно-стойкие трубы(полиэтиленовые).

2.21. Расчет подводящихвоздухопроводов следует производить в соответствии с указаниями «Справочникапроектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий» (М.,Стройиздат, 1981).

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ДОЗЫ КОАГУЛЯНТА И РАСХОДАВОЗДУХА

2.22. Предварительно следует определить дозу коагулянта без аэрирования всоответствии с общепринятыми методиками.

Определениеоптимального режима коагулирования с применением аэрирования надлежитпроизводить с помощью прибора, схема которого приведена на черт. 9.

Черт. 9. Прибор дляаэрирования воды в цилиндрах

1 — мерный закрытый цилиндр; 2 — воздушная линия; 3 — лабораторные цилиндры; 4 — стеклянная трубка с резиновымнаконечником; 5 — подача воды; 6 — патрубок для опорожнения цилиндра; 7 — штатив

Мерныйцилиндр вместимостью 500 мл изготовлен из оргстекла и установлен на штативе. Повысоте цилиндр разделен на 20 равных частей. Объем каждой части составляет 5 %объема обрабатываемой воды в цилиндрах. При наполнении водой мерного цилиндрана одно деление такое же количество воздуха вытесняется в обрабатываемую воду.Воздух сверху из цилиндра отводится в стеклянную трубку с резиновымнаконечником, которая используется одновременно для диспергирования пузырьковвоздуха и перемешивания их со всем объемом обрабатываемой воды.

Расходвоздуха и время аэрации соответствуют объему и времени заполнения водой мерногоцилиндра.

2.23. Методика пробной обработкиводы коагулянтом с применением аэрирования заключается в следующем.

Испытуемуюводу наливают в ряд цилиндров вместимостью 500 мл. Дозы коагулянта в цилиндрахтакие же, как и в опытах без аэрирования, с интервалом 10 мг/л. Последобавления коагулянта производят перемешивание воды в цилиндрах в течение 8 -10 с, затем осуществляют аэрирование. Расход воздуха варьируют в пределах 10 -40 % объема воды с интервалом 5 %. Вначале во все цилиндры вводят 10 % воздуха,затем 15 % и т.д. Примерный диапазон и изменение расхода воздуха можнопринимать по табл. 6. Продолжительность аэрирования составляет 6 — 8с. После аэрирования производят быстрое смешение содержимого в цилиндрахпалочкой с резиновым наконечником в течение 5 с, а затем — медленное, как вопыте без аэрирования.

Вцилиндрах воду отстаивают в течение 30 мин и одновременно ведут визуальноенаблюдение за эффектом хлопьеобразования, агломерации и осаждения хлопьев.

Контролькачества воды до и после обработки ее производят так же, как и в предыдущихопытах. В результате устанавливают зависимость степени осветления иобесцвечивания воды от дозы коагулянта и процента аэрирования.

2.24. Оптимальный режим пробной обработки речной воды переносятнепосредственно в технологию действующих водопроводных очистных сооружений. Приэтом возможна некоторая корректировка режима обработки речной воды с учетомособенностей технологической схемы и конструктивного оформления водоочистныхсооружений.

3.КОНТАКТНЫЕ КАМЕРЫ ХЛОПЬЕОБРАЗОВАНИЯ1

1 Следует применять в экспериментальном порядке.

СУЩНОСТЬ МЕТОДА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

3.1. Контактные камерыхлопьеобразования следует применять в технологических схемах осветления мало- исреднемутных цветных и высоко-цветных вод.

Областьприменения контактных камер ограничивается мутностью исходной воды до 150 мг/л,цветностью до 250 град.

Приболее высокой мутности и цветности исходной воды применение контактных камердолжно обосновываться соответствующими технологическими изысканиями.

3.2. Работа контактных камерхлопьеобразования основана на принципе контактной коагуляции, обусловленнойспособностью мелких частиц взвеси и микрохлопьев коагулянта после взаимнойнейтрализации электрокинетических зарядов прилипать к поверхности более крупныхчастиц фильтрующей загрузки.

Адгезиячастиц загрязнений и продуктов гидролиза коагулянта происходит до тех пор, покав результате накопления осадка в порах зернистой контактной среды скоростьдвижения воды не достигнет величины, при которой начинаются отрыв хлопьевосадка и вынос их в отстойники. В дальнейшем контактная камера работает врежиме устойчивого равновесия: масса поступающей в камеру взвеси и продуктов гидролизакоагулянта равна массе твердой фазы выносимого водой из камеры осадка.Образование хлопьев осадка в контактных камерах происходит быстрее, чем вкамерах со свободным объемом воды, особенно при маломутных цветных водах инизкой температуре воды. Осадок получается более плотным.

3.3. Технологической схемойстанции осветления и обесцвечивания воды должна быть предусмотрена установкаперед контактными камерами хлопьеобразования сеток, предпочтительно барабанных,или микрофильтров, а также распределителей коагулянта (см. разд. 1).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КОНТАКТНЫХ КАМЕРХЛОПЬЕОБРАЗОВАНИЯ, ВСТРОЕННЫХ В ОТСТОЙНИКИ

3.4. Площадь контактной камеры хлопьеобразования следует определять поудельной нагрузке в расчете на площадь зеркала воды. Удельная нагрузка Vк, м3/ (м2 × ч) или м/ч, назначается в зависимости от концентрации взвеси С0,мг/л, с учетом минимальных температур воды в водоисточнике: при С0< 5 Vк = 7 — 10; при С0 = 5 — 10 Vк = 10 — 15; при C0 = 20 — 150 Vк = 15 — 20 (C0 — содержание взвеси в воде,включая образующуюся от коагулянта). Меньшие значения следует принимать дляминимальных температур воды. Высота слоя контактной загрузки для вод указанныхтипов рекомендуется 0,7 м.

3.5. В качестве зернистой контактнойзагрузки камер хлопьеобразования следует использовать полимерные плавающиематериалы типа пенопласта полистирольного марок ПСБ и ПСВ, разрешенных дляконтакта с питьевой водой, или другие аналогичные материалы.

Крупностьзерен загрузки — 30 — 40 мм.

3.6. Гранулы пенопластанеобходимой крупности целесообразно получать путем нарезки плит с помощьюнагретой электрическим током нихромовой проволоки диаметром 0,8 — 1,0 мм. Плитыиз пенопласта полистирольного выпускаются в широком ассортименте промышленностью.Для ускорения процесса получения гранул нужного размера целесообразнонихромовую проволоку в виде решетки натянуть на деревянную раму с теплостойкимипрокладками (например, асбестовыми), имеющую те же размеры, что и плита.

3.7. Для предотвращения всплытия гранул пенопласта в контактных камерахследует предусматривать закрепленную удерживающую решетку с прозорами на 10 ммменее минимальных размеров зерен загрузки.

Учитываянезначительную объемную массу пенопласта (в 25 — 50 раз менее, чем воды), удерживающаярешетка должна быть рассчитана на выталкивающую силу R,т/м2:

R =(rв — rп) (1 — m) Нр + rв Dhз,                                           (4)

где rв — плотность воды, т/м3;

rп — плотность пенопласта,0,02 — 0,04 т/м3;

m — пористость загрузки, 0,4 — 0,45;

Нp- высота слоя пенопластовой загрузки, м;

Dhз — расчетный перепаддавления в загрузке, м (см. п. 3.9).

Врешетке должен быть предусмотрен люк, через который производятся загрузка ивыгрузка зернистого материала при необходимости проведения его ревизии.Материалом для решетки могут служить арматурные стержни, уголки и т.п. (для нихследует предусматривать противокоррозионное покрытие).

3.8. Для задержания пенопластапри опорожнении отстойников в нижней части камеры должна быть установлена втораянижняя решетка с ячейками, аналогичными верхней решетке.

3.9. Потерю напора (перепад давления) в слое заиленной зернистой контактнойзагрузки Dhз принимают равной 0,05 -0,10 м.

3.10. Промывку контактных камерследует осуществлять обратным током воды при кратковременном выпуске ее безостановки станции. Промывку производят периодически при потере напора в камеревыше расчетной (см. п. 3.9).

Периодичностьпромывки зависит от состояния сетчатых защитных устройств на водозаборе илистанции водоподготовки и степени загрязненности исходной воды.

3.11. Контактные камерыхлопьеобразования следует принимать встроенными в вертикальные и горизонтальныеотстойники.

3.12. В вертикальных отстойникахконтактные камеры располагают в центральной части отстойника. Воду в камеруподают на высоту 0,2 — 0,3 м над контактной загрузкой (черт. 10).

Черт. 10. Вертикальныйотстойник с контактной камерой хлопьеобразования

1 — отвод отстоенной воды; 2 — подача исходной воды; 3 — контактная камера хлопьеобразования;4 — верхняя решетка; 5 — плавающая загрузка; 6 — нижняя решетка; 7 — зона накопления и уплотнения осадка; 8 — удаление осадка

3.13. При осветлении воды вгоризонтальных отстойниках контактные камеры располагают в начале отстойников(черт. 11).

Черт. 11. Горизонтальныйотстойник с контактной камерой хлопьеобразования

1 — подача исходной воды; 2 — нижняя решетка; 3 — верхняя решетка; 4 — контактнаязернистая загрузка; 5 — отводосветленной воды; 6 — системаудаления осадка из отстойника; 7 — люкдля ревизии трубопроводов; 8 — системаудаления осадка из камеры

3.14. Над камерамихлопьеобразования необходимо предусматривать павильоны шириной не более 6 м.

3.15. Отвод воды из камерыхлопьеобразования в горизонтальный отстойник следует предусматривать надстенкой (затопленный водослив), отделяющей камеру от отстойника, при скоростидвижения воды не более 0,05 м/с; за стенкой устанавливается подвеснаяперегородка, погруженная на 1/4 высоты отстойника и отклоняющая поток водыкнизу.

3.16. На уровне верхней кромкизатопленного водослива закрепляется решетка (см. п. 3.24).

3.17. Распределение воды поплощади камеры хлопьеобразования следует предусматривать с помощьюперфорированных труб с отверстиями, направленными вниз под углом 45°.Расстояние между осями перфорированных труб следует принимать не более 2 м.Распределительные трубы размещают непосредственно под нижней решеткой,расположенной на расстоянии 1 — 1,2 м от верхней решетки.

3.18. Днище камеры следуетвыполнять с углом наклона граней 45°, в нижней части сходящихся гранейрасполагают трубы для удаления осадка.

3.19. Для осуществления ревизиидна камеры и трубопроводов подачи воды и отвода осадка в нижней частизатопленного водослива, отделяющего камеру от отстойника, следуетпредусматривать люк.

ПРИМЕНЕНИЕ КОНТАКТНЫХ КАМЕР ХЛОПЬЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ КОРИДОРНЫХ ОСВЕТЛИТЕЛЕЙ СО ВЗВЕШЕННЫМ ОСАДКОМ

3.20. Основные технологические иконструктивные параметры контактных камер при их размещении в осветлителяхследует принимать в соответствии с рекомендациями пп. 3.4 — 3.7.

3.21. В отличие от указанныхрекомендаций высота слоя зернистой загрузки должна составлять 0,3 — 0,4 м (бóльшиезначения — при мутности исходной воды менее 5 мг/л).

3.22. Контактные камерырасполагают по всей площади рабочих коридоров осветлителей в их нижнейконической части (черт. 12). Решетку для предотвращения всплытия гранулпенопласта закрепляют на расстоянии 0,9 — 1,0 м над перфорированной трубой,подающей воду в осветлитель. Нижняя решетка не требуется.

3.23. При наличии контактных камер хлопьеобразования скорость восходящегопотока воды в зоне осветления над слоем взвешенного осадка надлежит приниматьна 20 — 30 % более, чем указано в СНиП2.04.02-84.

3.24. При использовании контактных камер необходимо обеспечить возможностьспуска воды из рабочих коридоров осветлителей через распределяющие исходнуюводу дырчатые трубы, подсоединив их к коммуникациям сброса осадка.

Черт. 12. Осветлитель сконтактной камерой хлопьеобразования

1 — подача исходной воды; 2 -контактная камера хлопьеобразования; 3- зона взвешенного осадка; 4 — отводосветленной воды; 5 — решетка; 6 — удаление осадка

4. ОТСТОЙНИКИ И ОСВЕТЛИТЕЛИ, ОБОРУДОВАННЫЕТОНКОСЛОЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

4.1. Отстойные сооружения(вертикальные и горизонтальные отстойники и осветлители со взвешенным осадком),оборудованные тонкослойными элементами, предназначены для осветления природныхповерхностных вод малой и средней мутности и цветности на водоочистных станцияхсистем хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения.

4.2. В сооружениях тонкослойногоосветления осаждение взвеси происходит в наклонных элементах малой высоты. Приэтом обеспечиваются быстрое выделение взвеси и ее сползание по наклоннойплоскости элементов в зоны хлопьеобразования и осадкоуплотнения.

4.3. Тонкослойные отстойныесооружения можно применять как при реконструкции действующих отстойников иосветлителей с целью их интенсификации, так и для вновь проектируемыхводоочистных станций.

4.4. Рекомендации настоящегоПособия распространяются на сооружения с противоточным движением воды и осадкав тонкослойных элементах.

4.5. Требования к качеству иметодам обработки воды, поступающей на сооружения с тонкослойными элементами,аналогичны требованиям для других типов отстойных сооружений.Производительность тонкослойных отстойников и осветлителей не ограничивается.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИТОНКОСЛОЙНЫХ ОТСТОЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ

4.6. Тонкослойный вертикальныйотстойник (черт. 13) работает следующим образом. Исходная вода,обработанная реагентами, поступает в расположенную в центральной части отстойникакамеру хлопьеобразования и затем, после ее прохождения, вместе с образующимисяхлопьями проходит последовательно распределительную зону и тонкослойныенаклонные элементы. Осветленная вода через сборные желоба отводится изсооружения. Осадок из отстойника сбрасывается через систему удаления осадка.

Черт. 13. Вертикальныйотстойник, оборудованный тонкослойными блоками

1 — отвод отстоенной воды; 2 — подача исходной воды; 3 — камера хлопьеобразования; 4 — тонкослойные блоки; 5 — зона распределения воды; 6 — зона накопления осадка; 7 — удаление осадка

4.7. В тонкослойномгоризонтальном отстойнике (черт. 14) обработанная реагентами исходная водапоступает во встроенную камеру хлопьеобразования (любого из рекомендуемыхдействующими нормами типов). Из камеры поток воды, двигаясь горизонтально подблоками и поднимаясь снизу вверх, проходит тонкослойные элементы и поступает врасположенную над ними сборную систему и карман. Накапливающийся в отстойникеосадок периодически сбрасывается через систему удаления осадка.

4.8. Тонкослойный осветлитель (черт. 15) работает следующимобразом. Исходная вода, обработанная реагентами, поступает в зоныпредварительного хлопьеобразования (взвешенного осадка) и далее черезраспределительную зону и зону сползающего осадка поступает в тонкослойныеэлементы. Осветленная вода, пройдя тонкослойные элементы, поступает в сборныеустройства и отводится из сооружения. Осадок из зоны его накопления удаляетсячерез перфорированные трубы.

Черт. 14. Горизонтальныйотстойник, оборудованный тонкослойными блоками

1 — подача исходной воды; 2 — камера хлопьеобразования; 3 — тонкослойные блоки; 4 — сборные желоба; 5 — карман сбора осветленной воды; 6 — отвод осветленной воды; 7- зона распределения воды; 8 — зонанакопления осадка; 9 — удалениеосадка

Черт. 15. Осветлитель,оборудованный тонкослойными блоками

1 — подача исходной воды; 2 — отвод осветленной воды; 3 — тонкослойные блоки; 4 — окна для отвода осадка; 5 — зона сползания осадка; 6 — зона взвешенного осадка; 7 — зона накопления осадка; 8 — удаление осадка

4.9.Тонкослойные элементы или блоки могут выполняться из мягких или полужесткихполимерных пленок, соединенных в сотовую конструкцию, или из жестких листовыхматериалов в виде отдельных полок (черт. 16).

4.10. Размеры в плане отдельных блоков для удобства их монтажа иэксплуатации следует принимать 1 ´ 1 — 1,5 ´ 1,5 м с учетом фактических размеров сооружения. Высоту поперечногосечения тонкослойного ячеистого элемента рекомендуется принимать равной 0,03 -0,05 м. Ячейки могут быть приняты любой формы, исключающей накопление в нихосадка. Угол наклона элементов необходимо принимать 50 — 60° (меньшие значения — для более мутных вод, бóльшие — длямаломутных цветных). Длину тонкослойных элементов следует определятьспециальным расчетом и принимать 0,9 — 1,5 м (см. п. 4.14).

Черт. 16. Конструктивныепараметры тонкослойных элементов в блоке

l0 — длинатонкослойного элемента; b0- ширина тонкослойного элемента; H0 — высота тонкослойногоэлемента; Н — высота тонкослойного сотоблока; L — длина тонкослойного сотоблока; В- ширина тонкослойного сотоблока

4.11. Установку отдельных блоковв отстойниках и осветлителях следует осуществлять с помощью специальных несущихконструкций, расположенных под или над ними, либо их креплением к элементамсборной системы (желобам, лоткам, трубам) и промежуточным стенкам сооружений.При этом могут быть использованы стальные или полимерные трубы, дерево,арматурная проволока, профилированные конструкции и т.д.

4.12. Необходимо обеспечиватьгерметичность зазоров между отдельными блоками и внутренними стенкамисооружений, например, с помощью резиновых прокладок.

4.13. Сбор осветленной воды изтонкослойных сооружений следует осуществлять по желобам с затопленнымиотверстиями или открытыми водосливами, например, треугольного профиля,расположенными на расстоянии не более 2 м один от другого.

РАСЧЕТ ТОНКОСЛОЙНЫХ ОТСТОЙНИКОВ И ОСВЕТЛИТЕЛЕЙ

4.14. Расчет технологических и конструктивных параметров сооружений, а такжеотдельных тонкослойных элементов следует производить по зависимости

.                         (5)

Дляудобства расчета формула (5) приведена к виду

                                                 (6)

или ,                                              (7)

где К1 = ;                                                   (8)

К2 = ,                                                        (9)

j — коэффициент, учитывающийвлияние гидродинамических условий потока в тонкослойных элементах (см. п. 4.16);

Кф — коэффициент, учитывающийформу поперечного сечения тонкослойных элементов (см. п. 4.19);

Н0 — высота тонкослойногоэлемента, м;

v0 — средняя скорость потока втонкослойных элементах, м/ч;

u0 — расчетная скорость осаждения взвеси, м/ч;

a — угол наклона тонкослойныхэлементов к горизонту, град;

b — коэффициент, учитывающийстесненное осаждение взвеси под тонкослойными элементами;

Каг — коэффициент агломерации,учитывающий влияние осадка, выделяющегося из тонкослойных элементов, наинтенсификацию хлопьеобразования (см. п. 4.17);

Кст — коэффициент, учитывающийстеснение сечения потока в тонкослойном элементе сползающим осадком (см. п. 4.17);

Vн — удельная нагрузка илипроизводительность сооружения в расчете на площадь зеркала воды, м3/(м2 × ч) или м/ч;

К1, К2 — обобщенные расчетные коэффициенты [см. формулы (8) и (9)];

l0 — длина тонкослойного элемента, м;

Ко.и — коэффициент, учитывающийгидравлическое совершенство тонкослойного сооружения и степень его объемногоиспользования — отношение фактического к расчетному времени пребывания воды(см. п. 4.20);

Кк — конструктивныйкоэффициент, равный отношению фактической открытой для движения воды площадитонкослойных элементов к общей площади зеркала воды отстойного сооружения (см.п. 4.21).

4.15. Расчетная скоростьосаждения взвеси должна приниматься в соответствии с опытом эксплуатации сооружений,работающих в аналогичных условиях. При отсутствии такого опыта следуетпроизводить технологическое Монтаж отоплениярование процессов хлопьеобразования итонкослойного осаждения с целью определения требуемого значения u0. При невозможностиуказанного значение u0 определяют по данным СНиП2.04.02-84.

4.16. Коэффициент j следует определять по данным табл. 7, в которой b0 — ширина тонкослойного элемента,Н0 — высота тонкослойного элемента.

Таблица 7

Характеристика тонкослойного элемента

Значение b0/ Н0

1,0 — 2,5

2,5 — 5,0

5,0 — 10

> 10

Значение j

1,25

1,15

1,05

1,0

4.17. Значение Кст рекомендуется принимать в среднем 0,7 -0,8 (бóльшиезначения — для более мутных вод, меньшие — для маломутных цветных вод).

4.18. Значение произведения b Кагследует принимать равным 1,15 — 1,3 (бóльшие значения- для тонкослойного осветлителя, меньшие — для тонкослойного вертикальногоотстойника).

4.19. Значение коэффициента формы Кф зависит отфактической формы и конфигурации тонкослойных элементов (ячеек) в поперечномсечении: для сечения прямоугольной формы — 1,0; круглой — 0,785; треугольной -0,5; шестиугольной — 0,65 — 0,75; при использовании труб и межтрубногопространства — 0,5.

4.20. Величину Ко.и для предварительных расчетоврекомендуется принимать равной 0,6 — 0,75.

4.21. Значение коэффициента Кк следует определять пофактическим данным с учетом толщины материала для тонкослойных элементов.Предварительно рекомендуется принимать его равным 0,70 — 0,95 (бóльшиезначения — для тонких пленочных материалов).

4.22. Удельные нагрузки натонкослойные сооружения, отнесенные к площади, занятой тонкослойнымиэлементами, и с учетом показателей качества воды могут быть приняты по СНиП2.04.02-84.

4.23. Полученные по расчетуразмеры тонкослойных элементов и тонкослойных сооружений в целом, а такжезначения удельных нагрузок надлежит проверить и скорректировать с учетомобеспечения минимального времени между выпусками осадка 6 — 8 ч. При этомвысоту защитной зоны для вертикального отстойника следует принять равной 1,5 м,для горизонтального — 1 м.

4.24. Высоту зоны сбораосветленной воды рекомендуется принимать не менее 0,4 — 0,5 м.

4.25. В тонкослойных осветлителяхдля предотвращения образования зон повышенной концентрации взвеси нижнюю кромкутонкослойных блоков необходимо располагать непосредственно над верхней отметкойосадкоприемных окон.

Примеры расчета тонкослойных элементов сооружений

Пример 1. Расчетвертикального тонкослойного отстойника.

Качествоисходной воды: цветность — 100 град; содержание взвеси — 50 мг/л; дозакоагулянта — 60 мг/л по безводному продукту; расчетная скорость осаждения взвеси- 0,3 мм/с » 1,08 м/ч.

Тонкослойныеэлементы прямоугольного сечения имеют размеры в плане 0,05 ´ 0,05 м (высота ´ ширина) и угол наклона 60°при значениях Кк = 0,75 Ко.и = 0,7.

Порасчету объема зоны накопления осадка и периода межпродувочного цикла значениенагрузки на сооружения по условиям накопления взвеси принято не более 4 м/ч.

Длинатонкослойных элементов определяется по формулам (7) — (9):

;

;

 м.

Принимаемдлину тонкослойных элементов равной 0,8 м при нагрузке 4 м/ч.

Пример 2. Расчеттонкослойного осветлителя.

Качествоисходной воды: цветность — 20 град; содержание взвеси — 500 мг/л; доза коагулянта- 50 мг/л; расчетная скорость осаждения взвеси — 0,40 мм/с » 1,44 м/ч.

Тонкослойныеэлементы такие же, как в примере 1 (за исключением угла наклона, равного 55°).

Значенияконструктивного коэффициента и коэффициента объемного использования принимаютсясоответственно Кк = 0,7 и Ко.и = 0,6.

Сучетом реконструкции существующих осветлителей и их фактических размеровустановлено, что нагрузка на сооружения не может быть более 6 м/ч, а высотатонкослойных элементов — 1,2 м.

Используемформулы (6)- (9):

 м/ч;

 м;

;

Принимаемудельную нагрузку равной 6 м/ч и длину тонкослойных элементов 1,0 м.

5. НАПОРНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СМЫВАОСАДКА В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ОТСТОЙНИКАХ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

5.1. Система предназначена дляудаления осадка из горизонтальных отстойников открытого и закрытого типов послеотключения отстойников с помощью напорных струй воды без применения ручноготруда.

5.2. Гидросмыв наиболеецелесообразно применять при наличии малоподвижных осадков, образующихся вусловиях очистки мутных вод и характеризующихся содержанием взвеси не более1500 мг/л.

5.3. Высота слоя осадка вотстойнике должна быть не более 1 — 1,5 м.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ

5.4. Система (черт. 17)включает в себя устройства для подачи воды и отвода размытого осадка.

Подачаводы производится с помощью насоса, коллекторов, разводящих труб и специальныхнасадок. Отвод воды с осадком осуществляется с помощью лотков, устроенных вднище отстойника, и далее по трубам в приемный резервуар сооружений пообработке промывных вод и осадков.

Черт. 17. Системагидравлического смыва осадка в горизонтальных отстойниках

1 — насос для подачи воды; 2 — подводящие трубы; 3 — коллектор; 4 — разводящие трубы; 5 — патрубкис насадками; 6 — лотки

5.5. Для смыва осадка надлежитиспользовать сырую воду или воду из верхней части отстойника, сбрасываемуюперед его очисткой в специальный запасной резервуар.

5.6. Управление системойосуществляют с помощью задвижек, установленных на напорном и всасывающемтрубопроводах насоса.

Передпуском системы в работу закрывают задвижку на трубопроводе, подающемобрабатываемую воду в отстойник, открывают задвижку на канализационномтрубопроводе и производят опорожнение отстойника примерно на 2/3 его высоты.Затем открывают задвижку на напорном трубопроводе, подающем воду в системуудаления осадка, и включают насос. При этом осадок, накопившийся в отстойнике,взмучивается, происходят его смыв и удаление одновременно с опорожнениемотстойника.

Выключениесистемы производят через 3 — 5 мин послеполного опорожнения отстойника. Ориентировочно время удаления осадка составляет30 — 40 мин.

5.7. Коллектор напорной системыследует размещать при длине отстойника, м:

40- 45 — в начале разводящихтруб;

60- в средней его части с симметричным (по отношению к коллектору) расположениемразводящих труб;

90- в средней части отстойника надлежит устраивать два коллектора, при этомотстойник делится на две симметричные секции и в каждый коллектор подается водаот насоса по отдельной трубе.

5.8. Разводящие трубы следуетукладывать по дну отстойника. При ширине отстойника до 4,5 м необходимы двенитки труб, прокладываемых вдоль стен отстойника. Лоток для сбора осадка ипромывной воды размещают в этом случае по оси отстойника.

Приширине отстойника, равной 6 м, устанавливают три ряда разводящих труб, один изкоторых размещают по оси отстойника (в этом случае в отстойнике устраивают дваотводящих лотка посредине между разводящими трубами).

5.9. Разводящие стальные трубыследует выполнять с переменным (телескопическим) сечением, что увеличиваетравномерность распределения воды и позволяет снизить расход металла. Переход содного диаметра труб на другой надлежит предусматривать посредине длиныучастка. Для предотвращения заиления пространство под трубами заливают бетоном(марки не ниже 200) и устраивают откосы.

5.10. На каждой разводящей трубе(на трубах, лежащих у стен, — с одной стороны, на центральных — с обеих сторон)вваривают стальные патрубки диаметром 32 мм под углом 45° к оси отстойника походу движения осадка при смыве. Патрубки имеют резьбу, на которую наворачиваютсоединительные части (типа футорки). В соединительные части ввинчивают изакрепляют (с помощью контргаек) бронзовые насадки длиной 50 — 60 мм, наружнымдиаметром 16 — 18 мм и внутренним — 10 мм. Входные и выходные кромки насадкискругляют.

Расстояниямежду патрубками с насадками — 1 м, а на последней четверти длины труб — 1,5 м.

5.11. Насадки на разводящихтрубах, находящихся у противоположных стен отстойника и в центре, должны бытьрасположены в шахматном порядке, чтобы факелы соседних и противоположных струйсливались и частично пересекались. На трубах в конце отстойника навариваютстальные заглушки.

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ СМЫВА ОСАДКА

5.12. Расчет системы смыва осадкапроизводят, исходя из получения в расчетном сечении отстойника размывающейскорости струи vс = 0,5 — 0,8 м/с (в зависимости от плотностии прочности осадка).

5.13. Скорость осевой компактнойструи vс, м/с, в пределах основного потока для затопленнойсимметричной струи определяют, исходя из соотношения

,                                                               (10)

где s — экспериментальнаяконстанта, равная 0,075;

l — расстояние от насадки до расчетного сечения (вданном случае — до приемной канализационной трубы или лотка), м;

ro — радиус отверстия насадки,м;

v0 — начальная скорость струи на выходе из насадки,м/с.

Внутренний радиус насадки roпринимается равным 0,005 м; расстояния от насадки до расчетного сечения l,м, равны:

для отстойников шириной 4,5 м                           2,25

«               «                 «           6,0 м                          1,50

Тогда из формулы (10) начальная скорость на выходе из насадкибудет: при l = 2,25 м v0 = 35,5 vc м/с; при l = 1,50 м v0 = 23,7 vc м/с.

5.14. Расход qн,м3/с, через насадку определяется по формуле

qн = w vо,                                                             (11)

где w — площадь сечения отверстиянасадки, м2.

Дляпринятого диаметра насадки 10 мм получим w = 78,5 × 10-6 м2,тогда qн = 78,5 × 10-6vо, м3/с.

5.15. Напор hн, м, необходимый дляполучения начальной скорости, определяется по формуле

,                                                    (12)

где m — коэффициент расхода, принимаемыйравным 0,59 — 0,64;

g — ускорение свободного падения, м/с2;

hг — рабочая высота столба воды в отстойнике припромывке, м.

5.16. Расчетные расходы воды длякаждого участка разводящих труб определяют в зависимости от числа насадок нанем и расхода воды, проходящего через одну насадку.

5.17. Диаметр труб и скоростьдвижения воды в них определяют по вычисленным значениям расходов. При этомскорость движения воды в трубах не должна превышать 1,5 м/с.

Проверкурасчетных и конструктивно принятых параметров следует производить по формуле

,                                        (13)

где Lкр — критическая длинадырчатой трубы, при которой потеря напора полностью компенсируетсявосстановлением скоростного напора, м;

l — коэффициент сопротивлениятрению по длине, равный для стальных труб 0,03 — 0,02;

d — диаметр дырчатой трубы, м;

n — число отверстий (насадок).

Дляупрощения расчетов критическую длину дырчатой трубы Lкр по формуле (13)допускается определять для суженной ее части.

5.18. Диаметры коллекторов иподводящей трубы следует определять исходя из приходящихся на них расходов водыи скорости ее движения, принимаемой 0,8 — 1,2 м/с.

Напорпромывного насоса h, м, надлежит определять поформуле

h = hн +1,1 hl,                                                             (14)

где hн — напору насадки, определяемый по формуле (12),

hl — сумма потерь напора на отдельных участкахтруб, м.


Таблица 8

Размеры отстойников, м

Параметры системы гидросмыва осадка

диаметр подводящих труб и коллектора, мм

число разводящих труб, шт.

диаметры телескопических труб, мм

число насадок, шт.

расстояние от насадки до расчетного сечения,м

скорость струи в расчетном сечении, м/с

расход воды, л/с

длина

ширина

центральных

боковых

центральных

боковых

бокового трубопровода

центрального трубопровода

всей системы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

40

4,5

300

2

2,26

0,54

60

120

45

6,0

400

1

2

1,51

0,82

67,5

135

270

60

6,0

450

1

2

1,51

0,82

90

180

360

90

6,0

2 ×400
(2 секции)

2

4

1,51

0,82

67,5

135

2 ×270

Примечания: 1. В гр. 6 и 7 над чертой указаны диаметрытелескопических напорных труб на начальном, под чертой — на конечном участках.

2. В гр. 8 над чертой первая цифра — число боковых труб,вторая — число насадок на них, под чертой первая цифра — число центральныхтруб, вторая — число насадок на них.

3. Основные параметры системы указаныориентировочно. В каждом конкретном случае следует производить расчет системы ивыбор насосов исходя из местных условий.


5.19. Расчетные параметры системыгидравлического удаления осадка в зависимости от размеров наиболее частоприменяемых отстойников приведены в табл. 8.

5.20. Система удаления воды иосадка должна быть рассчитана на пропуск воды, сбрасываемой из отстойника и подаваемойнасосами.

6. ФЛОТАЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

6.1. Флотационные сооружениянадлежит применять для предварительного осветления и обесцвечивания природнойводой перед подачей ее на фильтры. Они могут быть использованы как при новомстроительстве, так и при реконструкции существующих водоочистных станций.

6.2. Наиболее эффективнаяобласть применения флотационных сооружений — осветление вод поверхностныхисточников (озер, водохранилищ, рек и т.п.) с небольшим количеством мелкодисперсныхвзвешенных веществ (не более 150 мг/л) и повышенной цветностью (до 200 град)при содержании фитопланктона и плавающих нефтепродуктов.

6.3. Возможность ицелесообразность использования флотационного осветления воды в каждомконкретном случае должны быть обоснованы технологическими испытаниями,произведенными в характерные периоды года по методике, приведенной в пп. 6.16 — 6.20.

Количествовзвешенных веществ в воде после флотационных сооружений не должно превышать 10мг/л.

6.4. Преимущества флотационныхсооружений по сравнению с другими сооружениями предварительного осветления(осветлителями со взвешенным осадком, отстойниками) заключаются в следующем:

значительноускоряется процесс выделения взвеси из воды, благодаря чему уменьшается общийобъем очистных сооружений;

улучшаетсяих санитарное состояние вследствие постоянного удаления выделенных загрязнений;

болееэффективно удаляется фитопланктон, что в большинстве случаев позволяетотказаться от установки микрофильтров;

удаляютсяиз воды плавающие и плохооседающие примеси.

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ, ИХ УСТРОЙСТВО И РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЕПАРАМЕТРЫ

6.5. Очистные сооружения сфлотационным осветлением воды имеют тот же состав основных и вспомогательныхсооружений, что и обычные станции двухступенчатого осветления, за исключениемотстойников или осветлителей со взвешенным слоем осадка, заменяемыхфлотационными установками.

6.6. В составе флотационныхсооружений необходимо предусматривать флотационные камеры, узел подготовки ираспределения водовоздушного раствора, устройства для удаления и отводафлотационной пены.

Передосветлением воды флотацией надлежит предусматривать камеры хлопьеобразования,совмещенные с флотационными камерами.

Схемафлотационных сооружений представлена на черт. 18.

Черт. 18. Флотационнаяустановка

1 — подача исходной воды с реагентами; 2 — отвод осветленной воды; 3 — флотационная камера; 4 — лотки для сбора пены; 5 — распределительная система; 6 — напорный бак; 7 — насос; 8 — компрессор;9 — подача воды, насыщенной воздухом;10 — камера хлопьеобразования

6.7. Флотационная камера(круглая или прямоугольная в плане) должна рассчитываться на удельную нагрузку6 — 8 м3/ч на 1 м площади.

Глубинаслоя воды во флотационной камере должна быть 1,5 — 2,5 м. Длина флотационнойкамеры выбирается равной 3 — 9 м, ширина — не более 6 м, отношение ширины кдлине — 2/3 — 1/3.

6.8. Во входной частифлотационной камеры надлежит устанавливать струенаправляющую перегородку снаклоном 60 — 70° к горизонтали в сторону движения воды в камере.

6.9. Скорость входаобрабатываемой воды во флотационную камеру должна быть не более скорости выходаее из камеры хлопьеобразования. Скорость движения воды над струенаправляющейперегородкой следует принимать 0,016 — 0,02 м/с.

6.10. Сбор осветленной воды вофлотационной камере необходимо осуществлять равномерно по ее ширине илиокружности из нижней части камеры с помощью подвесной стенки и направлять потоквверх (к отводу воды из камеры), или с помощью отводящей системы изперфорированных труб. Скорость движения воды под подвесной стенкой или вотверстиях отводящих дырчатых труб принимается 0,9 — 1,2 м/с.

6.11. Днище флотационной камерыдолжно иметь уклон 0,01 к трубопроводу для опорожнения.

6.12. Подготовку водовоздушногораствора следует осуществлять путем насыщения воды воздухом под давлением 0,6 -0,8 МПа в специальных напорных емкостях. Для приготовления водовоздушногораствора надлежит использовать воду после фильтров.

Расходводы следует принимать 8 — 10 % расхода очищаемой воды.

Подачавоздуха в напорную емкость должна осуществляться от автоматизированнойкомпрессорной установки.

Расходвоздуха должен составлять 0,9 — 1,2 % расхода очищаемой воды.

Примечание.Напорная емкость должна иметь внутреннее антикоррозионное покрытие,оборудоваться предохранительным клапаном и выполняться в соответствии стребованиями, предъявляемыми к сосудам, работающим под давлением.

6.13. Отвод водовоздушногораствора от напорной емкости к флотационным камерам следует производить постальному трубопроводу. Потери напора в нем не должны превышать 0,8 — 1,0 м.

Натрубопроводе допускается установка только отключающей арматуры.

6.14. Для равномерногораспределения водовоздушного раствора в объеме обрабатываемой воды и длясоздания условий, обеспечивающих получение мелких воздушных рабочих пузырьков,во флотационной камере надлежит устраивать распределительную систему, состоящуюиз дырчатого трубопровода и расположенного под ним кожуха, выполненного изматериала, стойкого к кислородной коррозии. Распределительную трубу следуетустанавливать во входной части флотационной камеры (в отсеке, образованном ееторцевой стенкой и струенаправляющей перегородкой) на расстоянии 250 — 350 ммот дна камеры. Скорость выхода водовоздушного раствора из отверстийраспределительной системы надлежит принимать равной 20 — 25 м/с, диаметротверстий — 5 — 8 мм. Отверстия следует располагать равномерно в один ряд понижней образующей трубы. Днище защитного кожуха размещают под отверстиямираспределительной системы на расстоянии 80 — 100 мм.

Вконце распределительного трубопровода следует устанавливать вентиль или крандля промывки распределительной системы.

6.15. Удаление пены с поверхностиводы во флотационной камере должно быть осуществлено кратковременным подъемомуровня воды с отводом ее через подвесные лотки, расположенные равномерно поплощади камеры, или с помощью скребковых механизмов, перемещающих пену ксборным лоткам.

Верхниекромки лотков необходимо располагать на одной общей отметке на 10 — 15 мм вышеуровня воды во флотационной камере.

Днищалотков следует выполнять с уклоном 0,025 в сторону отвода пены.

Потериводы при сбросе пены подъемом уровня воды следует принимать 1,0 — 1,5 % расходаобрабатываемой воды.

Приудалении пены скребковыми механизмами скорость перемещения скребков впрямоугольных камерах следует принимать не более 0,02 м/с, в круглых — окружнуюскорость 0,015 — 0,02 м/с при частоте вращения скребков 5 — 10 об/с.

Обработкупены, удаляемой одновременно с частью обрабатываемой воды, необходимопроизводить аналогично обработке осадка, сбрасываемого из отстойников илиосветлителей со взвешенным осадком, в соответствии с требованиями СНиП2.04.02-84.

МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ МЕТОДОМ НАПОРНОЙФЛОТАЦИИ

6.16. С целью определения возможности применения напорной флотации дляпредварительного осветления воды конкретного водоисточника и получения основныхрасчетных параметров для расчета флотационных установок производятсятехнологические исследования на специальной лабораторной установке (черт. 19).

Черт. 19. Установка дляпроведения технологического анализа воды

1 — компрессор; 2 — вентиль воздушный; 3 — манометр;4 — напорный бак; 5 — игольчатый вентиль водовоздушногораствора; 6 — флотационная колонка; 7 — электропривод; 8 — пробоотборники; 9 — мешалка;10 — вентиль опорожнения флотационнойколонки; 11 — вентиль сброса избыткавоздуха

6.17. Лабораторная установкасостоит из следующих основных элементов:

флотационнойколонки, выполненной из прозрачной пластмассовой трубы диаметром 60 — 70 мм,высотой 400 — 600 мм, имеющей деления по высоте и оборудованной перемешивающимустройством, вентилями и пробоотборниками;

напорногобака для подготовки водовоздушного раствора вместимостью 2 л, выполненного изстального сосуда, рассчитанного на рабочее давление 0,8 — 0,9 МПа иоборудованного предохранительной запорной арматурой и манометром;

лабораторногокомпрессора, рассчитанного на подачу сжатого воздуха под давлением до 0,8 — 0,9МПа.

Примечания: 1. Вместо компрессора могут быть использованы баллонсо сжатым воздухом, оборудованный редуктором, понижающим давление до рабочего,или другие источники сжатого воздуха.

2. Напорный бак и его соединительныекоммуникации выполняют и испытывают в соответствии с «Правилами устройства ибезопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ГосгортехнадзораСССР.

6.18. Для проведениятехнологических исследований необходимо кроме лабораторной установки иметьисходную воду в объеме 10 — 12 л и рабочие растворы реагентов (коагулянта,хлора, извести и т.д.).

6.19. Технологическиеисследования следует производить в такой последовательности (см. черт. 19):

1)производится выбор доз реагентов в отдельных цилиндрах по общепринятой методикепробного коагулирования для двухступенчатой очистки воды;

2)до начала работы на установке предварительно подготавливается водовоздушныйраствор. До этого в напорный бак 4 через флотационную колонку 6 итрубопровод с вентилем 5 заливается 1 — 1,5 л чистой водопроводной воды,после чего вентиль 5 закрывается, включается компрессор 1 иоткрывается подача воздуха в напорный бак через вентиль 2. С помощьюсбросного вентиля 11 по манометру 3 устанавливается рабочеедавление, равное 0,5 — 0,8 МПа. При этом избыток воздуха сбрасывается черезвентиль 11 (время растворения воздуха в воде должно быть не менее 10 -12 мин);

3)в отдельный цилиндр наливается 1 л исходной воды, в которую вводятся реагентысогласно выбранным дозам. Производится тщательное перемешивание реагентов сводой;

4)после перемешивания обрабатываемая вода переливается во флотационную колонку 6,которая заполняется на 60 — 70 % ее объема. Вентили 5 и 10 приэтом должны быть закрыты;

5)включается в работу электропривод 7, который приводит во вращениемешалку 9 с лопастями (скорость вращения мешалки должна быть 15 — 20об/мин), что способствует образованию хлопьев гидроксидов;

6)после образования хорошо сформированных крупных, но неоседающих хлопьевгидроксидов в исходную воду через игольчатый вентиль 5 вводитсяпредварительно подготовленный водовоздушный раствор в количестве от 5 до 20 %объема исходной воды. При этом в нижней части флотационной колонки должныпоявиться мелкие пузырьки воздуха, равномерно распределяющиеся в обрабатываемойводе по всей площади колонки;

7)отбор проб производят через пробоотборники 8 с определенной высоты синтервалом 1 — 1,5 мин до получения воды постоянного качества. Качествоисходной и осветленной воды определяется общепринятыми методами.

Вконце флотационного осветления замеряется толщина слоя образованной пены ипроводится визуальное наблюдение за ее структурой и плотностью;

8)по окончании технологических исследований вода из флотационной колонки 6сбрасывается через вентиль 10 и колонка промывается чистой водопроводнойводой.

Вуказанной последовательности следует производить технологические исследованиядругим сочетанием приемлемых доз реагентов, давлений и расходов водовоздушногораствора.

6.20. Оптимальные параметры давления и расхода водовоздушного растворанадлежит определять по результатам технологических исследований, учитываявысоту слоя воды и время ее нахождения во флотационной колонке, позволяющиеполучить необходимую степень осветления воды. Необходимость в установкемикрофильтров следует определять по эффективности содержания фитопланктона.

Пересчетрабочей высоты флотационной камеры и времени флотации производят по формуле

,                                                              (15)

где T1 — время флотации вофлотационной колонке;

T2- расчетноевремя во флотационной камере;

H1- высота слояводы, в котором произошло осветление до требуемой степени за время Т1;

Н2- расчетнаявысота слоя воды во флотационной камере;

d — показатель степени,принимаемый равным: 0,45 — для маломутных, малоцветных вод; 0,55 — для вод средней мутности ицветных вод; 0,65 — длявысокоцветных вод.

7. ВОДОВОЗДУШНАЯ ПРОМЫВКА ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХСООРУЖЕНИЙ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

7.1. Водовоздушная промывкапредназначается для удаления из зернистой фильтрующей загрузки загрязнений,задержанных во время рабочего цикла.

ВПособии рассматривается применение водовоздушной промывки только в наиболее распространенныхтипах фильтровальных сооружений, используемых для осветления и обесцвечиванияводы поверхностных источников с применением коагулянтов.

7.2. При применениисоответствующих устройств для подачи воды и воздуха (см. пп. 7.12 — 7.16)водовоздушная промывка может быть использована в фильтровальных сооружениях снисходящим и восходящим потоками обрабатываемой воды.

7.3. Водовоздушная промывкаможет быть рекомендована только для сооружений с загрузкой из кварцевого пескаи других аналогичных материалов, имеющих достаточно высокую плотность ипрочность и способных противостоять флотирующему и истирающему действиюводовоздушного потока.

Примечание. Всооружениях хозяйственно-питьевого водоснабжения допускается применять толькоте загрузочные материалы, на которые имеется соответствующее разрешениеМинздрава СССР или союзных республик.

7.4. Площади отдельныхфильтровальных сооружений, промываемых водой и воздухом, следует принимать до40 м2 на одно отделение (80 м2 — присооружениях, состоящих из двух отделений). Бóльшие площади допускаютсяпри соответствующем экспериментальном обосновании.

ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ, ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА

7.5. Водовоздушную промывкунадлежит осуществлять при подаче в загрузку воды и воздуха в направлении снизувверх.

7.6. Водовоздушная промывкаобладает более сильным действием, чем водяная, и это дает возможность получитьвысокий эффект отмывки загрузки при небольших расходах промывной воды, в томчисле и таких, при которых взвешивания загрузки в восходящем потоке непроисходит.

Этаособенность водовоздушной промывки позволяет:

примернов 2 раза сократить интенсивность подачи и общий расход промывной воды;

соответственноснизить мощность промывных насосов и объемы сооружений для запаса промывнойводы, уменьшить размеры трубопроводов для ее подачи и отвода;

уменьшитьобъемы сооружений по обработке сбросных промывных вод и содержащихся в нихосадков.

СИСТЕМА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОТВОДА ВОДЫ ОТ ПРОМЫВКИ

7.7. При использованииводовоздушной промывки надлежит применять горизонтальный отвод промывной воды,схема которого показана на черт. 20.

Черт. 20. Горизонтальныйотвод промывной воды

1 — струенаправляющий выступ; 2, 3 — поверхности выступа; 4 — отбойнаястенка желоба; 5 — пескоулавливающийжелоб; 6 — щель между отбойной иводосливной стенками; 7 — водосливнаястенка желоба; а — 15 — 20 мм; б — 20 — 30 мм; в — 30 — 40 мм

7.8. Высота слоя воды в надзагрузочномпространстве сравнительно невелика, что позволяет при малых расходах получить внем достаточную скорость горизонтального движения воды для быстрого и полногоудаления вымываемых из загрузки загрязнений. Наклонная поверхностьструенаправляющего выступа, стесняя поток, увеличивает его транспортирующуюспособность на начальном участке пути движения воды.

7.9. Пескоулавливающий желобустроен с учетом предотвращения попадания в него воздуха. Выносимые потоком взону желоба отдельные частицы песка оседают на наклонные стенки и, сползая поним через нижнюю щель, снова поступают в загрузку.

7.10. Основныерасчетно-конструктивные параметры системы горизонтального отвода воды зависятот удельного расхода воды q, л/ (м × с), определяемого поформуле

q = Wпр b,                                                                  (16)

где Wпp- интенсивность подачи промывной воды, л/ (с × м2);

b — ширина фильтра (длина горизонтального путидвижения потока воды), м.

Длярасчета системы следует принимать интенсивность подачи воды, принятую длявторого этапа промывки, т.е. при совместной подаче воды и воздуха (см. п. 7.11).

Размерыосновных элементов системы приведены в табл. 9 и на черт. 20.

Таблица 9

Разность отметок, мм

Расход воды на 1 м ширины водослива, л/ (м × с)

10

15

20

25

Между верхней и нижней кромками водосливнойстенки Н1

170

210

260

320

Между верхними кромками водосливной и отбойнойстенок Н2

20

20

20

25

РЕЖИМ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОМЫВКИ

7.11. Водовоздушную промывку, как правило, следует осуществлять в три этапа:

1-й- подача в загрузку воздуха для частичного разрушения скоплений взвеси взагрузке и выравнивания ее сопротивления по площади сооружения;

2-й- подача воздуха и воды с целью более полного разрушения скоплений взвеси ивыноса основной массы загрязнений из загрузки;

3-й- подача воды (с большей, чем на 2-м этапе, интенсивностью) для удаления иззагрузки защемленного в порах воздуха и восстановления ее пористости.

Примечание. В техслучаях, когда основная масса загрязнений задерживается в верхних слояхфильтрующей загрузки, и при малой прочности скоплений взвеси может оказатьсяприемлемой двухэтапная промывка, включающая 1-й и 3-й этапы, что должно бытьпроверено в процессе эксплуатации сооружений.

Интенсивностьподачи воды и воздуха и продолжительность отдельных этапов промывки зависят отпрочности скоплений взвеси в загрузке и крупности ее зерен. Для средних условийи при эквивалентном диаметре зерен 0,7 — 1,3 мм ориентировочные параметрыпромывки могут быть приняты в соответствии с данными табл. 10.

Таблица 10

Показатель

Этапы промывки

1

2

3

Интенсивность подачи, л/ (с × м2)

 

 

 

воды

2,5 — 3,5

5 — 7

воздуха

15 — 20

15 — 20

Продолжительность этапа, мин

1 — 2

4 — 7

5 — 7

Примечания: 1. Более крупным загрузкам соответствуютбóльшие значения интенсивности подачи воды и воздуха.

2. Параметры промывки подлежат уточнению в процессеэксплуатации сооружений.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ И ВОЗДУХА

7.12. Распределение воды и воздуха можно производить с помощью специальныхколпачков или по перфорированным трубам. В данном Пособии приведены сведения,касающиеся использования только перфорированных труб для подачи воды и воздуха.

7.13. Схема трубчатых системподачи воды и воздуха показана на черт. 21. Системы состоят измагистрали и коллектора (в виде канала или трубы) для подачи воды, а также издырчатых труб для ее распределения по площади сооружения. Воздух подается ираспределяется по магистрали (на черт. 21 не показана), коллектору идырчатым трубам.

Черт. 21. Трубчатые системыдля подачи воды и воздуха

1 — магистраль для распределения воды; 2 — коллектор для распределения воды; 3 — дырчатые трубы для распределенияводы; 4 — дырчатые трубы дляраспределения воздуха; 5 — коллектордля распределения воздуха

7.14. Отверстия в трубах, распределяющих воду и воздух, могут быть круглыми(когда фильтровальное сооружение имеет гравийные слои в нижней части) илищелевидными (при безгравийной загрузке).

Щелеванныетрубы (обычно полиэтиленовые) имеют щели шириной 0,5 мм, и во избежаниезасорения их надлежит применять только в сооружениях с нисходящей фильтрацией вусловиях, когда исключены коррозия подводящих труб и возможность попадания втрубы продуктов коррозии и других механических примесей с промывной водой ивоздухом.

Приведенныесоображения должны быть приняты во внимание также в отношении колпачков сузкими щелями.

7.15. Расчет и конструированиетрубчатых систем для подачи и распределения воды следует производить исходя изследующих условий:

диаметрраспределительных (перфорированных) труб определяется исходя из скоростидвижения воды на входе в них при 3-м этапе промывки, равной 1,5 — 2,0 м/с. Приэтом расстояния между осями труб следует принимать 250 — 350 мм (меньшиерасстояния — для труб меньшего диаметра);

трубыследует укладывать на высоте 120 — 150 мм от дна фильтра до низа труб, точнопосредине между трубами для подачи воздуха.

Приприменении круглых отверстий суммарная их площадь должна составлять 0,18 — 0,22% площади сооружения. При этом отверстия располагаются в один ряд по нижнейобразующей труб (диаметр отверстий 10 — 12 мм, расстояния между их осями 120 -160 мм).

Приприменении щелеванных полиэтиленовых труб их конструкцию и способ щелеванияследует принимать в соответствии с разработками треста Мосводопровод иМосводоканалниипроекта. Следует учитывать, что при выполнении монтажаперфорированных труб для распределения воды отклонения в расстояниях междуосями труб в горизонтальной плоскости должны быть не более ± 10 мм, ввертикальной — не более ± 5 мм.

7.16. Для распределения воздуха следует применять полиэтиленовые трубы состенкой толщиной, обеспечивающей их жесткость и прямолинейность. Трубы,поставляемые в бухтах, применять не рекомендуется.

Отверстияили щели в трубах (см. п. 7.14) надлежит располагать в шахматном порядке подвум образующим под углом 45° к вертикали при направлении их вниз.

Щелинеобходимо нарезать перпендикулярно оси трубы. Они должны иметь ширину 0,5 мм идлину (по внутренней поверхности трубы, т.е. в свету) 15 — 25 мм (в зависимостиот диаметра трубы).

Круглыеотверстия должны иметь диаметр 3 — 5 мм.

Вкаждом ряду отверстия или щели надлежит располагать на расстоянии 100 — 180 ммодни от других.

Отверстияи щели должны быть по всей площади фильтра, включая и пристенные участки.

Накраевых участках фильтра надлежит укладывать трубы для распределения воздуха, ане для распределения воды.

7.17. Полиэтиленовые трубы дляраспределения воздуха необходимо укладывать строго горизонтальнонепосредственно на днище или на подкладках высотой 10 — 30 мм.

Должнобыть обеспечено весьма надежное крепление труб к днищу. Возможные способыкрепления труб показаны на черт. 22 и 23.

Черт. 22. Креплениераспределительных труб для подачи воздуха с помощью кондуктора

1 — трубы для подачи воздуха; 2 — резиновая прокладка; 3 — кондуктор; 4 — трубы для подачи воды; 5- крепление кондуктора к днищу; 6 — подкладка

Черт. 23. Креплениераспределительных труб для подачи воздуха с помощью хомутов

1 — днище; 2 — швеллер, закладываемый в днище; 3 — хомут; 4 — резиноваятрубка; 5 — труба для подачи воздуха;6 — подкладка

Расстояниямежду креплениями должны предотвращать возможность изгиба труб в вертикальной игоризонтальной плоскостях. Элементы крепления труб не должны закрыватьотверстия в них.

Концытруб должны быть заварены заглушками, утапливаемыми внутрь трубы на 10 — 15 мм.Для упора заглушек через оставшиеся свободными торцы труб следует пропускать 2- 3 шпильки диаметром по 3 — 5 мм.

Длякомпенсации теплового расширения труб расстояние между их концами и стенкойфильтра должно быть 20 — 30 мм.

Конструкциясистемы должна обеспечивать возможность монтажа труб с высокой точностью.Отклонения верха труб от горизонтальной плоскости (проверяются по уровню воды)допускаются не более ± 3 мм, отклонения осей труб в плане — не более ± 10 мм.

7.18. Во время рабочего циклатрубы системы подачи воздуха должны быть заполнены водой. Для обеспечениявыдавливания воды из системы во время промывки коллектор воздушной системыдолжен располагаться выше распределительных труб. Имеются примеры устройстваотдельных коллекторов для каждого отделения фильтра с расположением в нижнейчасти (см. черт. 21), а также над струенаправляющим выступом ивнутри его.

Должнабыть обеспечена надежная и прочная стыковка труб распределительной системы сколлектором. Коллектор рекомендуется выполнять в виде стальной трубы сприваренными вблизи нижней образующей отводами (коленами под углом 90°); соединение полиэтиленовыхраспределительных труб с коленами следует производить, насаживая на нихразогретые концы труб (см. черт. 21).

7.19. Магистральный воздуховоддолжен располагаться на отметке, исключающей возможность попадания в него водыво время остановки воздуходувного агрегата. С учетом давления, имеющегося внижней части загрузки во время промывки, магистральный трубопровод надлежитрасполагать на 3 — 4 м выше зеркала воды в фильтровальном сооружении во времяпромывки.

Магистральдолжна соединяться с коллектором воздушной распределительной системы с помощьювертикального стояка. Во избежание образования воздушных мешков наприсоединениях следует избегать длинных горизонтальных участков. На стоякеустанавливается запорная арматура.

Стоякнадлежит присоединять к коллектору со стороны торца. С этой целью трубаколлектора пропускается через стенку фильтра и за его пределами соединяется состояком, подводящим воздух к фильтру.

Приразличном диаметре труб коллектора и стояка переход с одного диаметра на другойдолжен производиться за пределами фильтра.

Приналичии двух отделений фильтра с самостоятельными коллекторами, как правило,следует устанавливать один стояк с запорной арматурой и симметричнымиответвлениями для присоединения к коллекторам.

7.20. Приближенный расчет системыподачи и распределения воздуха может быть произведен исходя из следующихданных: скорость выхода воздуха из отверстий труб распределительной системыдолжна быть равной 45 — 50 м/с, на входе в трубы распределительной системы — 13- 17, на входе в коллектор — 7 — 10 м/с, при этом две последние скоростинаходятся в обратных соотношениях (т.е. бóльшим скоростямв трубах соответствуют меньшие скорости в коллекторе и наоборот).

Скоростьдвижения воздуха в магистральных трубопроводах следует принимать равной 18 — 25м/с.

Указанныерасчетные параметры систем подачи и распределения воздуха приняты приатмосферном давлении, поэтому расчет указанных систем следует производить безучета сжатия воздуха.

Параметрыраспределительных труб и коллектора могут быть проверены, руководствуясьуказаниями п. 7.26.

ВОЗДУХОДУВНОЕ УСТРОЙСТВО

7.21. Воздуходувное устройстводолжно обеспечивать как пусковой, так и промывочный режим работы системы.

Припусковом режиме (от момента пуска воздуходувного устройства до момента прорывавоздуха из отверстий распределительной системы) давление в системемаксимальное, а расход воздуха минимальный. Этот расход связан со сжатиемвоздуха в системе его подачи и выдавливанием воды из распределительной системы,при этом воздух может нагреваться. После прорыва воздуха через фильтрующуюзагрузку давление в системе его подачи падает, а расход увеличивается и долженбыть доведен до расчетного, определяемого как произведение интенсивности подачивоздуха на площадь единовременно промываемых сооружений.

7.22. Как пусковое, так и рабочеедавление воздуха зависит от многих факторов (в том числе и от степени заиленияфильтрующей загрузки), не поддающихся точному учету.

Условномогут быть приняты следующие расчетные параметры подачи воздуха:

пусковойрежим — давление в системе равно удвоенной высоте столба воды в фильтровальномсооружении (считая от его дна), расход воздуха составляет 5 — 10 % расчетного;

рабочийрежим (во время промывки) — расход воздуха равен расчетному, а давление — суммепотерь напора в системе и высоте столба воды в сооружении. Потери напора всистеме подачи воздуха следует определять расчетом. Ориентировочно они могутбыть приняты равными 1 м.

Приподборе воздуходувного оборудования давление при пусковом и рабочем режимахследует принимать с запасом, равным 0,005 МПа.

7.23. Для возможности подбора(при эксплуатации) оптимальных условий работы воздуходувных устройств нанапорной линии необходимо устанавливать сбросный патрубок с запорной арматурой,дроссель (или автоматическое устройство) для поддержания оптимального давленияна воздуходувном устройстве, запорную арматуру, а также измеритель расхода воздуха.

7.24. Должен быть предусмотренрезервный воздуходувный агрегат.

7.25. На воздуходувный агрегатследует подавать чистый наружный воздух, прошедший предварительно механическиефильтры.

РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА ВФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЯХ С ВОДОВОЗДУШНОЙ ПРОМЫВКОЙ

7.26. Расчет распределительных труб и коллектора следует производить исходяиз суммарной площади отверстий (для труб) или суммарной площади ответвлений(для коллектора), т.е. величины f, м2,определяемой по формулам:

 при z < 1;                                                (17)

 при z > 1,                                                  (18)

где а — характеристика трубопровода, определяемая по черт. 24 взависимости от допустимой степени неравномерности распределения воздуха поплощади сооружения, имея в виду, что общая неравномерность Dобщ представляет собой суммунеравномерностей распределения в ответвлениях Doи в коллекторе Dкол, причем Dобщ = Dо + Dкол £ 0,02;

F — площадь поперечного сечения рассматриваемоготрубопровода (ответвления или коллектора);

m — коэффициент расхода; дляответвлений определяется в зависимости от диаметра зерен загрузкифильтровального сооружения по черт. 25; при применении гравийнойзагрузки следует принимать равным 0,54;

z — коэффициент сопротивлениятрубопровода, зависящий от его длины l и диаметра d.

Черт. 24. Номограммазависимости между неравномерностью распределения воздуха D и характеристикойтрубопровода а

Черт. 25. Номограммазависимости между коэффициентом mо (или коэффициентом yо) и крупностью песчанойзагрузки dз

Коэффициентсопротивления z следует определять поформуле

,                                                            (19)

а величину mкол — по формуле

,                                                      (20)

где yобщ — общий коэффициентсопротивления:

.                                                 (21)

Пример расчета. Фильтр имеет отделениядлиной 6 м и шириной 5 м. Интенсивность подачи воздуха 20 л/ (с × м2).Распределительная система находится в гравийном слое. Расстояния между трубамив осях — 300 мм.

Наоснове предварительного расчета принимаем диаметр ответвлений равным 50 мм,площадь сечения трубы Fо = 0,0019 м2,расход воздуха на одну трубу  = 0,03 м3/с,скорость на входе в трубу  = 15,8 м/с, чтоприемлемо.

ПринимаемDо = Dкол = 0,01.

Почерт. 24и 25ао = акол = 0,14; mо = 0,54.

Поформуле (19)

 < 1,0.

Тогда по формуле (17)

 м2,

отсюда скорость истечениявоздуха из отверстий будет  = 45,7 м/с, чтосоответствует требованиям.

Принимаем52 отверстия диаметром 4 мм с шагом 96 мм.

По предварительному расчетузадаемся диаметром коллектора 300 мм, площадь сечения трубы — 0,0707 м2,расход воздуха в начале коллектора  = 0,6 м3/с,скорость движения воздуха  = 8,5 м/с.

Поформуле (19)

.

По формуле (21)

.

По формуле (20) определим

.

Из формулы (18) находим

.

Число ответвлений — 20 и S fо = 20 × 0,0019 = 0,038 м2,тогда

 м2.

Этойплощади соответствует диаметр трубы, равный 0,238 м.

Такимобразом, в соответствии с уточненным расчетом в качестве коллектора могут бытьприняты трубы диаметром 250 мм. Скорость движения воздуха в начале коллектора -12,2 м/с, что несколько превышает желательную величину, но может быть допущено.

8. ДРЕНАЖИ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ ИЗ ПОРИСТОГОПОЛИМЕРБЕТОНА

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

8.1. Дренажные системы изпористого полимербетона служат для сбора фильтрованной воды и равномерногораспределения промывной воды по площади фильтра. Пористый полимербетонвыполняют из заполнителя (щебня или гравия), скрепленного эпоксидным связующим.

8.2. Дренажи из пористогополимербетона предназначены для использования в фильтрах при осветлении иобесцвечивании воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Примечание.Пористые полимербетонные дренажи могут быть применены в фильтрах техническоговодоснабжения, а также при обработке подземных вод. В случаях, когда требованияк качеству очищенной воды по мутности, содержанию железа и другим показателямниже требований ГОСТ2874-82, необходимо производить опытную проверку использованияполимербетона в таких условиях.

8.3. Полимербетонные дренажимогут быть использованы как при строительстве новых, так и при реконструкциидействующих фильтров.

8.4. Полимербетонные дренажимогут применяться при водяной и водовоздушной промывках.

8.5. Полимербетонные дренажиимеют следующие преимущества перед наиболее распространенными трубчатымидренажами с поддерживающими слоями гравия: отпадает необходимость применениягравийных слоев; уменьшается трудоемкость строительно-монтажных работ;сокращается металлоемкость; повышается надежность работы фильтров; загрузкафильтров может быть полностью механизирована.

КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ДРЕНАЖЕЙ

8.6. Рекомендуется применятьследующие типы дренажных систем: из сборных полимербетонных плит, изжелезобетонных дырчатых плит, отверстия которых заполнены пористымполимербетоном1, и из монолитного полимербетона.

1Следует применять в экспериментальном порядке.

8.7. Дренаж из полимербетонныхплит (черт. 26)состоит из опорных стенок, смонтированных перпендикулярно сборному каналуфильтра, на которые уложены полимербетонные плиты. Фильтрующая загрузканаходится непосредственно на плитах. На входах в дренажные каналы установленыпатрубки большого сопротивления с диафрагмами и отражателями. Для повышениянадежности стыковых соединений торцы плит выполнены со скосами в верхней части подуглом 45 — 60°; треугольные пазы между плитами заполняются полимербетоннойсмесью того же состава, что и полимербетонные плиты (черт. 26, узел А).

8.8. Дренаж с железобетонными дырчатыми плитами (черт. 27) состоит из опор(горизонтальных балок или вертикальных столбиков), дырчатых плит, поверхкоторых засыпана фильтрующая загрузка. В стенке сборного канала установленыпатрубки с отражателями.

Дренажная железобетоннаяплита (черт. 28) имеет отверстия, заполненные пористым полимербетоном. Сверху онапокрыта слоем пористого полимербетона. Плиты монтируются на опорах. Отверстия вплитах для предотвращения отрыва полимербетона от железобетона следуетвыполнять сужающимися кверху. Боковые торцы плит должны быть скошены дляупрощения заделки стыков после монтажа плит.

Черт. 26. Дренаж изполимербетонных плит

1 — опорные стенки; 2 — сборный канал; 3 — полимербетонныеплиты; 4 — фильтрующая загрузка; 5 — патрубки; 6 — отражатели; 7 — стыкиплит (а — 20 — 30 мм)

8.9. Дренаж из монолитного полимербетона (черт. 29) представляет собойсплошную полимербетонную плиту, изготовляемую непосредственно в фильтре. Дренажсостоит из следующих основных частей: опорной системы, включающей вертикальныестенки и уложенные на них горизонтально железобетонные колосники; пористогослоя из полимербетона; деталей крепления, включающих анкерную арматуру иудерживающие пластины.

8.10. При водовоздушной промывке на дне фильтра крепят дырчатыевоздухораспределительные трубы. Общий трубопровод подачи воздуха следуетрасполагать выше воздухораспределительных труб.

Черт. 27. Дренаж из дырчатыхплит с пористым полимербетоном

1 — опорные стенки; 2 — дырчатые плиты; 3 — фильтрующаязагрузка; 4 — сборный канал; 5 — патрубки; 6 — отражатели

8.11. При использовании дренажа из отдельных плит, размеры которых в планепринимают конструктивно, исходя из условия размещения в ячейке фильтра:

для полимербетонных плит -рекомендуемая ширина (перпендикулярно опорам) 250 — 350 мм, длина 500 — 600 мм;

для дырчатых плит — ширина идлина равны 400 — 900 мм. При этом ширина плит должна быть на 5 — 10 мм менеерасстояния между осями опор.

Толщина полимербетоннойплиты должна быть не менее 40 мм. Плиту следует проверять расчетом на прочность(см. п. 8.17). Толщину слоя полимербетона над плитой надлежит принимать 15 — 25 мм.

Шаг отверстий в дырчатыхплитах должен быть не более 150 мм, диаметры отверстий — не менее 25 мм. Приэтом разницу в диаметрах отверстия в верхнем и нижнем сечениях плиты следуетпринимать не менее 2 — 3 мм. Размеры отверстий уточняются гидравлическимрасчетом (см. пп. 8.16 и 8.41).

Черт. 28. Дренажная плита

1 — железобетонная плита; 2 — отверстия, заполненныеполимербетоном; 3 — слойполимербетона; 4 — опора плиты

8.12. При использовании дренажа из монолитного полимербетона высота опорныхстенок должна составлять 250 — 300 мм, толщина — 80 — 120 мм, шаг (в осях) -600 мм, длина патрубков — 70 — 150 мм, длина выступающей в дренажный каналчасти патрубков — до 300 мм, толщина слоя полимербетона — 40 — 50 мм.

Черт. 29. Дренаж измонолитного полимербетона

1 — опорные стенки; 2 — полимербетонная плита; 3- железобетонные колосники; 4 — анкернаяарматура; 5 — стальные удерживающиепластины; 6 — дренажный канал; 7 — патрубки; 8 — сборный канал; а — 3 — 6 мм

Длинаколосников должна быть кратной расстоянию между осями опорных стенок, высота -70 — 80 мм, ширина — 70 — 120 мм; арматура колосников — двойная, диаметром 4 -6 мм и мощностью не менее 0,5 %.

Шириназазоров между колосниками — 3 — 6 мм.

Шаганкерной арматуры — 250 — 300 мм, диаметр ее — 6 — 8 мм. Длина стальныхудерживающих пластин — соответственно шагу анкерной арматуры; ширина пластин -70 — 100 мм, их толщина — 4 — 6 мм.

Толщинаоснования дренажа — 50 мм, арматура основания дренажа должна выполняться в видесетки размером 200 ´ 200 мм из прутков диаметром6 — 8 мм.

Приприменении монолитного дренажа необходимо производить расчет опорных колосниковна изгиб по общепринятой методике расчета железобетонных балок, анкернойарматуры — на растяжение по максимальной нагрузке снизу при промывке (см. п. 8.17).

8.13. Расстояние от дна фильтра до низа плит принимают конструктивно, исходяиз размещения патрубков в стенке сборного канала. При этом скорости, м/с, припромывке в начале поддона должны быть не более:

0,4 — при применении полимербетонныхплит;

0,5 —   «             «           дырчатых                 «     .

8.14. Число и диаметр патрубков в стенках сборного канала назначаютконструктивно. При этом должны быть выдержаны следующие диапазоны скоростейводы при промывке: в начале сборного канала — vк до 1,2 м/с,в патрубках — vп = 1,8 — 2,0 м/с.

8.15. Равномерное распределение промывной воды по площади (90 — 95 %)обеспечивается в фильтрах с полимербетонными плитами потерями напора впатрубках hп, которые должны быть не менее 2 — 3 м, с дырчатыми плитами — потеряминапора в плитах hпл, м, вычисляемыми по формуле

,                                                    (22)

где z — коэффициент сопротивленияпатрубка (в варианте дренажа с дырчатыми плитами z = 1,5 — 2,0);

g — ускорение свободного падения, м/с2.

Приэтом потери напора в дырчатых плитах должны составлять не менее 40 — 50 %потерь напора в полностью расширенной загрузке hз, м, которые определяют поформуле

hз = (rз — 1) (1 — m0)H0,                                                    (23)

где rз — относительная плотностьчастиц фильтрующей загрузки;

m0 — пористость загрузки;

Н0 — высота слоя загрузки, м.

8.16. В выходном сечении патрубков в конструкции с полимербетонными плитамиустанавливают диафрагмы, диаметр отверстий которых dд, рассчитывают по формуле

,                                                    (24)

где Wпр — расчетная интенсивностьпромывки фильтра, см/с;

lк, Lк — шаг дренажных каналов восях и их длина, см;

m — коэффициент расходапатрубка с диафрагмой;

hп — потребная потеря напора в патрубке, см.

Диаметротверстий дырчатых плит do,см, определяют по формуле

,                                              (25)

где lо — шаг отверстий в осях, см;

k — коэффициент в вышеуказанной зависимости, с2 × смd — 4;

H1- толщинажелезобетонной плиты, см;

n — кинематическая вязкостьводы, см/с (можно принимать n = 0,01 см2/с);

hпл — потребная потеря напора в плите (см. п. 8.15);

d — показатель степенизависимости потерь напора в полимербетоне от скорости движения воды.

Показатель степени d и коэффициент kопределяют путем гидравлических испытаний образцов полимербетона. Приотсутствии данных испытаний можно принимать d = 1,67, а коэффициент kзадается в зависимости от эквивалентного диаметра зерен полимербетона dэ:

dэ, мм

4

5

6

7

k, с2×см-2,33

0,68

0,59

0,50

0,40

8.17. Плиты и опоры дренажа проверяют на прочность двумя расчетныминагрузками:

1)равномерно распределенной сверху, образующейся от веса мокрой загрузки (фильтрводой не заполнен);

2)равномерно распределенной снизу, образующейся во время промывки.

Нагрузкасверху G, МПа, определяется по формуле

G = 0,01 H0 [rз (1 — m0)+ m0].                                           (26)

Нагрузкаснизу определяется перепадом давлений до и после дренажных плит при промывке.Расчет несущей способности железобетонных плит и опор производится по действующимстроительным нормам и правилам. Несущая способность полимербетонных плит отнагрузки сверху проверяется по формуле

,                                  (27)

где Rр.н — нормативная прочностьполимербетона на растяжение при изгибе, определяемая по результатам испытанийплит или по паспортным данным, МПа;

b — ширина опорных стенок, см;

H2- толщинаполимербетонной плиты, см;

Кп — коэффициент перегрузки (Кп= 1,1);

Кб — коэффициент безопасности (Кб = 1,4);

Кв — коэффициент возможного снижения прочности полимербетона вовремени (Кв = 1,5 — 2,0);

Ку — коэффициент условий работы (Ку = 0,8).

8.18. Отражатели (круглые илипрямоугольные) должны иметь размер, примерно равный диаметру патрубка.Отражатели устанавливают на расстоянии 1 — 2 диаметров патрубка от его выходногосечения.

8.19. При водовоздушной промывкефильтров в нижней части воздухораспределительных труб следует располагатьотверстия диаметром 3 — 5 мм, размещенные в два ряда в шахматном порядке подуглом 45° к вертикали. Расстояниямежду отверстиями принимаются равными 100 — 200 мм.

Скоростьвыхода воздуха из отверстий принимается равной 40 — 50 м/с. Диаметрывоздухораспределительных и подводящих труб определяются в соответствии со СНиП 2.04.02-84.Напор на выходе воздуха из отверстий hо, м, рассчитывается поформуле

ho = Hв + 4 hпл + hз,                                                     (28)

где Нв -высота слоя воды над отверстиями при промывке, м;

hпл — потери напора в плитах при промывке водой срасчетной интенсивностью, м;

hз — потеря напора в загрузке, м, определяемая поформуле (23).

8.20. Сборный канал фильтрадолжен быть снабжен стояками для выпуска воздуха.

8.21. Опорожнение фильтра следуетпредусматривать через сборный канал и спускную трубу диаметром 100 — 200 мм.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРБЕТОННОГО ДРЕНАЖА

8.22. Дренажные плиты следуетизготавливать на заводе железобетонных изделий на специально оборудованномучастке, а при небольшом объеме производства — на месте строительства.

8.23. Пористый полимербетонполучают путем смешения заполнителя (гравия или щебня) и эпоксидной диановойсмолы с отвердителем.

Вкачестве заполнителя применяют гранитный щебень или гравий по ГОСТ 8267-82, ГОСТ8268-82 и ГОСТ 10260-82; крупность заполнителя принимают от 3 до 10 мм приэквивалентном диаметре от 4 до 7 мм. При этом масса зерен менее 3 мм и свыше 10мм не должна превышать 5 %, содержание зерен слабых пород должно быть не более10 %, пластинчатой и угловатой форм — 15 %,пылевидных, глинистых и илистых частиц — 1 — 2 %.

Передизготовлением полимербетона заполнитель должен быть отмыт от загрязнений ивысушен. Температура заполнителя при изготовлении должна быть не ниже 18 °С,рекомендуемый диапазон температур — 30 — 50 °С.

8.24. В качестве связующегоследует применять эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-16 по ГОСТ10587-84 с отвердителем полиэтиленполиамином по ТУ 6-02-594-80. Отношениепо массе между смолой и отвердителем должно быть 1 : 10, отношение массызаполнителя и связующего должно быть 15 : 1 — 20 : 1. Уточненный расход связующего определяется опытнымизамесами. Погрешность дозирования компонентов должна быть не более 3 %.

8.25. Полимербетонную смесьприготавливают в мешалке до однородной консистенции. При небольшом объеме работдопускается ручное перемешивание.

8.26. Для изготовленияполимербетонных плит применяют металлические разъемные формы (на одну илинесколько плит), обеспечивающие заданные размеры плит со скосами в торцах подуглом 45 — 60° (см. черт 26, узел А). Уплотнение полимербетонапроизводят на виброплощадках при стандартной частоте и амплитуде или с помощьюповерхностных вибраторов. При небольшом объеме работ допускается трамбованиеполимербетона вручную.

8.27. Железобетонные дырчатыеплиты изготовляют на заводе, на специально оборудованном участке, а принебольшом объеме — на месте монтажа.

8.28. Боковые гранижелезобетонных плит следует делать наклонными, размеры плит поверху должны бытьна 10 — 15 мм менее размеров понизу.

8.29. Состав бетона и технологияизготовления дырчатых железобетонных плит должны обеспечивать его проектнуюнесущую способность (в том числе и трещиностойкость).

8.30. Размеры плит должнысоответствовать проектным, допустимые отклонения: по длине и ширине ± 5 мм, подиаметрам отверстий ± 1 — 2 мм. Не допускаются раковины диаметром свыше 20 мм,глубиной более 15 мм, местные наплывы высотой более 10 — 15 мм. На поверхностиполимербетона не должно быть скоплений связующего диаметром свыше 10 мм.

8.31. При устройстве монолитнойконструкции дренажа приготовленную полимербетонную смесь укладываютнепосредственно в фильтр на опорные железобетонные колосники, играющие рольопалубки, разравнивают и уплотняют. При изготовлении монолитного дренажауплотнение производят с помощью поверхностного вибратора или вручнуютрамбовками площадью около 1 дм2, массой 2 — 2,5 кг.

8.32. Суммарная продолжительностьвсех операций — от начала перемешивания смолы с отвердителем до окончанияуплотнения полимербетона — не должна превышать 20 — 30 мин.

МОНТАЖ ДРЕНАЖА

8.33. Перед монтажом дренажныхплит проверяют герметичность фильтра.

8.34. Опоры дренажных плитследует выполнять из монолитного или сборного железобетона. По периметру ячейкифильтра устраивают опорную стенку толщиной не менее 50 мм. Верхние граниопорных стенок должны быть в одной горизонтальной плоскости, допустимые отклонения± 20 мм.

Передустановкой опорных стенок необходимо принять меры по обеспечению сцепления их сдном фильтра для предотвращения отрыва при промывке (анкеровка дна, промывка,проливка цементным молоком).

8.35. Монтаж полимербетонных плитна опорах осуществляют по слою цементного раствора, а в случае повышеннойагрессивности к бетону — с помощью эпоксидной мастики.

Монтаждырчатых железобетонных плит производят по слою цементного раствора (наэпоксидной мастике) с помощью анкеров.

8.36. Следует применять цементныйраствор состава 1 : 3 на цементе марки не ниже 400. Эпоксидная мастикаприменяется следующего состава (по мас. ч.):

эпоксиднаясмола ЭД-20 (ЭД-16) — 10;

отвердитель- полиэтиленполиамин — 1;

кварцевыйпесок (крупностью 0,25 — 0,5 мм) или цемент — 20 — 30.

8.37. Стыки плит замоноличиваютсвежеприготовленным полимербетоном того же состава, что и в дренажных плитах.Уплотнение полимербетона в стыках производят поверхностным вибратором иливручную трамбовками.

8.38. Опорные железобетонныеколосники в случае монолитного дренажа укладывают с зазорами 3 — 6 мм навертикальные стенки по цементному раствору состава 1 : 3. Зазоры междуколосниками на опорных стенках заделывают цементным раствором того же состава.

Удерживающиестальные пластины приваривают к анкерам на высоте 50 мм от верха колосников доукладки полимербетона.

8.39. По периметру ячейки фильтрапосле укладки плит делают откос из цементного раствора шириной понизу 40 — 60мм под углом 45 — 60°.

8.40. Твердение полимербетона встыках должно происходить при температуре не ниже 18 °С в течение 6 — 7 сут.

Примеры гидравлического расчета дренажа

8.41. Скорый фильтр размерами в плане 6,0 ´ 4,8 м загружен среднезернистым кварцевым песком (0,7 — 1,6 мм) высотойслоя 1,2 м. Расчетная интенсивность промывки — 15 л/ (с × м2). Сборный канал выполнен в виде трубы диаметром 0,8 м.Полимербетон изготовляется из гранитного щебня крупностью 3 — 10 мм сэквивалентным диаметром 5 мм.

Требуетсяпроизвести расчет дренажа для двух вариантов его конструкции — с полимербетоннымии дырчатыми плитами.

Пример 1. Полимербетонныеплиты.

Расчетный расход воды припромывке

Qпр = 15 × 6 × 4,8 = 432 л/с;

скорость в начале сборногоканала при промывке

 = 0,86 м/с.

Принимаем шаг опорных стенок в осях 0,33 м, тогда число патрубков навходах в каналы будет равно 18. Расход воды через каждый патрубок равен 432/18= 24,0 л/с, скорость воды в патрубке при диаметре 125 мм составит

 м/с.

Высоту канала принимаем равной 0,35 м, толщину опорных стенок — 0,1 м.Сечение канала (в свету) тогда составляет 0,35 ´ 0,23 м, а скорость воды вначале канала —

 м/с.

Значения рассчитанных скоростей соответствуют требованиям пп. 8.13 и 8.14.

Потерю напора в патрубке hп принимаем равной 2,5 м (см.п. 8.15),тогда диаметр отверстия диафрагмы на выходе из патрубка по формуле (24)составит

 8,5 см

(все расчеты выполнены в см, коэффициент расхода принят равным 0,6).

Пример 2. Дырчатые плиты.

Дренажные плиты принятыразмерами в плане 595 ´ 595 мм, с высотойжелезобетонной части 70 мм.

Принимаем на входе в поддон фильтра 10 патрубков диаметром 175 мм.Расход воды через каждый патрубок составит 43,2 л/с, а скорость —

 1,62 м/с.

При высоте поддона 0,35 м скорость в его начале

 0,205 м/с

(0,35 ´ 6,0 — сечение поддона).

Потребные потери напора в плитах по формуле (22) составят

 49 см

(коэффициент сопротивления патрубка z принят равным 1,5).

Потери напора во взвешенной загрузке при промывке по формуле (23)равны:

hз = (2,65 — 1) (1 — 0,4) 1,2 = 1,19 м.

По п. 8.15потери напора в плитах при равномерной промывке должны быть не менее 0,5 × 1,19 = 59,5 см. Принимаемдля дальнейшего расчета значение hпл = 59,5 см.

Средний диаметр отверстий в плитах определяем по формуле (25),приняв шаг отверстий l = 10 см, показатель степениd = 1,67 и коэффициент k =0,59 с2 × см-2,33 (см. п. 8.16),коэффициент n = 0,01 см2/с.

 3,95 см.

Принимаем диаметр отверстия в верхнем сечении dв = 3,7 см, тогда диаметр внижнем сечении равен (см. п. 8.16):

 см.

9. ФИЛЬТРЫ С ПЛАВАЮЩЕЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНОЙЗАГРУЗКОЙ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

9.1. В настоящем разделеприводятся сведения о конструкции и расчете крупнозернистых напорных и безнапорныхфильтров с плавающей пенополистирольной загрузкой (ФПЗ), предназначенных длябезреагентного осветления поверхностных вод на Профессиональный нужды.

9.2. ФПЗ могут быть такжеприменены для осветления и обесцвечивания поверхностных вод в реагентной схемеи для доочистки сточных вод. Наличие в воде минеральных масел, нефтепродуктов ижиров с концентрацией свыше 10 мг/л, а также водорослей более 10 тыс. кл/млпрепятствует их нормальной работе.

9.3. ФПЗ могут работать каксамостоятельные сооружения в одноступенчатых схемах очистки, так и в качествесооружений предварительного осветления воды в двухступенчатых схемах.

9.4. Для техническоговодоснабжения и доочистки сточных вод может применяться загрузка изсвежевспененного полистирола марки ПСВ (после ее отмывки в исходной воде втечение 0,5 — 1 ч). Для питьевого водоснабжения Минздравом СССР разрешеноиспользовать загрузку из вспененного полистирола той же марки после ее10-часовой отмывки в холодной проточной воде.

ПЛАВАЮЩАЯ ЗАГРУЗКА И ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЕ

9.5. Плавающая загрузкаприготовляется на местах путем вспенивания гранул полистирола марки ПСВ,выпускаемого в соответствии с ОСТ 6-05-200-83.

9.6. Вспениванию подвергаютсяисходные гранулы полистирола II — IV фракций или дробленыекрупные гранулы (диаметром свыше 1,5 мм). Вспенивание производится с помощьюгорячей воды, пара, горячего воздуха, токов высокой частоты.

При вспенивании гранулы увеличиваются в размере в зависимости отпродолжительности и температуры вспенивания.

Техническаяхарактеристика установок для вспенивания представлена в табл. 11,размеры получаемых после вспенивания гранул — в табл. 12.

Таблица 11

Тип установки

Производительность, кг/ч

Мощность электродвигателя, кВт × ч

Время вспенивания, мин

Температура вспенивания, °С

Давление пара, Па

Температура воздуха для сушки, °С

1

40 — 150

3,6

1 — 5

105

3000 — 8000

50 — 60

2

40 — 50

3 — 5

98 — 100

50 — 70

3

57,6

4,0

1,5 — 4

98 — 100

7000 — 15000

50 — 60

4

100 — 120

5,5

1,5 — 2

98

4000

Примечание.Подробные данные о проектировании и изготовлении установок могут быть полученыв лаборатории охраны вод ЦНИИКИВР (277012, Кишинев, Комсомольская ул., 30).

9.7. После вспенивания гранулыпенополистирола промывают в холодной воде (с целью предотвращения их слипания),просушивают горячим воздухом и транспортируют в бункер готовой продукции.

9.8. Характерные параметрыгранулометрического состава пенополистирольной загрузки d10, d50, d80 и dэ в отличие от тяжелых зернистыхматериалов следует определять по кривой рассева, построенной не по массе, а пообъему каждой i-й фракции, % к общему объему исследуемой загрузки:

,                                                             (29)

где Wi — объем остатка i-й фракции пенополистирола на сите калибром di.

9.9. Необходимое количествоисходного полистирола марки ПСВ для получения требуемого количества плавающейзагрузки определяют по формуле

,                                                             (30)

где Wвс — объем плавающей загрузки;

 — коэффициент вспенивания, определяемыйпо табл. 12.

Таблица 12

Диаметр гранул до вспенивания, мм

Время вспенивания, мин

Диаметр гранул после вспенивания, мм

водой в установке типа 2

паром в установке типа 3

0,4 — 0,9

1

0,6 — 1,2

0,9 — 1,8

2

0,7 — 1,4

1,0 — 2,1

0,9 — 1,5

2

1,4 — 2,3

1,8 — 3,2

1,5 — 2,5

2

2,3 — 3,8

3,2 — 5,5

2,5 — 3,0

2

4,0 — 6,0

4,8 — 8,0

КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ФИЛЬТРОВ

9.10. Для техническоговодоснабжения рекомендуются фильтры ФПЗ-1 и ФПЗ-4, область применения которыхуказана в табл. 13.

9.11. В фильтре с восходящимфильтрационным потоком ФПЗ-1 (черт. 30, а) исходная водафильтруется снизу вверх через удерживаемую в затопленном состоянии верхнейсистемой пенополистирольную загрузку, собирается в надфильтровом пространстве иотводится в резервуар чистой воды.

9.12. Промывка пенополистирольной загрузки осуществляется нисходящим потокомчистой воды, накопленной в надфильтровом пространстве. Загрузка при этомрасширяется на 20 — 30 %, а накопленные в ней загрязнения уносятся вканализацию.

Черт. 30. Фильтры сплавающей пенополистирольной загрузкой

а — ФПЗ-1; б — ФПЗ-4; в — ФПЗ-4н (ФПЗ-3,4-150); 1 — нижняя сборно-распределительная система; 2 — отвод промывной воды; 3 -подача исходной воды; 4 — пенополистирольнаязагрузка; 5 — отвод фильтрата; 6 — уловитель пенополистирола; 7 — верхняя распределительная система; 8 — средний дренаж

9.13. В фильтрах ФПЗ-4 и ФПЗ-4н снисходящим фильтрационным потоком (черт. 30, б, в)используется более неоднородная загрузка. Исходная вода фильтруется внаправлении убывающей крупности гранул и собирается средней дренажной системой,расположенной в толще загрузки с гранулами диаметром 0,8 — 1,5 мм.

9.14. Когда потери напора нафильтре достигнут заданной величины (1,5 — 2,0 м в безнапорных фильтрах и 6 -10 м — в напорных), задвижку на трубопроводе подачи исходной воды закрывают, азадвижку на трубопроводе отвода промывной воды открывают. Промывка загрузкипроисходит так же, как в фильтрах ФПЗ-1 (исходной водой).

Приконцентрации взвеси в исходной воде свыше 150 мг/л рекомендуется послесбрасывания уровня воды в надфильтровом пространстве на 0,5 м подавать в негоотфильтрованную воду в количестве, необходимом для промывки загрузки чистойводой в течение 2 мин.

9.15. В напорных фильтрах ФПЗ-4н,имеющих заводскую марку ФПЗ-3,4-150 (см. черт. 30, в), подача исходнойводы и ее распределение по площади фильтра осуществляются с помощью дырчатыхтруб с отверстиями диаметром 10 мм, перекрытых сеткой с ячейками размером 0,5мм.

9.16. Для промывки среднихдренажных систем предусмотрены патрубки, смонтированные после задвижки натрубопроводе отвода фильтрата.

9.17. Нижние системы фильтровФПЗ-1 и ФПЗ-4 изготовляют из асбестоцементных дырчатых труб.

9.18. Верхние системы безнапорныхфильтров изготовляют в виде перекрытия из полутруб или бетонных балок,уложенных с зазорами между ними, равными 5 мм, присыпанных слоем отмытогогравия диаметром зерен 25 — 40 мм на толщину до 0,2 м.

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ

9.19. Основные параметры работыфильтров типа ФПЗ для технического водоснабжения приведены в табл. 13.

Таблица 13

Фильтр

Максимальное содержание взвеси в исходнойводе, мг/л

Скорость фильтрования, м/ч, при режиме работы

Минимальная продолжительность фильтроцикла, ч

Предельные потери напора за фильтроцикл, м

нормальном

форсированном

ФПЗ-1 (с восходящим фильтрационным потоком)безнапорный

200

10

12

8

2,5

ФПЗ-4 (с нисходящим фильтрационным потоком)безнапорный

500

5 — 6

6 — 7

12

2,0

ФПЗ-4н (ФПЗ-3,4-150) (с нисходящимфильтрационным потоком) напорный

500

5 — 6

6 — 7

12

6 — 10

Примечание.Эффективность безреагентного осветления воды составляет примерно 60 — 80 % изависит от дисперсности и устойчивости взвеси в исходной воде.

9.20. Гранулометрический составзагрузки и параметры ее промывки следует определять по табл. 14.

Таблица 14

Фильтр

Диаметр гранул загрузки, мм

Толщина загрузки, м

Интенсивность промывки, л/ (с · м2)

Продолжительность промывки, мин

Относительное расширение загрузки, %

ФПЗ-1

0,8 — 1,5

2,0

12 — 10

4 — 5

20 — 30

ФПЗ-4

0,5 — 2,0

1,6

12 — 15

5 — 6

15 — 25

ФПЗ-4н (ФПЗ-3,4-150)

2,0 — 4,0

0,4

 

 

 

9.21. Суммарную площадь фильтровследует определять в соответствии с указаниями СНиП 2.04.02-84.

9.22. Число фильтров на станциинадлежит назначать с учетом того, чтобы при выключении одного фильтра (илисекции) на промывку скорости фильтрования увеличивались не более чем на 15 — 20%.

9.23. Общую высоту фильтра Нф,м, определяют по формуле

Нф = DН + Н0 + Dк + Нз (1 +аз) + Нав,                                   (31)

где DH -превышение стенки корпуса фильтра над максимальным уровнем воды в нем, равное0,2 м;

Н0 — высота слоя воды внадфильтровом пространстве, м;

Dк — диаметр коллектора нижней сборно-распределительной системы, м;

Нз, аз -соответственно толщина слоя загрузки в плотном состоянии и величина егоотносительного расширения при промывке, м;

Нав ³ 0,2 м — расстояние междунижней границей расширенного слоя загрузки и коллектором нижней дренажнойсистемы.

9.24. Нижнююсборно-распределительную систему (НСРС) фильтров проектируют в видецентрального или бокового коллектора с ответвлением из перфорированныхпластмассовых или асбестоцементных труб, имеющих круглые отверстия dо = 10 мм, направленные внизпод углом 45° к вертикальной плоскости, проходящей через оси трубы, либо избетонных или полимерных блоков размерами в плане 0,6 ´ 0,6 м и с углом наклонарабочей плоскости 30°. Блоки укладывают на лотки переменного сечения.

9.25. Диаметр коллектора НСРСследует определять исходя из скорости воды при промывке, равной 1,5 — 2,2 м/с.

9.26. Суммарную площадь отверстийw0, м, в ответвлениях НСРСопределяют в зависимости от условий промывки.

Припостоянном уровне воды в надфильтровом пространстве во время промывки площадьотверстий определяют по формуле

;                                                             (32)

припеременном уровне в общем надфильтровом пространстве фильтров ФПЗ-1 — по формуле

,                                                 (33)

где Wпр — интенсивность промывки,л/ (с × м2);

f0 — площадь одной секции фильтра, м2;

m — коэффициент расхода вотверстиях, принимаемый равным 0,6;

h1- напор водынад осью коллектора в начале промывки, м;

Nc — число секций фильтров;

tпр — продолжительностьпромывки, мин;

h2- напор водынад осью коллектора в конце промывки с учетом потерь напора в загрузке и нижнейсборной системе, м.

9.27. Длину дырчатых трубответвлений lт назначают конструктивно в зависимости от местарасположения сборного коллектора, его диаметра, способа присоединения к немутруб и размеров фильтра в плане.

Числотруб принимают, исходя из максимального расстояния между ними в плане, равного0,5 м.

9.28. Диаметр дырчатых трубопределяют по удельному промывному расходу и скорости движения воды в них,принимаемой 1,5 — 2,5 м/с.

9.29. После предварительногорасчета, приняв значение коэффициента неравномерности расходов 0,90 — 0,95, почерт. 31уточняют длину и диаметр дырчатых труб, а также определяют диаметр и числоотверстий в них.

Черт. 31. Номограммы длярасчета нижней сборно-распределительной системы (НСРС)

d — диаметр дырчатыхтруб, мм; lт — длина дырчатых труб, м; nт — число отверстий втрубе; dо- диаметр отверстий, мм; К0 — коэффициент неравномерностирасходов

9.30. Средняя дренажная система(СДС) в фильтрах ФПЗ-4 служит для забора очищенной воды из толщи зернистогослоя и состоит из сборного коллектора и дренажных кассет (черт. 32).

Черт. 32. Конструкциясреднего дренажа ФПЗ-4 (ФПЗ-4н)

1 — труба; 2 — фланец; 3 — решетка сдырчатой (do — 5 — 6 мм) илищелевой перфорацией (4 ´ 160 мм); 4- боковые стенки; 5 — гранулыполистирола (три слоя 6 — 8, 3 — 5 и 1 — 2 мм); 6 — сетка; 7 — заглушка

Требуемуюплощадь поперечного сечения трубы средней дренажной системы Fср.др, м2, определяютпо формуле

,                                                               (34)

где vн.р — скорость фильтрования принормальном режиме, м/ч;

l — расстояние между осями труб, принимаемое 1,0 -1,5 м;

Lдр — длина дренажной трубы, м;

v2- скоростьдвижения воды в дренажной трубе, равная 1 м/с.

9.31. Ширину водоприемнойповерхности дренажной трубы Вср.др, м, определяют по формуле

,                                                   (35)

где mп — скважность водоприемнойповерхности, принимаемая равной 20 % ее площади;

hдр — напор воды, м, над водоприемной поверхностьюсреднего дренажа в начале фильтроцикла, определяемый по формуле

hдр = Нср.др- hв.с — hз,                                                            (36)

где Нср.др- расстояние от максимального уровня воды до среднего дренажа;

hв.с — потери напора в верхней системе с учетом еевозможного частичного заиления к концу фильтроцикла (hв.с = 0,5 м);

hз — потери напора в загрузке к концу фильтроцикла.

9.32. Верхняясборно-распределительная система (ВСРС) служит для предотвращения всплытияполистирола в надфильтровое пространство и равномерного распределения воды поплощади фильтра. Она выполняется в виде решеток или гидрозатвора из полимерныхполутруб, присыпанных слоем гравия толщиной 0,2 м и диаметром зерен 20 — 30 мм.В отдельных случаях можно устраивать монолитное перекрытие с фильтрующимитрубчатыми гильзами или кассетами.

Дляобеспечения равномерного распределения воды на площади фильтра в период егопромывки потери напора в ВСРС должны быть не менее 0,2 м.

9.33. Элементы ВСРС должны бытьизготовлены из антикоррозионных материалов и рассчитаны на выталкивающеедавление за счет силы Архимеда с учетом веса загрузки и напора над загрузкой.

10. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫСОКОМУТНЫХ ВОДС ПЛАВУЧИМ ВОДОЗАБОРОМ-ОСВЕТЛИТЕЛЕМ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

10.1. Сооружения предназначаютсядля осветления высокомутных вод поверхностных источников с содержанием взвесиот 1500 до 20000 мг/л. Цветность обрабатываемой воды — до 120 град.

Присодержании взвешенных веществ свыше 20 тыс. мг/л производительность плавучегоосветлителя следует уменьшать до 30 %.

10.2. Рассматриваемый комплекс сооруженийрекомендуется применять при производительности ориентировочно до 100 тыс. м3/сут.Допустимая производительность сооружений проверяется расчетом в соответствии суказаниями п. 10.8в зависимости от условий водозабора.

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ИХ ОСОБЕННОСТИ

10.3. Сооружения (черт. 33)состоят из плавучего осветлителя, плавучей насосной станции и береговыхсооружений, включающих тонкослойные осветлители (системы АзНИИВП-2) и скорыефильтры, а также другие элементы, обычно входящие в состав водоочистныхсооружений, такие как реагентное хозяйство, хлораторные, резервуары чистойводы, насосные установки (второго подъема и для промывки фильтров), лабораторныепомещения, мастерские и т.п.

10.4. В настоящем Пособии рассматриваются вопросы проектирования толькоспецифических сооружений, предназначенных для осветления высокомутных вод.Проектирование остальных сооружений следует производить на общих основаниях.

10.5. Водозаборное сооружение позволяет выделить из воды значительную частьвзвеси (до 30 — 50 %), в основном крупные ее фракции, что облегчает условияработы береговых сооружений для осветления воды и для обработки сбросных вод иосадков. Благодаря малой скорости входа воды в водозаборное сооружение удаетсяизбежать попадания в него рыбы.

В отличие от применяемой внастоящее время схемы очистки воды с радиальными отстойниками, оборудованнымискребками, в данной схеме нет сооружений с движущимися частями, что упрощает ихустройство и эксплуатацию.

Черт. 33. Сооружения дляочистки высокомутных вод с плавучим водозабором-осветлителем

1 — плавучий водозабор-осветлитель; 2 — плавучая насосная станция; 3 — трубопровод с шарнирным соединением;4 — подача первичного хлора иреагентов; 5 — вихревой смеситель; 6 — тонкослойный осветлитель системыАзНИИВП-2; 7 — скорый фильтр; 8 — вторичное хлорирование; 9 — резервуар чистой воды; 10 — трубопровод для подачи чистой водыдля промывки фильтров; 11 — трубопроводдля удаления осадка из тонкослойного осветлителя и скорого фильтра

10.6. Несмотря на высокуюэффективность выделения взвеси в водозаборе-осветлителе, на береговыесооружения может поступать вода со значительным содержанием взвеси (5 — 10 тыс.мг/л и более). В связи с этим было разработано специальное сооружение -тонкослойный осветлитель системы АзНИИВП-2, способный воспринимать указанныенагрузки и обеспечивать достаточно высокий эффект очистки воды. Для полнойочистки должны быть использованы фильтры, имеющие грязеемкую загрузку,выполненную из таких фильтрующих материалов, как дробленые цеолиты, керамзит,гранодиорит и т.п.

ПЛАВУЧИЙ ВОДОЗАБОР-ОСВЕТЛИТЕЛЬ

10.7. Плавучийводозабор-осветлитель (черт. 34) представляет собой прямоугольную в планеемкость без донной осадочной части, оборудованную наклонными тонкослойнымиэлементами в виде пакета трубок или пластин (полок).

Черт. 34. Плавучийводозабор-осветлитель

1 — обойма тонкослойных элементов; 2 — ячеистая решетка; 3 — тонкослойные элементы; 4 — шарнирное соединительное устройство;5 — плавучая насосная станция; 6 — гибкое соединительное устройство; 7 — карман сбора осветленной воды; 8 — желоба для сбора осветленной воды; 9 — понтон

Вдонной части осветлителя к кромкам тонкослойных каналов прикрепленывертикальные поперечные и продольные перегородки, образующие ячеистые блоки(решетки). Плавучий осветлитель снабжен желобами для сбора осветленной воды, изкоторых она поступает в сборный карман, соединенный с помощью гибкой трубы илишарнирного устройства со всасывающими линиями плавучей насосной станции.Тонкослойный водозабор-осветлитель удерживается на плаву благодаря понтону.

10.8. Предельно допустимая производительность плавучего осветлителяопределяется исходя из следующего соотношения, отвечающего действующим правиламохраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами:

 £ 5 %,                                                       (37)

при этом

,                                                           (38)

где Сз -концентрация взвеси в водоисточнике после водозабора, г/м3;

С0 — концентрация взвеси вводоисточнике, г/м3;

Q0 — расход воды вводоисточнике, м3/с;

Сосв — концентрация взвеси вводе, забираемой водозабором, г/м3;

Qосв — количество воды, забираемой из водоисточника, м3/с.

Длярасчетов величину Сосв следует принимать равной 30 — 50 % С0.Концентрации следует выражать в г/м3, а расходы — в м3/с.

10.9. Площадь плавучегоосветлителя F, м2, следует определять по формуле

,                                                       (39)

где b — коэффициент, учитывающийтолщину тонкослойных элементов; b = 1,1 — 1,4 в зависимости от толщины стеноктонкослойных каналов;

Q — производительность плавучего осветлителя, м3/ч;

a — угол наклона тонкослойныхканалов, 45 — 60°;

vкр — критическая скорость движения потока в наклонныхканалах, мм/с:

vкр = k u0,                                                                     (40)

где k -коэффициент, равный 40 — 60;

u0 — скоростьвыпадения взвеси, принимаемая 0,12 — 0,15 мм/с (в соответствии со СНиП2.04.02-84).

10.10. При расчете тонкослойныхэлементов следует исходить из условий:

 принимается равным 15 — 20;

Re =  £ 500,                                                             (41)

где l, Н- соответственно длина и высота наклонных элементов, мм;

Re — число Рейнольдса;

n — кинематическая вязкостьводы, зависящая от ее температуры, мм2/с.

ВысотуН следует принимать равной 4 — 10 мм (предпочтительно 6 — 8 мм).

10.11. Устанавливаемая в нижнейчасти водозабора-осветлителя крупноячеистая решетка имеет прозоры 30 ´ 30 см и высоту 25 — 30 см.

Решеткапредохраняет тонкослойные каналы и выравнивает поток воды перед входом в них.Расстояние от низа решетки до дна водоема в месте водозабора должно быть неменее 120 см.

10.12. Сбор осветленной водыцелесообразно осуществлять посредством желобов с треугольными водосливами суглом a = 90°. Расстояние между осями желобов lж = 2,5 — 3,0 м. Поперечноесечение одного желоба Fж, м2, следуетопределять по формуле

,                                                                 (42)

где Q — расход воды, подаваемойплавучим водозабором-осветлителем, м3/с;

nж — число желобов;

vж — скорость движения воды на выходе из желобов,равная 0,5 — 0,6 м/с.

Дляводозаборов малой производительности (до 10 — 15 тыс. м3/сут) сборосветленной воды может осуществляться периферийными или радиальными желобами.Для равномерного сбора воды желобами расстояние между верхом тонкослойныхэлементов и низом треугольных вырезов водосливов в желобах должно быть равным35 — 50 см.

10.13. Разность отметок уровнейводы в водоисточнике и в сборном кармане составляет 5 — 10 см.

10.14. Конструкция понтонаплавучего водозабора-отстойника должна обеспечивать устойчивость сооружения.При расчете понтона следует учитывать гидроморфологический режим потока,волновые колебания и т.п.

ТОНКОСЛОЙНЫЙ ОСВЕТЛИТЕЛЬ СИСТЕМЫ АзНИИВП-2

10.15. Тонкослойный осветлительсистемы АзНИИВП-2 (черт. 35) представляет собой прямоугольный или круглый вплане резервуар с боковым подводящим патрубком-диффузором, зонойхлопьеобразования, зоной осветления, содержащей пакеты плоских наклонныхпараллельных пластин или трубчатых элементов, установленных под углом 45 — 60°к горизонтали, желобами для рассредоточенного отвода осветленной воды.

Взоне хлопьеобразования установлена решетка из стандартных уголков свертикальными направляющими пластинками, перпендикулярными оси входного потока.Уголковые элементы расположены на равном расстоянии один от другого по всемусечению зоны.

Длясбора осадка предназначена осадочная часть резервуара, из которой осадокотводят в водосток или систему обработки осадка.

Осадочнаячасть оборудуется напорным трубопроводом с наклонными насадками длянепрерывного или периодического размыва шлама в осадочной части осветлителя.

Особенностьдиффузорного подвода воды состоит в том, что часть взвеси из поступающей водысразу выпадает в осадок и лишь оставшаяся взвесь выделяется в зоне осветления.Благодаря этому сооружение может работать при больших грязевых нагрузках.

10.16. Площадь осветлителя следуетопределять исходя из удельной нагрузки 8 — 12 м3/ч на 1 м2рабочей площади.

10.17. Общая высота осветлителяявляется суммой высот отдельных элементов, показанных на черт. 35.Обычно она равна 5 — 6 м.

10.18. Нижняя часть осветлителяимеет наклонные стенки под углом до 45° к горизонтали. Для осветлителейплощадью свыше 20 м2 целесообразно предусматривать угол наклонастенок 15 — 20°, но при этом следует проектировать напорную системугидравлического смыва осадка.

10.19. Высота конической части H1, м, определяется по формуле

Н1 = tg aк (В — d1),                                                           (43)

где aк — угол наклона стенки кгоризонтальной плоскости, град;

В — ширина осветлителя, м;

d1 — диаметр сбросной трубы, м.

Высотаот конической части до оси диффузора H2, м, равна:

Н2 ³ 0,5 tg aд В + ,                                                         (44)

где aд — угол раскрытия диффузора,равный 8 — 14°;

D0 — диаметр выходного участка диффузора, м.

Черт. 35. Тонкослойныйосветлитель системы АзНИИВП-2

1 — диффузор для подвода обрабатываемойводы; 2 — корпус; 3 — уголковая решетка; 4 — тонкослойные элементы; 5 — желоб для сбора осветленной воды; 6 — осадочная часть; 7 — патрубок для отвода осадка; 8 — трубчатая напорная система длягидросмыва осадка

10.20. Диаметр подводящеготрубопровода d к диффузору следует определять при скорости потокав нем, равной 1,2 м/с. Расстояние между диффузорами 2,5 — 3 м. Длина диффузора lопределяется отношением  = 4 — 6. Диаметрвыходного участка диффузора D0, м, следует определять поформуле

D0 = d+ 2 l1 tg aд.                                                                  (45)

10.21. Высота от оси диффузора доуголковой решетки Hз, м, равна:

,                                                    (46)

где k1 -коэффициент, равный 0,07 -0,15.

10.22. Высота уголковой решетки Н4,м, определяется по формуле

Н4 = 0,56 k2 D0 + 0,71 є,                                                             (47)

где k2 — коэффициент, равный 1,2 -1,5;

є — конструктивный размеруголков — 100 — 200 мм.

Расстояниемежду кромками уголков определяют по формуле

є.                                                                (48)

10.23. Расчетно-конструктивныепараметры тонкослойных каналов и систему отводящих желобов следует определятьиз условий, приведенных выше для плавучего отстойника. Скорость выпадениявзвеси при этом следует принимать 0,5 — 0,6 мм/с, а значение коэффициента k вформуле (40)равным 5 — 8.

Общаяпотеря напора в осветлителе системы АзНИИВП-2 составляет 20 — 25 см.

10.24. Сброс осадка следуетпредусматривать без выключения осветлителя. Период работы между сбросами осадкаи среднюю концентрацию уплотненного осадка следует определять в соответствии соСНиП2.04.02-84.

11. УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХВОД МЕТОДОМ ВОДОВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ1

1 Следует применять в экспериментальном порядке.

СУЩНОСТЬ МЕТОДА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

11.1. Метод водовоздушногофильтрования относится к безреагентным методам обезжелезивания подземных вод,при которых окисление железа, находящегося в бикарбонатной форме, происходит спомощью кислорода воздуха.

11.2. При применении данногометода водовоздушную смесь фильтруют на напорной установке через незатопленнуюзернистую загрузку.

Одновременнос обезжелезиванием воды происходит удаление растворенных в ней газов(углекислого, сероводорода и др.).

11.3. Целесообразностьиспользования данного метода устанавливают на основании данных, полученных врезультате пробного обезжелезивания, проведенного непосредственно у источникаводоснабжения (см. пп. 11.18 — 11.20).

Дляпредварительного выбора метода качество исходной воды должно соответствовать следующимпоказателям: содержание бикарбонатного железа (общего) — не более 5 мг/л, в томчисле двухвалентного — не менее 80 %; углекислого газа — не более 80 мг/л,сероводорода не более 3 мг/л; рН — не менее 6,5; щелочность свыше 1 + , мг-экв/л; перманганатная окисляемость не более (0,15 Fe2+ + 5) мг/л О2.

11.4. Применение настоящейтехнологии целесообразно главным образом для небольших установокпроизводительностью до 2 — 3 тыс. м3/сут, большейпроизводительностью — при наличии технико-экономических обоснований.

11.5. Особенностями методаявляются высокая грязеемкость фильтрующей загрузки и отсутствие обратнойпромывки, а также возможность использования для загрузки различных материалов.При этом продолжительность фильтроцикла составляет несколько месяцев и зависитот содержания железа в исходной воде, скорости фильтрования и параметровзагрузки.

Вкачестве фильтрующей загрузки могут использоваться кварцевый песок, дробленыйкерамзит, кирпич, антрацит, гравий и др.

Вхозяйственно-питьевом водоснабжении на применяемую фильтрующую загрузкунеобходимо иметь разрешение Минздрава союзной республики.

Времязарядки фильтрующей загрузки незначительно и составляет 1 — 10 ч, после чегообеспечивается стабильная работа установки в течение всего фильтроцикла.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ

11.6. В состав установки входятнапорные фильтры, компрессоры или воздуходувные агрегаты, а также необходимыеподсобно-вспомогательные помещения в соответствии с действующими нормативами.

11.7. Процесс обезжелезиванияосуществляется по следующей схеме (см. черт. 36):

исходнаявода от скважин подается в смеситель с разбрызгивателем, находящийся в верхнейчасти напорного фильтра, туда же подается сжатый воздух от компрессоров иливоздуходувные агрегаты;

всмесителе вода перемешивается с воздухом, равномерно распределяясь поповерхности фильтрующей загрузки, затем фильтруется.

Послефильтрования вода отводится к потребителям, а воздух сбрасывается в атмосферу.

Черт. 36. Принципиальнаясхема обезжелезивания воды методом водовоздушного фильтрования

1 — скважина; 2 — сбросвоздуха; 3 — напорный фильтр; 4 — компрессор; 5 — подача воды потребителю

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СООРУЖЕНИЙ И ИХ КОНСТРУКТИВНЫЕОСОБЕННОСТИ

11.8. Площадь фильтров F, м2,определяют по формуле

,                                                                  (49)

где Q -производительность установки, м3/сут;

Т — продолжительность работыустановки, принимаемая не более 22 ч с учетом указаний п. 11.17;

v — принятая скорость фильтрования, м/ч.

Скоростьфильтрования принимают 6 — 20 м/ч с учетом содержания железа в исходной воде ипродолжительности фильтроцикла в соответствии с номограммой (черт. 37).

11.9. Число фильтров должно быть не менее двух. Один фильтр допускается дляустановок производительностью до 1000 м3/сут.

Черт. 37. Номограммазависимости продолжительности фильтроцикла от исходного содержания железа искорости фильтрования

11.10. Для климатических районов срасчетной зимней температурой воздуха не ниже минус 30 °С допускаетсяразмещение фильтров вне здания.

11.11. Конструктивно фильтрсостоит из металлического корпуса, в верхней части которого расположенысмеситель и разбрызгивающее устройство, в нижней части — решетка дляподдержания загрузки в незатопленном состоянии; под решеткой установленпоплавковый стабилизатор уровня воды. Из нижней части корпуса фильтра выведеныводоотводящий и воздухоотводящий трубопроводы.

Примечание.Чертежи фильтра и стабилизатора уровня разработаны ЦНИИЭП инженерногооборудования.

Дляразбрызгивания воды могут применяться оросители пенные дренчерные ОПД-З иОПД-3,5.

11.12. Высота фильтрующей загрузкипринимается равной 1,6 м. Допускается увеличение высоты загрузки до 2 м исходяиз конструктивных возможностей фильтров.

11.13. Гранулометрический составзагрузки принимается с учетом содержания железа в исходной воде и принятойскорости фильтрования (по черт. 38).

Дляувеличения грязеемкости загрузка принимается с убывающей крупностью фракций (внаправлении сверху вниз). При этом рекомендуется разделять общую высотузагрузки на 3 — 4 слоя различной крупности.

Черт. 38. Номограмма дляопределения эквивалентного диаметра зерен загрузки

Fеобщ — исходноесодержание железа в воде; Н — ордината поля центров по высоте слоязагрузки; v — шкала скорости фильтрования; dэ — шкалаэквивалентного диаметра зерен загрузки

Начерт. 38приведен пример определения оптимальной крупности загрузки dэ для слоя толщиной 1,0 м приисходном содержании железа в воде 4 мг/л, скорости фильтрования 8 м/ч; dэ составил 2,9 мм.

11.14. Производительностькомпрессоров или воздуходувных агрегатов определяется из необходимостиобеспечения отношения количества подаваемого воздуха к количествуобрабатываемой воды 3 : 1, а необходимый напор рассчитывается исходя изнеобходимого давления воды после фильтров в зависимости от принятой схемыводоснабжения объекта (с одним подъемом, с двумя подъемами, с резервуарами,водонапорной башней и т.д.).

11.15. В составе установкинеобходимо предусматривать один резервный компрессор (воздуходувный агрегат).

11.16. Фильтры следует выключатьна регенерацию при достижении предельной потери напора 10 — 12 м. Регенерациюфильтрующей загрузки следует производить 10 %-ным раствором соляной кислоты втечение 24 ч с последующей промывкой водой. Вместо регенерации допускаетсязамена отработанной загрузки новым фильтрующим материалом.

11.17. При круглосуточной эксплуатации установок необходимо через каждые 22 чпроизводить продувку фильтров воздухом в течение 2 ч, на этот период подачаводы прекращается.

Передпуском фильтра в эксплуатацию производится обеззараживание загрузки хлорнойизвестью (хлорной водой) при концентрации хлора 50 мг/л и времени контакта 24ч. Затем следует промывка фильтра водой.

МЕТОДИКА ПРОБНОГО ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ

11.18. Пробное обезжелезивание методом водовоздушного фильтрованияпроизводится с целью определения возможности очистки воды данного качества иосновных технологических параметров работы установки (скорости фильтрования,гранулометрического состава, высоты и материала загрузки, времени фильтроциклаи степени удаления газов). Все работы выполняются на действующей скважине.

11.19. Пробное обезжелезиваниеосуществляют следующим образом:

наосновании предварительных анализов исходной воды в зависимости от содержанияжелеза по номограммам (см. черт. 37 и 38) определяют гранулометрический состав загрузкии задают скорость фильтрования;

вкачестве загрузки берут материалы, которые недефицитны для данной местности иразрешены к использованию в водоочистных сооружениях санитарными органами.

Исследованияпроизводят на Монтаж отопления фильтра диаметром 100 — 200 мм и высотой 2 — 2,5 м. Модельдолжна быть оборудована компрессором, разбрызгивающим устройством иизмерительными приборами. В нее загружают фильтрующий материал общей высотой140 см с расчетным гранулометрическим составом (черт. 39).

Черт. 39. Экспериментальнаяустановка для обезжелезивания воды

1 — корпус фильтра; 2 — зернистая загрузка; 3 — трубопроводдля подачи воды; 4 — расходомер; 5 — манометры; 6 — разбрызгиватель; 7 — трубопроводдля подачи воздуха; 8 — ротаметр; 9 — трехходовой кран; 10 — компрессор; 11 — пробоотборники; 12 — мерныйбак; 13 — трубопровод для сбросафильтрата; 14 — трубопровод дляотвода фильтрата; 15 — поддерживающаясетка; 16 — воздухоотвод

Вкорпусе фильтра размещены разбрызгиватель, зернистая загрузка, которуюподдерживает сетка. Воздуховод расположен в нижней части корпуса. В корпусе ина трубопроводах установлены манометры для измерения давления воды и воздуха.Количество воздуха, подаваемого компрессором, регулируется трехходовым краном иизмеряется ротаметром. Для отбора проб воды и измерения давления по высотезагрузки в корпусе установлены пробоотборники. Расход воды определяется мернымбаком, а общее количество воды, прошедшей через установку за весь периодработы, фиксируется расходомером. Фильтрат из водомерного бака по трубопроводусбрасывают в канализацию.

11.20. После монтажа и наладки установки производят ее пуск. Первая порцияфильтрата в течение 10 — 15 мин сбрасывается, затем отбирается проба нахимический анализ. Последующие пробы отбирают через каждые 1 — 2 ч. Когда режимработы установки стабилизируется, пробу можно брать через 4 — 6 ч, каждый разфиксируя расход воды, скорость фильтрования, соотношение «вода — воздух»,показание манометров. Полученные результаты анализов и другие показателизаносят в журнал наблюдений.

12. ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ СЕРОВОДОРОДА

12.1. Для очистки воды отсероводорода разработаны аэрационный, химический и биохимический методы.

АЭРАЦИОННЫЙ МЕТОД

12.2. Аэрационный метод удалениясероводорода допускается применять при содержании сероводорода до 3 мг/л ипроизводительности установки до 500 м3/сут.

Удалениесероводорода аэрацией следует осуществлять в дегазаторах с деревянной хордовойнасадкой (градирнях).

Технологическиепараметры работы дегазаторов определяют расчетом.

Дляпредварительной оценки следует принимать нагрузку равной 30 м3/ (м2× ч) на градирню, расходвоздуха — 30 м3 на 1 м3, высоту слоя насадки — 3 м.

Эффективностьудаления сероводорода при аэрации воды в дегазаторах Э зависит от ее рНи не превышает значений, указанных в табл. 15.

Таблица 15

рН

6,0

6,5

7,0

7,5

Э, %

90

80

60

40

12.3. Дегазаторы следует располагатьна открытом воздухе или в помещении. Сероводород токсичен, при концентрациисмеси сероводорода с воздухом 4,3 — 46 % взрывоопасен, поэтому помещениядегазаторов следует оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией с 12-кратнымобменом воздуха.

ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

12.4. Химический метод очисткиводы от сероводорода следует применять при содержании сероводорода до 10 мг/л.Метод основан на реагентном окислении сероводорода, коагуляции и фильтрованиичерез скорые фильтры.

12.5. Для окисления сероводородаприменяют хлор или хлорсодержащие окислители, озон, перманганат калия, а такжеэлектрохимический метод.

Дозыокислителей и преобладающие продукты реакции приведены в табл. 16.

Таблица 16

Реагент

Доза реагента, мг на 1 мг сероводорода

Преобладающие продукты реакции

Хлор

5

Сера

8,4

Сульфаты

Озон

1,4

Сера

1,9

Сульфаты

Перманганат калия

3

Сера

6,2

Сульфаты

При определении общего расхода реагентов-окислителей для обработки водынеобходимо учитывать их потребление также другими (кроме сероводорода)окисляющимися соединениями, которые находятся в воде.

12.6. Распределители и смесителиреагентов с водой следует применять закрытого типа (см. разд. 1).Фильтры необходимо проектировать с водовоздушной промывкой, принимая дозукоагулянта на основании опытных определений. Ориентировочно она может бытьпринята 25 — 30 мг/л по безводному сернокислому алюминию.

БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД1

1 Следует применять вэкспериментальном порядке.

12.7. Метод очистки воды отсероводорода в реакторе биохимического окисления основан на использованииглавным образом тионовых бактерий Thiobacillus thioparus.

12.8. В реакторе биохимическогоокисления исходная вода пропускается снизу вверх через затопленную зернистуюзагрузку и барботируется воздухом, в результате через 1 — 3 недели на загрузкеразвиваются микроорганизмы, окисляющие сероводород до серы и сульфатов.Увеличение продолжительности и интенсивности аэрации ведет к снижению в составепродуктов реакции содержания серы и увеличению концентрации сульфатов.

Всостав очистной установки входят (черт. 40): реактор биохимическогоокисления; воздуходувные агрегаты фильтрами для очистки воздуха, подаваемого вреактор биохимического окисления; бачок для приготовления раствора биогенногокомпонента — триполифосфата натрия; скорые фильтры. Реакторы располагают внездания, предусматривая специальные мероприятия против замерзания, а такжепротив загазованности колодцев и коллекторов.

Черт. 40. Сооружения дляудаления марганца из воды биохимическим методом

1 — реактор биохимического окисления; 2 — бачок для приготовления растворатриполифосфата натрия; 3 — скорыйфильтр; 4 — воздуходувные агрегаты сфильтрами для очистки воздуха

12.9. Метод следует применять притемпературе воды 6 — 30 °С, общем содержании сероводорода до 50 мг/л, железадвухвалентного — до 0,3 мг/л, рН исходной воды — 7 — 9. Эффективность очисткиводы от сероводорода после ее обработки в реакторах и фильтрах составляет 95 -99 %.

12.10. В случае очистки отсероводорода подземных или дренажных вод, мутность которых превышает 15 мг/л,перед реактором биохимического окисления необходимо устраивать сооружения дляосветления воды с целью предотвращения засорения распределительной системы изернистой загрузки реактора.

12.11. Необходимость фильтрованияводы, прошедшей через реактор биохимического окисления, выясняется в результатетехнологических изысканий. Фильтрование предусматривается, если мутность воды,предназначенной для питьевых целей, после реактора биохимического окисленияпревышает 1,5 мг/л. Фильтры следует применять с загрузкой крупностью 0,7 — 1,6мм и высотой слоя 1,5 — 2 м. Проектирование фильтров надлежит осуществлять всоответствии со СНиП 2.04.02-84.

12.12. В тех случаях, когдафильтрование без коагуляции не обеспечивает очистку воды от активного ила,образующегося в реакторе биохимического окисления, перед фильтрами воду следуетобрабатывать коагулянтом. После фильтров надлежит предусматривать хлорированиеводы дозой, равной 2 — 3 мг/л. Промывка фильтров — водовоздушная.

12.13. Промывные воды фильтровпосле обработки их коагулянтом или флокулянтом и отстаивания целесообразновозвращать в реактор биохимического окисления. Продолжительность отстаиванияводы — не менее 5 ч. Промывные воды могут содержать гидроксид алюминия (илижелеза), активный ил и коллоидную серу. Промывные воды не содержат веществ,которые препятствовали бы сбросу этих вод или выпавшего из них осадка в сетьхозяйственно-фекальной канализации.

12.14. При рН 7 — 9 происходитинтенсивное поглощение микроорганизмами Thiobacillusthioparusрастворенного сероводорода из воды. При рН обработанной воды свыше 7,5 и общемсодержании сероводорода в исходной воде до 20 мг/л после развитиямикроорганизмов (активного ила) на поверхности загрузки не происходитзагрязнения окружающей среды выбросами сероводорода из реактора в воздух. Прибольшем содержании сероводорода в воде следует провести технологическиеизыскания на опытно-промышленной установке для определения количества выбросовсероводорода. Очистка воздушных выбросов от сероводорода может бытьпредусмотрена известными методами.

12.15. Реактор биохимическогоокисления представляет собой резервуар с перекрытием из съемных плит,загруженный щебнем или гравием с крупностью зерен 10 — 30 мм, с толщиной слоягравия 1,0 м. Толщина слоя воды над загрузкой должна быть не менее 1,0 м. Приобщей высоте реактора не менее 3 м удельную гидравлическую нагрузку на 1 м2площади реактора и удельный расход воздуха на 1 м3 обрабатываемойводы можно принимать по табл. 17.

Таблица 17

Общее содержание соединений сероводорода в исходной воде,мг/л

Удельная гидравлическая нагрузка, м3/(м2 ×сут)

Удельный расход воздуха, м3 на 1 м3воды

До 20

210 — 70

2 — 4

20 — 50

70 — 40

4 — 7

Примечания: 1. Рекомендуемые параметры для каждого конкретногообъекта следует проверять технологическими изысканиями.

2. В табл. 17 даны параметры при температуреводы 9 — 10 °С. При температуре воды 6 — 8 °С гидравлическая нагрузкауменьшается на 50 %, при температуре свыше 15 °С — увеличивается на 50 %.

12.16. Отвод воды из реактораследует предусматривать по деревянным или пластмассовым желобам, установленнымв верхней части реактора таким образом, чтобы верхняя кромка желобоврасполагалась строго горизонтально. Расстояние между желобами должно быть неболее 2 м. Площадь одного реактора, исходя из условия равномерногораспределения воды и воздуха по его площади, следует принимать не более 100 м.

12.17. Число независимо работающихотделений реактора принимают не менее четырех. Предусматривается возможностьподачи всей воды и воздуха в одно отделение реактора с целью промывки загрузки.

Надлежитпредусматривать возможность опорожнения реактора для осуществления ремонтныхработ и профилактического осмотра.

12.18. На дне реактора устраиваютдве распределительные системы: одну — для распределения воды, другую — длявоздуха. Распределительные системы размещают на дне резервуара под ложнымдырчатым днищем, на которое укладывают гравий или щебень. Диаметр отверстий втрубах для распределения воды — 10 мм, шаг между отверстиями — 0,5 м.Расстояние между трубами для воздуха — 0,25 м, между отверстиями — 0,15 м. Отверстаяв трубах для воздуха диаметром 3 мм располагают под углом 45° вверх с обеихсторон труб в шахматном порядке.

Суммарнаяплощадь отверстий в каждом ответвлении системы подачи воды должна составлять0,3 — 0,35 площади поперечного сечения трубы, суммарная площадь поперечныхсечений ответвлений — 0,4 — 0,6 площади поперечного сечения коллектора.

Вконце каждой распределительной трубы и на магистрали воздуховодов должны бытьустановлены стояки с задвижками или съемными заглушками для продувки воздушнойраспределительной системы. Воздуховоды перед пуском в эксплуатацию продувают,удаляя воздух через специальные задвижки или заглушки.

Системудля распределения воздуха необходимо располагать на одной отметке строго горизонтально.Допустимое отклонение должно быть не более ± 3 мм.

Скоростьдвижения воды в начале дырчатой трубы — 1 — 1,5 м/с, воздуха — 15 — 20 м/с,скорость выхода воздуха из отверстий — 40 — 50 м/с. Магистральные воздуховодыукладывают выше уровня воды в реакторах. Необходимо обеспечивать равномерностьраспределения воды и воздуха (не менее 80 %).

Трубыдля подачи воздуха укладывают на деревянные или пластмассовые опоры и крепят копорам хомутами с резиновыми прокладками. Опоры крепят к днищу реактора, хомутыустанавливают через 1,0 м.

Внутреннююповерхность реактора следует защищать антикоррозионным покрытием.

12.19. Для транспортирования воды,содержащей сероводород, предпочтительно применять трубы:

асбестоцементныенапорные (ГОСТ539-80) с асбестоцементными муфтами типа САМ;

извысокохромистых сталей марок Х25Т, Х17Т, Х21Н5Т, Х18Н10Т;

изполиэтилена высокого давления и низкой плотности ПНП (ГОСТ 18599-83).

Арматурунеобходимо применять в коррозионно-стойком исполнении. Можно использоватьвентили и клапаны из пластмасс (винипласта, полиэтилена), а также стальную ичугунную арматуру, футерованную пластмассой или резиной. Материал для покрытиявнутренней поверхности труб и резервуаров должен предусматриваться всоответствии с «Перечнем материалов и реагентов, разрешенных Главнымсанитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава СССР для применения впрактике хозяйственно-питьевого водоснабжения». Проходные галереи длятрубопроводов и арматуры надлежит оборудовать принудительной вентиляцией с12-кратным обменом воздуха, а также обогревом.

12.20. Раствор триполифосфатанатрия дозируется перед реактором биохимического окисления с цельюинтенсификации в случае необходимости развития тионовых бактерий. Дозатриполифосфата натрия — 0,5 мг/л (по ). С целью улучшения процесса растворения триполифосфатанатрия при приготовлении рабочего раствора следует предусмотреть возможностьбарботирования воды воздухом в растворном баке.

Дозируюттриполифосфат натрия непрерывно в период пусконаладочных работ в течение 3 — 4недель, а затем периодически при ухудшении эффекта очистки в течение 2 — 4 сутв месяц.

Раствортриполифосфата натрия необходимо приготавливать в баках с антикоррозионнойзащитой. Концентрацию рабочих растворов надлежит принимать 0,5 — 3 % в расчетена технический продукт, продолжительность растворения с применением механическихмешалок или сжатого воздуха 4 ч — при температуре воды 20 °С, 2 ч — притемпературе воды 50 °С.

Еслианализ покажет, что в реакторе биохимического окисления отлагается карбонаткальция, то для предотвращения зарастания загрузки реактора раствор триполифосфатанатрия дозируют постоянно (доза 2 мг/л по ).

12.21. При суммарном содержанииаммония, нитратов и нитритов в природной воде менее 0,2 мг/л (по N)следует предусматривать дозирование в исходную воду также аммиака в качествебиогенного компонента. Дозирование аммиака осуществляется непрерывно в периодпусконаладочных работ в течение 2 — 3 недель дозой 0,5 мг/л (по N), а такжепериодически в случае ухудшения эффективности очистки воды от сероводорода втечение нескольких дней 2 — 3 раза в год. Для дозирования аммиака можноиспользовать хлоратор. В хлораторной не должны находиться одновременно баллоныс аммиаком и хлором во избежание образования хлористого аммония. Баллоны саммиаком необходимо хранить отдельно от баллонов с хлором в соответствии со СНиП2.04.02-84. Дозировать аммиачную воду следует по металлическим трубам.

12.22. При обработке в реакторебиохимического окисления вода может стать нестабильной. В результате окислениясероводорода до сульфатов и образования серной кислоты рН воды понижается. Врезультате десорбции из воды части растворенного диоксида углерода прибарботировании воды воздухом рН обработанной воды повышается. Суммарное влияниеэтих процессов следует определять экспериментально при выполнениитехнологических изысканий.

Вода,направляемая потребителю, должна быть стабильна. Оценку стабильности водырекомендуется выполнять экспериментально. При отсутствии данных технологическихизысканий оценку стабильности воды производят по индексу насыщения водыкарбонатом кальция на основе химических анализов, выполненных при проведениииспытаний модельной установки по очистке воды от сероводорода.

13. ОБЕСФТОРИВАНИЕ ВОДЫ МЕТОДОМКОНТАКТНО-СОРБЦИОННОЙ КОАГУЛЯЦИИ

СУЩНОСТЬ МЕТОДА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

13.1. Обесфторивание воды методомконтактно-сорбционной коагуляции основано на способности продуктов гидролизаалюминиевых коагулянтов (сернокислого алюминия, оксихлорида алюминия) извлекатьфтор из воды. Процесс выделения фтора из воды значительно интенсифицируется взернистом слое фильтровального сооружения, например, типа контактногоосветлителя. В этом случае сорбция фтора осуществляется на поверхностиконтактной зернистой среды.

13.2. Для обеспечения требуемойглубины и эффективности процесса обесфторивания необходима предварительнаязарядка загрузки — накопление в ней избытка гидролизуемых в воде солей,содержащих гидроксид алюминия. Зарядку следует осуществлять в самом началекаждого фильтроцикла и производить путем подачи в воду в течение 1 — 2 чповышенной дозы коагулянта. Затем до конца фильтроцикла в воду необходимовводить рабочую дозу коагулянта, которая в 3 — 5 раз менее зарядной. Дляповышения прочности осадка при повышенном содержании фтора в исходной водедополнительно возможно введение в воду флокулянта — полиакриламида.

13.3. Область применения методаограничивается следующими ориентировочными значениями показателей качестваисходной воды, которые в каждом конкретном случае необходимо корректироватьпробными технологическими изысканиями: фтор — не более 5 мг/л; жесткость — неменее 1,5 — 2,0 мг-экв/л; щелочность — до 3 — 5 мг-экв/л; рН — 7 — 8;сероводород — до 1,5 — 2,0 мг/л; железо (II) и (III) — до 5 мг/л.

13.4. Метод рекомендуется использоватьна станциях производительностью 1600 — 20000 м3/сут. Присоответствующем технико-экономическом обосновании возможно применение методадля станций большей производительности. При меньшей производительностиобесфторивание следует осуществлять на установках типа «Струя» (см. разд. 14).

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ И СХЕМА РАБОТЫ СТАНЦИИ ОБЕСФТОРИВАНИЯ

13.5. В состав основныхсооружений станции обесфторивания следует включать:

контактнуюкамеру, состоящую из двух смежных или отдельно расположенных секций. Одна изсекций предназначена для подачи в воду повышенного зарядного расходакоагулянта, другая — для ввода рабочего расхода1;

1При проектировании могут быть рассмотрены и другие варианты подачи в водуповышенных зарядных доз коагулянта.

фильтровальныесооружения с восходящим потоком воды — контактные осветлители;

резервуардля сбора первого фильтрата;

резервуардля сбора обесфторенной воды (резервуар чистой воды);

резервуар-отстойникпромывных вод.

Крометого, на станции обесфторивания следует предусматривать реагентное хозяйстводля приготовления и дозирования растворов коагулянта, щелочного реагента иполиакриламида, устройства для обеззараживания воды и обработки осадка.

13.6. Принципиальная схема станциипоказана на черт. 41. Вода, забираемая из водозабора, подается в контактнуюкамеру и обрабатывается в начале фильтроцикла зарядными, а затем рабочимидозами коагулянта. В контактных осветлителях вода проходит снизу вверх черезслой заряженной фильтрующей загрузки, где освобождается от повышенных количествфтора, затем фильтрат последовательно поступает в резервуары промывной и чистойводы: первый фильтрат направляют в резервуар промывной воды (в течение периодазарядки), после окончания процесса зарядки — в резервуар чистой (обесфторенной)воды. Перед поступлением в резервуар вода подвергается обеззараживанию. Воду изрезервуара первого фильтрата используют только для промывки контактныхосветлителей.

Черт. 41. Принципиальнаясхема работы станции обесфторивания воды

1 — артезианская скважина; 2 — зарядная камера смесителя; 3 — подача коагулянта; 4 — рабочая камера смесителя; 5 — контактный осветлитель; 6 — резервуар сброса первого фильтрата; 7 — подача соды; 8 — резервуар-отстойник промывной воды; 9 — подача хлора; 10 — резервуарчистой воды; 11 — подача водыпотребителю

Сточныеводы от промывки контактных осветлителей следует сбрасывать врезервуар-отстойник промывных вод. После отстаивания и нейтрализации щелочьюосветленную воду или направляют в голову сооружений, или сбрасывают вканализацию. Сырой осадок подают на сооружения по его обработке.

13.7. Контактную камеру следуетустраивать по типу входной камеры, применяемой для станций контактногоосветления при осветлении и обесцвечивании воды (по СНиП 2.04.02-84). Времяпребывания воды в зарядной секции должно составлять 2 — 3 мин в расчете назарядку одного контактного осветлителя, в рабочей секции — 3 — 5 мин в расчетена общий расход воды станции.

Конструктивно-технологическиерешения контактных осветлителей станции обесфторивания воды рекомендуетсяпринимать также в соответствии со СНиП 2.04.02-84. Скоростьфильтрации принимают равной 3 — 4 м/ч (при содержании фтора в исходной воде 4 -5 мг/л) и 4 — 5,5 м/ч (при исходном содержании фтора менее 4 мг/л). Остальныепараметры принимают следующими: высоту слоя фильтрующей загрузки — 2,0 м;эквивалентный диаметр загрузки — 1,0 — 1,2 мм; коэффициент неоднородности — 2,2- 2,5. Продолжительность цикла при указанных параметрах рекомендуется принимать12 — 18 ч в зависимости от исходного содержания фтора.

13.8. Проектирование реагентногохозяйства следует осуществлять в соответствии со СНиП 2.04.02-84.Ориентировочные дозы реагентов рекомендуются следующие:

дозакоагулянта — сернокислого алюминия — по безводному продукту: зарядная — 300 -500 мг/л, рабочая — 65 — 130 мг/л;

дозасоды для нейтрализации промывных вод и осадка — 50 — 80 мг/л;

дозаполиакриламида (ПАА) — 0,1 — 0,3 мг/л.

ПрименениеПАА рекомендуется предусматривать при содержании фтора в исходной воде свыше 3мг/л. ПАА вводят в конце рабочей секции контактной камеры.

Параметрыпромывки контактных осветлителей (интенсивность, продолжительность) принимают всоответствии со СНиП 2.04.02-84.

Обеззараживаниеобесфторенной воды производят с учетом местных условий и в соответствии собщими рекомендациями СНиП 2.04.02-84.

Резервуар-отстойникпромывных вод следует рассчитывать на время пребывания их не менее 2 ч.

Сооруженияи устройства по обработке промывных вод и осадка проектируют в соответствии со СНиП2.04.02-84, при этом могут быть приняты следующие ориентировочные расчетныепараметры:

концентрациятвердой фазы уплотненного осадка после 6 — 8-часового уплотнения — 1,5 — 1,8г/л;

объемосадка — 2,5 — 3 % количества промывных вод.

14. УСТАНОВКИ ТИПА «СТРУЯ» ДЛЯ ОЧИСТКИПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

14.1. Установки типа «Струя»представляют собой набор элементов полной заводской готовности, монтируемых наместе применения и серийно выпускаемых отечественной промышленностью. Онипредназначены для очистки (осветления и обесцвечивания) поверхностных вод, а такжедля обезжелезивания, обесфторивания и умягчения подземных вод и могут бытьиспользованы при водоснабжении сельских и малонаселенных мест, баз отдыха,вахтовых поселков и т.п.

14.2. При использовании установок исходная вода должна отвечать следующимтребованиям:

приочистке поверхностных вод исходное содержание взвешенных веществ — до 1000мг/л, цветность — до 120 град. Использование установок для очистки воды с болеевысоким содержанием взвешенных веществ возможно только при применении плавучихводозаборов-отстойников или сооружений и оборудования для предварительногоосветления воды (ковшей, запруд, земляных отстойников и др.) и с более высокойцветностью — при обосновании технологическими изысканиями;

приобезжелезивании содержание железа — 10 — 50 мг/л, сероводорода — до 2 — 3 мг/л,свободной углекислоты — до 150 мг/л, окисляемость — до 30 — 40 мг/л О2,рН > 5,8;

приумягчении общая жесткость — до 12 — 18 мг-экв/л, карбонатная жесткость — до 8 -10 мг-экв/л;

приобесфторивании содержание фтора — до 5 мг/л, сульфатов — до 350 мг/л.

Поостальным физико-химическим показателям качество исходной воды должносоответствовать ГОСТ2761-84.

14.3. При совместном содержании вобрабатываемой воде избыточных концентраций солей жесткости и железа технологияумягчения воды обеспечивает одновременно и ее обезжелезивание.

14.4. При выполнении условий,указанных в п. 14.2,применение установок позволяет получать воду, отвечающую ГОСТ2874-82.

14.5. Производительность серийновыпускаемых установок применительно к очистке поверхностных вод Qтиправна 100, 200, 400 и 800 м3/сут.

Производительностьустановок в режимах умягчения, обезжелезивания и обесфторивания водырассчитывают по формуле

Qрасч = Qтип Кот,                                                                (51)

где Кот -коэффициент относительного изменения производительности установок по сравнениюс режимом очистки поверхностных вод (см. пп. 14.23.3, 14.24.6,14.25.4).

СОСТАВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РАБОТЫ УСТАНОВОК

14.6. Основные элементыводоочистной установки для очистки поверхностных вод представлены на черт. 42.

14.7. Схема работы установки в режиме очистки поверхностных вод следующая.Исходная вода забирается из водоисточника насосами и подается на установку.Раствор коагулянта в требуемых дозах (при работе в реагентном режиме),выбранных на основании пробных лабораторных испытаний, вводится во всасывающийили напорный патрубок насоса. Обеззараживающий раствор хлорреагента вводится вфильтрованную воду, а при необходимости — также и в исходную воду.

Черт. 42. Принципиальнаясхема работы установок типа «Струя»

а — установка производительностью 100 и400 м3/сут; б — установкапроизводительностью 200 и 800 м3/сут; 1 — насос подачи воды; 2 — сетчатыйфильтр; 3 — смесительная диафрагма; 4 — ввод коагулянта; 5 — блок коагулирования; 6 — блок обеззараживания; 7 — насосы-дозаторы; 8 — операционная задвижка; 9 — отстойники; 10 — фильтры; 11 — вводхлорреагента; 12 — водонапорнаябашня; 13 — промывной отсек; 14 — подача воды потребителям

Смешениереагентов с обрабатываемой водой следует осуществлять непосредственно в насосе илив напорном трубопроводе до камеры хлопьеобразования. Для задержания крупныхплавающих примесей после насоса устанавливается грубый фильтр. Пройдя грубыйфильтр, вода поступает в камеру хлопьеобразования, в которой после вводакоагулянта образуются хлопья гидрата окиси алюминия с извлеченными из водывзвешенными и коллоидными частицами. Образовавшиеся в камере хлопьянепосредственно поступают в отстойник. При движении воды в отстойнике в трубахи межтрубном его пространстве происходят выпадание взвеси и интенсивное ееосветление. Одновременно производит сползание части осадка в камерухлопьеобразования.

Отстоеннаявода с остаточной мутностью проходит фильтр, в котором происходит ееокончательная очистка.

Пройдяфильтр, вода под остаточным напором поступает в бак водонапорной башни, откуданаправляется в зависимости от условий в водопроводную сеть, в резервуар или кнасосной станции (второго подъема). В напорной башне предусматривается отборводы на промывку с обеспечением гарантированного запаса. Для удалениянакапливающихся в установке загрязнений предусмотрена ее периодическаяпромывка. При этом промывная вода из башни, поступая на фильтр снизу вверх,расширяет его фильтрующую загрузку, вынося накопившиеся за фильтроциклзагрязнения, а затем поступает в отстойник и смывает накопившийся в нем осадок.

Оборудованиедля коагулирования воды включает двухсекционный бак с переноснойэлектромешалкой и насос-дозатор для введения раствора реагента. Дляобеззараживания используются электролизные установки ЭН-1 или ЭН-5. При ихотсутствии осуществляются приготовление и дозирование хлорреагентов -гипохлорита кальция или хлорной извести.

14.8. Основными отличительнымиэлементами установок для очистки подземных вод (черт. 43) являются промежуточныйбак-аэратор (газоотделитель) и блок для приготовления щелочных реагентов (приумягчении и обезжелезивании воды). В ряде случаев может потребоваться болеепроизводительное дозировочное оборудование. Кроме того, при определенных условияхдля обеззараживания воды вместо хлорреагентов могут быть использованыбактерицидные установки (см. п. 14.13).

Черт. 43. Принципиальнаясхема обесфторивания, обезжелезивания и умягчения воды на установках типа«Струя»

1 — водозабор; 2 — аэрационный бак; 3 — блокподщелачивания воды; 4 — блоккоагулирования воды; 5 — насосы-дозаторы;6 — насос исходной воды; 7 — тонкослойный отстойник; 8 — скорый фильтр; 9 — баки обеззараживания воды хлорреагентом; 10 — блок обеззараживания воды на бактерицидном аппарате; 11 — водонапорная башня; 12 — подача воды потребителям

14.9. Схема работы установки врежиме обезжелезивания воды следующая. Исходная вода, поступающая от скважин,обогащается кислородом с помощью разбрызгивания ее через насадку с отражателемв аэрационном баке, где происходит также частичное выделение из нее углекислотыи других растворенных газов. Затем воду с помощью насосов подают на основныетехнологические сооружения установки — тонкослойный трубчатый отстойник совстроенной камерой хлопьеобразования и скорый зернистый фильтр. Передотстойником в воду с помощью насосов-дозаторов дозируют раствор или суспензиющелочного реагента (извести или соды). В камере хлопьеобразования вода проходитчерез образующийся слой хлопьевидного высококонцентрированного осадкагидроокиси железа, который создает хорошие условия для ее осветления втонкослойных элементах отстойника. Окончательная очистка воды происходит вскором фильтре, после которого она поступает в бак водонапорной башни.

14.10. При умягчении воду такженеобходимо подвергать аэрации для выделения углекислоты и других растворенныхгазов. Затем в нее добавляют необходимое количество щелочных реагентов (известиили соды, а в ряде случаев — оба реагента одновременно).

Вкамере хлопьеобразования отстойника происходит процесс образования карбонатакальция и гидроокиси магния. Выделение основного количества образующейсятвердой фазы этих солей осуществляется в тонкослойном отстойнике, аокончательное осветление воды происходит в песчаном фильтре.

14.11. Для подщелачивания воды(при ее обезжелезивании и умягчении) следует в первую очередь применять известьв виде порошкообразного негашеного продукта (пушонки) или гашеную известь ввиде готового известкового молока или теста. Как исключение, присоответствующем технологическом и технико-экономическом обосновании дляподщелачивания воды может быть использована сода. В случае применения гашеногопродукта в реагентном хозяйстве следует предусматривать баки мокрого хранения сустройством для перемешивания суспензии сжатым воздухом. В качестве расходныхбаков следует использовать баки реагентов с системой перемешивания сжатымвоздухом, с использованием рециркуляционного насоса или стандартныепромышленные баки (с механическим или гидравлическим перемешиванием). Дляперекачивания известкового продукта из баков мокрого хранения в расходные бакиследует применять специальные насосы для суспензий. При использовании негашенойкомовой извести следует предусматривать стандартные серийно изготовленныемеханические известегасители или шаровые мельницы. Рекомендуется использоватьмокрый помол извести, обеспечивающий крупность частиц извести до 0,03 — 0,04мм, при этом готовое известковое молоко необходимо сливать в баки мокрого хранения.При соответствующем обосновании допускается принимать схему для полученияизвесткового молока в сатураторах двойного насыщения.

Подачувоздуха для перемешивания рекомендуется осуществлять с помощью компактныхкомпрессоров типа СО, оборудованных соответствующими ресиверами.

Дозированиещелочных реагентов следует осуществлять насосами-дозаторами типа НД или спомощью проточного дозирования центробежным насосом и бачком постоянногоуровня.

14.12. При обесфторивании вода изскважин поступает в промежуточный аэрационный бак, необходимый в данном случаедля предотвращения возможной флотации растворенных газов в отстойникеустановки. Этот бак является также регулирующей емкостью между подземнымводозабором и установкой. Вода из бака забирается насосами установки иобрабатывается коагулянтом — сернокислым алюминием, обладающим фторселективнымисвойствами (фтор сорбируется на поверхности осадка солей алюминия, выделяющихсяиз воды при коагуляции).

Дляинтенсификации выделения осадка при повышенном содержании фтора в воде (свыше 3- 3,5 мг/л) необходимо дополнительно вводить в воду флокулянт — полиакриламид(ПАА).

Осветлениеводы, как и в предыдущих случаях, следует осуществлять в трубчатом отстойнике ифильтре.

Приготовлениераствора коагулянта не имеет принципиальных различий по сравнению с принятымрежимом работы установки для очистки поверхностных вод.

14.13. Обеззараживание подземных вод осуществляют или в бактерициднойустановке, или с использованием хлорреагентов. Метод обеззараживания долженбыть выбран с учетом местных условий и согласован с местными органамисанитарного надзора.

ОСОБЕННОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И ПРИВЯЗКИ

14.14. Особенности размещения ипривязки установки определяются расположением источника водоснабжения,водонапорной башни и установки, а также возможностью использования техническоговодопровода и величиной колебаний уровней воды в поверхностном водоисточнике.Ниже рассмотрены наиболее характерные случаи привязок.

14.15. В случае, когда установка иводонапорная башня располагаются в непосредственной близости к водозабору (приамплитуде колебания уровня воды в поверхностном водоисточнике менее 6 м),установку и насосы первого подъема следует размещать на площадке или в одномздании. Дополнительно необходимо предусматривать водоприемные устройства и всасывающиелинии.

Всасывающиелинии могут быть заменены самотечными, подводящими обрабатываемую воду вспециальный приемный колодец (камеру), откуда вода забирается насосамиводоочистной установки.

14.16. В тех случаях, когдаустановка и водонапорная башня удалены от водозабора на значительноерасстояние, а амплитуда колебания горизонта воды в поверхностном водоисточникеменее 6 м, насосы, комплектуемые с установкой, можно устанавливать в отдельномпомещении, расположенном вблизи водоисточника. Для очистки поверхностные водыподбираются из условия обеспечения их подачи через водоочистную установкунепосредственно в башню.

Возможноразмещение реагентного блока в помещениях насосной станции или рядом сводоочистной установкой.

14.17. Если местные условия не позволяютобеспечить нормальную работу водопровода в связи с недостаточным напоромнасосов первого подъема, насосы установки могут работать на дополнительнуюподкачку (для очистки подземных вод это обязательно во всех случаях), ограничивее до суммарного давления перед установкой типа «Струя» до 0,3 МПа.

14.18. При амплитуде колебанийгоризонта воды в поверхностном водоисточнике, превышающей 6 м, и содержаниивзвешенных веществ менее 150 мг/л рекомендуется использование погружныхнасосов. Водозаборные сооружения будут иметь при этом следующий состав:оголовок, самотечный трубопровод, водоприемный колодец, погружные насосы.

14.19. При наличии на местесуществующего технического или поливочного водопровода целесообразно в первуюочередь рассмотреть возможность присоединения установок непосредственно к нему.В таких случаях можно использовать как напор технического водопровода, так иустраивать промежуточный приемный колодец, резервуар или камеру. В первомслучае насосы установки можно и не использовать при достаточном для подачи вводопроводную башню давлении указанного технического водопровода. Применениерассматриваемой выше схемы возможно лишь при условии получения разрешенияорганов санитарного надзора, соответствия источника исходной технической водыдействующим нормам на источники хозяйственно-питьевого водоснабжения, а такжеобеспечения соответствующих зон санитарной охраны.

14.20. Если водонапорная башнярасположена на значительном расстоянии от водоочистной установки, рекомендуетсяустанавливать рядом со зданием установки промывной бак соответствующейвместимости (например, водонапорную башню заводского изготовления типаРожновского). При отсутствии на объектах указанных водонапорных башенспециальные промывные баки установок могут быть изготовлены в соответствии стехнической документацией Гипрокоммунводоканала.

Прииспользовании указанных баков очищенная вода поступает транзитом от них либо вводонапорную башню водопровода, либо в резервуар или приемный колодец насоснойстанции второго подъема. Высота башен должна быть не менее 10 — 12 м. Привысоте более 15 м расход воды для промывки установок регулируют степеньюоткрытия ее операционной задвижки. Для большей надежности в этих случаяхрекомендуется устанавливать специальную задвижку между установкой и башней ирегулировать степень постоянного открытия на требуемые параметры промывки.Возможна также установка диафрагмы, рассчитанной на остаточный напор припромывке, равный не более 15 м.

14.21. Емкости водонапорных башендолжны быть рассчитаны как на регулирующий, так и на промывной объем.Регулирующий объем определяется конкретными условиями работы системыводоснабжения. Промывной объем рассчитывается на одну промывку установки: 5 м3 — для установок производительностью 100 и 200 м3/сут,16 м3 — 400 — 800 м3/сут (врасчете на условия очистки поверхностных вод). При этом конструкция узлаподвода воды от установки к башне должна обеспечивать постоянное сохранениетребуемого промывного объема.

14.22. В тех случаях, когдаустановки находятся в эксплуатации только в период плюсовых температур, ихможно размещать не в помещении, а непосредственно на открытых площадках. Приэтом могут быть выполнены только легкое ограждение и навес.

ВЫБОР ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ УСТАНОВОКДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

14.23. Обезжелезивание воды:

14.23.1. Окисление железа, находящегося в воде, осуществляюткислородом воздуха при изливе ее из насадки через отражатель в промежуточныйаэрационный бак. Скорость выхода воды из насадки — 1,5 — 2 м/с. Расстояние отнасадки до отражателя — 0,2 — 0,3 м, от отражателя до уровня воды в баке — 0,7- 1,0 м. Время пребывания воды в баке — 0,5 — 1 мин. Бак снабжаюткоммуникациями подачи и отвода исходной воды, перелива и опорожнения.Содержание кислорода в воде после аэрации должно составлять не менее 5 — 8мг/л.

14.23.2. Требуемую дозу щелочного реагента приобезжелезивании воды определяют пробным путем с помощью технологическогоанализа. Указанная доза соответствует значениям рН обработанной воды.

Приневозможности проведения технологических изысканий на местах рекомендуетсяиспользовать ориентировочные данные табл. 18.

Таблица 18

рН исходной воды

Менее 6,0

6,0 — 6,2

6,2 — 6,4

Св. 6,4

Доза щелочного реагента, мг-экв/л (по СаО илипо Nа2 СО3)

3,0 — 4,0

2,5 — 3,0

2,0 — 2,5

1,5 — 2,0

14.23.3. Выбор производительности установки зависит от показателей качестваисходной воды, типа применяемого щелочного реагента (известь или сода) и особенностейэксплуатации установки. Производительность установки следует определять сучетом данных табл. 19.

Таблица 19

рН исходной воды

Исходная концентрация железа в воде, мг/л

10

10 — 20

20 — 30

30 — 40

св. 40

6,0

1,0 — 1,15

0,8 — 1,0

0,7 — 0,95

0,65 — 0,9

0,60 — 0,75

6,1 — 6,2

1,15 — 1,3

0,9 — 1,15

0,8 — 1,05

0,7 — 1,0

0,65 — 0,85

6,2 — 6,4

1,2 — 1,4

1,0 — 1,2

0,9 — 1,2

0,8 — 1,1

0,75 — 0,95

6,4

1,3 — 1,5

1,2 — 1,4

1,05 — 1,3

0,95 — 1,25

0,9 — 1,1

Примечание.Нижние значения коэффициентов изменения производительности установок необходимопринимать для более высоких концентраций железа в воде, при использовании в качествереагентов кальцинированной соды и межпромывочном цикле работы установки неменее 24 ч.

14.23.4. Толщину слоя песчаной загрузки рекомендуетсяпринимать равной 1,5 — 1,8 м; крупность зерен загрузки 0,6 — 2,0 мм приэквивалентном диаметре 0,8 — 0,9 мм и коэффициенте неоднородности 2,0 — 3,0.

Параметрыпромывки, интенсивность и продолжительность принимаются такими же, как дляустановок, применяемых для очистки поверхностных вод.

14.24. Умягчение воды:

14.24.1. Определение необходимых доз щелочных реагентовследует производить в соответствии с качеством обрабатываемой воды, взависимости от соотношения между основными компонентами жесткости ихарактеристикой ее солевого состава. Целесообразно предварительно составитьионную диаграмму гипотетического состава основных солей, находящихся в воде.

Дляоблегчения выполнения расчетов на черт. 44 приведены диаграммыхарактерных типов жестких вод. Диаграммы характеризуют воды, содержащие каккальциевую, так и магниевую жесткость бикарбонатного и сульфатно-хлоридноготипов, умягчение которых требует проведения декарбонизации илиизвестково-содовой обработки.

14.24.2. Из водыудаляется только карбонатная кальциевая жесткость (черт. 44, а), определяемая поформуле

Жо — [Са2+] Жо — Жк,                                                  (51)

где Жт, Жо, Жк -требуемая (стандартная для коммунального водоснабжения), общая и карбонатнаяжесткости исходной воды, мг-экв/л;

[Са2+] — исходнаяконцентрация ионов кальция, мг-экв/л.

Черт. 44. Характерныедиаграммы ионного состава подземных вод повышенной жесткости

а — удаление кальциевой жесткостикарбонизацией; б — удалениекальциевой и магниевой жесткостей карбонизацией; в — удаление кальциевойжесткости известково-содовой обработкой; г — удаление кальциевой имагниевой жесткостей известково-содовой обработкой

Необходимаядоза извести Ди по СаО, мг-экв/л, определяетсястехиометрической зависимостью

Ди = [СО2] + Жо- Жт,                                                             (52)

где [СО2] -концентрация свободной углекислоты, мг-экв/л.

Приудалении из воды не только кальциевой, но и частично магниевой карбонатнойжесткости (черт. 44, б) дозу извести для декарбонизацииопределяют по формулам:

Жо — [Са2+] > Жт> Жо — Жк;                                                        (53)

Ди = [СО2] + 2 (Жо- Жк) — [Са2+].                                                    (54)

14.24.3. При необходимости удаления не только карбонатной, нои некарбонатной жесткости необходимо производить обработку воды одновременноизвестью и содой.

Вслучае, если требуется удалить из воды только кальциевую жесткость (черт. 44, в),характеризуемую соотношением

Жо — [Са2+] < Жт< Жо — Жк,                                                       (55)

расчет доз реагентовпроизводится по формулам:

Ди = [СО2] + Жк;                                                                   (56)

Дс = Жо — Жк- Жт,                                                                 (57)

где Дс -доза кальцинированной соды по Na2 Cl3, мг-экв/л.

14.24.4. При удалении из воды как кальциевой, так и частичномагниевой карбонатной и некарбонатной жесткостей (черт. 44, г),соответствующих соотношению

Жо — [Са2+] > Жт< Жо — Жк,                                                   (58)

дозы щелочных реагентовопределяют по формулам:

Ди = [СО2] + 2 (Жо- Жт) — [Са2+];                                             (59)

Дс = (Жо — Жк- Жт).                                                           (60)

14.24.5. В тех случаях, когда требуется понизить жесткость водыболее чем на 6 — 8 мг-экв/л (соответственно при известково-содовой иизвестковой обработке), рекомендуется предварительно произвести пробноеумягчение в лабораторных условиях с целью корректировки значений рНобработанной воды. Если величина рН воды превысит требования действующегостандарта с учетом местных условий и рекомендаций санитарных органов, следуетпроизвести подкисление воды.

Расчетдозы кислоты Дкт, мг/л, производят по формуле

,                                                             (61)

где е — эквивалентныйвес кислоты: для H2 SO4- 49 мг/л, дляНСl — 36,5 мг/л;

Щф — щелочность исходной водыпо фенолфталеину, мг-экв/л;

S — содержание в технической кислоте чистого продуктаH2 SO4 или НСl, %.

Привыборе типа кислоты, при прочих равных условиях, предпочтение следует отдаватьсоляной кислоте как более безопасной и удобной в эксплуатационном отношении.

14.24.6. Производительностьустановок в технологии умягчения воды рекомендуется принимать с учетом данныхтабл. 20.

Таблица 20

Исходная жесткость воды, мг-экв/л

Остаточная жесткость воды, мг-экв/л

7

10

12

11 — 12

1,8 — 2,0

13 — 14

1,4 — 1,6

1,9 — 2,1

15 — 16

1,1 — 1,2

1,6 — 1,8

1,9 — 2,1

17 — 18

0,90 — 1,0

1,2 — 1,4

1,6 — 1,8

19 — 20

1,0 — 1,1

1,2 — 1,4

21 — 22

1,0 — 1,1

Примечания: 1. Данные табл. 20 характеризуют условиядекарбонизации воды (см. черт. 44, а, б).

2. При известково-содовой обработке воды(см. черт. 44,в, г) значения относительной производительности следует уменьшатьсоответственно на 10 и 20 %.

14.24.7. Толщину слоя песчаной загрузки фильтра рекомендуетсяпринимать равной 1,5 — 1,8 м, крупность зерен загрузки — 0,8 — 2,0 мм приэквивалентном диаметре 1,0 — 1,2 мм и коэффициенте неоднородности 2,0 — 3,0.

14.24.8. Промывку фильтра следует осуществлять не реже одногораза в 2 сут.

Параметрыпромывки, интенсивность и продолжительность принимаются такими же, как вустановках для очистки поверхностных вод.

14.25. Обесфторивание воды:

14.25.1. Технология обесфторивания воды предусматривает обработкуее коагулянтом, поэтому режим работы установки в этом случае в основноманалогичен режиму осветления поверхностных вод.

14.25.2. Дозы коагулянта, необходимые для обесфториванияводы, определяют пробным коагулированием. При отсутствии данных пробногокоагулирования их определяют величиной требуемого остаточного фтора.

Призначении остаточного фтора 1,5 мг/л (IV климатическая зона) доза коагулянта Дк,мг/л по Аl2 О3, определяется по формуле

Дк = 9,2 (Фисх- 1,5),                                                  (62)

где Фисх -исходное содержание фтора в воде, мг/л;

призначении остаточного фтора 1,2 мг/л (II и III климатические зоны) — поформуле

Дк = 12,9 (Фисх- 1,2),                                                    (63)

призначении остаточного фтора 0,7 мг/л (I климатическая зона) — поформуле

Дк = 23,3 (Фисх- 0,7).                                                     (64)

14.25.3. Для интенсификации процесса коагуляции следуетприменять флокулянт — полиакриламид. Дозы ПАА при отсутствии данных пробногофлокулирования рекомендуется принимать 0,3 — 0,5 мг/л (большие — при болеевысоких значениях исходного фтора в воде).

ПААследует вводить после сетчатого фильтра установки с разрывом во времени отввода коагулянта 0,5 — 1 мин.

14.25.4. Производительностьустановок, работающих в режиме обесфторивания воды, определяют в зависимости отзначений исходного и требуемого остаточного фтора в воде с учетом данных табл. 21.

Таблица 21

Остаточный фтор, мг/л

Исходное содержание фтора, мг/л

2,5 — 3

3 — 4

4 — 5

5 — 6

1,5

1,6

1,4 — 1,6

1,0 — 1,4

0,8 — 1,0

1,2

1,4

1,2 — 1,3

0,8 — 1,1

0,5 — 0,7

0,7

1,0 — 1,2

0,7 — 1,0

14.25.5. Толщину слоя песчаной загрузки фильтра рекомендуетсяпринимать равной 1,5 — 1,8 м, крупность загрузки — 0,5 — 1,5 мм приэквивалентном диаметре 0,7 — 0,8 мм и коэффициенте неоднородности 2,0 — 3,0.

Параметрыпромывки принимают аналогичными режиму работы установок при очисткеповерхностных вод.

14.25.6. Определениерасхода растворов реагентов qp, л/ч, и подбор требуемыхдозировочных устройств следует выполнять по формуле

,                                                        (65)

где Qрасч — производительностьустановки, м3/ч;

Др — доза реагента, г/м ;

Р — концентрация раствора(суспензии) реагента, %.

Придозировании реагентов в обрабатываемую воду рекомендуется принимать следующиеконцентрации растворов или суспензий, %:

растворакоагулянта по Аl2 О3 — 1 — 2;

суспензииизвесткового молока по СаО — 3 — 5;

растворакальцинированной соды по Na2 CO3 — 5 — 8;

растворахлорной извести по активному хлору (или гипохлорита кальция) — 0,5 — 2;

электролитическогохлорреагента по активному хлору — 1.

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА

14.26. Контрольно-измерительнаяаппаратура установки включает: манометры для измерения потери напора взагрузке, пробоотборники исходной, осветленной и фильтрованной воды; ротаметрыдля измерения и регулирования подачи исходной воды и воздуха (при работе врежиме обезжелезивания воды); водомер и ротаметр для измерения и регистрациипроизводительности установки; поплавковые устройства баков. При соответствующемобосновании рекомендуется устанавливать на трубопроводе фильтрата рН-метры.

14.27. Для обеспечения работыустановки в автоматическом режиме следует предусматривать устройство передфильтрами контактных манометров и электрифицированных задвижек с реле временипромывки, а также устанавливать в водонапорной башне и промежуточном бакеуровнемеры, регулирующие периодическое включение и отключение насосов идозаторов реагентов в зависимости от режима работы системы водоснабжения.

Примеры расчета технологических режимов работы установокдля очистки подземных вод

Пример 1. Расчет режимаработы установки при обезжелезивании воды.

Водопотребление объекта -300 м3/сут. Подземная вода характеризуется следующими основнымипоказателями: рН — 6,1; железо общее — 19,6 мг/л, в том числе связанное(органическое) — 2,1 мг/л; окисляемость — 20,2 мг/л; содержание свободнойуглекислоты — 130 мг/л; общая жесткость — 3,4 мг-экв/л. В качестве щелочногореагента предполагается использование извести. Режим работы станциихарактеризуется промывкой не чаще одного раза в сутки.

Всоответствии с табл. 18 принимаем дозу извести 3 мг-экв/л по СаО (78мг/л).

Всоответствии с табл. 19 принимаем коэффициент измененияпроизводительности установки 0,9. При использовании серийной установки«Струя-400» ее расчетная производительность при обезжелезивании данной воды равна:

Qрасч= 0,9 × 400 = 360 м3/сут> 300 м3/сут (13,5 м3/ч).

Производительностьдозировочных насосов известкового молока (см. п. 14.25.6) равна:

 л/ч.

Принимаемдля дозирования известкового молока насосы-дозаторы НД-25/40 или НД-40/25.

Пример 2. Расчет режимаработы установки при умягчении воды.

Водопотребление объекта -550 м3/сут. Подземная вода характеризуется следующими основнымипоказателями: рН — 7,2; вкус, запах — 3 — 4 балла (сероводород); общаяжесткость — 13,5 мг-экв/л; карбонатная жесткость — 6,85 мг-экв/л; кальций — 80мг-экв/л; магний — 5,5 мг-экв/л; свободная углекислота — 1,5 мг-экв/л; общеесолесодержание — 930 мг/л; железо общее — 2,3 мг-экв/л; требуемая остаточнаяжесткость — 7 мг-экв/л. Режим работы станции с промывкой не чаще 2 раз в сутки.

Всоответствии с черт. 44 (случай а):

Жи = Жо- Жк = 13,5 — 6,8 = 6,7 мг-экв/л;

Жо — [Ca2+] = 13,5 — 8,0 = 5,5 мг-экв/л,

т.е. Жт> Жо — Жк;Жт> Жо — [Ca2+].

Такимобразом, для умягчения воды до требуемой остаточной жесткости необходимадекарбонизация ее известью.

Дозуизвести по СаО определим по формуле (52):

Ди = [СО2] + Жо[Ca2+] — Жт = 1,5 + 13,5 — 7,0 = 8 мг-экв/л = 224 мг/л по СаО.

Всоответствии с табл. 20 коэффициент изменения производительностиустановки составляет 1,5. При использовании серийной установки «Струя-400» еерасчетная производительность при умягчении воды составит

Qрасч = 1,5 × 400 = 600 м3/сут> 550 м3/сут.

Производительностьдозировочных насосов известкового молока (см. п. 14.25.6) равна:

qр = 0,1 × 24,7 × 224 × 1/5 = 55,3 л/ч.

Принимаемдля дозирования известкового молока насосы-дозаторы НД-63/16 или НД-100/10.

Пример 3. Расчет режимаработы установки при обесфторивании воды.

Водопотребление объекта -240 м3/сут. Подземная вода характеризуется следующими основнымипоказателями: исходное содержание фтора — 3,4 мг/л; необходимый остаточный фтор- 1,2 мг/л.

Всоответствии с табл. 21 коэффициент изменения производительностиустановки составляет 1,25. При использовании серийной установки «Струя-200» еерасчетная производительность при обесфторивании воды составит

Qрасч = 1,25 × 200 = 250 м3/сут> 240 м3/сут (10,0 м3/ч).

Дозукоагулянта сернокислого алюминия определим по формуле (63):

Д = 12,9 (3,4 — 1,2) = 28 мг/л.

Производительностьдозировочных насосов коагулянта (см. п. 14.25.6) равна:

, л/ч.

Следовательно,принимаем насосы-дозаторы НД-25/40 или НД-40/25.

15. ЭЛЕКТРОЛИЗНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

УСТАНОВКИ ТИПА ЭН ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

15.1. Электролизные установкитипа ЭН предназначены для получения обеззараживающего реагента — гипохлоританатрия путем электролиза раствора поваренной соли.

Гипохлоритнатрия (NaClO) — сильный окислитель, по своей бактерициднойэффективности и влиянию на технологические показатели качества обрабатываемойводы равноценен действию жидкого хлора, хлорной извести и порошкообразногогипохлорита кальция.

Установкимогут применяться для обеззараживания не только питьевой воды, но ипромышленных и бытовых сточных вод, при обработке воды в плавательных бассейнахи т.п.

15.2. Отечественная промышленностьсерийно выпускает электролизные установки производительностью 1, 5 и 25 кг/сутактивного хлора (марки ЭН-1, ЭН-5, ЭН-25 соответственно). В составэлектролизной установки входят: узел для растворения соли; электролизер сзонтом вытяжной вентиляции; бак-накопитель готового раствора; выпрямительныйагрегат для питания электролизера; шкаф управления и запорная арматура. Всетехнологическое оборудование поставляется заводом-изготовителем в комплекте сустановкой.

15.3. Электролизные установкитипа ЭН работают по следующей схеме. В растворный бак загружают повареннуюсоль, заливают водопроводную воду и с помощью насоса перемешивают до получениянасыщенного раствора поваренной соли (230 — 310 г/л NaCl). Приготовленный растворнасосом по трубопроводу подают в электролизер, где разбавляют водой до рабочейконцентрации 100 — 120 г/л NaCl. Затем включаютвыпрямительный агрегат. Процесс электролиза ведут до получения требуемойконцентрации активного хлора, после чего готовый раствор сливают вбак-накопитель и весь цикл повторяют.

15.4. Техническая характеристикаустановок приведена в табл. 22.

Таблица 22

Характеристика узла или установки

Электролизер

ЭН-1

ЭН-5

ЭН-25

Производительность по активному хлору, кг/сут

1,0

5,0

25

Удельный расход соли на 1 кг активного хлора,кг

12 — 15

12 — 15

8 — 9

Продолжительность цикла электролиза, ч

0,75 — 1,0

8 — 9

10 — 12

Рекомендуемое число циклов в сутки

2 — 4

2

2

Концентрация активного хлора в растворе, г/л

5 — 7

6 — 8

10 — 12

Рабочее напряжение на ванне, В

40 — 42

40 — 42

55 — 65

Рабочий ток, А

55 — 65

55 — 65

130 — 140

Удельный расход электроэнергии на 1 кг активногохлора, кВт ×ч

7 — 9

7 — 9

8 — 10

15.5. На каждом объектецелесообразно устанавливать не более двух-трех параллельно работающихустановок, из которых одна должна быть резервной.

15.6. При проектировании электролизно-хлораторнойустановки рекомендуется использовать типовые и технорабочие проекты,выполненные Гипрокоммунводоканалом и ЦНИИЭП инженерного оборудования. Проектыразработаны для очистных сооружений с расходом хлора 1 — 200 кг/ч.

15.7. Установки с комплектомтехнологического оборудования размещают в здании, в котором предусмотреныпомещение для электролизеров, насосно-дозировочное отделение, электрощитовая,венткамера и служебное помещение.

Впомещении для электролизеров располагаются электролизные установки с системойвытяжной вентиляции, в насосно-дозировочном отделении размещаются рабочие бакис дозирующими устройствами и насосное оборудование.

Помещениеэлектрохозяйства предназначено для систем управления и контроля за работойэлектролизеров и насосов.

Впроектах предусмотрено мокрое хранение соли с расположением растворных баков ибаков-накопителей гипохлорита натрия вне зданий.

Допускаетсярасполагать установки на свободных площадях существующих помещений. В этомслучае растворный узел предпочтительно размещать на первом этаже здания или вподвальных помещениях вблизи от склада хранения соли. Электролизеррекомендуется устанавливать в отдельном помещении. Возможно совместноерасположение в одном помещении растворного узла, электролизера и бака-накопителягипохлорита натрия. Раствор гипохлорита натрия должен поступать вбак-накопитель самотеком. Перепад высоты между сливным вентилем электролизера ивходным патрубком бака-накопителя должен быть не менее 0,3 м.

Помещениядолжны быть обеспечены подводкой водопроводной воды для приготовления растворасоли и промывки растворного бака, электролизера, бака-накопителя и соединяющихих магистралей после работы. Соответственно должен быть обеспечен сливпромывной воды в систему водоотведения.

15.8. Выпрямительный агрегат,переполюсатор, шкаф управления и систему аварийной сигнализации целесообразноустанавливать в диспетчерском пункте. Шкаф управления рекомендуется крепить настене в зависимости от планировки помещения и размещения оборудования.

Монтажэлектрооборудования следует производить согласно электрической схеме установкии «Правилам эксплуатации электрических установок».

15.9. Разводку трубопроводовнеобходимо выполнять из антикоррозионного материала, разрешенного МинздравомСССР к применению в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

УСТАНОВКИ ТИПА «ПОТОК» ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ПРЯМЫМЭЛЕКТРОЛИЗОМ

15.10. Обеззараживание воды прямымэлектролизом является разновидностью хлорирования. Сущность этого методасостоит в том, что под действием электрического тока из хлоридов, находящихся вобрабатываемой воде, образуется в основном активный хлор, который иобеззараживает воду непосредственно в потоке.

Установкитипа «Поток» предназначены для обеззараживания природных вод, отвечающихтребованиям ГОСТ2874-82 при содержании хлоридов не менее 20 мг/л и жесткости не более 7мг-экв/л.

15.11. Установка работаетследующим образом. Обрабатываемую воду под давлением подают снизу вверх вэлектролизер. Включают выпрямительный агрегат и на токоподводы электродовподают постоянное напряжение. Силу тока подбирают таким образом, чтобы величинаостаточного хлора в обработанной воде соответствовала требованиям ГОСТ2874-82.

15.12. Техническая характеристикаустановки, серийно выпускаемой отечественной промышленностью, приведена в табл.23.

Таблица 23

Показатель

Значение показателя

Производительность*, м3/ч

15 — 100

Номинальная мощность, кВт

7,6

Напряжение питания, В

380 (± 10%)

Рабочее напряжение на электродах, В

6 — 12

Рабочий ток, А

Не более 600

Давление в камере, Па (кгс/см2)

0,5 (5)

*Зависит от содержания хлоридов, сульфатов и требуемой дозы хлора наобеззараживание воды.

Дляконкретного объекта производительность установки может быть определена пономограмме (черт. 45). Взаимное влияние сульфатов и хлоридов напроцесс электролиза определяется коэффициентом Кс (точка 1).Данные по концентрации хлоридов и величине коэффициента Кспозволяют установить выход хлора по току (точка 2). Выход хлора по токупри заданной токовой нагрузке (точка 3) и требуемая доза хлора (точка 4)определяют максимально возможную производительность установки (точка 5)на объекте применения.

15.13. Независимо от применяемыхсхем водоснабжения места расположения установок для обеззараживания прямымэлектролизом обусловлены сущностью метода: они должны всегда располагатьсяперед контактными емкостями (резервуарами чистой воды, водонапорными башнями ит.п.), которые, так же как в случае обычного хлорирования, позволяютобеспечивать необходимое время контакта.

15.14. Установки должныэксплуатироваться в помещении с температурой от 1 до 35 °С и относительнойвлажностью до 80 %. На одном объекте целесообразно устанавливать не более 2 — 3параллельно работающих установок, из которых одна резервная.

15.15. При наличии в схемеводоснабжения установки для очистки воды (типа «Струя», установки или станциидля обезжелезивания и др.) установки типа «Поток» целесообразно располагать втех же помещениях.

15.16. При использовании подземныхвод, не требующих специальной очистки и подаваемых в сборные резервуары,возможны различные варианты размещения аппаратуры. При наличии над скважинойпавильона установку наиболее целесообразно размещать именно в нем. Когдапавильон отсутствует или вода подается в сборный резервуар от несколькихскважин, аппаратуру можно монтировать в насосной (второго подъема) или внебольшом отдельно стоящем здании. В тех случаях, когда вода поступает вводонапорную башню, а у ее основания имеется помещение, установку можнорасполагать на этих площадях.

Черт. 45. Номограмма дляопределения производительности установки типа «Поток»

Вовсех случаях размещения установки электролизер необходимо устанавливать наобводной линии основной магистрали, подающей воду в контактный резервуар.

Наотрезке основной магистрали между подсоединениями обводной линии необходимоустанавливать задвижку. Подводящий трубопровод оборудуется измерителем расходаподаваемой воды.

15.17. Монтаж блока электропитанияустановок следует производить в помещении согласно электрической схеме и ПУЭ. С цельюснижения падения напряжения в соединительных кабелях расстояние междувыпрямителем и электролизером должно быть по возможности минимальным.

15.18. При привязке и монтажеустановок можно пользоваться «Схемами компоновок установок для обеззараживанияприродных и сточных вод прямым электролизом», разработаннымиГипрокоммунводоканалом.

16. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ,ОБРАЗУЮЩИХСЯ НА СТАНЦИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

16.1. Рассматриваемые методы иустройства предназначены для механического обезвоживания осадков, образующихсяна станциях осветления, обезжелезивания и умягчения природных вод, сиспользованием серийно выпускаемого отечественного оборудования.

16.2. Механическое обезвоживаниеможет найти применение при обработке осадков, образующихся на станцияхосветления природных вод, характеризуемых мутностью до 400 мг/л.

16.3. Механическое обезвоживаниеосадков природных вод рекомендуется применять для осадков:

образующихсяна станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод, — при отсутствиисвободных территорий, высоком уровне грунтовых вод и большом количествеатмосферных осадков;

поверхностныхприродных вод — при отсутствии свободных территории и условий для естественногозамораживания и оттаивания осадков.

16.4. При дальнейшем рассмотрениитехнологических схем и установок для обработки осадков принята следующаяусловная классификация вод поверхностных водоисточников по их мутности ицветности (табл. 24).

Таблица 24

Воды

Показатель качества

Значение показателя

Маломутные

Мутность, мг/л

£ 10

Пониженной мутности

То же

10 — 50

Средней мутности

«

50 — 100

Повышенной мутности

«

100 — 250

Мутные

«

250 — 1500

Высокомутные

«

> 1500

Малоцветные

Цветность, град

£ 35

Цветные

То же

35 — 120

Высокоцветные

«

> 120

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИОСОБЕННОСТИ УСТАНОВОК

16.5. Разбавленный осадок изотстойников или осветлителей со взвешенным осадком, а также промывные водыфильтровальных установок следует направлять в сооружения для их усреднения иосветления.

Осадок,выделенный в указанных сооружениях, надлежит направлять на сооружения для егодальнейшего механического обезвоживания.

Принеобходимости следует предусматривать промежуточную емкость для выравниваниярасхода осадка.

16.6. С целью интенсификациипроцесса осветления промывных вод следует добавлять полиакриламид (ПАА) израсчета 1 — 1,5 мг/л.

16.7.Выбороборудования для механического обезвоживания осадков природных вод определяетсяих исходным качеством. Для обезвоживания гидроксидных осадков поверхностных водследует в основном применять фильтр-прессы типа ФПАКМ или ФПАВ. Вакуум-фильтрыдля обезвоживания таких осадков могут найти применение лишь для вод с мутностью³ 100 мг/л.

Дляобезвоживания осадков, образующихся на станциях обезжелезивания и умягченияподземных вод, следует использовать вакуум-фильтры и ленточные фильтр-прессы.

Прииспользовании вакуум-фильтров следует применять аппараты со сходящим полотном,обеспечивающие возможность регенерации фильтрующей ткани.

16.8. Рекомендуется следующаятехнологическая схема механического обезвоживания гидроксидных осадков нафильтр-прессах (черт. 46).

Осадок из усреднителей-отстойников непосредственно или через промежуточнуюемкость поступает в уплотнители. С целью интенсификации процесса уплотнения восадок перед уплотнителями следует вводить ПАА.

Черт. 46. Технологическаясхема обработки осадков на камерном фильтр-прессе

1 — уплотнитель; 2 — дозатор ПАА; 3 — усреднитель-отстойникосадков из отстойников или осветлителей со взвешенным слоем осадка; 4 — усреднитель-отстойник промывных водфильтровальных сооружений; 5 — насос;6 — сборник осадка; 7 — дозатор флокулянтов ивспомогательных веществ; 8 — промежуточнаяемкость; 9 — нагревательный элемент; 10 — компрессор; 11 — монжус; 12 — камерныйфильтр-пресс; 13 — транспортер; 14 — бункер; 15 — автосамосвал

Уплотненныйосадок перелавливают из уплотнителей в емкость для подготовки его кмеханическому обезвоживанию. В зависимости от вида осадка и способа егоподготовки в емкость с помощью дозаторов могут подаваться известь, флокулянты иприсадочные материалы. Помимо этого, емкость может быть оборудована системойподогрева осадка. Подготовленный к механическому обезвоживанию осадок отводитсяв монжус, откуда с помощью компрессора передавливается в камерный фильтр-пресс.Обезвоженный осадок с помощью транспортера через бункер удаляетсяавтотранспортом с территории станции. Фильтрат после фильтр-прессов отводится вканализационные сети.

16.9. При использовании длямеханического обезвоживания гидроксидных осадков вакуум-фильтров монжус следуетзаменить плунжерными или шнековыми насосами.

16.10. В конструктивном отношенииусреднители-отстойники должны обеспечивать возможность эффективного отведенияосветленной воды и осадка на дальнейшую обработку.

16.11. Конструкции уплотнителейзависят от качества обрабатываемого осадка. Для осадков маломутных цветных водследует стремиться, чтобы отношение диаметра и глубины уплотнителя составляло 1: 2. С увеличением мутности исходной воды указанное отношение можноувеличивать, и при уплотнении осадков из вод с мутностью свыше 100 мг/л вкачестве уплотнителей могут быть использованы радиальные отстойники диаметромдо 18 м.

16.12. Подготовку уплотненногоосадка к обезвоживанию можно осуществлять либо в специальной емкости, либонепосредственно в монжусе.

ПОДГОТОВКА ОСАДКА К МЕХАНИЧЕСКОМУ ОБЕЗВОЖИВАНИЮ

16.13. Механическое обезвоживаниеосадков, образующихся на станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод,следует осуществлять после их уплотнения без дополнительной подготовки.

16.14. Механическое обезвоживаниегидроксидных осадков поверхностных природных вод следует осуществлять толькопосле предварительной подготовки, обеспечивающей изменение их исходнойфизико-химической структуры.

16.15. Предварительная подготовкагидроксидных осадков к обезвоживанию может включать их уплотнение в сооруженияхвертикального или радиального типа, коагуляцию химическими реагентами,добавление вспомогательных веществ, нагрев до 60 — 98 °С,замораживание-оттаивание.

Примечания: 1. Замораживание-оттаивание следует предусматриватьпри подготовке к обезвоживанию осадков маломутных цветных и высокоцветных вод,обладающих наиболее низкой водоотдающей способностью.

2. Выбор температуры нагрева осадкаследует осуществлять с учетом возможностей обезвоживающих аппаратов.

16.16. Уплотнение гидроксидныхосадков маломутных цветных вод следует производить в уплотнителях вертикальноготипа, оборудованных устройствами для непрерывного нарушения структуры осадка.

Уплотнениеосадков, полученных из поверхностных вод с мутностью свыше 100 мг/л, а такжеосадков, образующихся на станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод, взависимости от производительности станции можно осуществлять в уплотнителяхвертикального или радиального типа.

Дляпредварительных расчетов при проектировании влажность уплотненного в течение 2ч осадка Рупл следует принимать, %:

дляосадка железосодержащих подземных вод — 97,0; при увеличении продолжительностиуплотнения до 24 ч влажность уплотненного осадка снижается до 92 — 94;

дляосадка, образующегося на станциях умягчения воды, — 92 — 94.

16.17. Для предварительных расчетов при проектировании влажность уплотненногоосадка поверхностных вод Рупл, %, в зависимости откачественных показателей исходной воды можно определять по следующемувыражению:

Рупл = 96,034 + 1,8 × 10-2Ц -3 × 10-2М -1,26 × 10-4М2,                           (66)

где Ц — цветностьисходной воды, град;

М — мутность исходной воды,мг/л.

Продолжительность уплотненияосадков поверхностных вод следует принимать равной 6 — 10 ч в зависимости откачества осадков, причем с увеличением минеральных примесей в нихпродолжительность уплотнения снижается.

16.18. Для интенсификации процессауплотнения в осадок добавляют ПАА из расчета 0,04 % массы сухого веществаосадка. Продолжительность уплотнения при этом следует принимать равной 2 — 4 ч.

16.19. В качестве химическихреагентов для коагуляции осадков перед их механическим обезвоживанием могутиспользоваться известь, минеральные железосодержащие коагулянты, флокулянты.

16.20. Известь при подготовкегидроксидных осадков к обезвоживанию может использоваться самостоятельно. Дляпредварительных расчетов дозу извести по СаО следует принимать для осадков вод,% массы сухих веществ обрабатываемого осадка:

повышенноймутности — 10 — 15;

среднейцветности и мутности — 20 — 30;

маломутныхсредней цветности — 30 — 50;

маломутныхвысокоцветных — 60 — 100.

Приэтом доза извести возрастает с увеличением цветности и снижением мутностиисходной воды.

16.21. Самостоятельноеиспользование флокулянтов для подготовки гидроксидных осадков к механическомуобезвоживанию возможно лишь при обезвоживании осадков вод повышенной мутности.

Флокулянтыследует использовать для сокращения расхода извести. При этом дляпредварительных расчетов следует принимать дозу флокулянта 0,2 % по активнойчасти от массы сухих веществ и дозу извести по СаО — 20 % для маломутныхцветных вод и 15 % для вод средней цветности и мутности.

16.22. Для сокращения расходаизвести при подготовке гидроксидных осадков к обезвоживанию можно использоватьразличные вспомогательные вещества, среди которых следует отметить золу-унос отсжигания торфа, угля и сланцев, диатомит, перлит, опилки, песчаную пыль и другиеотходы.

Эффективностьприменения вспомогательных веществ необходимо подтвердить опытным путем. Обычнодобавка вспомогательных веществ в количестве 50 — 100 % массы сухих веществосадка позволяет сократить расход извести в 2 раза.

Совместноеиспользование вспомогательных веществ и флокулянтов позволяет полностьюотказаться от применения извести при обезвоживании осадков, полученных из водсредней цветности и мутности.

16.23. При перекачке осадка передобезвоживанием и особенно после коагуляционной и флокуляционной обработки воизбежание разрушения его структуры не допускается использование центробежныхнасосов, их следует заменять плунжерными или шнековыми.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССАМЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ

16.24. Расчет уплотнителей следуетосуществлять по максимальному часовому количеству осадка, образующемуся впериод паводка, с учетом сокращения периода уплотнения в 2 раза по сравнению суказанным п. 16.17.

16.25. Расчет оборудования дляобезвоживания осадка вод поверхностных источников следует вести, принимая вовнимание среднегодовые показатели качества исходной воды.

16.26. На период паводканеобходимо предусматривать создание аккумулирующей емкости для уплотненногоосадка, который не может быть обезвожен на установленном оборудовании.

Аккумулирующуюемкость следует оборудовать насосной станцией, обеспечивающей перекачкунаходящегося в ней осадка на обезвоживающие аппараты в период межени.

16.27. Основные параметры работыфильтр-прессов:

толщинаслоя обезвоженного осадка на фильтровальной перегородке при обезвоживании нафильтр-прессах и вакуум-фильтрах барабанного типа должна быть Нос³ 5 мм;

объемосадка, подаваемого в фильтр-пресс, — не менее общего объема камер, соответствующегопаспортным данным;

удельныйобъем подаваемого осадка Wисх ³ 0,04 м3/м2(применительно к фильтр-прессам типов ФПАКМ и ФПАВ).

16.28. Производительностьобезвоживающих аппаратов по сухому веществу осадка Q, кг/ (м2 ∙ч), выраженная через массу твердой фазы осадка, может быть рассчитана поформуле

,                                                               (67)

где mтв — масса твердой фазыосадка, кг;

F — поверхность фильтрования, м;

tц — продолжительностьфильтроцикла, ч;

К — коэффициент запаса, учитывающийколебание свойств осадка и кольматацию фильтровальной перегородки, равный 0,6 -0,8.

Продолжительностьфильтроцикла tц, ч, при обезвоживанииосадков на фильтр-прессах равна:

tц = tф + tотж + tвсп,                                                                (68)

где tф — продолжительностьфильтрования, ч;

tотж — продолжительность отжима,ч;

tвсп — продолжительностьвспомогательных операций, включающая время заполнения камер осадком в объеме,равном объему камер фильтр-пресса, время выгрузки осадка и регенерации ткани ипринимаемая по паспортным данным, ч.

Продолжительностьфильтроцикла tц, ч, при обезвоживанииосадков на вакуум-фильтрах равна:

,                                                       (69)

где aф — угол зоны фильтрования,град.

Массатвердой фазы осадка составляет

mтв = Wисх Сисх,                                                      (70)

где Wисх — объем исходного осадка, м3;

Cисх — концентрация исходногоосадка, кг/м3.

Подставляязначения из формул (68) — (70) в формулу (67), получимследующие зависимости для определения производительности:

фильтр-прессов

;                                              (71)

вакуум-фильтров

.                                                    (72)

Есликонцентрацию исходного осадка в формулах (71) и (72) заменить влажностьюисходного осадка, указанные зависимости соответственно принимают следующий вид:

;                                               (73)

,                                            (74)

где Рисх -влажность исходного осадка, %;

rисх — плотность исходного осадка,кг/м3.

Производительность обезвоживающих аппаратов может быть определена такжепо объему выделившегося фильтрата и влажности исходного и обезвоженного осадковиз следующего соотношения:

Wисх (100 — Рисх)= (Wисх — Wф) (100 — Рос),                                    (75)

.                                                    (76)

Подставивзависимость (76) в формулы (73) и (74), получим следующиевыражения:

;                                        (77)

.                                        (78)

16.29. Давления фильтрования Gф и отжима Gотж,поддерживаемые при работе фильтр-прессов, определяются сжимаемостьюобезвоживаемых осадков. Однако учитывая, что в процессе подготовки осадков кобезвоживанию значение сжимаемости обрабатываемых осадков приводят копределенному уровню, при проектировании могут быть приняты следующие значениядавлений в зависимости от качества обрабатываемого осадка, которые будуткорректироваться в процессе эксплуатации:

для осадков маломутных цветных и высокоцветных вод

Gф = 0,3 — 0,4 МПа; Gотж= 0,8 — 1,0 МПа;

для осадков вод средней цветности и мутности

Gф = 0,4 — 0,5 МПа; Gотж= 1,0 — 1,2 МПа;

для осадков вод повышенной мутности

Gф = 0,5 МПа; Gотж= 1,2 МПа;

16.30. Для предварительныхрасчетов при проектировании производительность вакуум-фильтров приобезвоживании осадков, образующихся на станциях обезжелезивания, следуетпринимать равной 80 — 100 кг/ (м2 × ч), влажность обезвоженногоосадка — 60 — 70 %.

При обезвоживании на вакуум-фильтрах осадков, образующихся приумягчении подземных вод, производительность следует принять равной 90 — 120 кг/(м2 × ч), влажность обезвоженногоосадка — 50 — 60 %.

При обезвоживании гидроксидных осадков поверхностных природных водпроизводительность фильтр-прессов по сухому веществу следует принимать, кг/ (м2× ч), для осадков вод:

маломутных цветных — 3 — 5;

средней цветности и мутности — 5 — 10;

повышенной мутности — 10 — 15.

При этом влажность обезвоженного осадка соответственно, %, для осадковвод:

маломутных цветных — 70 — 75;

средней цветности и мутности — 60 — 70;

повышенной мутности — 55 — 65.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Распределители реагентов. 1

Перфорированныйраспределитель коагулянта (тип i) 2

Камерно-лучевойраспределитель (тип ii) 4

Диффузорныйраспределитель (тип iii) 6

Струйныйраспределитель суспензий реагентов (тип iv) 7

2. Аэрирование как средство интенсификации процессакоагуляции природных вод. 8

Сущностьметода и область применения. 8

Основныетехнологические параметры и необходимое конструктивное оформление. 9

Методикаопределения оптимальной дозы коагулянта и расхода воздуха. 11

3. Контактные камеры хлопьеобразования. 12

Сущностьметода и область применения. 12

Технологическиепараметры контактных камер хлопьеобразования, встроенных в отстойники. 12

Применениеконтактных камер хлопьеобразования для интенсификации работы коридорных осветлителейсо взвешенным осадком.. 14

4. Отстойники и осветлители, оборудованные тонкослойнымиэлементами. 15

Назначениеи область применения. 15

Технологическиесхемы и конструктивные особенности тонкослойных отстойных сооружений. 15

Расчеттонкослойных отстойников и осветлителей. 17

Примерырасчета тонкослойных элементов сооружений. 18

5. Напорная гидравлическая система смыва осадка в горизонтальныхотстойниках. 19

Назначениеи область применения. 19

Устройствои принцип работы системы.. 19

Расчетсистемы смыва осадка. 20

6. Флотационные сооружения. 23

Назначениеи область применения. 23

Составсооружений, их устройство и расчетно-конструктивные параметры.. 23

Методикатехнологической обработки воды методом напорной флотации. 25

7. Водовоздушная промывка фильтровальных сооружений. 26

Назначениеи область применения. 26

Принципыдействия, особенности и преимущества. 27

Системагоризонтального отвода воды от промывки. 27

Режими основные параметры промывки. 28

Устройствадля подачи и распределения воды и воздуха. 28

Воздуходувноеустройство. 31

Расчетраспределительной системы для подачи воздуха в фильтровальных сооружениях сводовоздушной промывкой. 31

8. Дренажи скорых фильтров из пористого полимербетона. 34

Назначениеи область применения. 34

Конструкциии расчет дренажей. 34

Изготовлениеполимербетонного дренажа. 38

Монтаждренажа. 39

Примерыгидравлического расчета дренажа. 39

9. Фильтры с плавающей пенополистирольной загрузкой. 41

Назначениеи область применения. 41

Плавающаязагрузка и ее приготовление. 41

Конструкциии принцип работы фильтров. 42

Расчети конструирование фильтров. 43

10. Сооружения для очистки высокомутных вод с плавучимводозабором-осветлителем.. 46

Назначениеи область применения. 46

Составсооружений, принцип действия и их особенности. 46

Плавучийводозабор-осветлитель. 47

Тонкослойныйосветлитель системы азниивп-2. 48

11. Установки для обезжелезивания подземных вод методомводовоздушного фильтрования. 50

Сущностьметода и область применения. 50

Технологическаясхема и состав сооружений. 51

Расчетныепараметры сооружений и их конструктивные особенности. 51

Методикапробного обезжелезивания. 53

12. Очистка воды от сероводорода. 54

Аэрационныйметод. 54

Химическийметод. 54

Биохимическийметод. 55

13. Обесфторивание воды методом контактно-сорбционнойкоагуляции. 58

Сущностьметода и область применения. 58

Составсооружений и схема работы станции обесфторивания. 58

14. Установки типа «струя» для очистки поверхностных иподземных вод. 60

Назначениеи область применения. 60

Состави технологические схемы работы установок. 60

Особенностиразмещения и привязки. 63

Выборосновных технологических параметров работы установок для очистки подземныхвод. 64

Контрольно-измерительныеприборы и автоматика. 67

Примерырасчета технологических режимов работы установок для очистки подземных вод. 67

15. Электролизные установки для обеззараживания воды.. 69

Установкитипа эн для получения гипохлорита натрия. 69

Установкитипа «поток» для обеззараживания воды прямым электролизом.. 70

16. Механическое обезвоживание осадков, образующихся настанциях водоподготовки. 71

Назначениеи область применения. 71

Принципиальнаясхема технологического процесса и особенности установок. 72

Подготовкаосадка к механическому обезвоживанию.. 73

Определениеосновных технологических параметров процесса механического обезвоживанияосадков. 74

 

Услуги по монтажу отопления водоснабжения

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > resant.ru/otoplenie-dachi.html

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.

Качественное отопление дома под ключ

Наша компания занимается устройством отопления для частных домов, офисов, коттеджей. Направление нашей деятельности в первую очередь связано с последующим обслуживанием установленных систем.

Отопление дачи

Продукция компании ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ, это услуги в сфере отопления, автономной котельной, частного водоснабжения, поставка оборудования. Работы и оборудование можно приобрести в кредит!!!

Водоснабжение по доступным ценам, отопление со скидкой. Наша компания занимается устройством инженерных коммуникация для частных загородных домов, водоснабжение от колодца, водоснабжение от скважины. Отопление дома твердотопливным котлом, установка автономного газового отопления.