12 Камеры хлопьеобразования, их назначение, основные типы и принципы расчета

Камеры хлопьеобразования предназначаются для за­вершении процесса образования и укрупнения хлопьев. Это достигается плавным перемешиванием потока при небольших скоростях движения воды (во избежание разрушения хлопьев).

Скорость процесса хлопьеобразования зависит от со­става воды, мутности, щелочности и температуры, а так­же от типа и доз коагулянта, флокулянта и продолжи­тельности пребывания воды в камере. Хлопьеобразование в мутных водах протекает более интенсивно, чем в цвет­ных. В соответствии с требованиями время пребы­вания воды в камерах хлопьеобразования в зависимости от их типа составляет от 6 до 30 мин и более, при этом для цветных вод принимаются большие значения.

Камеры хлопьеобразования водоворотного типа устраивают встроенными в вертикальные отстойники. Применяются они при производительности водо­очистной станции до 5000 м³/сут. Камера хлопьеобразо­вания водоворотного типа представляет собой цилиндр, расположенный в центре вертикального отстойника. Во­да от смесителя подается в верхнюю часть камеры. Ско­рость движения воды на выходе из насадка—2...3 м/с. В нижней части камеры устраивается гаситель из деревянных щитов.

Вихревые камеры хлопьеобразования применяются в схемах с горизонтальными отстойниками, могут быть с вертикальными или наклонными стенками, угол между которыми 50...70°. Время пребывания воды в них 6...10 мни.

Для сбора воды, прошедшей камеру хлопьеобразования, в верхней ее части устанавливается периферийный желоб с затопленными отверстиями, размещенными по периметру его внутренней стенки. Если вихревая камера встраивается в горизонтальный отстойник, длина камеры принимается равной ширине отстойника.

Камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком (зашламленного типа) встраиваются в гори­зонтальные отстойники и применяются для вод средней мутности и мутных. Число камер равно числу горизонтальных отстойников, расчет их следует выполнять пос­ле расчета отстойников. Подача воды в камеру осуще­ствляется в ее нижнюю часть, распределение воды по площади камеры — с помощью дырчатых коробов или труб. Для обеспечения движения потока в вертикальном направлении в камере устанавливаются струенаправляющие перегородки. Время пребывания воды в камере должно составлять не менее 20 мин.

Перегородчатые камеры хлопьеобразования приме­няются на станциях большой производительности и мо­гут устраиваться при движении воды в горизонтальном или вертикальном направлении. В этих камерах пред­усматриваются окна с шиберами для выключения от­дельных коридоров и изменения длины пути, по которо­му движется вода в камере. Дну камер придается уклон для удаления выпадающего осадка.

13 Вертикальные отстойники, их расчет и область применения

Вертикальные отстойники принимаются на водоочистных станциях производительностью до 5000 м³/сут. Они могут быть круглыми или прямоугольными в плане, в центре отстойника предус­матривается камера хлопьеобразования водоворотного типа высотой 3,6...4,5 м. Из камеры вода поступает в нижнюю часть отстойника, а затем проходит через него снизу вверх. Для выпадения взвеси в восходящем по токе необходимо, чтобы скорость осаждения взвеси и₀ была больше скорости восходящего потока воды.

Осадок скапливается в нижней конической части от­стойника, откуда периодически удаляется по трубопро­воду диаметром 150...200 мм.

Площадь поперечного сечения зоны осаждения (м²)

F_з.о. = βq/(3,6v_pN)

где β — коэффициент, учитывающий объемное использо­вание вертикальных отстойников, принимаемый равным 1,3 при отношении диаметра к высоте отстойника 1: 1 (1,5 — при отношении диаметра к высоте 1,5: 1);

q — расчетный расход воды, м³/ч; v_p — расчетная скорость восходящего потока (мм/с), которая не должна быть больше скорости выпадения;

N — число отстойников.

Высота осадочной части отстойника Н принимается 4...5 м.

Для сбора осветленной воды в верхней части отстой­ника предусматривается либо только периферийный же­лоб, либо периферийный и радиальные желоба (при D_от>4 м

Продолжительность работы отстойника между сбро­сами осадка должна быть не менее 6 ч, а при содержа­нии взвешенных веществ более 1000 мг/л не должна превышать 24 ч:

где β — концентрация уплотненного осадка, г/м³, С — концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник, г/м³;

m — со­держание взвешенных веществ в воде, выходящей из отстойника, г/м³ (принимается в пределах 8... 15 г/м³):

С = М + КД_К+0,2Ц+ С_н,

М — содержание взвешенных веществ в исходной воде, г/м³;

К—коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия (глинозема), равный 0,5, для неочищенного глинозема— 1,2, для хлорного железа — 0,7;

Д_щ — доза коагулянта по безводному продукту, г/м³;

Ц — цветность исходной воды, град;

С_н — содержа­ние нерастворимых веществ, вводимых с известью:

С_н= (Дщ/К₁)—Д_щ (K₁ — доля СаО в извести, обычно 0,4... 0,6).

При обработке исходной воды коагулянтами и флокулянтами среднюю концентрацию твердой фазы в осад­ке следует принимать на 25% больше для маломутных цветных вод и на 15% —Для вод средней мутности.

При расчете расхода воды для сброса осадка из от­стойника следует учитывать коэффициент разбавления осадка, принимаемый равным 1,2...1,5.