Микрофильтр – Вертикальный смеситель – Осветлитель со слоем взвешенного осадка – Скорый Фильтр – РЧВ

 

Для того, чтобы процессы обработки воды протекали интенсивнее и значительно эффективнее, применяют реагенты – коагулянты, флокулянты. Коагуляцией примесей воды называется процесс укрупнения мельчайших коллоидных и диспергированных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием силы молекулярного притяжения. В качестве коагулянта принимаю очищенный сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃. Доза коагулянта (мг/л; г/м³) для вод разного состава неодинакова и устанавливается путем опытного коагулирования обрабатываемой воды. Для ориентировочных подсчетов дозу коагулянта можно определить по СНиПу, табл. 16. При коагулировании воды с повышенной цветностью доза коагулянта находится по формуле:

Д_к = 4∙

где Ц – цветность воды, град

 

Обработка воды минеральными коагулянтами не всегда обеспечивает должный эффект кондиционирования воды. Это вызвало необходимость изыскания веществ (флокулянтов анионного и катионного типа), которыми можно было бы активизировать процесс коагуляции. Поиски привели к использованию активированной кремнекислоты, полиакриламида. Для смешивания реагентов с водой необходимо предусматривать реагентосмесители, обеспечивающие их быстрое равномерное перемешивание или распределение в подающем канале или трубопроводе и смесителе, где происходит последующее интенсивное перемешивание введенных реагентов с обрабатываемой водой. Реагенто – распределители размещаются в подающих трубопроводах или в начале смесителя.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ.

 

Водоочистные станции должны рассчитываться на равномерную работу в течение суток, если их производительность составляет не менее 3000 м³/сут. Производительность очистной станции:

Q_полн = a ∙ Q_полезн + Q_доп

α –коэффициент для учета расхода воды на собственные нужды станции (при сбросе осадка из отстойников или при продувке осветлителей). При обороте воды а составляет 1,02 – 1,03. Без оборота воды a составляет 1,06 – 1,08. Принимаем a = 1,02.

Q_полезн – расход, который подается потребителю в город, м³/сут.

Q_доп – расход на пополнение пожарного запаса.

Q_доп = 3,6 ∙ n ∙ q_пож ∙ t_пож ∙ 24 / Т, м³/сут.

n - число одновременных пожаров в населенном пункте и на промышленном предприятии (принимается по СНиП n = 2)/

q_пож – расход воды в л/c на один пожар, соответственно в населенном пункте и на промышленном предприятии (СНиП таблица 5) q_пож = 20 л/с.

t _пож– расчетная продолжительность пожара в часах (принимается для всех случаев 3 часа).

Т – время восстановления пожарного запаса, для города = 24ч.

Q_доп = 3,6 ∙ 2 ∙ 20 ∙ 3 ∙ 24 / 24 = 432 м³/сут.

Q_полн = 1,02 ∙ 15300 + 432 = 16038 м³/сут

 

РЕАГЕНТНОЕ ХОЗЯЙСТВО.

Определение доз реагентов.

 

Для ускорения выпадения взвеси применяется коагулирование, осуществляемое путём добавки в обрабатываемую воду химических реагентов (коагулянтов), образующих хлопья, которые, оседая, увлекают за собой взвесь. В качестве коагулянта используется сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃∙18H₂O – неочищенный технический продукт, представляющий собой куски серовато-зеленоватого цвета, получаемые путём обработки бокситов, нефелинов или глин серной кислоты. Он должен иметь не менее 9% Al₂O_3, что соответствует содержанию порядка 30% чистого сульфата алюминия. В нём также содержится около 30% нерастворимых примесей и до 35% воды.

 

Дозировка раствора реагентов

Необходимые дозы коагулянта должны назначаться в соответствии с данными технологического анализа воды. Дозы безводного Al₂(SO₄)₃ и FeCl определяют по СНиП в зависимости от взвешенных веществ.

Для ориентировочного определения дозы Al₂(SO₄)₃ в зависимости от мутности:

М = 175 мг/л → Д_к^м = 42,5 мг/л (по СНиП 2.04.02-84)

При обработке воды, имеющей большую цветность, производится проверка Д_к для обесцвечивания воды по формуле

Цв = 60° → Д_к^цв = = 31,0 мг/л

Принимаем большую из доз - Д_к = 42,5 мг/л

 

Флокулянт.

Процесс осветления (коагулирования и осаждения взвеси) можно интенсифицировать при помощи высокомолекулярных флокулянтов, в частности, полиакриламидом (ПАА).

Технический полиакриламид – прозрачный, бесцветный (или желто-коричневый), вязкий и тягучий гель, содержащий 7-9% полимера, поставляется в деревянных бочках емкостью нетто 100-150 кг. Бочки с ПАА нужно хранить при положительных температурах (но не выше 25°С) в вертикальном положении, загрузочным люком вверх.

Дозу флокулянтов следует принимать по безводному продукту при вводе перед отстойниками по табл.17 СНиПа в зависимости от мутности.

Доза безводного ПАА составит:

Дф = 0,4 мг/л.

Флокулянт следует вводить в воду после коагулянта. Время разрыва между дозированием этих реагентов должно составлять 2-3 мин.

 

Технический полиакриламид

Прозрачный, бесцветный (или желтовато – коричневый), вязкий и тягучий гель, содержащий 7-9% полимера. Поставляется и транспортируется в деревянных бочках емкостью 100-150 килограмм. Хранение при плюсовых температурах (но не выше 25°С), в вертикальном положении. Технический ПАА растворяют в воде с применением быстроходных мешалок.

 

Расчет дозы извести.

При низкой щёлочности исходной воды для обеспечения успешной коагуляции, её приходится подщелачивать, для чего в неё вводят известь или соду в количествах, определяемых по формуле:

Д_ш= е_щ ∙ (Дк / е_к – Щ_исх) + 1

е_щ – количество щелочи, необходимое для подщелачивания воды на 1 мг∙экв/л и равное 28 мг/л для извести СаО

Щ_исх = 2,95 мг∙экв/л — минимальная щелочность исходной воды

е_к – эквивалентный вес безводного коагулянта, равный 57 мг/л для Al₂(SO₄)₃

Д_щ =28∙(42,5 / 57 – 2,95) + 1 = - 61 мг/л,

Подщелачивание не требуется, т. к. получилась отрицательная доза.