1. Минимальной мутности при минимальном зимнем расходе воды

2. Наибольшей мутности при наибольшем, ей соответствующем, летнем расходе воды.

Основными расчетными параметрами осветлителей являются скорость восходящего движения воды в зоне осветления V, оп­ределяемая по результатам технологических исследований, и коэффициент распределения воды между зоной осветления и зоной отделения осадка.

Зная расчетный расход воды q, м3/ч, площадь зоны освет­ления воды определяют по формуле

А_ос=qk/3.6v

а площадь зоны отделения и уплотнения осадка находят из выражения

A_от=q(1-k)/3.6v

При размещении в зонах осветления, отделения и уплотне­ния осадка тонкослойных модулей площадь зоны осветления оп­ределяют по удельным нагрузкам, отнесенным к площади зер­кала воды, занятой тонкослойными блоками.

Высоту слоя взвешенного осадка назначают 2 ... 2,5 м, по­терю напора в нем определяют из расчета 1 . .. 2 см на 1 м его высоты, а высоту зоны осветления 2 ... 2,5 м. Угол между на­клонными стенками нижней части зоны взвешенного осадка принимают 60... 70°. Низ осадкоприемных окон или кромку осадкоотводящих труб располагают на 1...1,5 м выше пере­хода наклонных стенок зоны взвешенного осадка в вертикаль­ные. Высота стенок должна на 0,3 м превышать расчетный уровень воды в нем. Для круглых в пла­не осветлителей диаметром до 4 м устраивают только перифе­рийный желоб, а при большем диаметре добавляют радиальные: при диаметре аппарата 4 . .. 6 м — 4 ... 6 радиальных желобов, а при диаметре 6... 10 м — 6 ... 8 желобов. Объем зоны накопления и уплотнения осадка находят как и для ГО, продолжительность уплотнения принимают 2 ... 3 ч при наличии сгустителей и не менее 6 ч при их от­сутствии. Угол между наклонными стенками осадкоуплотнителя принимают 70°. Сброс осадка из осадкоуплотнителя производят периодически перфорированными трубами диаметром не менее 150 мм не более чем за 15...20 мин.

Во избежание подсоса в осадкоуплотнитель осветленной во­ды и для направленного отведения осадка в осадкоуплотнитель осадкоприемные окна и трубы перекрывают козырьками. Сбор и отведение осветленной воды из осадко­уплотнителя производят затопленными перфорированными тру­бами.

Нормальная работа осветлителя в значительной мере за­висит от параметров взвешенного слоя: оптимальные значения объемной или массовой концентрации, гидравлической круп­ности. В целях сокращения расхода воды на сброс осадка не­обходимо поддерживать высокую степень его уплотнения.

17. Технологическая схема водоподготовки с контактными осветлителями и область ее применения. Контактные осветлители: устройство и закономерности работы.

1-Исходная воды 4-Хлораторная 5-баки коагулянта 6-Вертикальный смеситель 9-Фтораторная установка 11-РЧВ

12-Отвод обработанной воды 14-микрофильтр 15-контактный осветлитель

Это одноступенчатая схема. Применяют при небольшой мутности воды, типа на севере.

Схема	Область применения схемы				Производительность станции, м3/сут
	Мутность, мг/л		Цветность, градусов
	Исходная вода	Очищенная вода	Исходная вода	Очищенная вода
Контактные осветлители	До 120	до 1,5	до 120	до 20		Любая

По экономическим соображениям ее не целесообразно применять при большой мутности воды. Среднегодовая мутность не должна превышать 10-15 мг/л. У нас в Мурманске такая станция. Также она в Питере и тд.

На водозаборных сооружениях или на станции водоподготовки необходимо предусматривать установку сеток с ячейками 0,5—2 мм. При среднемесячном содержании в воде планктона более 1000 кл/мл и продолжительности “цветения” более 1 мес в году в дополнение к сеткам на водозаборе следует предусматривать установку микрофильтров на водозаборе или на станции водоподготовки.

В технологических схемах с осветлителями со взвешенным осадком и с контактными осветлителями следует применять вертикальные смесители, обеспечивающие не только надлежа­щий и стабильный эффект смешения вводимых реагентов с во­дой, но и воздухоотделение. Для водоочистных установок с су­точной подачей до 8 тыс. м³/сут. смешение реагентов с водой целесообразно производить в трубчатых смесителях, вставках и соплах Вентури и шайбах.

Принцип действия контактных осветлителей

Обрабатываемая вода через распределительную систему, уложенную на дне сооружения вводится в нижние гравийные слои и затем фильтруется последовательно через слои загрузки, крупность зерен которых постепенно уменьшается. При этом основная масса примесей воды задерживается в нижних крупнозернистых слоях, характеризующихся большой грязеемкостью, что уменьшает темп прироста потери напора. Снижение темпа прироста потери напора и увеличение продолжительности защитного действия загрузки вследствие большой высоты слоя позволяют очищать на КО воду с содержанием взвеси, значительно превышающим обычно допустимое для скорых фильтров.

При водообработке на КО коагулянт вводят в воду непосредственно перед ее поступлением в загрузку осветлителей, процесс коагуляции происходит в ее толще. За короткий промежуток времени от момента введения коагулянта до начала фильтровании в воде могут образовываться лишь микроагрегаты коагулирующих частиц. Дальнейшая агломерация примесей происходит не в свободном объеме воды, а на зернах загрузки КО; частицы адсорбируются на поверхности зерен, образуя отложения характерной для геля нитчатой структуры.

При работе скорых фильтров есть нежелательное явление: при промывке зерна сами классифицируются по размеру (мелкие сверху, крупные снизу). Получается, что вся грязь задерживается внизу и закупоривает поры.

Чтоб такой фигни не было: придумали фильтровать воду в обратном направлении от крупых до мелких фракций.

П ридумали контактные осветлители – сооружения, позволяющие фильтровать воду в направлении убывания крупности зерен фильтрующего материала, то есть от крупных к мелким.

Оборудование:

1. Трубопровод подачи исходной воды. Исходная вода подается снизу в дренаж.

2. Трубопровод отвода фильтрата

3. Трубопровод отвода загрязненной промывной воды

4. Трубопровод подачи воды на промывку

Эти сооружения стали использовать вместо 2х ступенчатых схем, из-за их повышенной грязеемкости. Это позволяет серьезно снизить стоимость сооружений очистки. В контактных осветлителях еще используется контактная коагуляция, значит экономии реагентов-коагулянтов. Часто м. сильно повыситься качество воды, особенно такой как у нас на севере, лучше идет коагуляция.

Первый фильтрат, если его надо сбросить, сбрасывают через трубопровод 3.

Промывка(для фильтров взята)

Для промывки следует применять очищенную воду. Допускается использование неочищенной воды при ее мутности не более 10 мг/л, коли-индексе – до 1000 ед/л с предварительной обработкой воды на барабанных сетках. При этом должен быть предусмотрен разрыв струи перед подачей воды в емкость для хранения промывной воды.

Воду на промывку надо подавать насосом(15-20м напор и подача необходимая для промывки). Существует 2 критерия определения начала промывки:

1. ухудшение качества фильтрованной воды (обычно судят по повышению мутности).

2. Превышение допустимой потери напора. Когда потери напора достигают определенных параметров, фильтр выводят на промывку.

Промывку надо проводить заранее не допуская ухудшения фильтрата и потерь напора.

Операции при промывке фильтра:

1. Фильтр выводят из работы, закрывают задвижку на подающем трубопроводе исходной воды.

2. Закрывают задвижку на отводе чистого фильтрата.

3. Открываем задвижку на трубопроводе отвода загрязненной промывной воды.

4. Открываем задвижку на трубопроводе подачи промывной воды.

При подаче промывной воды фильтрующая загрузка приходит во взвешенное состояние и объем, занимаемый загрузкой увеличивается. Величина увеличения этого объема – вел-на относительного расширения загрузки. Зависит эта вел-на от загрузочного материала, обычно она от 15 до 45%. Легкие материалы расширяются больше. Тока во взвешенном состоянии зерна трутся и очищаются от грязи. Если не весь слой материала перейдет во взвешенное состояние, то качество отмывки загрузки падает. При промывке контролируют интенсивность промывки фильтров (л/с*м2). Для каждого материала есть своя интенсивность промывки, при которой будет нормальное расширение.

Через 5-7 мин плавно закрываем задвижку на трубе подачи промывной воды. Плавно все слои оседают и не перемешиваются. Закрываем задвижку отвода промывной воды. Открываем задвижку на отводе первого фильтрата. Открываем задвижку на трубе подачи исходной воды. Продолжительность сброса первого фильтрата при промывке очищенной водой 5…10 мин, неочищенной – 10…15 мин. Открываем задвижку на трубе фильтрованной воды и закрываем задвижку на трубе сброса фильтрата. Все фильтр промыли и запустили, вся операция промывки около 30мин.

Продолжительность времени м/у началами промывок – фильтроцикл.

Для сокращения расхода промывной воды применяют совместную водовоздушную промывку фильтров. Для этого для подачи воздуха кладут еще один дренаж параллельно м/у ответвлениями основного дренажа. При водовоздушной промывке операции:

1. Продувка загрузки воздухом. 1-2мин. Интенсивность подачи воздуха 15-20л/с*м²

2. Потом воду и воздух подают одновременно. 6-7мин. Интенсивность подачи воды 3-4 л/с*м2, интенсивность подачи воздуха 15-20л/с*м2.

3. Отмывка чистой водой без воздуха. 5-7мин. Интенсивность 6-8л/с*м2.

От 30 до 50% воды экономится при водовоздушной промывке. На крупных станциях водоподготовки очень существенно такое уменьшение.

От качества промывки зависит работа фильтра м/у промывками.

Отличие от скорых фильтров: конструкция дренажа. По нему идет грязная исходная вода, поэтому нельзя использовать щелевые, колпочковые и из полимербетонных плит.

Значит гравийные поддерживающие слои обязательны.

Э ти сооружения у нас очень популярны.

Чтоб не было поддерживающих слоев, их убрали, т.к. вода движется всегда в одном направлении, сделали ячейки, которые мешают фильтрующему материалу попадать в отверстия дренажа.

П олучаются ячейки, в которых лежит фильтрующий материал. Такие дренажы называются безгравийные трубчатые распределительные системы (БТРС). У нас в Мурманске есть такая фигня.

Безгравийная распределительная система. 1-водораспределительные трубы, 2-проходные отверстия, 3-поперечные перегородки, 4-боковые шторки, 5воздухораспределительная труба.

Еще отличие от скорых фильтров: отличие в фильтрующем материале. Высота фильтрующего слоя около 2м в качестве фильтрующего материала применяют тяжелые загрузки (кварцевый песок, дробленую гранитную крошку). Антрацит и керамзит не применяют, т.к. они легкие и м. легко унестись. Чем тяжелее загрузка, тем лучше, они лучше работают на высоких скоростях.

Сбор осветленной воды как и загрязненной воды осуществляется желобами полукруглой или пятиугольной формы. Такая конструкция с БТРС называется КО-1. Это было первое поколение.

П отом придумали следующую конструкцию – КО-3.

Отличия отКО-1: 1.Применяют водовоздушную промывку. Для этого еще один дренаж для воздуха.

2.Для сбора загрязненной воды делают систему низкого (горизонтального) отвода промывной воды. Низкого, т.к. глубина ее ниже, чем традиционно. Система горизонтального отвода состоит из 2х элементов: струенаправляющий выступ, чтоб уменьшить площадь сечения потока промывной воды, чтоб сохранить его транспортирующую способность. И еще сборное устройство с пескоулавливающим желобом.

Продолжительность промывки 7-8мин, интенсивность подачи воды 15-18л/с*м².

Недостатки контактных осветлителей:

1. Отсутствие в технологических схемах грязеемких сооружений (отстойники, осветлители со взвешенным осадком). Грязеемкие сооружения позволяют обрабатывать загрязненную промывную воду на 1ой ступени, значит промывную воду приходится очищать на специально построенных для этого сооружениях.

2. Низкая надежность таких схем. В обычных 2х ступенчатых схемах при резком ухудшении качества воды(типа ливни), отстойники на первой ступени задерживают основную грязь. В данной схеме такого барьера нет и поэтому контактный осветлитель м. загнуться.

На новых станциях водоподготовки такие сооружения обычно не предусматривают.

Все схемы с контактными осветлителями надо снабжать барабанными сетками и микрофильтрами. Делают специальные лазы или люки для прочистки КО на коллекторе.

Для отвода осветленной и промывной воды предусматриваем желоба. В соответствии с требованием пункта 6.111 [1] количество желобов определяем исходя из расстояния между их осями не более 2,2м.

Технологическая схема обеззараживания, осветления и обесцвечивания воды с контактными осветлителями. Область применения.