ПРИНЦИПІАЛЬНІ СХЕМИ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ, Довідник будівельника, Водопідготовка, Довідник будівельника
ПРИНЦИПНІ СХЕМИ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ
Для забезпечення необхідної якості води зазвичай застосовують кілька способів її очищення, а в деяких випадках застосовують кілька щаблів одного й того ж способу очищення. Таким чином, у процесі очищення вода повинна пройти низку очисних споруд, у яких здійснюються прийняті способи очищення. Намічувана сукупність способів очищення (або споруд) становить технологічну схему очищення води.
Іноді необхідну якість води можна досягти при застосуванні різних технологічних схем очищення води. У таких випадках схему вибирають з урахуванням техніко-економічного порівняння варіантів.
Розглянемо найпоширеніші технологічні схеми очищення річкової води, призначеної для господарсько-питних цілей.
На рис. 1 показана схема глибокого освітлення, знебарвлення та знезараження води шляхом коагулювання та послідовного освітлення води у відстійниках та на фільтрах. Природна вода насосами I підйому подається в змішувач, куди одночасно подаються хімічні сполуки, які називають реагентами, приготовані в реагентному цеху. Після змішування з агентами вода надходить камеру пластів'я (камеру реакції), де відбувається фізико-хімічний процес агломерації зважених і колоїдальних частинок у великі пластівці. Потім вода надходить у відстійники, у яких рухається із малою швидкістю. При цьому основна маса пластівців, що утворилися, відокремлюється від оброблюваної води і випадає в осад (на дно відстійників). З відстійників воду подають на фільтри для глибокого освітлення шляхом пропуску через товщу піщаної завантаження. У процесі очищення у товщі фільтрів накопичуються забруднення. Для їх видалення фільтри вимикають з роботи, промивають іпотім знову включають у роботу. Освітлену воду збирають у резервуарах чистої води. Оскільки воду призначають для господарсько-питних цілей, перед подачею в резервуари чистої води її піддають знезараженню. Знезараження завершується в резервуарах чистої води, де забезпечується необхідний контакт води з дезінфекторами (хлором та ін.). Споживачам воду подають насосами II підйому.
Малюнок 1. Схема освітлення, знебарвлення та знезараження води із застосуванням відстійників та фільтрів: 1 - насоси I підйому; 2 – реагентний цех; 3 – змішувач; 4 - камера пластів'ятворення; 5 – відстійники; 6 – фільтри; 7 – резервуари чистої води; 8 - насоси II підйому
На рис. 2 також показана схема глибокого освітлення, знебарвлення та знезараження води. Відмінність її від раніше описаної схеми полягає в тому, що в ній відстійники замінені освітлювачами, при застосуванні яких відпадає необхідність у влаштуванні камери пластів'я, оскільки процес коагуляції суспензій і освітлення води відбувається у зваженому шарі осаду.
Малюнок 2. Схема освітлення, знебарвлення та знезараження води із застосуванням освітлювачів та фільтрів: 1 - насоси I підйому; 2 – реагентний цех; 3 – змішувач; 4 - освітлювач зі зваженим осадом; 5 – резервуари чистої води; 7 - насоси II підйому
Технологічна схема представлена на рис. 3 має лише одну споруду для освітлення води - контактні освітлювачі (піщані фільтри з рухом води знизу вгору). Вони коагуляція суспензій і освітлення води відбувається одночасно. Укрупнення частинок в пластівці відбувається над вільному обсязі, але в поверхні зерен фільтруючого матеріалу, під впливом сил прилипання (контактна коагуляція). Загальний обсяг очисних споруд за цією схемою значно менший, ніж за попередніми.Цю схему можна застосовувати при малому вмісті у воді завислих речовин-до 150-200 мг/л.
Малюнок 3. Схема освітлення, знебарвлення та знезараження води із застосуванням контактних освітлювачів: 1 - насоси 1 підйому: 2 - реагентний цех; 3 – змішувач; 4 - контактний освітлювач; 5 – резервуар чистої води; 6 - насоси II підйому
За розглянутими технологічними схемами знебарвлення води відбувається в результаті сорбції колоїдних гумусових речовин, що зумовлюють кольоровість води.
Видозміни технологічних схем у разі використання інших методів очищення води будуть розглянуті при описі окремих методів очищення води та споруд, що застосовуються для цього.
Як правило, на очисних станціях застосовують не менше двох споруд кожного типу. Цим забезпечують безперервність роботи очисних станцій при аваріях та відключеннях окремих споруд певного типу для експлуатаційних цілей.
Взаємне висотне розташування споруд передбачають з таким розрахунком, щоб рух води від споруди до споруди був самопливним (без додаткового перекачування води). Схеми представлені на рис. 1 та 2, складені з урахуванням цієї вимоги.
Розрахунок позначок рівнів води у спорудах починають із резервуарів чистої води. Їх проектують заглибленими в землю, приймаючи позначку рівня води в них на 0,5 м вище за відмітку поверхні землі. Різниця позначок рівнів води у двох розташованих поруч спорудах повинна дорівнювати втратам напору при русі води між спорудами трубопроводами і лотками, а також у самих спорудах. У схемах з фільтрами (див. рис. 1 і 2) найбільший перепад спостерігається між рівнями води у фільтрі та резервуарі чистої води. Це пояснюється значними втратами напору під час руху води через піщане завантаженняфільтрів. У схемі з контактним освітлювачем (див. рис. 3) найбільший перепад спостерігається між рівнями води в змішувачі та контактному освітлювачі. Це пояснюється тим, що саме під час руху між цими рівнями вода долає опір завантаження контактного освітлювача.
Загальні втрати напору за технологічною схемою зазвичай становлять 3,5-6 м. У зв'язку з цим очисні станції доцільно розташовувати на місцевості з такими ж перепадами у відмітках землі. Плоска територія їх розміщення менш придатна.