Анализ существующей схемы очистки питьевой воды г. Новочеркасска

 

 

2.4.1.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.

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%.      

 

Резервуары чистой воды

На водопроводных очистных сооружениях имеются три резервуара чистой воды. Два из них – емкостью по 1500 м3 и один – 2000 м3. Общий объем РЧВ – 5000 м3. РЧВ на станции имеют цилиндрическую форму с купольным перекрытием. Они заглублены на половину своей высоты и обсыпаны землей с целью теплоизоляции. В верхней части на резервуарах имеются люки, которые опломбированы, с целью соблюдения санитарно-гигиенических требований. Наружная часть перекрытия резервуаров покрыта рубероидом и заасфальтирована. В резервуарах обеспечены циркуляция и обмен всей воды в течение пяти суток. Полная емкость каждого резервуара разделяется на регулирующую (из которой вода идет на город) и запасную – пожарную. Воду из которых могут забирать только пожарные насосы.

 

 

 

 

 

Резервуары чистой воды оборудованы вентиляционными трубами, снабженными сетками. Резервуары оборудуют подводящими, отводящими, переливными и спускными трубами, защищая их от замерзания воды в них. Для регулирования подачи воды в резервуар установлено автоматическое устройство. Уровень воды измеряется специальным уровнеметром на расстоянии. Контроль за содержанием активного хлора производится ежедневно в лаборатории. Пробу воды титруют азотно-кислым серебром при добавлении 1 мл K2CrO4.

 

Скорые фильтры

 

Фильтрование – один из методов осветления воды – отделение твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды. При фильтровании жидкость, содержащая примеси, пропускается через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и непроницаемый для твердых частиц. Это осуществляется на фильтрах. На водопроводных очистных сооружениях установлены 12 скорых фильтров  размерами: 5,5´4,25 = 23,4 м2 (старых – 4 шт.) и 5,95´4,2 = 25,0 м2 (новых фильтров – 8 штук).

Общая площадь фильтров 92 м2.

Скорость фильтрации » 6 м/с.

Высота слоя воды над поверхностью загрузки при фильтровании 2 м.

Фильтрующий слой состоит из отсортированного речного песка (кварцевого) + цеолит. Крупность загрузки не определена. При фильтровании протекает процесс сорбции агрегативно неустойчивых примесей воды на поверхности зерен фильтрующего слоя. Глубина проникания загрязнений в толщу фильтрующего слоя тем больше, чем больше скорость фильтрования, крупнее зерна фильтрующего слоя и чем меньше размеры частиц взвеси, задерживаемых фильтрами.

Важным элементом фильтра, обеспечивающим успех работы сооружения, является распределительная система.

Она собирает и отводит профильтрованную воду без выноса зерен фильтрующего или поддерживающего слоев, а при промывке равномерно распределять воду по площади фильтра.

На водопроводных очистных сооружениях распределительная система большого сопротивления. На дне фильтра уложена труба d = 400 мм, от которой в обе стороны отходят лучи «ПОЛИДЕФ».

При фильтровании быстро происходит загрязнение фильтра, за счет чего идет уменьшение скорости фильтрования и ухудшение качества фильтра.

Промывку фильтра производят 2 раз в сутки, т.е. через 12 часов, а в паводок, когда вода наиболее загрязнена, промывку осуществляют через каждые 6-8 часов.

Промывают скорые фильтры чистой профильтрованной водой, подаваемой под напором в распределительную систему. Промывная вода, двигаясь с большой скоростью и значительным гидродинамическим давлением через фильтрующий материал снизу вверх, расширяет и взвешивает его. Зерна расширившейся загрузки, хаотично двигаясь, ударяются друг от друга, налипшие загрязнения оттираются и попадают в промывную воду. Промывная вода вместе с загрязнениями переливается через кромки сборных желобов и отводится в водосток. Желоба выполнены из стали. Одной из трудностей эксплуатации является быстрый выход из строя желобов. Металлические желоба ржавеют, за счет чего дно и края становятся неровными. Происходит неравномерная подача воды, приводящая к размыву загрузки.

 
На всех трубопроводах фильтра установлены автоматизированный задвижки диаметром 350 и 400 мм. Пульты управления ими находятся возле каждого фильтра.

На водопроводных очистных сооружениях производится постоянный контроль за качеством фильтра. Контроль осуществляется путем химических анализов в лаборатории. Пробы берутся через каждые три часа, а если вода наиболее загрязнена – через каждый час. На станции есть специальный баки для хранения промывной воды. Их общая емкость 200 м3. Эти баки заполняются водой в течении 30 мин. Вода на фильтр подается двумя центробежными насосами.

На водопроводных очистных сооружениях осуществляется повторное использование промывной воды. Для этого предусмотрен оборотный резервуар, емкостью 200 м3. При промывке, которая длится около 15 мин, грязная вода 2-мя фекальными насосами перекачивается в оборотный резервуар, откуда она перекачивается в смеситель. Удаление осадка производится путем промывки.

Для улучшения работы фильтров на станции произведена реконструкция с заменой распределительного коллектора, фильтрующего материала (кварцевого песка) + ОДМ  и дренажно-распределительной систем

Общие сведения

 

Дренажные фильтры «ПОЛИДЕФ» предназначены для устройства сборно -распределительных систем в напорных и безнапорных фильтрах на станциях водоподготовки и сооружениях до очистки сточных вод, а так же для устройства дренажей на иловых и шламовых площадках.

Прочная, жесткая конструкция фильтра получена за счет применения в качестве несущего каркаса перфорированной полимерной трубы. Фильтрующий слой нанесен методом пневмоэкструзии в виде пористого волокнистого материала с размерами пор 150…300 мкм. Исполнение дренажных фильтров «ПОЛИДЕФ» полностью полимерное.

Материалы, применяемые для изготовления фильтров, разрешены Минздравом РФ для использования хозяйственно-питьевом водоснабжении.

 

Основные характеристики и технические данные дренажных фильтров

2.1 Длина элемента                                 мм           500…2000

2.2 Внутренний диаметр                         мм           56/98/140

2.3 Наружный диаметр                            мм          75/122/172

2.4 Вес одного элемента длиной 1м             кг       1,25/3,0/5,4

2.5 Диаметр нити напыленного волокна       мкм     200…400

2.6 Скважность каркаса                                            0,3…0,45

2.7 Пропускная способность                       л/см              3…5

2.8 Потери напора в элементе  при распределении воды   м.в.ст.  0.98…2,9

2.9 Соединение резьбовое.  Размер резьбы   М57 3/М104 4    (шаг, угол профиля)

2.10 Минимальный размер частиц песказадерживаемых  дренажным элементом      мм           0,3

2.2 Химическая стойкость стоек  к большинству кислот, щелочей  и агрессивных газов

2.3 Эксплуатационный и температурный  режим