Анализ схем очистки питьевой воды на МУП "Водоканал" г. Новочеркасска

2.2 Анализ существующей схемы очистки питьевой воды г. Новочеркасска

Методы очистки воды зависят от качества воды в источнике водоснабжения, потребляемого расхода и требований, предъявляемых к качеству воды потребителями. Во второй графе табл. 4 указаны допускаемые величины показателей качества воды для различных водопотребителей.

При очистке речной воды, используемой для хозяйственно-питьевых целей в ряде отраслей промышленности, наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды (дезинфекцию). При осветлении и обесцвечивании из воды удаляют взвешенные и гумусовые вещества, а при обеззараживании уничтожают бактерии.

Для некоторых производств требуется вода невысокой прозрачности. В этом случае может оказаться достаточным удаление из воды лишь грубодисперстных взвешенных веществ. Это достигается процеживанием воды через решетки и сетки, устанавливаемые в водозаборных сооружениях.

Удаление более мелких взвешенных веществ осуществляется простым механическим отстаиванием воды в отстойниках или отстаиванием ее в отстойниках с предварительным коагулированием.

Более глубоко и более эффективно происходит осветление воды при коагулировании и пропуске ее через «взвешенный слой» хлопьев, ранее отделенных от воды. Сооружение, в котором происходит очистка воды этим способом, называется осветлением.

Для глубокого осветления воды обычно применяют ее фильтрование через песчаные фильтры.

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорирование воды применяют также для устранения цветности и снижение окисляемости воды.

Обеззараживание воды производят хлорированием, озонированием, ультрафиолетовыми лучами и т.д.

Для снижения жесткости (умягчения), обессоливания и дегазации воды применяют химические и физико-химические методы обработки воды. Их применяют одновременно с отстаиванием и фильтрованием.

В третьей графе табл. 4 указаны основные методы обработки воды для улучшения ее качества по отдельным показателям.

Таблица 2 Методы обработки воды для улучшения ее качества

Показатели качества воды	Допустимые величины показателя качества для различных водопотребителей и влияния этого показателя на водопроводные сооружения	Возможные методы обработки воды и другие мероприятия для изменения показателя качества воды или устранения его влияния
Температура	Оптимальная величина для питьевой воды от 7 до 11градусов, предельно допустимая для воды, используемой при охлаждении теплообменных аппаратов, обуславливается экономичностью их работы и технологическими требованиями	Охлаждение в градирнях, брызгальных бассейнах, водоемах-охлладителях
Привкус и запах	Для питьевой воды при температуре ее 20 градусов не более 2 баллов (см. ГОСТ 2874-54 и ГОСТ 3351-46	Обработка хлором или раствором хлором извести, озоном, активированным углем. При наличии фенольных запахов хлорирование с предварительной аммонизацией (обработка аммиаком)
Содержание взвешенных веществ	Для питьевой воды не более 2мг/л (прозрачность по шрифту не менее 30 см), для питания паровых котлов и для некоторых видов производств, где вода соприкасается с продукцией (производство тканей, кинопленки), не более 5 мг/л	Естественное отстаивание, отстаивание с предварительным коагулированием взвешенных веществ, фильтрование.
Цветность	Для питьевой воды в среднем за год не более 20 градусов	Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, Хлорирование, озонирование.
Окисляемость	Не более 5-8 мг/л О2 (большая величина указывает на возможное загрязнение источниками сточными водами). Вызывает вспенивание воды в паровых котлах.	Проверка состояния источника, установление зоны санитарной охраны
Рсстворенный остаток (сухой)	В воде источника, используемого для питьевых целей, не более 1000 мг/л Для питания паровых котлов, а также для некоторых предприятий (производство синтетического каучука, капрона, кинопленки, конденсаторной бумаги) допускаемая величина во много раз меньше и должна определяться экономическими собраниями	Частичное обессоливание одним из следующих методов: испарение с последующей дистилляцией пара, ионный обмен, электрохимическое обессоливание Частичное или полное обессоливание теми же методами
Жесткость	Для питьевой воды не более 7 мг-экв/л и в особых случаях не более 14 мг-экв/л. Для паровых котлов и некоторых предприятий (крашение тканей, производство волокна) Жесткость не должна быть более 0,005-0,02 мг-экв/л В системах оборотного водоснабжения, содержащих теплообменные аппараты и охлаждающие устройства (градирни, брызгальные бассейны), ограничивается карбонатная жесткость добавочной воды	Умягчение одним из следующих методов: термическим, реагентным, ионитовым или комбинацией из перечисленных методов Обработка кислотой, фосфатами, углекислотой дымовых газов
Активная реакция (ph)	Для питьевой воды в пределах 6,5-9,5. Малые значения рН обычно вызывают коррозию труб, что может ухудшить вкус воды Для воды промышленных водопроводов определяются технологическими требованиями с учетом других показателей качества воды (температура, общая щелочность, содержание кальция и растворенный остаток)	Подщелачивание известью или другой щелочью (содой, едким натром) Стабилизация одним из следующих методов: подщелачивание, фосфатирование, подкисление, обработка дымовыми газами
Содержание железа	Для питьевой воды не более 0,3 мг/л. Для некоторых предприятий (крашения тканей, производство кинопленки, триплекса) определяется технологическими требованиями	Обезжелезивания одним из следующих методов: аэрация с последующим отстаиванием и фильтрованием, коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, известкование с последующим отстаиванием и фильтрованием, катионирование
Содержание сульфатов и хлоридов	Для питания паровых котлов и для некоторых предприятий (гидрометаллургическая переработка цветных металлов, производство синтетического каучука, капрона) определяется в зависимости от общей степени минерализации воды	Частичное или полное обессоливание одним из следующих методов: испарение с последующей дистилляцией пара, ионный обмен, элнктрохимическое обессоливание
Содержание фтора	Для питьевой воды не менее 0,5 мг/л инее более 1,5 мг/л	Обработка фтористым или кремнефтористым натрием (при недостатке фтора в воде), обесфторивание воды магнезиальным методом или фильтрование ее через слой активированной окиси алюминия
Содержание аммиака, нитритов	Наличие их является сигналом о возможном загрязнении источника бытовыми сточными водами	Обследование источника, устранение причин загрязнения загрязнения, установление зоны санитарной охраны
Содержание кремнекислоты	Наличие ее препятствует использованию воды для питания котлов высокого давления (из-за отложения силикатной накипи на стенках котлов и на лопостях турбин)	Обескремнивание воды магнезиальны ми методами или в цикле полного обессоливания воды
Содержание свободной углекислоты	Может вызвать коррозию бетонных сооружений и водопроводных труб	Аэрация, обработка известью, фильтрование через фильтр с мраморной крошкой или полуобоженным доломитом
Содержание растворенного кислорода	Усиливает коррозию металла котлов, теплообменной аппаратуры, теплосетей и водопроводных труб	Термическая или вакуумная деаэрация, обработка сульфитом натрия, сернистым газом или гидразингидратом. Фильтрование через сталестружечные фильтры
Содержание сероводорода	Придает воде неприятный запах. Вызывает коррозию труб и их зарастание в результате развития серобактерий	Аэрация, хлорирование
Общее число ччч бактерий	Для питьевой воды не более 100 колоний бактерий в 1 см3 воды	Обеззараживание одним из следующих методов: хлорирование, озонирование, обработка ультрафиолетовыми лучами
Содержание кишечной палочки	Для питьевой воды не более 3 палочек в 1л	Обеззараживание теми же методами

Смесители

Смесители вертикального вихревого типа были предложены ВНИИ ВОДГЕО.

Высота смесителей 8,0 м, а высота конической части 3,0 м. Смесители имеют прямоугольную в плане форму с пирамидальным днищем.

В смесителе происходит быстрое и полное смешение воды с реагентами.

Работа смесителя основана на принципе турбулизации потока из-за значительного изменения живого сечения и изменения его скорости.

Вода подается по трубе снизу, а растворы коагулянта, флокулянта и хлор вводятся сверху вниз по патрубкам на некотором расстоянии друг от друга. Перемешивание осуществляется благодаря изменению скорости движения воды при переходе ее в конической части смесителя от узкого сечения к широкому. Отвод воды производится из верхней части смесителя через кольцевой желоб и по двум трубопроводам диаметром 500 мм.

Скорость в узком сечении конической части смесителя порядка 1 м/с, в цилиндрической части около 25 мм/с, время пребывания воды в смесителе 1,5-2 минуты, угол конусности 45.

Для того, чтобы не происходил перелив воды при высоком уровне устраивают боковой карман на дне которого расположен выпуск канализации.

Такого перелива воды на станции не происходит. Существует другая проблема - заниженный уровень воды в сооружении. Лотки для сбора воздуха не достаточно покрыты водой вследствие чего происходит засос воздуха, который выходит на последующих сооружениях.

Реагенты вводятся вниз на расстоянии 1,5-2 м друг от друга. Причем первым в воду вводится хлор.

Камеры хлопьеобразования

Камеры хлопьеобразования предназначены для создания благоприятных условий для второй, завершающей стадии процесса коагуляции - хлопьеобразования, чему способствует плавное перемешивание потока. По принципу действия камеры хлопьеобразования делится на гидравлические и механические (флокуляторы). В практике чаще применяют следующие камеры гидравлического типа: водоворотные, вихревые, перегородчатые. Выбор типа камеры хлопьеобразования зависит от качества исходной воды и конструкции отстойников.

На очистных сооружениях водопровода установлены 6 камер реакции вихревого типа.

Особенности эксплуатации

На поверхности воды в камерах хлопьеобразования под действием воздуха находящегося в воде образуется пена. Эта пена удаляется при понижении уровня воды камере хлопьеобразования в трубы с отверстиями, отводящими воду в карман отстойника.

Удаление осадка из камер хлопьеобразования осуществляется путем промывки, а также отводом его по специальному трубопроводу.

Рис. 4

Промывка камер хлопьеобразования ведется одновременно с промывкой отстойников 1 или 2 раза в год. Перекрывается подача, открывается канализация и осадок вместе с водой уходит. Оставшийся осадок и загрязнения с боковых стенок смывают водой из шлангов.

Отстойники

Осветление воды в отстойниках при ее движении с небольшой скоростью основано на принципе осаждения примесей под действием силы тяжести. Плотность этих частиц больше плотности воды. Осаждение взвешенных веществ происходит с различными скоростями и зависит от их формы, размеров, плотности, шероховатости поверхности частиц и температуры воды. В начале процесс отстаивания протекает наиболее эффективно. После осаждения самых плотных частиц процесс отстаивания замедляется, и дальнейшее отстаивание воды ввиду незначительного дополнительного эффекта экономически не оправдано из-за увеличения габаритов и стоимости отстойников.

По направлению движения воды различают отстойники горизонтальные, вертикальные и радиальные.

На водопроводных очистных сооружениях 6 горизонтальных отстойников. Они представляют собой прямоугольных вытянутые по ходу движения воды железобетонные резервуары, в которых вода движется в горизонтальном направлении от одного торца сооружения к другому. обрабатываемая вода поступает через распределительный лоток и при помощи дырчатой перегородки направляется в объем сооружения. Пройдя через отстойник осветленная вода собирается с другой стороны перфорированной трубой. Дно отстойника устроено с уклоном к грязевому приемнику. В отстойнике различают рабочую зону, где происходит осаждение взвесей (зона осаждения) и нижнюю часть отстойника, где собирается выпавший осадок, т.е. зона накопления и уплотнения осадка.

Отстойники на ВОС имеют прямоугольную форму и размеры 23,0?9,0 м. Средняя глубина воды в них 3,5 м. Емкость новых отстойников 960 м³, старых - 720 м³.

Отстойники периодически - 1-2 раза в год очищают от накопившегося в них осадка. На время очистки отстойники выключают из работы. открываются канализационный выпуск, опорожняют сооружение, затем водой из шлангов сливают оставшийся осадок. Специального устройства для удаления осадка без остановки сооружения на станции не предусмотрено. Расход воды ан удаление осадка при промывке не определяется и зависит от количества загрязнений.

Преимущества

Вся продукция отличается высоким качеством изготовления в соответствии с самой передовой технологией.

-Высокая прочность и долговечность.

-Химическая стойкость.

-Простота монтажа и демонтажа.

-Равномерное распределение воздуха или воды.

-Минимальные потери напора в системе.

-Восстановление диспергирующего слоя.

-Устойчивость к гидро - и аэродинамическим ударам.

-Контроль качества и испытания.

Производственная и научная деятельность фирмы осуществляется на базе собственных разработок и изобретений. Все производимое оборудование запатентовано и сертифицировано. На все проводимые работы имеются лицензии.

Принцип работы фильтра

Система дренажных фильтров «ПОЛИДЕФ» размещается под фильтрующей загрузкой в виде параллельно расположенных лучей по всей площади емкости. Расстояние от низа луча не должно превышать 120 мм по СНиП 2.04.02-84*. Расстояние по осям дренажных лучей должно быть в пределах 250-350 мм.

Прошедшая предочистку вода поступает сверху в емкость фильтра. В процессе фильтрования вода проходит фильтрующий слой, задерживающий механические загрязнения, затем поступает через пористый слой и отверстия труб в дренажно - распределительную систему и далее в резервуар чистой воды. Пористый слой предотвращает вынос фильтрующегося материала через отверстия труб вместе с отфильтрованной водой.

Промывка фильтра производится обратным током профильтрованной воды путем ее подачи под напором в дренажно - распределительную систему. Вода с большой скоростью (=60м/ч) проходит через отверстие каркаса, пористый слой и далее через фильтрующую загрузку, взвешивая и поднимая ее. Налипшие на зернах фильтрующей загрузки загрязнения в процессе хаотического движения зерен оттираются и вымываются промывной водой в сборные лотки и далее в систему отвода грязной промывной воды. Вследствие большого сопротивления движению воды через проходные отверстия достигается равномерность распределения промывной воды по площади фильтра.

Использование дренажно - распределительных систем «ПОЛИДЕФ» исключает вынос загрузки, улучшает отвод промывной воды, позволяет отказаться от поддерживающих слоев, устраняет грязевые скопления на поверхности и повышает полезную производительность работы фильтра до 10%.

Содержание