Очистные сооружения
Очистные сооружения — это комплекс инженерных сооружений в системе канализации населённого места или промышленного предприятия, предназначенный для очистки сточных вод от содержащихся в них загрязнений. Целью очистки является подготовка сточных вод к использованию на производстве или к спуску в водоёмы. Производственные сточные воды, как правило, подвергаются вначале очистке на локальных О. с. для снижения концентрации загрязнений, извлечения и утилизации находящихся в них полезных веществ, а также для подготовки этих вод к очистке на общезаводских О. с. (если это необходимо). После локальной очистки или обработки на общезаводских О. с. сточные воды могут быть снова использованы в технологическом процессе. В отдельных случаях очищенные производственные воды спускаются в водоёмы либо (без полной очистки) в городские канализационные системы. В зависимости от загрязнённости и требуемой степени очистки сточных вод в состав О. с. могут включаться сооружения механической, биологической, физико-химической и дополнительной очистки.
На сооружениях механической очистки из сточных вод удаляют до 75% нерастворимых загрязнений (мелкие минеральные примеси, песок, нефтепродукты, жиры и др.). Всплывающие вещества задерживаются с помощью решёток или сит, извлекаются из воды, измельчаются в дробилках молоткового типа и сбрасываются обратно в поток сточной воды либо подвергаются обработке совместно с осадком. Песок и др. мелкие минеральные примеси задерживаются при пропуске сточных вод через песколовки. Осевший песок перемещается гидроэлеватором на так называемые песковые площадки либо в бункеры, откуда вывозится и используется для планировки местности. Нерастворённые взвешенные вещества задерживаются главным образом в отстойниках и септиках. Для удаления нефтепродуктов, жиров и др. веществ с плотностью, близкой к плотности воды, применяются нефтеловушки, жироловки, флотаторы.
Органические загрязнения, содержащиеся в сточных водах в виде коллоидов и растворённых веществ, удаляются на 90-95% сооружениями биологической очистки.
Химические методы очистки основаны главным образом на том, что при введении в сточную воду растворов некоторых реагентов образуются хлопья, способствующие осаждению взвешенных веществ. Сооружения физико-химической очистки состоят из устройств для приготовления и дозировки реагента (при реагентной очистке), смесителей для смешения сточных вод с реагентом, камер реакции для первоначального хлопьеобразования, отстойников, в которых выпадают в осадок взвешенные вещества и частично коллоиды.
мимо реагентной очистки, к физико-химическим методам относятся электрохимические, гиперфильтрация, окисление и др. Дополнительной очистке сточные воды подвергаются (в случае надобности) после биологической очистки; при этом используются в основном фильтрация, реагентная обработка и другие методы, обеспечивающие удаление оставшихся органических взвешенных веществ, фосфора и азота.
Последний этап обработки сточных вод — их дезинфекция (обеззараживание) воздействием хлора на бактериальные загрязнения, оставшиеся после биологической, химической или дополнит, очистки. Сооружения для дезинфекции — хлораторы, контактные резервуары (в виде первичных отстойников).
В процессе очистки сточных вод в отстойниках накапливается осадок; он плохо сохнет, издаёт неприятный запах и опасен в санитарном отношении. Сброженный (перегнивший) осадок лишён этих отрицательных свойств, поэтому применяются сооружения для обработки и обезвреживания осадка — септики, двухъярусные отстойники, метантенки, иловые площадки, вакуум-фильтры, центрифуги и фильтр-прессы.
^ Локальные очистные сооружения
Различают различные локальные очистные сооружения:
Очистка стоков ливневой и дождевой канализации
Установка очистки стоков ливневой канализации очищает нефтесодержащие ливневые сточные воды до показателей, соответствующих всем нормативным требованиям, что позволяет сбрасывать их непосредственно в водоем, в дренажные канавы, придорожные кюветы.
Очистные сооружения для очистки сточных вод промышленных предприятий
Данные очистные сооружения применяются для очистки сточных вод от предприятий пищевой промышленности, территорий АЗС, сточных вод мясокомбинатов, молокозаводов, масло-жировых производств и других типов сточных вод от нефтепродуктов, масел, жиров, взвешенных веществ. Для этого используются системы очистки сточных вод модельных рядов ФФУ и ФЛГ Фламинго. Флотаторы могут также использоваться для очистки сточных вод в составе очистных сооружений в качестве промежуточного или заключительного звена для повышения производительности и степени очистки стоков.
Ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод
Обеспечивают инактивацию различных микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибков и др. Полностью исключают реагентное обеззараживание воды. Могут эксплуатироваться как автономно, так и в линии с фильтрами для очистки стоков. Назначение: обеззараживание питьевой воды в пищевой и фармакологической промышленностях, в больницах, лабораториях, ресторанах, отелях, коттеджах. Обеззараживание хоз-бытовых сточных вод, воды от артезианских скважин.
Жироуловители
Жироуловитель служит для улавливания и удаления неэмульгированных жиров и масел из сточных вод, направляемых в очистные сооружения из кухонь, кафе, ресторанов, мясоперерабатывающих и других предприятий, в которых происходит загрязнение сточных вод жирами. Предлагается в надземном (с крышкой) и подземном (с наставками различной глубины и пластиковым люком) вариантах.
Организация оборотного водоснабжения на автомойках
На базе напорных флотаторов организованы очистные сооружения сточных вод с организацией оборотного водоснабжения. Это оборудование применяется для очистки сточных вод автомоек, на мойках железнодорожного транспорта, мойках деталей, тары. Данные сооружения представляют собой функционально законченные системы для организации замкнутого цикла водоснабжения.
Очистка стоков бытовой канализации
Оптимальный способ очистки фекальных и других, биологически разлагаемых сточных вод — биологическая очистка. С появлением последних разработок в этой области отпала необходимость ставить очистные сооружения вблизи от подъездных дорог. Отсутствие дурных запахов позволяет монтировать установки вблизи строений, а при необходимости — в подвалах. Установки удобны в эксплуатации, удаляемый активный ил может использоваться в качестве удобрения, а 98% очистка соответствует всем Российским нормативам по очищенной сточной воде.
Фильтры для воды, умягчение и обезжелезивание
Для очистки питьевой и технической воды от самых различных загрязнений служат фильтры и системы водоподготовки. Это и механическая очистка воды от нерастворимых частиц, и ионообменные фильтры для очистки воды от солей жесткости, и фильтры для удаления железа, марганца, сероводорода, хлора и многое другое. Также предлагаются фильтры с комбинированной загрузкой, позволяющей удалять одновременно широкий спектр нежелательных веществ из воды.
^ Очистка стоков
Очистка стоков — это разрушение или удаление из них определённых веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.
Существует большое многообразие методов очистки стоков, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:
механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.
физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить стоки от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений.
биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители стоков. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.
Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.
В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из стоков, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.
^ Биологическая очистка
Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).
На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5.
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные организмы.
С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).
^ Биологическая очистка сточных вод, способ очистки бытовых и промышленных сточных вод, заключающийся в биохимическом разрушении (минерализации) микроорганизмами органических веществ (загрязнений органического происхождения), растворённых и эмульгированных в сточных водах. Микроорганизмы (бактерии) используют эти вещества как источник питания и энергии для своей жизнедеятельности. В процессе дыхания микроорганизмов органические вещества окисляются и освобождается энергия, необходимая для их жизненных функций.
сть энергии идёт на процессы синтеза клеточного вещества, т. е. на увеличение массы бактерий, количества активного ила и биологической плёнки в очистных сооружениях. В минерализации органических соединений сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от отношения их к кислороду делятся на 2 группы: аэробы (использующие при дыхании растворённый в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствие свободного кислорода). В сточных водах, помимо растворённых органических веществ, содержатся взвешенные вещества, смолы и масла, которые перед биологической очисткой должны быть удалены. Для этой цели применяют решётки, песколовки, отстойники. Аэробная биологическая очистка осуществляется в условиях, близких к естественным, — на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах и в искусственно создаваемой среде, когда жизнедеятельность микроорганизмов интенсифицируется, — в аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах. При анаэробном способе очистки используются метантенки. Выбор типа сооружений определяется характером и количеством сточных вод, местными условиями, требованиями к качеству очищаемой воды и т.д. В результате полной очистки биохимически окисляемые органические вещества в водах практически отсутствуют. Воды теряют способность к загниванию, становятся прозрачными, значительно снижается их бактериальное загрязнение. Биологической очистка подвергаются сточные воды, содержащие в достаточном количестве биогенные элементы (азот, фосфор и калий), необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов. В ряде случаев биогенные элементы в виде растворов солей добавляют к сточным водам перед их биологической очисткой.
Очистка сточных вод
Технологии очистки промышленных сточных воды
Технологии очистки гальванических отходов
Технологии очистки сточных вод с повышенным содержанием железа
Технологии очистки сточных вод с повышенным солесодержанием
Технологии очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ)
Технологии очистки ливневых и промливневых сточных вод
Технологии очистки хозяйственно-бытовых сточных вод
Обеззараживание воды
Технологии очистки сточных вод постов автомоек
Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них определённых веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.
Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:
механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.
физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений.
биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.
Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.
В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные. очистка воды
ехнологии очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ
Установка очистки промливневых сточных вод
^ 1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ
Установка предназначена для очистки сточных вод от взвешенных частиц и нефтепродуктов.
Содержание загрязнений в воде, мг/л
Показатели
До очистки
^ Требования к очищенной воде
После очистки
Взвешенные вещества
до 1000
3,0
Нефтепродукты
до 70
0,05
При наличии в сточных водах следов тяжелых металлов и при желании Заказчика произвести очистку от этих компонентов, установка комплектуется дополнительными узлами.
Медь
0,001
СПАВ
0,1
Железо
0,1
Цинк
0,01
Свинец
0,1
^ 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ
Принципиальная схема предлагаемой установки показана на рис.1.
Рис. 1. Схема очистки воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов, где: НС — насосная станция (АЕ — аккумулирующая емкость, ПН — погружной насос); БО — базовый блок-модуль очистки сточной воды (КМ-корзина для сбора мусора; ПО — первичный отстойник, ТМ — тонкослойные модули, ФС — фильтр-сорбер с полиуретановой загрузкой; УА — сорбционный фильтр с загрузкой из активированного угля (адсорбер)).
Сточная вода поступает в аккумулирующую емкость АЕ, откуда погружным насосом ПН, либо самотёком, подается на базовый блок — модуль 4-х ступенчатой очистки БО. Очистка на нем включает в себя 4 стадии: отстаивания в первичном отстойнике ПО, тонкослойного разделения взвешенных веществ и нефтепродуктов в тонкослойном отстойнике, укомплектованном тонкослойными модулями ТМ, сорбции эмульгированных и растворённых нефтепродуктов на высокоэффективном полимерном полиуретановом сорбенте ФС; доочистка на адсорбере с загрузкой из активированного угля УА. В корзине для сбора мусора КМ задерживается крупный мусор, проскочивший из насосной станции. В первичном и тонкослойном отстойниках происходит осаждение взвешенных веществ в шламосборники, откуда они периодически удаляются с помощью дренажного насоса или под действием гидростатического давления. Свободные нефтепродукты собираются в верхней части отстойника и периодически сливаются в промежуточную емкость с помощью поворотной трубы, входящей в комплектность блок-модуля, либо сорбируются на полиуретановых боннах.Эмульгированные нефтепродукты сорбируются на фильтре-сорбере с полиуретановой загрузкой. По мере исчерпания емкости сорбента проводится его замена (не чаще 1 раза в два года). Отработанный сорбент сжигается в котельной, либо увозится на полигон ТБО. Растворенные нефтепродукты сорбируются активированным углем на фильтре-адсорбере. По мере исчерпания сорбционной емкости угля проводится его замена (не чаще 1 раза в два года, в зависимости от загрязнения исходной воды). Отработанный сорбент сжигается в котельной, либо увозится на полигон ТБО.
Также при необходимости по желанию Заказчика, возможно, осуществить обеззараживание очищенных сточных вод. Первый вариант — ультрафиолетовым стерилизатором УФС. Второй вариант обеззараживания — ввод хлорсодержащего реагента (гипохлорита натрия) в дозах 0,5 мг Cl2/л сточной воды. В этом случае установка дополнительно комплектуется емкостью для приготовления раствора гипохлорита натрия и дозировочным насосом. Данный способ является, на наш взгляд, оптимальным и менее дорогим.
^ 3. РАЗМЕЩЕНИЕ УСТАНОВКИ
в имеющемся помещении; в этом случае, строительство фундаментов под установку осуществляется после обследования состояния помещения
контейнерно — блочное исполнение; в этом случае осуществляется поставка блочно-модульной установки в сборе. Осуществляется подготовка площадки под контейнера, стоимость строительных работ составляет 50-150 тыс. руб. Стоимость одного контейнера — в зависимости от производительности
заглубленное исполнение.
^ 4. ПРЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВКИ
высокая степень очистки от взвешенных веществ и всех типов нефтепродуктов — свободных, эмульгированных, растворенных;
безреагентная система очистки;
компактность, простота и удобство в эксплуатации;
низкие эксплуатационные затраты.
^ 5.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Показатели установки
Значение показателя
^ Значение показателя
Значение показателя
Значение показателя
Значение показателя
Производительность установки, м3/час
5
18
36
72
108
Ориентировочные размеры модуля, м
2,5 X 1,5 X 2,0
3,2 X 2,0 X 2,0
3,3 X 2,0 X 2,0/2
3,3 X 2,0 X 2,0/4
3,3 X 2,0 X 2,0/6
Срок изготовления оборудования
1,5 мес.
1,5 мес.
2 мес.
2 мес.
2 мес.
Примечание: при наличии в сточных водах следов металлов, таких как, например железо, и при желании Заказчика произвести очистку от этих компонентов, установка комплектуется дополнительными узлами.
^ 6. КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ.
погружной насос,
базовый блок-модуль 4-х ступенчатой системы очистки,
трубопроводы, запорная арматура, насосы,
техническая документация.
Установки сертифицированы
Технологии очистки промышленных сточных вод от следов тяжелых металлов
Очистка сочных вод от тяжелых металлов. Метод электрокоагуляция.
Метод электрокоагуляция и обратный осмос (замкнутый водооборот)
Очистка сточных вод от тяжелых металлов. Метод электрокоагуляция.
1. Назначение установки: очистка хромсодержащих и кислото-щелочных промывных сточных вод до требований ПДК по тяжелым металлам на слив в канализацию.
^ 2. Сущность предлагаемой технологии: Для очистки кислотно-щелочных промывных сточных вод от металлов и солей предлагаются метод электрокоагуляции с последующим отстаиванием образующегося осадка.
^ 3. Состав установки:
узел корректировки значений pH;
электрокоагулятор для перевода тяжелых металлов в нерастворимую форму;
узел разделения суспензии, представляющий собой отстойник с тонкослойными модулями для осаждения образовавшихся гидроксидов;
узел тонкой фильтрации и осветления сточной воды;
узел обезвоживания осадка.
^ 4. Технологическая схема очистки для слива в промканализацию:
Узел электрокоагуляции
^ 5. Описание технологии:
Сущность электрохимической обработки воды заключается в том, что при подаче напряжения постоянного тока на электроды начинается процесс растворения железных анодов. В результате электрохимической обработки в аппарате поз. ЭК осуществляется ряд процессов:
изменение дисперсного состояния примесей за счет их коагуляции под действием электрического поля продуктов электродных реакций и закрепление пузырьков электролитического газа на поверхности коагулирующих частиц, что обеспечивает их последующую флотацию;
сорбция тяжелых металлов на поверхности электролитически получаемых оксидов металлов;
химическое восстановление ионов Cr6+ до ионов Cr3+.
Образующиеся соединения нерастворимого гидроксида железа сорбируют на своей поверхности ионы тяжелых металлов и выпадают в осадок.
Исходные кислотно-щелочные воды поступают в сборник-накопитель Е0 . Из накопителя Е0 насосом Н1 усредненный сток подается на электрокоагулятор ЭК, в котором по описанному выше механизму происходит восстановление ионов шестивалентного хрома и очистка от примесей тяжелых металлов. Предварительно из емкости Е2(Е3) дозирующим насосом НД1(НД2) подается раствор едкого натрия или кислоты для корректировки рН. Из электрокоагулятора водная суспензия направляется в отстойник поз.ТО для разделения суспензии на осветленную жидкость и осадок. Для ускорения процесса осаждения отстойник комплектуется тонкослойным модулем. Осветленная вода, сливается в емкость поз.Е1 и насосом Н2 подается на фильтр механической очистки Ф и затем на узел доочистки ИО, где с помощью ионного обмена вода очищается от следовых количеств тяжелых металлов, а затем направляется на слив в канализацию.
Осадок из электрокоагуляторов и отстойника поступает на фильтр-пресс поз. ФП, где обезвоживается, и с влажностью до 80% утилизируется.
^ Метод электрокоагуляция и обратный осмос (замкнутый водооборот)
1. Назначение установки: очистка хромсодержащих и кислото-щелочных промывных сточных вод с целью создания замкнутого водооборота (ГОСТ 9.314-90 кат.II. «Вода для гальванического производства»).
2. Сущность предлагаемой технологии: Для очистки кислото-щелочных и хромсодержащих промывных сточных вод от тяжелых металлов предлагается метод электрокоагуляции с последующим отстаиванием образующегося осадка и обратноосмотическим обессоливанием очищенной воды.
^ 3. Состав установки:
узел электрокоагуляции;
узел мембранной очистки.
4. Описание технологии:
Узел электрокоагуляции
Процесс протекает также (см. метод — электрокоагуляция), только после фильтра механической очистки Ф очищенная вода собирается в емкости Е4, откуда подается на вторую ступень очистки — мембранную установку.
Осадок из электрокоагуляторов и отстойника поступает на фильтр-пресс поз. ФП, где обезвоживается, и с влажностью до 80% утилизируется, а осветленная вода направляется в емкость Е4.
^ Узел мембранной очистки
Для доочистки воды после электрокоагуляции с целью создания замкнутого водооборота (требование ГОСТ 9.314-90 категория) предлагается мембранная установка.
Технологическая схема включает основные узлы:
узел тонкой фильтрации от взвешенных частиц;
узел глубокой очистки и обессоливания на высокоселективных обратноосмотических мембранах;
узел выпарки с получением осадка в виде влажных солей.
Осветленная вода с из емкости Е4 через фильтр тонкой очистки Ф1 насосом Н3 подается на первую ступень обратноосмотической мембранной установки ООМ1, укомплектованной рулонными мембранными элементами. В процессе разделения исходный поток делится на два: фильтрат — очищенная и обессоленная до требуемых показателей вода и концентрат, содержащий сконцентрированные извлекаемые примеси. Очищенная вода собирается в емкости Е5 (поставка Заказчика) и насосом Н6 подается на повторное использование на операции промывки. Концентрат первой ступени подвергается дополнительному доконцентрированию на второй ступени мембранной установки ООМ2. Для чего концентрат высоконапорным насосом Н4 подается на мембранные аппараты второй ступени, где происходит разделение потока на две части: фильтрат отводится в емкость Е4, где смешивается с исходным потоком, и концентрат, который направляется в емкость Е6, откуда далее насосом Н5 подается на выпарной аппарат ВА. Соли с влажностью до 50% подвергаются утилизации.
Технологии очистки промышленных сточных воды от фенолов
^ 1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ
Установка предназначена для очистки сточных вод от фенолов, аммиака и ароматических углеводородов. Состав исходной сточной воды и требования к очищенной воде в запросе Заказчика. Очищенная вода полностью соответствует требованиям Заказчика.
Содержание загрязнений в воде, мг/л
Показатели
До очистки
^ Требования к очищенной воде
После очистки
фенол
до 50
0,2
аммиак
до 150
10
ароматические углеводороды
до 200
10
^ 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ
Для очистки химзагрязненных сточных воды с химическим составом предлагаем применять технологию на основе окисления озоном. Используя данную технологию, фенолы, аммиак и ароматические углеводороды вступая в реакцию нейтрализуются до 99%.
К примеру, для осуществления системы очистки химзагрязненных стоков при расходе 20 м3/час, необходимо ввести озон в количестве 500-1000 г/час. Технические характеристики дополнительного оборудования будут уточнены в процессе проектирования.
^ 3. РАЗМЕЩЕНИЕ УСТАНОВКИ
в имеющемся помещении;
контейнерно — блочное исполнение.
4.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Показатели установки
Значение показателя
Производительность установки, м3/час
20
Энергопотребление, кВт/час
10
Ориентировочная занимаемая площадь, м2
Не более 40
Срок изготовления оборудования
2 — 3 мес.
Технологии очистки сточных вод с повышенным содержанием железа
^ 1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ
очистка сточных вод (пример: промывные воды станции обезжелезивания воды) от железа. Концентрация железа в очищенной воде не превышает 0,1 мг/л.
^ 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ
Промывная вода (суспензия) насыщенная коллоидным железом подвергается обработке на установке обезвоживания и сгущения железистого шлама.
Из емкости Е1 погружным насосом Н1 промывная вода подается на тонкослойный отстойник. Предварительно в поток воды дозировочным насосом НД1 из емкости Е2 подаются коагулянт и флокулянт, способствующие укрупнению и уплотнению железистого осадка. В тонкослойном отстойнике основная масса коллоидного железа оседает в шламосборник (нижняя часть отстойника). Осветленная вода поступает в емкость Е3 и далее насосом Н2 подается на фильтр механической очистки с рейтингом фильтрации 5 мкм. Очищенная вода сливается в водоем.
Железистый шлам в форме густой суспензии из шламосборника тонкослойного отстойника периодически (ориентировочно 1 раз в сутки) сливается на узел обезвоживания осадка на мешковых фильтрах М. Железистый шлам задерживается в мешках и утилизируется.
^ 3. КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ:
узел дозирования флокулянта/коагулянта (емкость Е2 и дозировочный насос НД1);
тонкослойный отстойник ТО;
полимерная емкость Е3;
насос Н2;
насос Н1;
фильтр механической очистки ФМ;
узел мешковых фильтров М;
трубопроводы, запорная арматура, КИП и А;
техническая документация.
Технологии очистки сточных вод с повышенным содержанием железа
^ 1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ
очистка сточных вод (пример: промывные воды станции обезжелезивания воды) от железа. Концентрация железа в очищенной воде не превышает 0,1 мг/л.
^ 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ
Промывная вода (суспензия) насыщенная коллоидным железом подвергается обработке на установке обезвоживания и сгущения железистого шлама.
Из емкости Е1 погружным насосом Н1 промывная вода подается на тонкослойный отстойник. Предварительно в поток воды дозировочным насосом НД1 из емкости Е2 подаются коагулянт и флокулянт, способствующие укрупнению и уплотнению железистого осадка. В тонкослойном отстойнике основная масса коллоидного железа оседает в шламосборник (нижняя часть отстойника). Осветленная вода поступает в емкость Е3 и далее насосом Н2 подается на фильтр механической очистки с рейтингом фильтрации 5 мкм. Очищенная вода сливается в водоем.
Железистый шлам в форме густой суспензии из шламосборника тонкослойного отстойника периодически (ориентировочно 1 раз в сутки) сливается на узел обезвоживания осадка на мешковых фильтрах М. Железистый шлам задерживается в мешках и утилизируется.
^ 3. КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ:
узел дозирования флокулянта/коагулянта (емкость Е2 и дозировочный насос НД1);
тонкослойный отстойник ТО;
полимерная емкость Е3;
насос Н2;
насос Н1;
фильтр механической очистки ФМ;
узел мешковых фильтров М;
трубопроводы, запорная арматура, КИП и А;
техническая документация.
Технологии очистки сточных вод с повышенным солесодержанием
Выбор метода очистки засоленных стоков (обессолевание воды)
^ 1. Методы обессоливания воды и их классификация.
Снижение солесодержание воды до лимитов ГОСТа 2874-82 «Вода питьевая» или до концентрации близкой к содержанию солей в дистиллированной воде называют соответственно опреснением и обессоливанием.
Существующие методы опреснения и обессоливания воды подразделяют на две основные группы: с изменением и без изменения агрегатного состояния воды. К первой группе методов относят дистилляцию, нагрев воды до сверх критической температуры (350оС), замораживание, газогидратный метод; ко второй – ионообмен, электродиализ, обратный осмос (гиперфильтрация), ультрафильтрация, экстракцию и др.
Наиболее распространены в практике дистилляция, ионообмен, электродиализ и обратный осмос.
^ 2.Опреснение и обессоливание воды дистилляцией.
Дистилляционный метод основан на способности воды, при нагревании испаряться и распадаться на пресный пар и соленый рассол. Принцип дистилляции основан на том, что при нагревании соленой воды до температуры более высокой, чем температура кипения (при данном солесодержании и давлении), вода начинает кипеть. Образовавшийся пар при давлении менее 50 кгс/см2 практически не способен растворять содержащиеся в опресняемой воде соли, поэтому при его конденсации получается пресная вода. Для испарения 1 кг воды ее необходимо нагреть до температуры кипения и затем сообщить дополнительное тепло фазового перехода воды в пар, так называемую скрытую теплоту парообразования, равную при температуре 100 оС 539,55 ккал/кг. Чтобы полученный пар превратить в воду нужно у пара отнять тепло фазового перехода (559,55 ккал/кг). Значительная часть этого тепла может быть возвращена обратно в установку, т.е. рекуперирована. Чем больше тепла фазового перехода рекуперировано, тем выше считается тепловая экономичность дистилляционной опреснительной установки.
Принцип работы одноступенчатой дистилляционной опреснительной установки заключается в следующем: исходная вода подается через конденсатор-подогреватель в испаритель, где за счет тепла греющего пара или горячей воды, она нагревается и испаряется. Образующийся пар (вторичный) поступает в конденсатор, где охлаждается исходной водой и превращается в дистиллят. Тепло конденсации используется для предварительного нагрева подпиточной воды испарителя.
Наиболее широко применяются многоступенчатые испарительные установки, представляющие собой несколько последовательно работающих одноступенчатых установок, при этом вторичный пар предыдущей ступени используется в качестве греющего пара для испарения воды в последующей ступени. С увеличением числа ступеней многоступенчатые опреснительные установки становятся экономичнее. Однако, с увеличением числа ступеней испарения уменьшается температурный перепад по каждой из них, увеличивается общая поверхность нагрева аппаратов и соответственно резко возрастают капитальные затраты на опреснительную установку.
Основным преимуществом многоступенчатых дистилляционных опреснительных установок является то, что на единицу первичного пара можно получить значительно большее количество обессоленной воды. Так при одноступенчатом испарении на 1 т первичного пара получают около 0,9 т обессоленной воды, то на установках, имеющих 50-60 ступеней – 15-20 т опресненной воды. Удельный расход электроэнергии в дистилляционных установках составляет 3,5-4,5 кВт час/м3 дистиллята.
При работе дистилляционных опреснительных установок негативную роль играет накипь на греющих элементах испарителей и конденсаторов, которая уменьшает температуру нагрева воды, ухудшает теплопередачу и работу всех агрегатов установки. Для предотвращения накипеобразования применяют реагентные (специальные ингибиторы, добавки, предварительное подкисление и т.п.) и безреагентные (магнитная, ультразвуковая обработка и др.). Практически полностью исключить накипеобразование достигается созданием достаточно глубокого вакуума в испарителях, что дает возможность снизить температуру испаряемой воды до 50 оС и ниже. Энергетические затраты составляют примерно 10 кВт час/м3 обессоленной воды.
^ 3. Ионообменный метод опреснения и обессоливания воды
Ионообменный метод опреснения и обессоливания основан на последовательном фильтровании воды через Н-катионовый, а затем НСО3-, ОН- или СО32- — анионитовый фильтр. В Н-катионитовом фильтре содержащиеся в воде катионы, главным образом Са (II), Mg (II), Na (I), обмениваются на водород – катионы
При пропускании воды после Н-катионитовых фильтров через ОН-анионитовые фильтры анионы образовавшихся кислот обмениваются на ионы ОН-:
В соответствии с необходимой глубиной обессоливания воды проектируют одно-, двух и трех ступенчатые установки, но во всех случаях для удаления из воды ионов металлов применяют сильнокислотные Н-катиониты с большой обменной емкостью.
Остаточное солесодержание при одноступенчатом ионировании принимают до 20 мг/л. Для получения воды с солесодержанием до 0,5 мг/л применяют установки с двухступенчатой схемой Н- и ОН – ионированием.
Основным недостатком обессоливания ионным обменом является:
значительный расход реагентов на регенерацию ионитных смол:
регенерацию Н-катионитовых фильтров осуществляют кислотой (серная, соляная) с расходом 70-75 г/г-экв. Для Н-катионитных фильтров II ступени удельный расход 100 % серной кислоты-100 г на 1 гэкв. поглощенных катионов. Расход воды на отмывку катионита- 5-8 м3/м3 катионита.
регенерацию ОН-анионитных фильтров осуществляю раствором щелочи, удельный расход 100% NaOH –120-140 кг/м3анионита. Расход воды на отмывку – до 10 м3/м3 анионита.
Как правило, при обессоливании пресной воды фильтры первой ступени регенерируются каждые 8-10 часов, второй ступени каждые 8-10 суток.
Время регенерации фильтров составляет 3-3,5 часа, поэтому требуется установка двух фильтров (один работает, другой на регенерации), что увеличивает капитальные за
www.ronl.ru
Документ без названия
Водоочистные сооружения
Водоочистные сооружения используются для очистки питьевой воды, обеспечения требуемых эпидемических и радиационных показателей, химического состава. Находятся на водопроводных станциях. Кроме того существуют технические системы для очистки сточных вод.
Водопроводные ВОС представляют собой оборудование, обеспечивающее ввод и смешение реагентов с обрабатываемой водой, хлопьеобразование, удаление примесей из воды и ее обеззараживание; сооружения для обработки промывных вод фильтров и контактных осветлителей; сооружения для обработки осадка; сооружения и оборудование реагентных хозяйств.
Сооружения ВОС для извлечения из воды примесей бывают одно-, двух- и многоступенчатые.
Одноступенчатые представляют собой фильтровальные водоочистные сооружения, предназначенные для осветления и обесцвечивания вод (напр., схемы с медленными фильтрами, контактными фильтрами и контактными осветлителями).
ВОС, работающие по двухступенчатой схеме, используются для получения воды питьевого качества при значительном колебании состава исходной воды. На первой ступени применяют грязеемкие сооружение (отстойники, осветлители со взвешенным осадком или флотаторы), на второй – скорые фильтры для полного осветления воды.
водоочистные сооружения, работающие по многоступенчатой схеме, состоят из нескольких ступеней фильтровальных сооружений.
Методы очистки воды
Проблема очистки воды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т. е. очистки и улучшения ее природных свойств.
Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание.
— Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ. Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры, представляющие собой наиболее распространенные водоочистные сооружения. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц.
В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, которые мгут находиться во взвешенном состоянии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта (обычно сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо). В результате реакции в емкостях ВОС коагулянта с солями многовалентных металлов, содержащимися в воде, образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.
Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.
Фильтрование — самый распространенный метод отделения твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды.
В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.
— Обесцвечивание воды, т.е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).
— Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается в полном освобождении воды от болезнетворных бактерий. Так как полного освобождения ни отстаивание, ни фильтрование не дают, с целью дезинфекции воды применяют хлорирование и другие способы, описанные ниже.
Этапы очистки воды
Чтобы очистка была полной, водоочистные сооружения должны устранить все категории загрязнителей.
Мусор и песок удаляются на этапе предочистки.Сочетание первичной и вторичной очистки, проводимое на ВОС, позволяет избавиться от коллоидного материала. Растворенные биогены устраняются при помощи доочистки.
Необходимо также иметь в виду, что обработка стоков, проходящих через водоочистные сооружения, в каждом конкретном случае не обязательно должна включать в себя все четыре этапа. Чаще всего они дополняют друг друга в зависимости от
обстоятельств. Следовательно, в некоторых местах в водоемы все еще сбрасывают просто исходные стоки, в других — осуществляют только первичную их очистку, кое-где проводят вторичную, и лишь немного городов осуществляет доочистку водостоков.
Предочистка. Мусор и песок обычно засоряют систему и тормозят дальнейшую очистку стоков. Поэтому их устранение считается ее предварительным этапом. От мусора избавляются, пропуская исходные стоки через стержневую решетку, присутствующую на любых ВОС, т.е. ряда стержней, расположенных на расстоянии около 2,5 см. друг от руга. Затем мусор механически собирают с решетки и отправляют в специальную печь для сжигания. Очищенная от мусора вода попадает в песколовку, или пескоотстойник, — емкость, напоминающую плавательный бассейн, где движение воды замедляется настолько, что песок оседает; затем он механически извлекается оттуда и вывозится на свалку.
Первичная очистка. После предочистки вода проходит первичную очистку – медленно пропускается на водоочистных сооружениях через крупные баки, называемые первичными отстойниками. Здесь она в течение нескольких часов остается почти неподвижной. Это позволяет самым тяжелым частицам органического вещества, составляющим 30-50% его общего количества, осесть на дно, откуда их собирают. В то же самое время жирные и маслянистые вещества всплывают к поверхности, и их снимают как сливки. Весь этот материал называется ил-сырец.
При первичной очистке всего-навсего «заливают грязную воду в сосуд, дают отстояться и сливают». Тем не менее это позволяет устранить значительную часть органического вещества при минимальных затратах. Вода, покидающая первичные отстойники, преходящая к другим водоочистным сооружениям, все еще содержит 50-70% не осевших органических коллоидов и почти все растворенные биогены.
Вторичная очистка предусматривает устранение оставшегося органического
вещества, но не растворенных питательных элементов.
Вторичная очистка. Эту очистку называют также биологической, так как в ней участвуют живые естественные редуценты и детритофаги, потребляющие органическое вещество и в процессе дыхания превращающие его в воду и углекислый газ. Обычно применяются два типа систем: капельные биофильтры и активный ил, придающие разные черты водоочистным сооружениям.
В системах с капельным биофильтром вода разбрызгивается и стекает струйками по слою камней величиной с кулак, толщина которого 2-3 м. Как и в естественных ручьях, в этих условиях функционирует сложная экосистема, включающая бактерии, простейших коловраток, различных мелких червей и других прикрепленных к камням детритофагов. Они буквально выедают из протекающей воды все органическое вещество, включая патогенов. Организмы, случайно смытые с биофильтров, позднее устраняются из воды, когда она попадает во вторичные отстойники-емкости, аналогичные первичным отстойникам, находящимс в общей структуре ВОС. С отстоявшимся в них материалом поступают, как и с илом-сырцом. Пройдя первичную очистку и капельные биофильтры, сточные воды теряют 85-90% органического вещества.
Все более широкое распространение получает еще один метод вторичной очистки – система активного ила. В этом случае вода после первичной очистки поступает в резервуар ВОС, где могли бы разместиться несколько припаркованных друг за другом трейлеров. Смесь детритофагов, называемая активным илом, добавляется в воду, когда та поступает в резервуар из предыдущих водоочистных сооружений. По мере движения по нему она интенсивно аэрируется, т.е. создается богатая кислородом среда, идеальная для развития этих организмов. В ходе их питания количество органического вещества, включая патогенные микроорганизмы, уменьшается.
Покидая аэрационный резервуар, стремясь в следующие водоочистные сооружения, вода содержит множество детритофагов, поэтому ее направляют во вторичные отстойники. Так как организмы обычно собираются в кусочках детрита, осадить их относительно несложно; осадок представляет собой тот же самый активный ил, который снова закачивают в аэрационный резервуар. Таким образом, детритофаги рециклизуются, а вода очищается от органического вещества, проходя через указанные водоочистные сооружения, на 90-95%. Излишки активного ила, накапливающиеся в процессе размножения организмов, обычно объединяют с илом-сырцом и в дальнейшем обрабатывают их вместе.
Системы вторичной очистки не устраняют растворенных биогенов. До двух последних десятилетий не ощущалось на водоочистных сооружениях острой необходимости осуществлять дополнительную очистку воды уже после вторичной. Воду после нее просто дезинфицировали хлоркой и сбрасывали в естественные водоемы.
Такая ситуация преобладает и сейчас. Однако по мере обострения проблемы эвтрофизации все больше городов вводят еще один этап — доочистку, устраняющую биогены.
Доочистка.
После вторичной очистки вода поступает на доочистку, устраняющую один или более биогенов. Для этого существует множество способов. На 100% воду можно очистить дистилляцией или микрофильтрованием. Однако это требует больших затрат. Суммарный объем стоков – около 150 галлонов в день на человека. Очистка такого количества воды названными методами на водоочистных сооружениях слишком расточительна, поэтому в настоящее время разрабатываются и внедряются более доступные способы.
Например, фосфаты можно устранить, добавив в воду известь (ионы кальция). Кальций вступает в химическую реакцию с фосфатом, образуя при этом нерастворимый фосфат кальция, который можно удалить фильтрованием.
Если избыток фосфата – основная причина эвтрофизации, этого уже достаточно.
При соответствующей доочистке, при качественной аппаратуре ВОС можно добиться того, что в конечном итоге получится вода, пригодная для питья. Многие люди бледнеют при мысли о вторичном использовании канализационных стоков, но стоит вспомнить о том, что в природе в любом случае вся вода совершает круговорот. Фактически соответствующая доочистка может обеспечить воду лучшего качества, нежели получаемая из рек и озер, не редко принимающих неочищенные канализационные стоки.
Выбор места расположения водоочистных сооружений и определение требуемых площадей.
При устройстве хозяйственно-питьевого водоснабжения важное значение имеет вопрос о выборе места расположения водопроводных станций, включающих водозаборные и водоочистные сооружения, насосные станции и водоводы.
Место расположения водозаборных сооружений должно выбираться возможно ближе к водопотребителю. При использовании поверхностного источника водозабор должен быть расположен выше обслуживаемого населенного пункта по течению реки, чтобы поверхностный сток и вышерасположенные населенные пункты не оказывали влияния на качество воды. При использовании подземного источника водоснабжения место расположения колодцев или каптажных сооружений назначают с учетом возможных источников загрязнения подземных вод, направления и скорости подземного потока.
Площадка для размещения водоочистных сооружений должна обеспечить не только возможность организации зоны санитарной охраны, но и иметь удобный рельеф и надежные подъезды к станции.
Желательно, чтобы рельеф территории в границах водопроводной станции обеспечивал движение воды самотеком через все водоочистные сооружения с минимальным объемом земляных работ при минимальном заглублении сооружений в землю.
При выборе площадки водоочистных сооружений необходимо учитывать уровень грунтовых вод, так как высокий уровень грунтовых вод на площадке размещения водоочистной станции может решающим образом повлиять на степень заглубления основных сооружений станции и вызвать значительное увеличение объема земляной подсыпки сооружений, располагаемых вне зданий.
При определении требуемой площади для размещения станции улучшения качества воды следует руководствоваться СНиПом, учитывающим не только производительность станции, что определяет габариты водоочистных сооружений, но и возможность дальнейшего ее расширения в соответствии с развитием водопотребления города. В этой связи важное значение имеет компоновка основных и вспомогательных сооружений станции, минимальная протяженность внутристанционных коммуникаций.
Эксплуатация водоочистных сооружений
Основными задачами при эксплуатации очистных сооружений систем водоснабжения являются:
• производство питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874-82;
• обеспечение надежности очистки и обеззараживания воды;
• обеспечение эффективной бесперебойной и надежной работы водоочистных сооружений;
• снижение себестоимости очистки и обеззараживания воды;
• экономия реагентов, электроэнергии и воды на собственные нужды;
• систематический лабораторно-производственный и технологический контроль работы водоочистных сооружений и качества производства воды.
На действующих водоочистных сооружениях хранится следующая техническая документация: схема зон санитарной охраны источника водоснабжения и очистных сооружений; генеральный план и высотная схема водоочистных сооружений с нанесением всех коммуникаций; оперативная технологическая схема очистных сооружений; схема автоматизации и телемеханизации.
После окончания строительства очистные комплексы или отдельные ВОС вводятся в постоянную эксплуатацию после проведения пробной эксплуатации и приемки их по акту приемочными комиссиями.
До проведения пробной эксплуатации комиссия устанавливает соответствие выстроенных сооружений с утвержденным проектом, проверяют размеры сооружений и их элементов, наличие и правильность установки приборов и устройств и т. п.
Перед началом пробной эксплуатации следует продезинфицировать все сооружения очистного комплекса и особенно загрузочный материал фильтров и. контактных осветлителей. Все бетонные сооружения и трубы необходимо обработать раствором, содержащим 50 мг/л активного хлора, а загрузочный материал — раствором, содержащим не менее 100 мг/л активного хлора. После проведения дезинфекции приступают к пробной эксплуатации, которая продолжается в течение 24 ч. Если получаемая после обработки вода отвечает всем требованиям ГОСТа, то очистные сооружения вводят в постоянную эксплуатацию.
Лабораторно-производственный контроль является необходимым условием организации рациональной эксплуатации водоочистных сооружений и обеспечения производства воды, удовлетворяющей по качеству требованиям ГОСТ 2874-82.
Лабораторно-производственный контроль организуют на всех этапах и стадиях очистки воды как для оценки количественных и качественных показателей работы водоочистных сооружений, так и для регистрации количества и качества обрабатываемой воды. В зависимости от производительности водоочистных сооружений и степени сложности применяемой технологии очистки воды для лабораторно-производственного контроля создают физико-химическую, бактериологическую, гидробиологическую, технологическую и другие лаборатории, а также отдел КИПиА.
Помимо лабораторно-производственного контроля на водоочистных комплексах осуществляют технологический контроль, основная задача которого состоит в оценке технологической эффективности работы сооружений и аппаратов для своевременного принятия мер по их бесперебойной работе при надлежащей степени улучшения качества воды при заданной производительности.
При этом эксплуатационный персонал обязан: вести контроль за ходом технологического процесса и качеством обработки воды; регулировать количество воды, подаваемой на водоочистные сооружения и отводимой в резервуары чистой воды; наблюдать за уровнями и равномерностью распределения воды между отдельными водоочистными сооружениями и их блоками, уровнями воды в резервуарах чистой воды, за осадками в камерах, отстойниках, осветлителях, реагентных баках, за потерями напора в фильтровальных сооружениях, за накоплением осадка и т. п.; проверять правильность переключения отдельных водоочистных сооружений, их секций, трубопроводов, а также реагентных установок; содержать в исправности механическое оборудование, КИП и автоматику, дроссельные и измерительные устройства и другое оборудование; удостовериться в наличии запаса и в качестве реагентов, фильтрующих материалов, вести наблюдение за правильностью их хранения; следить за своевременной заготовкой растворов реагентов требуемой концентрации; проверять горизонтальность перелива воды через кромки желобов, лотков, водоприемных и водораспределительных окон и т. п.; наблюдать за режимом дозирования реагентов.
Структура и состав водоочистных сооружений
На примере типовой схемы очистной станции водопровода показан комплекс составляющих ее элементов (рис.1).
Главнейшие из этих элементов следующие:
Насосная станция первого подъема, подающая воду на водоочистные сооружения.
Смеситель 2, обеспечивающий перемешивание раствора коагулянта, поступающего из реагентного хозяйства 3, с обрабатываемой водой.
В практике применяют гидравлические и механические типы смесителей. На схеме показан дырчатый смеситель, представляющий собой лоток с дырчатыми перегородками, в котором происходит перемешивание воды с раствором коагулянта.
Рис.1
Камера реакции 4, в которой завершается химическая реакция и образуются хлопья коагулянта. На схеме приводится камера реакции, помещаемая внутрь вертикального отстойника в структуре ВОС. Хлопьеобразование в ней завершается в течение 10…15 мин.
Отстойники 5, которые в зависимости от направления движения воды подразделяются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Горизонтальный отстойник в плане — прямоугольник. Глубина его 3…5 м. Вода движется через отстойник к другим ВОС со скоростью, не превышающей 5 мм/с, а при коагулировании — 10 мм/с. В целях равномерного распределения потока в поперечном сечении отстойника предусматривается конструктивная деталь, обеспечивающая равномерное поступление воды в отстойник и отвод ее, например дырчатая стенка.
На станциях меньшей производительности в составе ВОС применяют вертикальные отстойники, состоящие из двух цилиндров, вложенных один в другой. Диаметр внешнего цилиндра — не больше 12 м. Отношение диаметра к высоте отстойника (D/H) принимают в пределах 1,2…2. Вода поступает во внутренний цилиндр, в котором находится камера реакции, опускается вниз, затем осветляется, поднимаясь в вертикальном направлении вверх по среднему кольцевому пространству со скоростью 0,5…0,75 мм/с. Осветленная вода через отводящие желоба отводится трубой или по каналу на фильтр.
Радиальные отстойники диаметром от 5 до 60 м занимают среднее положение между горизонтальными и вертикальными отстойниками. Вода попадает в центральную часть отстойника и, постепенно уменьшая скорость, движется в радиальном направлении к лотку, расположенному вдоль периферийной части, из которого отводится.
Дно отстойника устраивают с уклоном к грязевому приямку или лотку, откуда выпавший осадок непрерывно или периодически удаляется насосом или самотеком сбрасывается в водосток.
Осветлители в составе ВОС, конструкция которых в основном не отличается от конструкции вертикального отстойника, дают значительный эффект осветления, позволяя при этом снизить расход коагулянта и сократить размер сооружений. Осветляемая вода проходит в восходящем движении слой осадка высотой 2…2,5 м, находящегося во взвешенном состоянии (так называемая суспензионная сепарация).
В процессе работы осветлителя происходит укрупнение хлопьев коагулянта, задерживающих часть взвеси. В настоящее время осветлители широко применяют как в городских, так и в промышленных водоочистных сооружениях. В некоторых случаях вертикальные отстойники переоборудуют на осветлители.
Фильтрование в типичных водоочистных сооружениях состоит в пропуске воды через фильтр 6, заполненный фильтрующим материалом (обычно кварцевым песком), уложенным слоями возрастающей сверху вниз крупности. Вода поступает на поверхность фильтра, движется сквозь слои фильтрующего материала и дренажным устройством отводится в резервуар чистой воды. В процессе работы фильтр заполнен водой до уровня 1…1.5 м над поверхностью фильтрующего материала.
Фильтры делаются в зависимости от типа ВОС открытыми безнапорными и закрытыми напорными.
Напорные фильтры представляют собой закрытые стальные резервуары. В применяемых в настоящее время скорых фильтрах скорость прохождения водой фильтрующего материала, или скорость фильтрации, равна 6…7 м/ч в отличие от громоздких медленных фильтров, применявшихся ранее, в которых скорость фильтрации была меньше в 50…60 раз.
Количество фильтров на очистной станции — не менее двух. Площадь одного фильтра от 10…20 м2 на малых и средних станциях, до 100 м2 и более — на больших.
После фильтров вода может поступать непосредственно потребителю.
spinoks72.ru
