Осветлители со взвешенным осадком и флотаторы

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 30Следующая ⇒

7.2  Смесительные устройства

7.2.1 Смесительные устройства должны включать устройства ввода реагентов, обеспечивающие быстрое равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды на сооружения водоподготовки, и смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой.

7.2.2 Смесительные устройства должны обеспечивать последовательный, с необходимым разрывом времени ввод реагентов согласно 7.1.3 – 7.1.5, А.2 (см. приложение А) с учетом длительности пребывания воды в трубопроводах или каналах между устройствами ввода реагентов.

7.2.3 Устройства ввода реагентов следует выполнять в виде дырчатых трубчатых распределителей или вставок в трубопровод, создающих местные сопротивления. Распределители реагентов должны быть доступны для прочистки и промывки без прекращения процесса обработки воды. Потери напора в трубопроводе при установке трубчатого распределителя следует принимать от 0,1 до 0,2 м, при установке вставки — от 0,2 до 0,3 м.

7.2.4 Смешение реагентов с водой должно предусматриваться в смесителях гидравлического (вихревых) или механического типа (мешалках — пропеллерных, турбинных, лопастных).

При обосновании, допускается применение других типов смесителей.

7.2.5 Количество смесителей (секций) следует принимать не менее двух с возможностью отключения их в периоды интенсивного хлопьеобразования.

Не следует предусматривать резервные смесители (секции), но необходимо предусматривать обводной трубопровод в обход смесителей с размещением в нем резервных устройств ввода реагентов согласно 7.2.3.

7.2.6 Вихревые смесители следует принимать в виде конического или пирамидального вертикального диффузора:

— с углом между наклонными стенками от 30° до 45°;

— с высотой верхней части с вертикальными стенками от 1,0 до 1,5 м;

— при скорости входа воды в смеситель от 1,2 до 1,5 м/с;

— при скорости восходящего движения воды под водосборным устройством от 30 до 40 мм/с;

— при скорости движения воды в конце водосборного лотка 0,6 м/с;

— при продолжительности пребывания воды в смесителе от 1,5 до 2 мин.

7.2.7Смесители механического типа следует принимать круглыми или квадратными в плане,
с отношением высоты к ширине (диаметру) 2:1, с плоским или коническим (пирамидальным) днищем. Вместимость смесителей механического типа следует рассчитывать исходя из времени пребывания воды в них от 0,5 до 3 мин.

Смешивание воды с реагентами должно осуществляться турбинными, пропеллерными или лопаст­ными мешалками со скоростью вращения, не превышающей 80 мин^–1, — для турбинных мешалок
с максимальной линейной скоростью на конце лопасти до 5 м/с, и до 1750 мин^–1 — для пропеллерных. Привод мешалки следует размещать на площадке на высоте около 1 м выше верха камеры.

При проектировании механических смесителей следует предусматривать возможность регулирования параметров смешивания в зависимости от качества воды и ее расхода.

7.2.8 Смесители должны оборудоваться переливными и спускными трубами. Следует предусматривать возможность сокращения времени пребывания воды в смесителях в периоды интенсивного хлопьеобразования.

7.2.9 Скорость движения воды в трубопроводах или каналах от смесителей к камерам хлопье­образования и осветлителям со взвешенным осадком следует принимать уменьшающейся от 1 до 0,6 м/с. При этом время пребывания воды в них должно быть не более 1,5 мин.

7.3  Камеры хлопьеобразования

7.3.1После быстрого смешения воды с реагентами в смесителе следует медленное перемешивание в камере хлопьеобразования, вместимость которой должна обеспечить продолжительность периода флокуляции, определенную технологическими исследованиями. Тип камеры необходимо выбирать в зависимости от способа отделения взвеси на следующей стадии обработки.

7.3.2 В отстойниках следует предусматривать встроенные камеры хлопьеобразования гидравличес­кого типа. При обосновании, допускается применение камер хлопьеобразования механического типа.

7.3.3В горизонтальных отстойниках гидравлические камеры хлопьеобразования следует предусматривать вихревые или со слоем взвешенного осадка.

7.3.4 Вихревые камеры хлопьеобразования следует проектировать с наклонными стенками (угол между стенками принимается в зависимости от высоты камеры в пределах от 50° до 70°). Время пребывания воды в камере должно приниматься в пределах от 6 до 12 мин (нижний предел — для мутных вод, верхний — для цветных вод).

Скорость входа воды в камеры следует принимать от 0,7 до 1,2 м/с, скорость восходящего потока на выходе из камеры — от 4 до 5 мм/с.

Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при скорости движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с — для цветных вод.

7.3.5 Камеры хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка с вертикальными перегородками должны применяться для вод средней мутности и мутных вод. Восходящую скорость движения воды следует принимать от 0,65 до 1,6 мм/с при осветлении вод средней мутности и от 0,8 до 2,2 мм/с — при осветлении мутных вод.

При применении встроенных камер хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка расчетную скорость осаждения взвеси в отстойнике при обработке мутных вод следует принимать на 20 %, а при обработке вод средней мутности — на 15 % больше, чем значения скорости выпадения взвеси, указанные в таблице 7.2.

Таблица 7.2

Характеристика обрабатываемой воды и способ обработки

Скорость выпадения взвеси u₀, мм/с

Маломутные цветные воды, обрабатываемые коагулянтом

Воды средней мутности, обрабатываемые коагулянтом

Мутные воды, обрабатываемые:

коагулянтом

флокулянтом

Мутные воды, не обрабатываемые коагулянтом

0,35

0,45

0,5

0,2

0,08

7.3.6 Распределение воды по площади камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком необходимо предусматривать с помощью напорных дырчатых труб с отверстиями, направленными вниз под углом 45°. Расстояние между дырчатыми трубами следует принимать 2 м, от стенки камеры — 1 м.

Потери напора в дырчатых распределительных трубах следует определять согласно 7.6.10.

Скорость движения воды в начале распределительных труб следует принимать от 0,5 до 0,6 м/с, площадь отверстий — от 30 % до 40 % площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий — не менее 25 мм.

7.3.7 Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при ско­рос­ти движения воды не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с — для цветных вод. На входе воды
в отстойник следует устанавливать подвесную перегородку, погруженную на 1/4 высоты отстойника. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой должна быть не более 0,03 м/с.

7.3.8 В вертикальных отстойниках следует предусматривать гидравлическую камеру хлопьеобразования водоворотного типа, располагаемую в центре отстойника. Воду следует подавать в камеру хлопьеобразования через сопла, направленные по касательной. В нижней части камеры должны преду­сматриваться решетки с ячейками размером 0,5´0,5 м, высотой 0,8 м.

Потери напора h, м, в сопле следует определять по формуле

,                                                                              (7.3)

где z — коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый равным 1,18;

v — скорость движения воды при выходе из сопла, принимаемая от 2 до 3 м/c;

g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с².

Сопло следует располагать на расстоянии 0,2d_к от стенки камеры (d_к — диаметр камеры хлопьеобразования) на глубине 0,5 м от поверхности воды.

7.3.9 Площадь камеры хлопьеобразования водоворотного типа должна определяться из расчета времени пребывания воды в ней в течение 15–20 мин и высоты камеры, принимаемой от 3,5 до 4 м.

7.3.10При применении механических камер хлопьеобразования, оборудованных перемешивающим устройством с вертикальной или горизонтальной осью вращения, градиент скорости в камере хлопьеобразования следует принимать от 20 до 50 с^–1. Мешалки должны работать от электропривода с переменной скоростью для регулирования интенсивности перемешивания в зависимости от хода процесса хлопьеобразования. При больших объемах камеры ее необходимо разделить на несколько  последовательно работающих отделений, каждое из которых должно быть оборудовано независимым перемешивающим устройством, скорость вращения которого, при необходимости, регулируется.

Время пребывания воды следует принимать в среднем от 30 до 40 мин, скорость движения
воды — уменьшающейся по ходу движения жидкости от 0,5 до 0,1 м/с за счет сокращения числа оборотов мешалок или уменьшающейся по ходу потока площади их лопастей. Скорость вращения мешалок должна приниматься, в зависимости от качества исходной воды, в пределах от 0,3 до 0,5 м/с.

7.3.11 Над камерами хлопьеобразования вихревого и зашламленного типов необходимо предусматривать павильоны шириной не более 6 м.

7.3.12При количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную в соответствии с 7.4.2 и 7.5.2.

7.4 Вертикальные отстойники

7.4.1 Площадь зоны осаждения А_в.о, м², вертикального отстойника, без установки в нем тонко­слойных блоков, следует определять по формуле (7.4) для двух периодов:

— минимальной мутности — при минимальном зимнем расходе воды;

— наибольшей мутности — при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду.

Расчетная площадь зоны осаждения должна соответствовать наибольшему значению.

,                                                            (7.4)

где  q — расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водо­потребления, м³/ч;

v_р — расчетная скорость восходящего потока, мм/с, принимается по данным технологичес­ких изысканий; ориентировочно — не более указанных в таблице 7.2 значений скорости выпадения взвеси;

N_р — количество рабочих отстойников;

— коэффициент, учитывающий объемное использование отстойника, значение которого принимается от 1,3 до 1,5 (нижний предел — при отношении диаметра к высоте отстойника — 1, верхний — при отношении диаметра к высоте — 1,5).

7.4.2При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный.

7.4.3 При установке в зоне осаждения тонкослойных полочных или трубчатых блоков (угол наклона 60°, высота блоков от 1000 до 1500 мм) площадь зоны осаждения, м², определяется исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площади зеркала воды, занятой тонкослойными блоками, м³/(ч ∙ м²):

— от 3,0 до 3,5    — для маломутных и цветных вод;

— “ 3,6 “ 4,5     — для вод средней мутности;

— “ 4,6 “ 5,5     — для мутных вод.

Указанные удельные нагрузки могут быть скорректированы на основаниии результатов технологических исследований, выполненных на конкретной воде.

7.4.4 Зона накопления и уплотнения осадка вертикальных отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками. Угол между наклонными стенками следует принимать от 70° до 80°.

Сброс осадка должен предусматриваться без выключения отстойника. Период работы меж­ду сбросами осадка T_р, ч, следует определять по формуле

,                                                           (7.5)

где W_ос.ч — объем зоны накопления и уплотнения осадка, м³;

d  — средняя по высоте осадочной части отстойника концентрация твердой фазы в осадке, г/м³, в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами осадка принимаемая по данным таблицы 7.3;

M_осв — мутность воды, выходящей из отстойника, г/м³, принимаемая от 8 до 15 г/м³;

C_в — концентрация взвешенных веществ в воде, поступающих в отстойник, г/м³, определяемая по формуле

С_в = М + К_к Д_к + 0,25Ц + В_и,                                                  (7.6 )

здесь  М — количество взвешенных веществ в исходной воде, г/м³ (принимается равным мутности воды);

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

К_к — коэффициент, принимаемый:

0,5 — для очищенного сернокислого алюминия;

1,2 — для нефелинового коагулянта;

0,7 — для хлорного железа;

Ц — цветность исходной воды, град;

В_и — количество нерастворимых веществ в воде, вводимых с известью, г/м³, определяемое по формуле

                                                                       (7.7)

K_и — долевое содержание СаО в извести;

Д_и — доза извести по СаО, г/м³.

Период работы отстойника между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч.

7.4.5 Сбор осветленной воды в вертикальных отстойниках следует предусматривать периферийными или периферийными и радиальными желобами с отверстиями или с треугольными вырезами.

Сечение желобов следует рассчитывать на скорость движения воды от 0,5 до 0,6 м/с.

7.5  Горизонтальные отстойники

7.5.1 Горизонтальные отстойники следует проектировать с рассредоточенным по площади сбором воды. Расчет отстойников следует производить для двух периодов согласно 7.4.1.

Площадь горизонтальных отстойников в плане А_г.о, м², должна определяться по формуле

,                                                                 (7.8)

где  q — то же, что в формуле (7.4);

u₀ — скорость выпадения взвеси, мм/с, принимаемая по таблице 7.2;

a_об — коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый равным 1,3.

При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь отстойников следует определять согласно 7.4.3. Блоки, а также желоба для сбора осветленной воды следует предусматривать на всей длине отстойника.

7.5.2 Длину отстойника L, м, следует определять по формуле

,                                                                           (7.9)

где  H_ср — средняя высота зоны осаждения, принимаемая в пределах от 3 до 3,5 м, в зависимости
от высотной схемы станции;

v_ср — расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая в пределах, мм/с:

от 6  до 8     — для маломутных вод;

“ 7 “ 10     — для вод средней мутности;

“ 9 “ 12     — для мутных вод.

Ширина отстойника должна приниматься не более 6 м.

При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный.

7.5.3 Горизонтальные отстойники следует проектировать с механическим или гидравлическим удалением осадка (без выключения подачи воды в отстойник) или предусматривать в них гидравлическую систему смыва осадка с периодическим отключением подачи воды в отстойник в случае осветления мутных вод с образованием малоподвижных осадков. Для обмыва стен и днища отстойников следует предусматривать трубопровод с клапанами для присоединения шлангов.

7.5.4 Для отстойников с механизированным удалением осадка скребковыми механизмами объем зоны накопления и уплотнения осадка следует определять в зависимости от размеров скребков, сгребающих осадок в приямок.

При гидравлическом удалении или напорном смыве осадка объем зоны накопления и уплотнения осадка определяется из формулы (7.5), при продолжительности работы отстойника между чистками не менее 12 ч.

Среднюю концентрацию уплотненного осадка следует определять по таблице 7.3.

Таблица 7.3

Мутность
исходной воды, мг/дм³

Применяемые
реагенты

Средняя по высоте осадочной части отстойника
концентрация твердой фазы в осадке d, г/м³,
при интервалах между сбросами осадка, ч

24 и более

До 50 включ.

Коагулянт

12 000

15 000

Св. 50 “ 100 “

“

12 000

16 000

20 000

“ 100 ” 400 “

“

20 000

32 000

40 000

” 400 ” 1000 “

“

35 000

50 000

60 000

” 1000 ” 1500 “

“

80 000

100 000

120 000

” 1500

Флокулянт

90 000

140 000

160 000

” 1500

Без реагентов

200 000

250 000

300 000

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

7.5.5При устройстве отстойников с рециркуляцией осадка проектирование следует осуществлять с учетом особых требований на основе результатов технологических исследований, учитывающих конструктивные особенности самых мелких деталей сооружения, чтобы обеспечить достаточный контакт осадка с водой без дополнительного перемешивания и без турбулентности.

7.5.6 Для гидравлического удаления осадка следует предусматривать сборную систему из дырчатых труб, обеспечивающую удаление его за период 20–30 мин.

Дно отстойника между трубами сборной системы осадка следует принимать плоским или призматическим с углом наклона граней 45°.

Расстояние между осями труб следует принимать не более 3 м — при призматическом днище и 2 м — при плоском.

Скорость движения осадка в конце труб следует принимать не менее 1 м/с, в отверстиях —
от 1,5 до 2 м/с; диаметр отверстий — не менее 25 мм; расстояние между отверстиями — от 300 до 500 мм.

Отверстия должны располагаться в шахматном порядке вниз под углом 45° к оси трубы.

Отношение суммарной площади отверстий к площади сечения труб следует принимать от 0,5 до 0,7.

В начале трубы должно предусматриваться отверстие диаметром не менее 15 мм для выпуска воздуха.

Гидравлический расчет сборной системы осадка следует выполнять согласно 7.6.10.

7.5.7 Напорные гидравлические системы смыва осадка, включающие телескопические дырчатые трубы с насадками, насосную установку, резервуар промывной воды и емкости для сбора и уплотнения осадка перед подачей его на сооружения обезвоживания, следует проектировать для удаления из отстойников тяжелых, трудноудаляющихся осадков, образующихся при осветлении мутных и высокомутных вод.

7.5.8 Высоту отстойников следует определять как сумму высоты зоны осаждения и высоты зоны
накопления осадка с учетом размера превышения строительной высоты над расчетным уровнем воды
не менее 0,3 м.

7.5.9 Количество воды, сбрасываемой из отстойника вместе с осадком, следует определять
с учетом коэффициента разбавления, принимаемого равным:

1,5      — при гидравлическом удалении осадка;

1,2      — при механическом удалении осадка;

2–3     — при напорном смыве осадка.

При гидравлическом удалении осадка продольный уклон дна отстойника следует принимать
не менее 0,005.

7.5.10Сбор осветленной воды должен предусматриваться системой горизонтально расположенных дырчатых труб или желобов с затопленными отверстиями или треугольными водосливами, расположенными на участке 2/3 длины отстойника, считая от задней торцевой стенки, или на всю длину отстойника при оснащении его тонкослойными блоками.

Скорость движения осветленной воды в конце желобов и труб следует принимать от 0,6 до 0,8 м/с,
в отверстиях — 1 м/с.

Верх желоба с затопленными отверстиями должен быть на 10 см выше максимального уровня воды в отстойнике; заглубление трубы под уровень воды необходимо определять гидравлическим расчетом.

Отверстия в желобе следует располагать на 5–8 см выше дна желоба, в трубах — горизонтально по оси. Диаметр отверстий должен быть не менее 25 мм.

Излив воды из желобов и труб в сборный карман должен быть свободным (незатопленным).

Расстояние между осями желобов или труб должно быть не более 3 м.

7.5.11 В перекрытии отстойников следует предусматривать люки для спуска в отстойники, отверстия для отбора проб на расстоянии не более 10 м друг от друга и вентиляционные трубы с устрой­ствами для очистки воздуха.

7.6.1 Расчет осветлителей следует производить с учетом годовых колебаний качества обрабатываемой воды.

При отсутствии данных технологических исследований скорость восходящего потока в зоне
осветления  и коэффициент распределения воды между зоной осветления и зоной отделения осадка  следует принимать по таблице 7.4.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США