- •1 Состав природных вод.
- •1. Физико-химические основы коагулирования примесей.
- •Строение коллоидной частицы
- •Основные функции водопроводных ос
- •Смесители
- •Механические смесители
- •Камеры хлопьеобразования
- •Камеры хлопьеобразования гидравлического типа
- •Водоворотная камера хлопьеобразования
- •Контактная камера хлопьеобразования стр. 416 Сомов Перегородочная камера хлопьеобразования
- •Вихревая камера хлопьеобразования
- •Механические камеры хлопьеобразования.
- •Аэрофлокулянты – камеры хлопьеобразования барботажного типа
- •Извлечение примесей воды осаждением
- •Теоретические основы процесса осаждения
- •2. Типы отстойников и область их применения.
- •Радиальные отстойники.
- •Отстойники с малой глубиной осаждения
- •Обработка воды в слое взвешенного осадка
- •Теоретические основы работы взвешенного слоя
- •Принципы работы осветлителя.
- •Контактный осветлитель с выносным осадкоуплотнителем.
- •Осветлитель с поддонным осадкоуплотнителем
- •Обработка воды флотацией
- •Фильтрование.
- •Теоретические основы процесса.
- •Теоретические основы очистки воды фильтрованием через зернистые материалы
- •Обработка воды фильтрованием
- •Фильтрующий слой
- •4. Схема скорого открытого фильтра
- •Каркасно-засыпные фильтры
- •Расчёт и проектирование скорых фильтров
- •Промывка скорых фильтров
- •Обеззараживание воды
- •Хлорирование воды
- •Озонирование воды (разлагается при транспорте воды)
- •Обеззараживание воды уф лучами.
- •Устранение запахов, привкусов и токсичных микрозагрязнений воды.
- •Аэрирование воды
- •Обработка воды окислителями.
- •Адсорбционные методы дезодорации воды.
- •5. Удаление из воды сероводорода .
- •Основы умягчения. Классификация методов.
- •Известковый
- •Известково-содовый
- •Содово-едконатриевый
- •Бариевый метод
- •Умягчение воды с применением натрий-катионитовых фильтров
- •Установки для умягчения воды
- •Натрий-катионовые установки для умягчения подземных
- •И поверхностных вод.
- •Технология обесфторивания воды
- •3. Метод катионного обмена.
- •Удаление марганца
- •Технологическая схема подготовки питьевой воды на Юго-Западной водопроводной станции , г. Москва.
Радиальные отстойники.
Используют в системах оборотного водоснабжения и для осаждения высокомутных вод.
Расчет радиального отстойника
Задаются степенью очистки
Определяют скорость выпадения взвеси (по формуле Стокса)
Определяют площадь отстойника
- площадь вихревой
зоны отстойника
- радиус
распределительного цилиндра, который
определяется скоростью подачи воды в
отстойник
По найденной площади отстаивания находят R отстойника
Глубина отстойника
- глубина отстойника
у периферийного водосборного жёлоба
- радиус отстойника
- уклон дна отстойника
Отстойники с малой глубиной осаждения
1 и 10 – подача исходной и отвод осветлённой воды
2 - гравийная камера
3 – слой взвешенного осадка
4 – отвод осадка из осадкоуплотнителя
5 – окна для отвода избытка осадка в осадкоуплотнитель
6 – отвод осветлённой воды из осадкоуплотнителя
7 – тонкослойные модули
8 – поперечные перфорированные водосборные желоба
9 – водосборный канал
Требования к качеству воды на выходе из тонкослойного отстойника аналогичны рассматриваемым ранее.
Производительность отстойника не ограничивается.
Осаждение взвеси происходит в тонком слое воды, образованном наклонными элементами, обеспечивающими быстрое выпадение осадка и его сползание по наклонной поверхности элементов в зону хлопьеобразования и осадкоуплотнения.
Критерий Фруда (отражает влияние сил тяжести на движение жидкости) определяет стабильность потока. Поток стабилен при выполнении условий:
при
R
– размер частиц
Режим движения жидкости ламинарный.
Тонкослойные элементы выполняются из мягких или полужестких полимерных пластин, соединённых в определённую конструкцию.
Расчёт тонкослойных отстойников сводится к определению его геометрических размеров (длина, ширина, высота канала) при заданной производительности Q, начальной и конечной концентрации взвеси, скорости движения жидкости , рабочей длине зоны осаждения и объёма камеры накопления осадка.
- удельная нагрузка
в расчёте на площадь зеркала воды,
- длина тонкослойных
элементов блока
- высота тонкослойного элемента
- высота между
полками тонкослойного элемента
- гидравлическая
крупность взвеси
- угол наклона
тонкослойного элемента
- предельная
скорость в тонкослойных элементах
- коэффициент, учитывающий влияние гидродинамических условий движения потоков в отстойнике
- коэффициент
стесненного осаждения взвеси под т/с
элементами
- коэффициент
агломерации
- коэффициент,
учитывающий форму поперечного сечения
элементов тонкослойного отстойника
- коэффициент,
учитывающий стеснение потока в т/с
элементе;
,
- обобщённые расчётные коэффициенты
- коэффициент
конструкции
- коэффициент,
учитывающий объём застойных зон
отстойника
|
1 |
2,5 5,0 |
5,0 10 |
>10 |
В – ширина т/с элемента Н - высота |
|
1,25 |
1,15 |
1,05 |
1,0 |
Значение остальных величин принимаются в соответствии со СНиП
Осветление воды в поле центробежных сил
Для удаления грубодисперсных примесей в практике водоподготовки применяют гидроциклоны.
Осаждение ВВ происходит в поле центробежных сил и основано на переносе их к периферии центробежной силой, равной разности значений действующих сил жидкой и твёрдой фазы.
- эквивалентный
диаметр ВВ
- скорость движения воды на входе в аппарат
и
- плотность фаз
- расстояние от
центра аппарата до оси питающего патрубка
- центробежная сила, возникающая при разделении взвеси
Обрабатываемая вода поступает в верхнюю часть гидроциклона тангенциально и, вращаясь, движется по основному патрубку. Твёрдые частицы перемещаются к стенкам и опускаются вниз, а осветлённая вода поднимается вверх.
При больших значениях скорости и малых радиусах сила, действующая на твердые частицы во вращающемся потоке жидкости будет в десятки раз больше силы тяжести и скорость разделения смеси больше скорости их свободного осаждения.
Гидроциклоны могут быть напорными и открытыми, одно- и многоярусными.
Чем меньше диаметр гидроциклона тем больше центробежные силы в нём, тем меньше размеры частиц, отделяемых в аппарате.
Максимальный эффект разделения достигается в гидроциклоне вытянутой формы с минимальным углом конусности.
Схема гидроциклона.
1 – съёмная насадка-сгуститель
2 – конусная часть
3 – входной патрубок
4 – камера сбора осветлённой воды
5 – сливной патрубок
6 – выходной патрубок
По конструктивным особенностям гидроциклоны подразделяются на конические, цилиндрические, винтовые, турбоциклоны, мультициклоны.
Гидроциклоны рекомендуется использовать для предварительного осветления высокомутных поверхностных вод (ВВ>1500 мг/л)
Эффективность удаления взвешенных веществ 80%
Применение гидроциклонов позволяет снизить затраты на строительство и эксплуатацию очистных сооружений.
Недостатки:
Быстрый износ
Колебания эффективности очистки в зависимости от состава и количества ВВ
Выделение частиц заданного размера достигается не обязательно
