- •Введение
- •Классификация загрязненности водных объектов
- •Классификация загрязненности водных объектов по химическим показателям
- •1. Загрязняющие факторы водных источников
- •Химическое загрязнение
- •Неорганическое загрязнение
- •1.1.2. Органическое загрязнение
- •1.1.3. Поверхностно-активные вещества
- •1.1.4. Канцерогенные вещества
- •1.1.5. Нефтепродукты
- •1.1.6. Пестициды
- •1.2. Физическое загрязнение
- •2. Самоочищение водоемов
- •3. Основные технологические процессы обработки воды
- •3.1. Осветление воды
- •3.2. Обесцвечивание и дегазация воды
- •3.3. Обезжелезивание воды
- •3.4. Умягчение воды
- •Характеристика способов умягчения воды и условия их применения
- •3.5. Обессоливание воды
- •3.6. Фторирование питьевой воды
- •3.7. Обеззараживание воды
- •3.8. Механизм очистки воды коагулянтами
- •4. Состав расчетной работы и порядок расчета
- •5. Способы обработки воды и основные технологические схемы
- •5.1. Основные технологические схемы обработки воды
- •5.2. Выбор технологической схемы очистки воды и состава сооружений
- •Технологические схемы осветления и обесцвечивания воды
- •5.3. Высотное расположение сооружений на станции водоочистки
- •6. Определение производительности станции очистки воды
- •7. Реагентное хозяйство
- •7.1. Расчетные дозы реагентов
- •Оптимальные дозы реагентов
- •7.2. Расчет растворных, расходных баков,
- •7.3. Выбор воздуходувки, дозаторов и складского помещения
- •Марка поплавковых дозаторов
- •7.4. Обеззараживание и фторирование воды
- •8. Расчет смесителей и камер хлопьеобразования
- •8.1. Расчет вихревого смесителя гидравлического типа
- •Стандартные диаметры стальных трубопроводов
- •Объем пирамидальной (конической) части смесителя, м3:
- •Полная высота смесителя, м:
- •8.2. Расчет дырчатого смесителя
- •8.3. Перегородчатые смесители
- •8.4. Камеры хлопьеобразования
- •8.5. Расчет перегородчатой камеры хлопьеобразования
- •8.6. Расчет вихревой (вертикальной) камеры хлопьеобразования
- •8.7. Расчет камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком
- •8.8. Расчет гидравлической камеры хлопьеобразования водоворотного типа
- •9. Осветлитель со взвешенным осадком
- •Скорость восходящего потока воды и коэффициент распределения
- •Размеры желобов в осветлителях с максимальными расходами воды, см
- •Общая высота зоны взвешенного осадка, м:
- •10. Отстойники
- •10.1. Расчет горизонтальных отстойников
- •10.2. Расчет вертикальных отстойников
- •10.3. Расчёт радиального отстойника
- •10.4. Пример теоретического расчета радиальных отстойников
- •Размеры сгустителей
- •11. Фильтрование воды
- •Контактный осветлитель
- •Характеристики микрофильтров и барабанных сеток
- •11.2. Скорый фильтр
- •11.3. Разновидности фильтрования воды в природе и технологиях осветления
- •11.4. Автоматическая установка комплексной очистки воды (Дельта-фильтр)
- •Водоочистная станция «Струя»
- •1. Блочная установка «Влага» полной заводской готовности производительностью 1600, 3200 и 5000 м3/сут
- •2. Установка «Струя-м» для очистки поверхностных и подземных вод
- •12. Станции обезжелезивания воды
- •Методы обезжелезивания воды
- •Окислительное обезжелезивание
- •Аэрация
- •Окисление двухвалентного железа с добавлением сильных окислителей
- •Каталитическое окисление с фильтрацией
- •Ионообменный метод удаления железа
- •Обезжелезивание мембранными методами
- •Биологическое обезжелезивание
- •13. Безреагентный медленный фильтр
- •13.1. Фильтр амф-ними
- •13.2. Методика расчета медленного фильтра
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •400002, Волгоград, ул. Институтская, 8
5.2. Выбор технологической схемы очистки воды и состава сооружений
Способ улучшения качества воды и соответствующий комплекс очистных сооружений выбирается в зависимости от показателей качества воды в источнике, от требований потребителя, производительности станции, а также технико-экономических соображений.
При этом необходимо уделить особое внимание решению вопроса оборота промышленных вод и обработки осадка. Например, для очистки воды с мутностью до 300 мг/л НИИ КВОВ рекомендует схему двухступенчатого фильтрования с применением на первой ступени контактных префильтров, в которых применяется более крупная загрузка. Для объектов с малым водопотреблением (менее 1600 м3/сут) рекомендуется установка типа «Струя». В технологических схемах с осветлителями со взвешенным осадком и контактными осветлителями следует применять смесители вертикального типа, обеспечивающие более эффективное перемешивание реагентов с одновременным воздухоотделением. При очистке маломутных цветных вод следует применять камеры хлопьеобразования зашламленного или контактного типа, а также осветлители со взвешенным осадком – рециркуляторы и флотаторы. В качестве сооружений 1-й ступени для осветления высокомутных вод можно применить тонкослойные, горизонтальные, радиальные отстойники.
При кондиционировании цветных вод во избежание образования канцерогенных хлорорганических соединений следует отказываться от предварительного хлорирования, предусматривать на последующей очистке дехлорирование или хлор заменить озоном.
В качестве скорых фильтров рекомендуется применять фильтры большой грязеемкости с водовоздушной промывкой.
Нормативы для проектирования станций улучшения качества воды приведены в СНиП 2.04.02-84.
В большинстве случаев станции водоподготовки располагают вблизи источника водоснабжения, следовательно, недалеко от НС-I (насосной станции 1-го подъема).
Наибольшее распространение в практике водоочистки имеют схемы очистных сооружений с самотечным движением воды. Вода, поданная насосами I подъема, самотеком проходит все очистные сооружения и поступает в резервуар чистой воды, из которого забирается насосами II подъема.
Определение оптимального состава реагентов, мест их ввода в обрабатываемую воду должно производиться на основании тщательного рассмотрения данных химического и технологического анализов исходной воды. Необходимо учитывать опыт использования аналогичной технологии в подобных условиях. Для предварительных проектных проработок способы обработки воды, выбор реагентов и состав сооружений станций можно принимать по данным таблицы 5.1.
Таблица 5.1
Способы обработки воды
№ п/п |
Показатели качества воды |
Способы обработки |
Рекомендуемые реагенты |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
Мутность |
Обработка коагулянтами и флокулянтами. Отстаивание, фильтрование. Обработка в гидроциклонах, микрофильтрах |
Коагулянты – сульфат алюминия, хлорид железа и другие. Флокулянты – полиакриламид, активированная кремнекислота и др. |
2 |
Цветность, повышенное содержание органических веществ |
Коагулирование, отстаивание и фильтрование. Фильтрование на контактных осветлителях, через гранулированный активированный уголь. Хлорирование, озонирование |
Коагулянты, флокулянты, активированный уголь, хлор, озон |
3 |
Низкая щелочность, ограничивающая процесс коагулирования |
Подщелачивание |
Известь, сода |
4 |
Привкусы и запахи |
Предварительное хлорирование. Хлорирование с аммонизацией. Углевание. Обработка перманганатом калия. Озонирование |
Хлор, аммиак, активированный уголь, перманганат калия, озон. |
5 |
Бактериальные загрязнения |
Хлорирование, озонирование, бактерицидное облучение |
Хлор, озон, гипохлориты натрия и кальция |
|
|||
Окончание табл. 5.1 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
Повышенное содержание планктона |
Микрофильтрация перед подачей на очистные сооружения |
Не применяется |
7 |
Повышенное содержание нитратов |
Ионный обмен при фильтровании через катионит, подщелачивание с аэрацией |
Катионит, поваренная соль или кислота, известь или сода |
8 |
Повышенная или пониженная реакция воды (рН) |
Подщелачивание или подкисление воды. Стабилизация воды |
Известь, едкий натр, серная кислота. Гексаметафосфат натрия |
9 |
Недостаток фтора в питьевой воде |
Фторирование |
Кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, кремнефтористоводородная кислота |
10 |
Избыток фтора в питьевой воде |
Обесфторивание |
Сульфат алюминия. Сорбент – активироанная окись алюминия |
11 |
Избыток железа |
Аэрация, хлорирование, коагулирование, обработка перманганатом калия, отстаивание, фильтрование, катионирование |
Хлор, известь, сульфат алюминия, перманганат калия |
12 |
Избыток катионов жесткости |
Nа-катионирование, Н-катионирование. Известкование, обработка известью и содой, фосфатное доумягчение |
Поваренная соль, кислоты серная или соляная, известь, сода, железный купорос или хлорное железо, тринатрийфосфат |
13 |
Высокое солесодержание |
Ионный обмен, дистилляция, электродиализ, гиперфильтрация, содо-известкование |
Кислоты серная или соляная, гидроксид натрия, сода, известь |
14 |
Избыток кремниевой кислоты |
Коагулирование, магнезиальное обескремнивание, ионный обмен |
Сульфат алюминия. Каустический магнезит. Высокоосновные аниониты (в цикле ионообменного обессоливания) |
15 |
Наличие сероводорода |
Хлорирование, подкисление, аэрация, коагулирование, биохимическое окисление, фильтрование |
Хлор, кислоты серная или соляная, сульфат алюминия, биогенные вещества (соединения фосфора и азота) |
16 |
Избыточный растворенный кислород |
Термическая и вакуумная деаэрация, обработка воды сульфатом натрия, связывание кислорода восстановителями |
Сернистый газ. Сульфит натрия. Тиосульфат натрия |
Предварительный выбор основных технологических сооружений станций водоочистки может быть произведен согласно таблице 5.2.
Технологическая схема и соответствующий состав очистных сооружений подбирается в зависимости от показателей качества воды в источнике, от требования потребителя, производительности станции и технико-экономических соображений, с учетом оборота промышленных вод и обработки осадка.
При выборе схемы обработки воды следует учитывать, что процессы обработки воды по реагентной схеме протекают интенсивнее, значительно эффективнее, чем по безреагентной.
Таблица 5.2