Водоочистные сооружения

Основными недостатками данной схемы очистки воды является более сложное устройство и эксплуатация осветлителей со взвешенным осадком, чем отстойников, кроме того применение осветлителей ограничивается мутностью и цветностью обрабатываемой воды.

Поэтому такая схема очистки применима при мутности обрабатываемой воды не менее 100 и не более 2500 мг/л и цветности не превышающей 150^о.

Схемы очистки подземных воддля хозяйственно-питьевого водоснабжения в ряде случаев более просты, чем поверхностных вод, так как включают в основном сооружения для обеззараживания воды. При использовании подземных вод с повышенной жесткостью или содержанием железа схемы их обработки включают сооружения для умягчения или обезжелезивания воды.

Комплекс очистных сооружений должен быть запроектирован на расчетный расход, включающий максимальное суточное водопотребление снабжаемого объекта и использование воды на собственные нужды станции.

Смесителипредназначены для ускорения реакции коагуляции. Из различных конструкций смесителей наибольшее применение получил вертикальный вихревой смеситель, который работает следующим образом.

Вода от насосов I-го подъема по трубопроводу подается в нижнюю часть смесителя, сюда же по трубам подаются реагенты (коагулянт, известь)

При прохождении потока воды через смеситель снизу вверх с убывающей скоростью в диффузоре создаются интенсивные вихри, интенсивно перемешивающие реагенты с водой. Продолжительность перемешивания реагентов с обрабатываемой водой составляет 1,5…2 мин.

Сбор и отвод воды из верхней части смесителя производится при помощи периферийного желоба с затопленными отверстиями. Восходящая скорость воды в верхней части смесителя должна быть в пределах 25…28 мм/с.

Схема устройства вертикального вихревого смесителя представлена на рис. 42.

Рис. 42. Схема устройства вертикального вихревого смесителя:

1 – трубопровод подачи воды; 2 и 5 – трубы подачи реагентов; 3 – диффузор; 4 – периферийный желоб.

Отстойники и камеры хлопьеобразования.Для осветления воды применяют вертикальные и горизонтальные отстойники с встроенными в них камерами хлопьеобразования.

Вертикальные отстойники применяют на очистных станциях небольшой производительности (3…5 тыс. м³/сут). Отстойники устраивают из железобетона, в плане круглой формы с коническим дном. Схема устройства вертикального отстойника представлена на рис. 43.

Вода из смесителя поступает в центральную трубу отстойника через два тангенциально расположенные сопла. Центральная труба размещается посередине отстойника и является водоворотной камерой хлопьеобразования.

Скорость воды при выходе из сопла составляет 2,5…3 м/с. При такой скорости в центральной трубе образуется спиралеобразный нисходящий поток воды. В результате происходит равномерное перемешивание потока воды и создаются благоприятные условия для образования хлопьев коагулянта.

При выходе из камеры хлопьеобразования вода медленно со скоростью 0,5…0,6 мм/с поднимается вверх через зону осаждения.

Укрупняющиеся в отстойнике хлопья взвеси осаждаются на дно в зону накопления осадка, а осветленная вода с некоторым остатком мелкой взвеси сливается в водосборные желоба и далее отводится на фильтры. Осадок из зоны накопления периодически отводится в водосток.

Рис. 43. Схема устройства вертикального отстойника:

1 – тангенциально расположенные сопла; 2 – центральная труба; 3 – водосборные желоба;

4 – зона осаждения; 5 – зона накопления осадка.

Горизонтальные отстойникиприменяют на очистных станциях производительностью более 30 тыс. м³/сут. Отстойники представляют собой прямоугольные в плане резервуары, устраиваемые из железобетона. Схема устройства горизонтального отстойника показана на рис. 44.

В горизонтальном отстойнике с встроенной камерой хлопьеобразования вода из смесителя поступает через дырчатые распределительные трубы в нижнюю часть камеры хлопьеобразования. Затем вода медленно со скоростью не более 3 мм/с поднимается вверх через слой взвешенного осадка, переливается через водослив и, пройдя под перегородку, выходит в зону осаждения отстойника.

Далее вода со скоростью 5…7 мм/с движется почти горизонтально вдоль отстойника и освобождается от взвеси, выпадающей в зону накопления и уплотнения осадка. Осветленная вода сливается в водосборный желоб и отводится на фильтры. Осадок из зоны накопления и уплотнения периодически удаляется в сток через систему дырчатых труб или лотков.

Рис. 44. Схема устройства горизонтального отстойника:

1 – дырчатые распределительные трубы; 2 – нижняя часть камеры хлопьеобразования; 3 – водослив; 4 – перегородка; 5 – зона осаждения; 6 – водосборный желоб; 7 – система дырчатых труб; 8 – зона накопления и удаления осадка.

Осветлители со взвешенным осадком применяются в большинстве случаев на водоочистных станциях производительностью до 50 тыс. м³/сут. Из различных конструкций осветлителей наибольшее распространение получил коридорный осветлитель с вертикальным осадкоуплотнителем, представленный на рис. 45.

Рис. 45. Схема осветлителя со взвешенным осадком:

1 – дырчатые распределительные трубы; 2 – зона реакции; 3 – зона взвешенного осадка; 4 – зона осветления; 5 – водосборные желоба; 6 – дырчатые трубы; 7 – зона отделения осадка; 8 – шламоотводные окна; 9 – дно зоны накопления; 10 – шламоотводные дырчатые трубы; 11 – задвижка; 12 – водосборный карман; 13 – трубопровод отвода осветленной воды.

Осветлитель с вертикальным осадкоуплотнителем представляет собой прямоугольный в плане железобетонный резервуар, разделенный на три секции. Боковые секции являются рабочими камерами осветлителя, а центральная секция служит осадкоуплотнителем.

Вода из смесителя поступает через дырчатые распределительные трубы в рабочие камеры осветлителя. Пройдя снизу вверх через зону реакции, зону взвешенного осадка и зону осветления, обрабатываемая вода сливается в водосборные желоба и далее в водосборный карман, откуда по трубопроводу отводится на фильтры.

Фильтры.Наиболее часто в условиях железнодорожного водоснабжения для осветления воды применяются открытые (безнапорные) фильтры. Такой фильтр представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар с фильтрующей загрузкой, оборудованный дренажно-распределительными и отводными устройствами.

В открытые скорые однослойные фильтры (рис.46)вода поступает по трубопроводу в боковой карман и через лотки равномерно распределяется над поверхностью фильтра. Вода просачиваясь через фильтрующую загрузку, очищается от взвеси и собирается дренажной системой, состоящей из дырчатых труб, в сборный центральный коллектор. Из коллектора вода отводится по трубопроводу в резервуар чистой воды.

В качестве фильтрующей загрузки в фильтрах такого типа чаще всего используется кварцевый песок крупностью 0,5..2 мм с высотой слоя от 0,7 до 2 м. Поддерживающий слой, предназначенный для предотвращения выноса песка из фильтра с водой, выполняется из гравия крупностью 2…32 мм и имеет толщину слоя около 0,35 м.

Скорость фильтрования воды через загрузку составляет 6…10 м/ч, следовательно, с каждого квадратного метра фильтрующей загрузки можно получить от 6 до 10 м³ очищенной воды в час.

По мере накопления задерживаемой взвеси производительность фильтра снижается. Поэтому необходимо периодически через каждые 8…12 часов производить промывку фильтров.

Промывка фильтров осуществляется обратным током чистой воды с интенсивностью 12…18 л/с на 1 м² площади фильтра. Вода от промывного насоса по трубе подается через дренажно-распределительную систему в фильтр и проходит снизу вверх через гравий и песок, вымывая из взрыхленного песка накопленные отложения взвеси. Затем промывная вода сливается в лотки и через боковой карман и трубу отводится в сток.

Для повышения эффекта промывки фильтров применяют предварительную или совместную с промывкой продувку фильтрующей загрузки сжатым воздухом. Сжатый воздух подается от воздуходувки через дырчатую распределительную систему, расположенную под фильтрующей загрузкой.

Рис. 46. Устройство открытого скорого однослойного фильтра:

1 – трубопровод подачи воды; 2 – боковой карман; 3 – распределительные лотки; 4 – фильтрующая загрузка (песок); 5 – поддерживающая загрузка (гравий); 6 – дренажная система; 7 – сборный центральный коллектор; 8 – трубопровод отвода воды; 9 – трубопровод подачи промывной воды; 10 – трубопровод отвода промывной воды.

Двухслойные фильтры.В коммунальных водоочистных установках также применяют двухслойные фильтры, которые используют фильтрующую загрузку, состоящую из песка толщиной 0,5 м и слоя дробленого антрацита толщиной 0,5 м.

Медленные фильтрыпредставляют собой неглубокие резервуары, заполненные загрузкой из песка и гравия. Для распределения воды по площади фильтров над ними устраивают распределительный водослив. На дне фильтра в слое гравия оборудуется дренажная система для сбора и отвода отфильтрованной воды.

Фильтрующая загрузка выполняется из кварцевого песка с размером зерен 0,3…1 мм и толщиной слоя 800…1200 мм. Скорость фильтрования воды через загрузку находится в пределах 0,2…0,4 м/ч.

Периодически 1…2 раза в месяц верхний загрязненный слой песка толщиной 15…20 мм снимают лопатами и выбрасывают. После 10…15 чисток фильтр догружают промытым песком.

Медленные фильтры обычно используют без предварительной коагуляции воды.

В настоящее время используют конструкции медленных фильтров, работающих без удаления песка, с механическим рыхлением загрузки и гидросмывом загрязнения. Такие конструкции применяются для осветления мутных вод с количеством взвешенных веществ до 700 мг/л, цветностью до 50^о при производительности очистных станций до 30000 м³/сут.

studopedia.ru

Виды

Классификация вод, которые принято называть сточными, производится согласно принятым в соответствующих ГОСТах нормам, разделяющим их на:

• бытовые, то есть стоки водоотведения из квартиры и дома. Эти виды отходов представляют серьезную опасность, поскольку содержат в своем составе органику, являющуюся питательной средой для различных бактерий патогенного типа. Поэтому хозяйственно-бытовые стоки, содержащие  органические отходы, подлежат обязательной дезинфекции;

• производственные, их сбрасывают заводы или другие объекты, где промышленные технологии требуют использование воды;
• природные (дождевые), к их образованию имеют отношение атмосферные осадки. Данный вид вод также относится к сточному типу, утилизация осадков выполняется через ливневые канализации. При этом допускается их непосредственный сброс в водоемы.

Способы очистки

Есть много методов, используемых для удаления из стоков инородных веществ, мы рассмотрим наиболее функциональные из них:

• механическая очистка сточных вод, с ее помощью удаляются взвешенные вещества, на этом принципе работают отстойники, фильтры и нефтеловушки. Как происходит процесс переработки в каждом типе устройств рассмотрим чуть позже, когда перейдем к очистным сооружениям. Заметим, что механическая переработка может комбинироваться с другими видами;


• удаление загрязнений химическим способом. В неочищенные воды, относящиеся к сточным, добавляются вещества, благоприятно влияющие на создание подходящих условий для химических реакций, убирающих загрязнение. Например, так понижается содержание тяжелых металлов и удаляется фенол. Химические методы рассчитаны на определенные виды вод, относящихся к сточным;
• механохимическая обработка. Единственное различие с обработкой, где используются механические технологии, проявляется в виде добавления коагулянтов, которые заставляют выпадать загрязнения в осадок;
• физико-химическая. При очищении вод, считающимися сточными, в этой технологии широко применяются процессы гальванического характера, а также флотация, обмен ионами и т.д.
• биохимическая. Наиболее экологичным способом очистки сточных вод является этот метод, он применяется для улучшения результатов технологии механического очищения.. Для этого в жидкость добавляются бактерии, благодаря чему органика, входящая в ее состав, начинает минерализироваться.

Для ускорения процесса переработки стали повсеместно применяться аэротенки сооружения биологической системы очистки сточных вод.

Очистные сооружения

Для переработки стоков, относящихся к бытовому типу,  применяются комплексные сооружения, к элементам которых относятся:

• отстойники, в них происходит расслоение взвешенных частиц. Те, что с большим удельным весом, выпадают виде осадка. Инородные элементы, которые легче жидкости, уходят в поверхностные слои;

• песколовки, они выполняют роль фильтра, в котором собираются примеси, не поддающиеся растворению, например, песок, битое стекло, шлаки и т.д.;
• решетки, их назначение улавливать содержащийся в стоках крупноразмерный мусор, например, ветошь, полиэтиленовые кульки или ветки.

В быту широко применяются септики, по сути они представляют собой мини отстойники. Для улучшения их результативности используются специальные биопрепараты, называемые антисептиками. Они содержат в своем составе различные виды микроорганизмов, способствующих разложению выпадающей в осадок органики.

Чтобы очистить отстойник при его заполнении илом, используется насос, эту процедуру достаточно выполнять один раз в несколько лет.

Видео: Как чистят сточные воды.

Аэротенк несколько отличается по принципу действия от отстойника, схема его работы отображена на картинке.

Используемые обозначения:

• А – аэротенк;
• B – отстойник для обогащенной кислородом смеси ила и канализационных стоков;
• c – патрубок для подачи бытовых стоков (подключается канализация);
• d – поступление смеси стоков и ила;
• е – отвод очищенной жидкости;
• f – патрубок для откачки излишков ила;
• g – возврат ила.

Принцип действия

• поступающие стоки «с» соединяются с активным илом в резервуаре аэротенка «А»;
• смесь обильно аэрируется, что способствует процессу биологического окисления, в результате которого происходит быстрое разложение органики;
• обогащенная кислородом смесь воды и ила «d» подается в резервуар «B»;
• прошедшая очистку жидкость «е» откачивается по мере заполнения;
• необходимое количество ила возвращается через отводы обратно для смеси со стоками «g», в то время, как его излишки выводятся через патрубок «f».

Данный способ довольно эффективен, если произведен правильный расчет и соблюдается технологический процесс, характеристика переработки воды приближается к 98%.

Аэротенки очищают воду от органики, при этом удаляют из нее азот и фтор, а также их соединения. Единственный недостаток этого способа – критичность к содержанию в стоках токсичных и губительных для бактерий соединений.

Заметим, что высушенный ил с аэротенка, как и осадок из септика или отстойника, для бытовых вод, относящихся к сточному типу, являются отличным удобрением.

Для переработки производственных сточных отходов с завода или производственного предприятия используются сооружения, чей принцип действия очистки воды аналогичен отстойникам, например, нефтеловушки, устанавливаемые на НПЗ. Единственное отличие этих устройств связано со способом удаления загрязнений.

Флотаторы, эти сооружения позволяю ускорить процесс выделения из вод, относящихся к сточному типу,  легких фракций. С этой целью резервуар-отстойник подвергается аэрации.

Взвешенные вещества, содержащиеся в стоках, также могут выводиться при помощи гидроциклонов. В принцип их работы заложено использование центробежных сил, возникающих при быстром движении воды внутри цилиндроконического корпуса аппарата.

Для отбора из жидкости взвешенных веществ мелкодисперсного типа применяются очистные фильтрующие установки, в качестве фильтра может выступать крупнозернистый песок, а также сетчатый или тканевый материал.

Дезинфекция

Отдельно необходимо рассказать про обеззараживание, это обработка, которой подвергаются сточные воды, перед тем как осуществляется их сброс, которая проводится для уничтожения патогенных микроорганизмов. Такая процедура производится в резервуарах, идентичных отстойникам. Для обработки стоков бытового происхождения используется хлор или хлорная известь.

www.kanalizaciya-stroy.ru

Виды сточных вод

Очистные сооружения сточных вод устанавливаются на стоки различных типов.

• Хозяйственно-бытовые стоки – это сливы из сантехнических приборов (умывальников, моек, унитазов и пр.) жилых зданий, в том числе, и частных домов, а также учреждений, общественных зданий. Хозяйственно-бытовые стоки опасны как питательная среда для болезнетворных бактерий.
• Производственные стоки образуются на предприятиях. Категория характеризуется возможным наличием разнообразных примесей, некоторые из которых значительно затрудняют процесс очистки. Очистные сооружения промышленных сточных вод обычно сложны по конструкции и имеет несколько ступеней очистки. Комплектность таких сооружений подбирается в соответствии с составом стоков. Промышленные сточные воды могут быть токсичными, кислотными, щелочными, имеющими механические примеси и даже радиоактивными.
• Ливневые стоки из-за способа образования называются также поверхностными. Их также именуют дождевыми или атмосферными. Стоки данного типа – это жидкость, образующаяся на крышах, дорогах, террасах, площадях при выпадении осадков. Очистные сооружения ливневых сточных вод обычно включают несколько ступеней и способны удалять из жидкости примеси различного типа (органические и минеральные, растворимые и нерастворимые, жидкие, твердые и коллоидные). Ливневые стоки – наименее опасные и наименее загрязненные из всех.

Виды очистных сооружений

Для того, чтобы понять, из каких блоков может состоять комплекс очистки, следует знать основные виды очистных сооружений для сточных вод.

К ним относятся:

• механические сооружения,
• установки биоочистки,
• кислородонасыщающие установки, обогащающие уже очищенную жидкость,
• адсорбционные фильтры,
• ионообменные блоки,
• электрохимические установки,
• оборудование физико-химической очистки,
• обеззараживающие установки.

К оборудованию для очистки стоков можно причислить и сооружения и резервуары для складирования и хранения, а также для обработки отфильтрованного осадка.

Принцип работы комплекса очистки сточных вод

В комплексе может быть реализована схема очистных сооружений сточных вод с наземным или подземным исполнением.
Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод устанавливаются в коттеджных поселках, а также в небольших населенных пунктах (150-30 000 человек), на предприятиях, в районных центрах и пр.

Если комплекс устанавливается на поверхности земли, он имеет модульное исполнение. Для того, чтобы минимизировать повреждения, снизить расходы и трудозатраты на ремонт подземных конструкций, их корпуса изготавливают из материалов, прочность которых позволяет противостоять давлению грунта и подземных вод. Кроме прочего, такие материалы отличаются долговечностью (до 50 лет службы).

Чтобы понять принцип работы очистных сооружений сточных вод, рассмотрим, как функционируют отдельные ступени комплекса.

Механическая очистка

Эта ступень включает в себя следующие типы сооружений:

• первичные отстойники,
• пескоуловители,
• сорозадерживающие решетки и т.п.

Все эти приспособления предназначены для устранения взвесей, крупных и мелких нерастворимых примесей. Самые крупные включения задерживаются решеткой и попадают в специальный съемный контейнер. Так называемые песколовки обладают ограниченной производительностью, поэтому при интенсивности подачи стоков на очистные сооружения более 100 куб. м. в сутки, целесообразно устанавливать параллельно два приспособления. В этом случае их эффективность будет оптимальной, пескоуловители смогут задерживать до 60% взвеси. Задержанный песок с водой (песчаная пульпа) отводится на песковые площадки или в песчаный бункер.

Биологическая очистка

После удаления основной массы нерастворимых примесей (осветления стоков) жидкость для дальнейшей очистки поступает в аэротенк – сложное многофункциональное устройство с продленной аэрацией. Аэротенки разделятся на участки аэробной и анаэробной очистки, благодаря чему одновременно с расщеплением биологических (органических) примесей производится вывод из жидкости фосфатов и нитратов. Это существенно повышает эффективность работы второй ступени очистного комплекса. Активная биомасса, выделяемая из стоков, задерживается в специальных блоках, загруженных полимерным материалом. Такие блоки размещаются в зоне аэрации.

После аэротенка иловая масса переходит во вторичный отстойник, в нем происходит разделение на активный ил и очищенные стоки.

Доочистка

Доочистка сточных вод производится на самопромывных песчаных фильтрах или с помощью современных мембранных фильтров. На этом этапе количество взвешенных веществ, присутствующих в воде, сокращается до 3 мг/л.

Обеззараживание

Обеззараживание очищенных стоков выполняется методом обработки жидкости ультрафиолетом. Для повышения эффективности работы этой ступени очистные сооружения биологической очистки сточных вод оснащаются дополнительным воздуходувным оборудованием.

Стоки, прошедшие все ступени комплекса очистки, безопасны для окружающей среды и могут сбрасываться в водоем.

Если вас интересует, как сделать канализацию на даче своими руками, то эта информация есть в отдельной статье.

О том, как проводится монтаж ПНД труб своими руками, вы можете узнать из другого материала сайта.

А зачем нужна и как используется в сантехнике «американка» читайте по этой ссылке.

Проектирование очистных систем

Очистные сооружения производственных сточных вод проектируются с учетом следующих факторов:

• уровня залегания грунтовых вод,
• конструкции, геометрии, расположения подводящего коллектора,
• комплектности системы (тип и количество блоков, определяемые заблаговременно на основании биохимического анализа стоков или их прогнозируемого состава),
• расположения компрессорных установок,
• наличия свободного подъезда для транспорта, который будет осуществлять вывоз мусора, задерживаемого решетками, а также для ассенизаторской техники,
• возможного размещения вывода очищенной жидкости,
• необходимости использования дополнительного оборудования (определяется наличием специфических примесей и другими индивидуальными особенностями объекта).

Важно: Очистные сооружения поверхностных сточных вод должны проектироваться только компаниями или организациями, обладающими сертификатом СРО.

Монтаж установок

Правильность монтажа очистных сооружений и отсутствие ошибок на этом этапе во многом определяют долговечность комплексов и их эффективность, а также бесперебойность работы – один из важнейших показателей.

Монтажные работы включают в себя следующие этапы:

• разработка схем монтажа,
• осмотр площадки и определение ее готовности к монтажу,
• строительные работы,
• подключение установок к коммуникациям и соединение их между собой,
• пуско-наладочные работы, регулировка и настройка автоматики,
• сдача объекта.

Полный комплекс монтажных работ (перечень необходимых операций, объем работ, требуемое для их выполнения время и другие параметры) определяются, исходя из особенностей объекта: его производительности, комплектности), а также с учетом характеристик места монтажа (тип рельефа, грунт, расположение грунтовых вод и др.).

Обслуживание очистных сооружений

Своевременное и профессиональное обслуживание очистных сооружений обеспечивает эффективность оборудования. Поэтому такие работы должны выполняться специалистами.

В комплекс работ входят:

• удаление задержанных нерастворимых включений (крупного мусора, песка),
• определение количества образующегося ила,
• проверка содержания кислорода,
• контроль работы по химическим и микробиологическим показателям,
• проверка функционирования всех элементов.

Важнейшим этапом обслуживания локальных очистных сооружений является контроль работы и профилактика электрооборудования. Обычно к этой категории относятся воздуходувные машины и перекачивающие насосы. В аналогичном обслуживании нуждаются и установки ультрафиолетового обеззараживающего излучения.

okanalizacii.ru

Использование воды поверхностных источников для водоснабжения поселений требует улучшения ее качества. В практике водоснабжения используется различные методы обработки воды на очистных сооружениях водопровода. Под обработкой понимается не только удаление из воды нежелательных примесей и ее обеззараживание, но и добавление в воду недостающих ингредиентов. Процессы обработки воды рассмотрим на примере работы станции очистки воды для хозяйственно-питьевых целей, схема которой приведена на рис. 33.

Насосами насосной станции первого подъема 1 вода подается в приемный резервуар смесителя 2, в котором к воде подмешивается раствор реагента, который приготавливается в реагентном хозяйстве 3. Назначение реагента состоит в интенсификации процесса коагуляции (укрупнения взвесей) и их последующего осаждения. В камере реакции 4 в результате взаимодействия реагента с солями, растворенными в воде, протекает процесс хлопьеобразования и осаждения взвесей на хлопьях.

Рис.33. Схема очистной станции водопровода. 1 – насосная станция первого подъема; 2 – смеситель; 3 – реагентное хозяйство; 4 – камера реакции; 5 – вертикальный отстойник; 6 – фильтры; 7 – установка для выработки обеззараживающего агента; 8 – резервуар чистой воды; 9 – насосная станция второго подъема.

В отстойнике 5 происходит осаждение примесей при малой скорости движения воды, величина которой зависит от конструкции отстойника. В системах водоснабжения городов на станциях очистки воды производительностью более 30000 м³/сут. применяют горизонтальные отстойники. Вертикальные отстойники применяют при производительности станции очистки воды до 5000 м³/сут. Радиальные отстойники предназначены для очистки мутных вод. На станции очистки устанавливают несколько отстойников, работающих по параллельной схеме.

Габариты отстойников определяются расчетом.

В фильтрах 6 происходит очистка воды в результате ее фильтрации через слой мелкозернистого материала – кварцевого песка, дробленого антрацита и др. По скорости движения воды в фильтрах они подразделяются на медленные, скорые, и сверхскорые. Медленные и скорые фильтры делаются открытыми безнапорными, а сверхскорые – закрытыми напорными. На станциях очистки большой производительности применяются скорые и сверхскорые фильтры. Фильтры нуждаются в периодической промывке для удаления загрязнений фильтрующего материала, образовавшихся в результате фильтрации воды.

Процессы обработки воды в отстойниках и фильтрах позволяют наряду с очисткой воды удалить из нее значительную часть бактерий и вирусов. Оставшуюся часть нейтрализуют в процессе обеззараживания воды.

Различают пять основных способов обеззараживания:

– термический;

– воздействием на воду сильных окислителей;

– ультразвуковым воздействием;

– обработкой ультрафиолетовыми лучами;

– олигодинамия (контактом воды с ионами благородных металлов, например серебра).

На станциях очистки воды большой производительности обеззараживание осуществляется воздействием на воду сильных окислителей, в качестве которых применяется хлор и озон.

При хлорировании воды необходим длительный не менее 30 минут контакт хлор с водой. Поэтому хлорирование производится в резервуаре чистой воды путем подачи в него хлорной воды, из установки для выработки обеззараживающего агента 7, которая в данном случае называется хлораторной.

При поступлении хлора в воду происходит окисление веществ протоплазмы клеток бактерий, что вызывает их гибель. Хлорирование эффективно против бацилл брюшного тифа, дизентерии, вирусов энцефалита, вибрионов холеры. Недостатком хлорирования является то, что спорообразующие бактерии устойчивы к действию хлора, а также то, что хлор является токсичным газом, что необходимо учитывать при проектировании, строительстве и эксплуатации станции очистки воды. Об эффективности процесса обеззараживания судят по остаточному хлору, концентрация которого не должна превышать допустимых значений.

При озонировании уничтожаются бактерии, споры и вирусы, при этом одновременно с обеззараживанием происходит дезодорация, обесцвечивание воды и устраняются привкусы. Озон, химическая формула О₃, получают в озонаторах воздействием на воздух электрического разряда. Озонирование имеет ряд существенных преимуществ перед хлорированием. Нет необходимости строгого контроля за концентрацией озона в воде, так как он является нестойким соединением и его избыток превращается в кислород, озон в отличие от хлора не ухудшает свойств воды, время озононирования в несколько раз меньше чем хлорирования.

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами применяют на установках небольшой производительности. Эффект обеззараживания основан на бактерицидном действии ультрафиолетовых лучей с длиной волны 200-290 мкм.

Размещение водоочистительного комплекса.

При выборе площадки для размещения водоочистных сооружений необходимо учитывать следующее. Они могут размещаться непосредственно в месте забора воды или вблизи потребителей. В первом случае водоочистные сооружения вместе с водозаборными сооружениями, насосными станциями первого и второго подъема являются единым комплексом головных сооружений водопровода. Во втором случае в водоочистительный комплекс (ВОК) входят сооружения по улучшению качества воды, резервуары питьевой воды и насосная станция второго подъема.

Все основные и вспомогательные сооружения станции очистки целесообразно размещать в виде единого комплекса, примерный генеральный план которого представлен на рис. 34.

Рис. 34. Генеральный план водоочистного комплекса. 1 – блок основных сооружений; 2 – реагентное хозяйство; 3 – котельная; 4 – служебный комплекс; 5 – башня промывной воды; 6 – хлораторная; 7 – сооружения оборота промывной воды; 8 – сооружения обработки осадка; 9 – резервуары чистой воды; 10 – насосная станция второго подъема. R₁ – трубопроводы для подачи раствора реагентов. В₇ – водопроводы от насосной станции первого подъема. В₁ – водоводы хозяйственно-питьевого водопровода.

 

В блоке основных сооружений 1 размещаются смесители, отстойники и фильтры. Хлораторная, совмещенная со складом хлора, по требованиями безопасности размещается в пониженной части территории комплекса на расстоянии не менее 30 метров от блока основных сооружений.

Определяющее влияние на выбор места расположения ВОК оказывает обеспеченность возможности устройства зоны санитарной охраны, наличие подъездов, благоприятный рельеф участка и уровень грунтовых вод. Для очистных сооружений предусматривается зона санитарной охраны. Граница первого пояса зоны совпадает с ограждением водоочистительного комплекса и предусматривается на расстоянии:

– от стен резервуаров фильтрованной (питьевой) воды, фильтров (кроме напорных), контактных осветлителей с открытой поверхностью воды — не менее 30 м;

– от стен остальных сооружений и стволов водонапорных башен — не менее 15 м.

Территория водоочистного комплекса огораживается и оборудуется охранной сигнализацией.

Размеры земельных участков для станций очистки воды в зависимости от их производительности, тыс.м³/сут, принимаются не более , га:

до 0,8………………………………1

св. 0,8 до 12……………………….2

" 12 " 32……………………….3

" 32 " 80……………………….4

" 80 " 125………………………6

" 125 " 250…………………….12

" 250 " 400…………………….18

" 400 " 800…………………….24.

 

Процессы	Сооружения
Отстаивание воды. В воде содержаться песчинки, иловые частицы. Поэтому их необходимо извлечь с помощью отстаивания. Вода должна не стоять, а медленно течь, примерно со скоростью 1 см/с, то есть в ламинарном режиме. Загрязнения выпадают в осадок, происходит первичная очистка воды.	Отстойники. Это проточные сооружения, где вода движется медленно, примерно со скоростью 1 см/с, то есть в ламинарном режиме. Поэтому загрязнения выпадают в осадок, происходит первичная очистка воды. Отстойники строят из железобетона.
Фильтрование воды. Производится для окончательной очистки воды от механических загрязнений, которые невозможно извлечь отстаиванием. Для эффективной и быстрой очистки воды фильтрованием через пористую загрузку (песок, керамзит), вначале воду обрабатывают химическими реагентами для образования хлопьев из взвесей в воде.	Скорые фильтры. Вначале вода обрабатывается химическими реагентами, например сернокислым алюминием Al2(SO4)3. Тогда тонкие взвеси в воде коагулируются в хлопья и после этого эффективно осаждаются на фильтрующей загрузке. Это и есть технология работы скорых фильтров с крупной загрузкой, например из керамзитовой крошки.
Обеззараживание воды. В воде содержаться бактерии, в том числе болезнетворные. Обеззараживание воды производят чаще всего хлорированием. Известны также способы озонирования воды и обработкой ультрафиолетом.	Сооружения по обеззараживанию воды. При хлорировании воды сооружениями являются хлораторные, при озонировании применяют озонаторы (электрические разрядники), а лампы ультрафиолета применяют для прозрачных вод, обычно подземных.

 

poznayka.org