ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 0
песочные фильтры и обеззараживанием ее хлором. Однако про цесс выделения из воды взвешенных и коллоидных примесей путем простого отстаивания и фильтрования весьма продолжи телен и часто неэффективен.
Примерные скорости осаждения шарообразных частиц раз личной величины приведены в табл . 19.
а
г? К
о
1.0
0,1
0,01
0,001
0,0001
Т а б л и ц а 19. Примерные скорости осаждения |
|
|
|||
|
шарообразных |
частиц |
|
|
|
|
|
|
|
Время, |
не |
|
Взвесь |
|
Скорость |
обходимое |
|
|
|
осаждения |
для осаж |
||
|
|
|
в мм,сек |
дения на 300 |
|
|
|
|
|
мм |
|
Крупный |
песок . . . . |
100 |
3,0 |
сек |
|
Мелкий |
песок . . . . |
8 |
38,0 |
„ |
|
Мелкие частицы |
глины . |
0,154 |
33,0 мин |
||
0,00154 |
55,0 » |
||||
Самые мелкие |
частицы |
0,0000154 |
230 дней |
||
глины |
|
|
|||
В воде имеются и более мелкие частицы, которые |
невидимы |
|||||
невооруженным глазом и |
неразличимы под микроскопом; их |
|||||
можно |
рассмотреть |
только |
в |
ультрамикроскоп . |
Эти |
частицы |
совсем |
не оседают |
в воде, |
д а ж е |
при неограниченно |
долгом от |
|
стаивании. Такие частицы называются коллоидными. Коллоид ные вещества в природной воде состоят в основном из органи
ческих соединений, а из неорганических |
встречаются |
соедине |
||||||||||
ния ж е л е з а и кремнекислоты. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Органические коллоидные соединения вымываются водой из |
||||||||||||
почвы и болот и состоят из продуктов распада растительных |
и |
|||||||||||
частично животных организмов, та к называемых |
гуминовых ве |
|||||||||||
ществ. Обычно эти соединения |
окрашены |
и придают |
воде жел |
|||||||||
тизну, образуя ее цветность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д л я |
обеспечения осаждения |
взвешенных |
веществ |
в практике |
||||||||
очистки |
питьевой |
воды |
применяют коагулянты. Лучшими коагу |
|||||||||
лянтами |
являются |
соли |
многовалентных |
металлов |
алюминия |
и |
||||||
ж е л е з а : |
сернокислый |
|
алюминий |
A 1 2 ( S 0 4 ) 3 , |
сернокислое |
|||||||
Fe2(S04)3 или хлорное железо FeCU. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В С С С Р преимущественно применяют |
сернокислый |
алюми |
||||||||||
ний, называемый глиноземом. Сернокислое или хлорное |
ж е л е з о |
|||||||||||
употребляется значительно |
реже . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Сернокислый алюминий |
получают |
на |
химических |
|
з а в о д а х |
|||||||
путем обработки серной "кислотой бокситов, |
белых глин, |
каоли |
||||||||||
на и др., которые предварительно обжигают |
при высоких тем |
|||||||||||
пературах, размельчают и затем смешивают |
с серной |
кислотой. |
||||||||||
Н а ш а |
промышленность |
выпускает |
глинозем |
очищенный |
к |
|||||||
108
неочищенный. Очищенный сернокислый глинозем отличается от неочищенного тем, что нерастворимые примеси из коагулянта удаляются в процессе его приготовления, в результате чего про
дукт содержит |
не более |
1% |
нерастворимого осадка. С о д е р ж а |
||
ние окиси алюминия в нем д о л ж н о быть |
не менее 13,5%, |
а сво |
|||
бодной серной |
кислоты |
— не |
более 1 %. |
Неочищенный |
серно |
кислый глинозем должен содержать не менее 9% окиси алюми
ния, не |
более 3% |
свободной серной кислоты и |
не более |
23%' |
|||||
нерастворимых |
в воде |
примесей. |
|
|
|
|
|
||
В природной |
воде |
присутствуют |
соли |
бикарбоната |
кальция |
||||
С а ( Н С О з ) 2 и магния |
М § ( Н С О з ) г , |
которые |
обусловливают |
при |
|||||
родную |
щелочность воды. |
|
|
|
|
|
|||
При |
введении |
коагулянта в обрабатываемую |
воду |
происхо |
|||||
дит реакция взаимодействия сернокислого алюминия Ab(S04)3 или сернокислого ж е л е з а Fe(804)3 с бикарбонатами кальция и магния, в результате чего образуются гидроокиси алюминия и железа .
Суммарно-химическую реакцию в воде м е ж д у глиноземом и
солями кальция |
и магния |
м о ж н о представить |
следующим у р а в |
|||||||
нением |
|
|
|
|
|
|
|
|
- ! |
|
|
A i , ( S 0 4 ) a + |
ЗСа ( Н С 0 3 ) 2 - > 3 C a S 0 4 + 2 A l ( О Н ) 3 + |
6 С О а . |
|||||||
(сернокнс- |
(двуугле- |
|
(сернокислый |
(гидро- |
алю- |
(углекисло- |
||||
лый |
глино- |
кислый каль- |
кальций) |
окись |
|
т а ) |
||||
зем) |
ций) |
|
|
|
пиния) |
|
|
|||
Гидроокись алюминия, |
ка к |
и гидроокись |
железа, |
является |
||||||
коллоидами, |
частицы |
которых |
з а р я ж е н ы |
положительно. |
Имею |
|||||
щиеся ж е в природной |
воде в виде примесей коллоидные части |
|||||||||
цы з а р я ж е н ы отрицательно. Противоположно |
з а р я ж е н н ы е час |
|||||||||
тицы |
притягиваются друг |
к другу, вследствие |
чего |
электриче |
||||||
ские |
з а р я д ы |
снимаются, |
коллоидные частицы |
теряют |
свойство |
|||||
устойчивости |
и укрупняются в |
видимые |
частицы. Это |
явление |
||||||
называется коагуляцией коллоидов. Следовательно, коагуляция есть процесс свертывания вещества, находящегося в воде в кол лоидном состоянии, т. е. укрупнение отдельных мельчайших частиц взвеси и утяжеление их с последующим выпадением в осадок.
Коагулирование воды обеспечивает не только выпадение в осадок коллоидных частиц, обусловливающих мутность воды, но и частиц, обусловливающих ее цветность, создаваемую гуми - новыми веществами, поэтому коагулирование воды следует рас сматривать не только как процесс, результатом' которого яв ляется осветление, но и обесцвечивание воды.
109
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ |
|
|
||||
а) Состав и компоновка технологических схем |
|
|
||||
очистных сооружений водопроводов |
|
|
|
|||
Очистная станция представляет |
собой |
объединенную |
систе |
|||
му сооружений, на которых производится |
ряд последователь |
|||||
ных операций по очистке воды: |
|
|
|
|
||
1. Предварительное отстаивание в случаях, когда |
забор во |
|||||
ды производится из открытых источников, |
в которых |
содержит |
||||
ся очень большое |
количество |
взвешенных |
веществ, |
при |
этом |
|
предварительное |
отстаивание |
производится |
в радиальных |
от |
||
стойниках или открытых копанях, |
ковшах, |
каналах . |
|
|
||
|
"15 |
г- |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
— |
- |
* |
||
|
|
- |
— |
|
- |
|
|
П t |
Ja |
35 |
- |
- |
|
|
|
- |
- |
- |
||
|
|
|
|
|
- |
|
|
13 |
|
— - |
- |
||
s |
7 |
|
— * |
- |
||
6 7 |
- За |
3S |
— |
- |
||
6 7 |
||||||
|
— |
|
|
|||
s |
7 |
|
|
|
|
|
—
f
116 1
4
Rue. 59. План очистных сооружений водопровода Q = 100 тыс. м3/сутки
1 — подвод исходной воды: 2 — смесители вихревого типа; 3,а — камеры реакции: 3,6 — горизонтальные отстойники два блока по 6 шт.; 4—фильт ры скорые двухслойные; 5 — отвод обработанной воды; 6 — растворные баки коагулянта; 7 — расходные баки коагулянта; 8 — баки хранения
раствора |
коагулянта; |
9 |
— |
хлородозаторная |
первичного |
хлорирования; |
||
10 |
— цех |
подцделачивания |
воды; 11 — цех флокулнрования воды; 12 — |
|||||
ц е х |
углевания |
воды; • 13 |
— |
цех коагулирования воды; 14 — химико-бакте |
||||
риологическая |
лаборатория; |
15 — слесарно-механнческие мастерские и |
||||||
бытовые |
помещения; |
16 |
— |
хлородозаторная |
вторичного |
хлорирования |
||
2. Обработка воды растворами реагентов, для чего в составе реагентного хозяйства предусматриваются соответствующие ем
кости для приготовления |
растворов, дозирующие |
устройства и |
|||
коммуникации |
технологических |
трубопроводов. |
|
||
3. Смешение |
реагентов |
с |
обрабатываемой водой, которое |
||
производится в |
смесителе |
в течение 1—2 |
мин. |
|
|
4. Хлопьеобразование, |
происходящее |
в камере |
хлопьеобра- |
||
зования в течение 10—30 мин |
в зависимости от принятого типа |
||||
камеры . |
|
|
|
|
|
110
5. Осветление воды путем осаждения из нее основной массы взвешенных веществ в вертикальных или горизонтальных от-' стойниках, либо в осветлителях, работающих по принципу про--
пуска |
воды через взвешенный осадок. |
і |
|||
6. |
Фильтрование |
через скорые песчаные |
фильтры д л я полно |
||
го осветления |
воды |
и з а д е р ж а н и я |
бактерий. |
||
7. |
Хлорирование |
— о б е з з а р а ж и в а н и е |
воды для полного |
||
уничтожения |
бактерий хлор-газом, |
которое |
производится с по |
||
мощью хлораторных аппаратов, устанавливаемых в отдельных
помещениях. Хлор вводится |
в |
воду |
после фильтрования |
или |
|
д в а ж д ы — перед осветлением |
воды |
в отстойниках |
и |
после |
|
фильтров перед поступлением |
ее |
в резервуары чистой |
воды. |
||
8.Аммоиизация — ввод в профильтрованную воду а м м и а к а при помощи аммонизаторов при наличии в воде хлорфенольных запахов.
9.Углевание — ввод непосредственно перед фильтрами ак
тивированного |
угля д л я устранения болотных, рыбных и |
д р у |
|||
гих привкусов, |
в том |
числе и |
хлорфенольных. |
|
|
5 5? |
ч, чО |
4,29 |
ч.ао |
|
|
з . |
|
|
|||
|
|
|
|
||
- т - h |
|
|
|
|
|
Рис. 60. Высотная |
схема |
очистных |
сооружении водопровода 0 = 100 |
тыс. |
|
мъІсутки
1 — |
подвод исходной воды; 2 — смеситель вихревого типа; 3 — камера |
||||||||
хлопьеобразования |
зашламленного |
типа, |
встроенная в отстойник; 4 — |
||||||
горизонтальный |
отстойник; 5 — |
фильтр |
скорый двухслойный; 6 — резер |
||||||
вуар |
чистой |
воды; |
7 — |
подача |
промывной воды; 8 — отвод |
промывной |
|||
|
воды; |
9 |
— |
ввод |
реагентов; |
10 — |
отвод обработанной |
воды |
|
Схематичный план очистных сооружений, наиболее распро страненных на коммунальных водопроводах, приведен на рис. 59. Высотная схема этих сооружений, но без реагентного хозяйства приведена на рис. 60.
б) Реагентное хозяйство. Устройство цехов коагулирования обрабатываемой воды и дозаторов реагентов
В зависимости от производительности очистных сооруже ний в состав цеха коагулирования входит следующее оборудо
вание. |
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Н а |
сооружениях |
производительностью |
до |
1000— |
||
1200 |
м31сут |
применяют совмещенные |
растворно-расходные |
баки |
|||
коагулянта |
(не менее д в у х ) . В этих случаях растворный |
бак |
рас |
||||
полагают в верхней части расходного |
бака (рис. 61) и оборудуют |
||||||
колосниковой решеткой, п о д которой |
монтируют |
воздухоподаю- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
I I I |