9. ФИЛЬТРЫ СПЛАВАЮЩЕЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНОЙ
ЗАГРУЗКОЙ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

9.1. В настоящем разделе приводятся сведения о конструкции ирасчете крупнозернистых напорных и безнапорных фильтров с плавающейпенополистирольной загрузкой (ФПЗ), предназначенных длябезреагентного осветления поверхностных вод на технические нужды.

9.2. ФПЗ могут быть также применены для осветления иобесцвечивания поверхностных вод в реагентной схеме и для доочисткисточных вод. Наличие в воде минеральных масел, нефтепродуктов и жировс концентрацией свыше 10 мг/л, а также водорослей более 10 тыс. кл/млпрепятствует их нормальной работе.

9.3. ФПЗ могут работать как самостоятельные сооружения водноступенчатых схемах очистки, так и в качестве сооруженийпредварительного осветления воды в двухступенчатых схемах.

9.4. Для технического водоснабжения и доочистки сточных водможет применяться загрузка из свежевспененного полистирола марки ПСВ(после ее отмывки в исходной воде в течение 0,5—1 ч). Дляпитьевого водоснабжения Минздравом СССР разрешено использоватьзагрузку из вспененного полистирола той же марки после ее 10-часовойотмывки в холодной проточной воде.

ПЛАВАЮЩАЯ ЗАГРУЗКА И ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЕ

9.5. Плавающая загрузка приготовляется на местах путемвспенивания гранул полистирола марки ПСВ, выпускаемого в соответствиис ОСТ 6-05-200-83.

9.6. Вспениванию подвергаются исходные гранулы полистиролаII-IVфракций или дробленые крупные гранулы (диаметром свыше 1,5 мм).Вспенивание производится с помощью горячей воды, пара, горячеговоздуха, токов высокой частоты.

При вспенивании гранулы увеличиваются в размере в зависимости отпродолжительности и температуры вспенивания.

Техническая характеристика установок для вспенивания представлена втабл. 11, размеры получаемых после вспенивания гранул — в табл.12.

Таблица 11

П р и м е ч а н и е. Подробные данные о проектировании и изготовленииустановок могут быть получены в лаборатории охраны вод ЦНИИКИВР(277012, Кишинев, Комсомольская ул., 30).

9.7. После вспенивания гранулы пенополистирола промывают вхолодной воде (с целью предотвращения их слипания), просушиваютгорячим воздухом и транспортируют в бункер готовой продукции.

9.8. Характерные параметры гранулометрического составапенополистирольной загрузки d₁₀,d₅₀, d₈₀ иd_э в отличие от тяжелых зернистых материаловследует определять по кривой рассева, построенной не по массе, а пообъему каждой i-йфракции, % к общему объему исследуемой загрузки:

, (29)

где W_i- объем остатка i-й фракции пенополистирола на сите калибромd_i.

9.9. Необходимое количество исходного полистирола марки ПСВдля получения требуемого количества плавающей загрузки определяют поформуле

, (30)

где W_вс- объем плавающей загрузки;

-коэффициент вспенивания, определяемый по табл. 12.

Таблица 12

КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ФИЛЬТРОВ

9.10. Для технического водоснабжения рекомендуются фильтрыФПЗ-1 и ФПЗ-4, область применения которых указана в табл. 13.

9.11. В фильтре с восходящим фильтрационным потоком ФПЗ-1(черт. 30, а) исходная вода фильтруется снизу вверх черезудерживаемую в затопленном состоянии верхней системойпенополистирольную загрузку, собирается в надфильтровом пространствеи отводится в резервуар чистой воды.

Черт. 30. Фильтры с плавающей пенополистирольнойзагрузкой

а - ФПЗ-1; б - ФПЗ-4; в - ФПЗ-4н (ФПЗ-3,4-150); 1- нижняя сборно-распределительная система; 2 - отвод промывной воды;3 - подача исходной воды; 4 - пенополистирольная загрузка;5 - отвод фильтрата; 6 - уловитель пенополистирола; 7 -верхняя распределительная система; 8 - средний дренаж

9.12. Промывка пенополистирольной загрузки осуществляетсянисходящим потоком чистой воды, накопленной в надфильтровомпространстве. Загрузка при этом расширяется на 20-30 %, а накопленныев ней загрязнения уносятся в канализацию.

9.13. В фильтрах ФПЗ-4 и ФПЗ-4н с нисходящим фильтрационнымпотоком (черт. 30, б, в) используется более неоднородная загрузка.Исходная вода фильтруется в направлении убывающей крупности гранул исобирается средней дренажной системой, расположенной в толще загрузкис гранулами диаметром 0,8-1,5 мм.

9.14. Когда потери напора на фильтре достигнут заданнойвеличины (1,5-2,0 м в безнапорных фильтрах и 6-10 м - в напорных),задвижку на трубопроводе подачи исходной воды закрывают, а задвижкуна трубопроводе отвода промывной воды открывают. Промывка загрузкипроисходит так же, как в фильтрах ФПЗ-1 (исходной водой).

При концентрации взвеси в исходной воде свыше 150 мг/л рекомендуетсяпосле сбрасывания уровня воды в надфильтровом пространстве на 0,5 мподавать в него отфильтрованную воду в количестве, необходимом дляпромывки загрузки чистой водой в течение 2 мин.

9.15. В напорных фильтрах ФПЗ-4н, имеющих заводскую маркуФПЗ-3,4-150 (см. черт. 30, в), подача исходной воды и еераспределение по площади фильтра осуществляются с помощью дырчатыхтруб с отверстиями диаметром 10 мм, перекрытых сеткой с ячейкамиразмером 0,5 мм.

9.16. Для промывки средних дренажных систем предусмотреныпатрубки, смонтированные после задвижки на трубопроводе отводафильтрата.

9.17. Нижние системы фильтров ФПЗ-1 и ФПЗ-4 изготовляют изасбестоцементных дырчатых труб.

9.18. Верхние системы безнапорных фильтров изготовляют в видеперекрытия из полутруб или бетонных балок, уложенных с зазорами междуними, равными 5 мм, присыпанных слоем отмытого гравия диаметром зерен25—40 мм на толщину до 0,2 м.

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ

9.19. Основные параметры работы фильтров типа ФПЗ длятехнического водоснабжения приведены в табл. 13.

Таблица 13

П р и м е ч а н и е. Эффективность безреагентного осветления водысоставляет примерно 60-80 % и зависит от дисперсности и устойчивостивзвеси в исходной воде.

9.20. Гранулометрический состав загрузки и параметры еепромывки следует определять по табл. 14.

Таблица 14

9.21. Суммарную площадь фильтров следует определять всоответствии с указаниями СНиП 2.04.02-84.

9.22. Число фильтров на станции надлежит назначать с учетомтого, чтобы при выключении одного фильтра (или секции) на промывкускорости фильтрования увеличивались не более чем на 15-20 %.

9.23. Общую высоту фильтра Н_ф,м, определяют по формуле

Н_ф = DН + Н_о+ D_к+ Н_з (1 + а_з) + Н_ав , (31)

где DH —превышение стенки корпуса фильтра над максимальным уровнем воды внем, равное 0,2 м;

Н_о — высота слоя воды в надфильтровом пространстве,м;

D_к — диаметр коллекторанижней сборно-распределительной системы, м;

Н_з, а_з — соответственно толщина слоязагрузки в плотном состоянии и величина его относительного расширенияпри промывке, м;

Н_ав³ 0,2 м —расстояние между нижней границей расширенного слоя загрузки иколлектором нижней дренажной системы.

9.24. Нижнюю сборно-распределительную систему (НСРС) фильтровпроектируют в виде центрального или бокового коллектора сответвлением из перфорированных пластмассовых или асбестоцементныхтруб, имеющих круглые отверстия d_о= 10 мм, направленные вниз под углом 45° к вертикальнойплоскости, проходящей через оси трубы, либо из бетонных илиполимерных блоков размерами в плане 0,6´0,6м и с углом наклона рабочей плоскости 30°. Блоки укладывают налотки переменного сечения.

9.25. Диаметр коллектора НСРС следует определять исходя изскорости воды при промывке, равной 1,5—2,2 м/с.

9.26. Суммарную площадь отверстий w_о,м, в ответвлениях НСРС определяют в зависимости от условий промывки.

При постоянном уровне воды в надфильтровом пространстве во времяпромывки площадь отверстий определяют по формуле

; (32)

при переменном уровне в общем надфильтровом пространстве фильтровФПЗ-1 — по формуле

, (33)

гдеW_пр — интенсивностьпромывки, л/(с×м²);

f_o — площадь одной секциифильтра, м;

m — коэффициент расхода вотверстиях, принимаемый равным 0,6;

h₁ — напор воды над осьюколлектора в начале промывки, м;

N_c — число секцийфильтров;

t_пр— продолжительность промывки, мин;

h₂— напор воды над осью коллектора в конце промывки с учетомпотерь напора в загрузке и нижней сборной системе, м.

9.27. Длину дырчатых труб ответвлений l_т назначаютконструктивно в зависимости от места расположения сборногоколлектора, его диаметра, способа присоединения к нему труб иразмеров фильтра в плане.

Число труб принимают, исходя из максимального расстояния между ними вплане, равного 0,5 м.

9.28. Диаметр дырчатых труб определяют по удельному промывномурасходу и скорости движения воды в них, принимаемой 1,5—2,5м/с.

9.29. После предварительного расчета, приняв значениекоэффициента неравномерности расходов 0,90—0,95, по черт. 31уточняют длину и диаметр дырчатых труб, а также определяют диаметр ичисло отверстий в них.

Черт. 31. Номограммы для расчета нижнейсборно-распределительной системы (НСРС)

d - диаметр дырчатыхтруб, мм; l_т - длина дырчатых труб, м; n_т- число отверстий в трубе; d_о -диаметр отверстий, мм; К_о - коэффициент неравномерностирасходов

9.30. Средняя дренажная система (СДС) в фильтрах ФПЗ-4 служитдля забора очищенной воды из толщи зернистого слоя и состоит изсборного коллектора и дренажных кассет (черт. 32).

Черт. 32. Конструкция среднего дренажа ФПЗ-4(ФПЗ-4н)

1 - труба; 2 - фланец; 3 - решетка с дырчатой (d_o- 5-6 мм) или щелевой перфорацией (4´160мм); 4 - боковые стенки; 5 - гранулыполистирола (три слоя 6-8, 3-5 и 1-2 мм); 6 - сетка; 7 - заглушка

Требуемую площадь поперечного сечения трубы средней дренажной системыF_ср.др,м², определяют по формуле

, (34)

гдеn_н.р- скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

l- расстояние между осями труб, принимаемое 1,0-1,5 м;

L_др- длина дренажной трубы, м ;

n₂- скорость движения воды в дренажной трубе, равная 1 м/с.

9.31. Ширину водоприемной поверхности дренажной трубы В_ср.др,м, определяют по формуле

, (35)

где m_п- скважность водоприемной поверхности, принимаемая равной 20 % ееплощади;

h_др - напорводы, м, над водоприемной поверхностью среднего дренажа в началефильтроцикла, определяемый по формуле

h_др= Н_ср.др -h_в.с- h_з, (36)

где Н_ср.др - расстояние отмаксимального уровня воды до среднего дренажа;

h_в.с- потери напора в верхней системе с учетом ее возможного частичногозаиления к концу фильтроцикла (h_в.с= 0,5 м);

h_з- потери напора в загрузке к концу фильтроцикла.

9.32. Верхняя сборно-распределительная система (ВСРС) служитдля предотвращения всплытия полистирола в надфильтровое пространствои равномерного распределения воды по площади фильтра. Она выполняетсяв виде решеток или гидрозатвора из полимерных полутруб, присыпанныхслоем гравия толщиной 0,2 м и диаметром зерен 20—30 мм. Вотдельных случаях можно устраивать монолитное перекрытие сфильтрующими труб чатыми гильзами или кассетами.

Для обеспечения равномерного распределения воды на площади фильтра впериод его промывки потери напора в ВСРС должны быть не менее 0,2 м.

9.33. Элементы ВСРС должны быть изготовлены изантикоррозионных материалов и рассчитаны на выталкивающее давление засчет силы Архимеда с учетом веса загрузки и напора над загрузкой.

10. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫСОКОМУТНЫХ ВОД
СПЛАВУЧИМ ВОДОЗАБОРОМ-ОСВЕТЛИТЕЛЕМ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬПРИМЕНЕНИЯ

10.1. Сооружения предназначаются для осветления высокомутныхвод поверхностных источников с содержанием взвеси от 1500 до 20000мг/л. Цветность обрабатываемой воды — до 120 град.

При содержании взвешенных веществ свыше 20 тыс. мг/лпроизводительность плавучего осветлителя следует уменьшать до 30 %.

10.2. Рассматриваемый комплекс сооружений рекомендуетсяприменять при производительности ориентировочно до 100 тыс. м³/сут.Допустимая производительность сооружений проверяется расчетом всоответствии с указаниями п. 10.8 в зависимости от условийводозабора.

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
И ИХОСОБЕННОСТИ

10.3. Сооружения (черт. 33) состоят из плавучего осветлителя,плавучей насосной станции и береговых сооружений, включающихтонкослойные осветлители (системы АзНИИВП-2) и скорые фильтры, атакже другие элементы, обычно входящие в состав водоочистныхсооружений, такие как реагентное хозяйство, хлораторные, резервуарычистой воды, насосные установки (второго подъема и для промывкифильтров), лабораторные помещения, мастерские и т. п.

Черт. 33. Сооружения для очистки высокомутных вод
с плавучим водозабором-осветлителем

1 - плавучий водозабор-осветлитель; 2 - плавучаянасосная станция; 3 - трубопровод с шарнирным соединением; 4 - подачапервичного хлора и реагентов; 5 - вихревой смеситель; 6 -тонкослойный осветлитель системы АзНИИВП-2; 7 - скорый фильтр; 8 -вторичное хлорирование; 9 - резервуар чистой воды; 10 - трубопроводдля подачи чистой воды для промывки фильтров; 11 - трубопровод дляудаления осадка из тонкослойного осветлителя и скорого фильтра

10.4. В настоящем Пособии рассматриваются вопросыпроектирования только специфических сооружений, предназначенных дляосветления высокомутных вод. Проектирование остальных сооруженийследует производить на общих основаниях.

10.5. Водозаборное сооружение позволяет выделить из водызначительную часть взвеси (до 30-50 %), в основном крупные еефракции, что облегчает условия работы береговых сооружений дляосветления воды и для обработки сбросных вод и осадков. Благодарямалой скорости входа воды в водозаборное сооружение удается избежатьпопадания в него рыбы.

В отличие от применяемой в настоящее время схемы очистки воды срадиальными отстойниками, оборудованными скребками, в данной схеменет сооружений с движущимися частями, что упрощает их устройство иэксплуатацию.

10.6. Несмотря на высокую эффективность выделения взвеси вводозаборе-осветлителе, на береговые сооружения может поступать водасо значительным содержанием взвеси (5—10 тыс. мг/л и более). Всвязи с этим было разработано специальное сооружение - тонкослойныйосветлитель системы АзНИИВП-2, способный воспринимать указанныенагрузки и обеспечивать достаточно высокий эффект очистки воды. Дляполной очистки должны быть использованы фильтры, имеющие грязеемкуюзагрузку, выполненную из таких фильтрующих материалов, как дробленыецеолиты, керамзит, гранодиорит и т. п.

ПЛАВУЧИЙ ВОДОЗАБОР-ОСВЕТЛИТЕЛЬ

10.7. Плавучий водозабор-осветлитель (черт. 34) представляетсобой прямоугольную в плане емкость без донной осадочной части,оборудованную наклонными тонкослойными элементами в виде пакетатрубок или пластин (полок).

Черт. 34. Плавучий водозабор-осветлитель

1 - обойма тонкослойных элементов; 2 - ячеистаярешетка; 3 - тон­ко­слойные элементы; 4 - шарнирноесоединительное устройство; 5 - плавучая насосная станция; 6 - гибкоесоединительное устройство; 7 - кар­ман сбора осветленной воды; 8- желоба для сбора осветленной воды; 9 - понтон

В донной части осветлителя к кромкам тонкослойных каналов прикрепленывертикальные поперечные и продольные перегородки, образующие ячеистыеблоки (решетки). Плавучий осветлитель снабжен желобами для сбораосветленной воды, из которых она поступает в сборный карман,соединенный с помощью гибкой трубы или шарнирного устройства совсасывающими линиями плавучей насосной станции. Тонкослойныйводозабор-осветлитель удерживается на плаву благодаря понтону.

10.8. Предельно допустимая производительность плавучегоосветлителя определяется исходя из следующего соотношения,отвечающего действующим правилам охраны поверхностных вод отзагрязнения сточными водами:

£ 5 % , (37)

при этом

, (38)

где С_з- концентрация взвеси в водоисточнике после водозабора, г/м³;

С_о - концентрация взвеси в водоисточнике, г/м³;

Q_o - расход воды в водоисточнике, м³/с;

С_осв - концентрация взвеси в воде, забираемой водозабором,г/м³;

Q_осв - количество воды,забираемой из водоисточника, м³/с.

Для расчетов величину С_осв следует принимать равной 30-50% С_о. Концентрации следует выражать в г/м³, арасходы - в м³/с.

10.9. Площадь плавучего осветлителя F,м², следует определять по формуле

, (39)

где b - коэффициент, учитывающийтолщину тонкослойных элементов; b= 1,1-1,4 в зависимости от толщины стеноктонкослойных каналов;

Q - производительность плавучегоосветлителя, м³/ч;

a - угол наклона тонкослойныхканалов, 45—60^о;

n_кр- критическая скорость движения потока в наклонных каналах, мм/с:

n_кр= k u_o, (40)

гдеk - коэффициент, равный 40-60;

u_o - скорость выпадения взвеси,принимаемая 0,12-0,15 мм/с (в соответствии со СНиП 2.04.02-84).

10.10. При расчете тонкослойных элементов следует исходить изусловий:

принимается равным 15-20;

Re = £ 500 , (41)

где l,Н - соответственно длина и высота наклонных элементов, мм;

Re - число Рейнольдса;

n - кинематическая вязкость воды,зависящая от ее температуры,мм²/с.

Высоту Н следует принимать равной 4-10 мм (предпочтительно 6-8 мм).

10.11. Устанавливаемая в нижней части водозабора-осветлителякрупноячеистая решетка имеет прозоры 30´30см и высоту 25—30 см.

Решетка предохраняет тонкослойные каналы и выравнивает поток водыперед входом в них. Расстояние от низа решетки до дна водоема в местеводозабора должно быть не менее 120 см.

10.12. Сбор осветленной воды целесообразно осуществлятьпосредством желобов с треугольными водосливами с углом a= 90^о. Расстояние между осями желобов l_ж= 2,5-3,0 м. Поперечное сечение одного желоба F_ж,м², следует определять по формуле

, (42)

где Q- расход воды, подаваемой плавучим водозабором-осветлителем, м³/с;

n_ж- число желобов;

n_ж - скорость движенияводы на выходе из желобов, равная 0,5-0,6 м/с.

Для водозаборов малой производительности (до 10-15 тыс. м³/сут)сбор осветленной воды может осуществляться периферийными илирадиальными желобами. Для равномерного сбора воды желобами расстояниемежду верхом тонкослойных элементов и низом треугольных вырезовводосливов в желобах должно быть равным 35-50 см.

10.13. Разность отметок уровней воды в водоисточнике и всборном кармане составляет 5—10 см.

10.14. Конструкция понтона плавучего водозабора-отстойникадолжна обеспечивать устойчивость сооружения. При расчете понтонаследует учитывать гидроморфологический режим потока, волновыеколебания и т.п.

ТОНКОСЛОЙНЫЙ ОСВЕТЛИТЕЛЬ СИСТЕМЫ АзНИИВП-2

10.15. Тонкослойный осветлитель системы АзНИИВП-2 (черт. 35)представляет собой прямоугольный или круглый в плане резервуар сбоковым подводящим патрубком-диффузором, зоной хлопьеобразования,зоной осветления, содержащей пакеты плоских наклонных параллельныхпластин или трубчатых элементов, установленных под углом 45—60°к горизонтали, желобами для рассредоточенного отвода осветленнойводы.

В зоне хлопьеобразования установлена решетка из стандартных уголков свертикальными направляющими пластинками, перпендикулярными осивходного потока. Уголковые элементы расположены на равном расстоянииодин от другого по всему сечению зоны.

Для сбора осадка предназначена осадочная часть резервуара, из которойосадок отводят в водосток или систему обработки осадка.

Осадочная часть оборудуется напорным трубопроводом с наклонныминасадками для непрерывного или периодического размыва шлама восадочной части осветлителя.

Особенность диффузорного подвода воды состоит в том, что часть взвесииз поступающей воды сразу выпадает в осадок и лишь оставшаяся взвесьвыделяется в зоне осветления. Благодаря этому сооружение можетработать при больших грязевых нагрузках.

Черт. 35. Тонкослойный осветлитель системыАзНИИВП-2

1 - диффузор для подвода обрабатываемой воды; 2 -корпус; 3 - уголковая решетка; 4 - тонкослойные элементы; 5 - желобдля сбора осветленной воды; 6 - осадочная часть; 7 - патрубок дляотвода осадка; 8 - трубчатая напорная система для гидросмыва осадка

10.16. Площадь осветлителя следует определять исходя изудельной нагрузки 8-12 м³/ч на 1 м² рабочейплощади.

10.17. Общая высота осветлителя является суммой высототдельных элементов, показанных на черт. 35. Обычно она равна 5—6м.

10.18. Нижняя часть осветлителя имеет наклонные стенки подуглом до 45° к горизонтали. Для осветлителей площадью свыше 20 м²целесообразно предусматривать угол наклона стенок 15—20°,но при этом следует проектировать напорную систему гидравлическогосмыва осадка.

10.19. Высота конической части H₁,м, определяется по формуле

Н₁ = tga_к (В -d₁), (43)

где a— угол наклона стенки к горизонтальной плоскости, град;

В — ширина осветлителя, м;

d_й— диаметр сбросной трубы, м.

Высота от конической части до оси диффузора H₂,м, равна:

Н₂³ 0,5tg a_д В + , (44)

где a_д- угол раскрытия диффузора, равный 8-14^о ;

D_o - диаметр выходного участкадиффузора, м.

10.20. Диаметр подводящего трубопровода dк диффузору следует определять при скорости потока в нем, равной 1,2м/с. Расстояние между диффузорами 2,5-3 м. Длина диффузора lопределяется отношением =4-6. Диаметр выходного участка диффузора D_o,м, следует определять по формуле

D_o= d + 2l₁tg a_д. (45)

10.21. Высота от оси диффузора до уголковой решетки H_з,м, равна:

, (46)

гдеk₁ —коэффициент, равный 0,07—0,15.

10.22. Высота уголковой решетки Н₄, м, определяетсяпо формуле

Н₄ = 0,56 k₂D_o + 0,71 Î, (47)

гдеk₂ — коэффициент, равный 1,2—1,5;

Î - конструктивный размеруголков - 100—200 мм.

Расстояние между кромками уголков определяют по формуле

Î. (48)

10.23. Расчетно-конструктивные параметры тонкослойных каналови систему отводящих желобов следует определять из условий,приведенных выше для плавучего отстойника. Скорость выпадения взвесипри этом следует принимать 0,5—0,6 мм/с, а значениекоэффициента k в формуле (40) равным 5-8.

Общая потеря напора в осветлителе системы АзНИИВП-2 составляет 20-25см.

10.24. Сброс осадка следует предусматривать без выключенияосветлителя. Период работы между сбросами осадка и среднююконцентрацию уплотненного осадка следует определять в соответствии соСНиП 2.04.02-84.

11. УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХВОД МЕТОДОМ ВОДОВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ¹

¹ Следует применять в экспериментальном порядке.

СУЩНОСТЬ МЕТОДА ИОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

11.1. Метод водовоздушного фильтрования относится кбезреагентным методам обезжелезивания подземных вод, при которыхокисление железа, находящегося в бикарбонатной форме, происходит спомощью кислорода воздуха.

11.2. При применении данного метода водовоздушную смесьфильтруют на напорной установке через незатопленную зернистуюзагрузку.

Одновременно с обезжелезиванием воды происходит удаление растворенныхв ней газов (углекислого, сероводорода и др.).

11.3. Целесообразность использования данного методаустанавливают на основании данных, полученных в результате пробногообезжелезивания, проведенного непосредственно у источникаводоснабжения (см. пп. 11.18— 11.20).

Для предварительного выбора метода качество исходной воды должносоответствовать следующим показателям: содержание бикарбонатногожелеза (общего) - не более 5 мг/л, в том числе двухвалентного - неменее 80 %; углекислого газа - не более 80 мг/л, сероводорода неболее 3 мг/л; рН - не менее 6,5; щелочность свыше 1 + ,мг-экв/л; перманганатная окисляемость не более (0,15Fe²⁺ + 5) мг/л О₂.

11.4. Применение настоящей технологии целесообразно главнымобразом для небольших установок производительностью до 2-3 тыс.м/сут, большей производительностью — при наличиитехнико-экономических обоснований.

11.5. Особенностями метода являются высокая грязеемкостьфильтрующей загрузки и отсутствие обратной промывки, а такжевозможность использования для загрузки различных материалов. При этомпродолжительность фильтроцикла составляет несколько месяцев и зависитот содержания железа в исходной воде, скорости фильтрования ипараметров загрузки.

В качестве фильтрующей загрузки могут использоваться кварцевый песок,дробленый керамзит, кирпич, антрацит, гравий и др.

В хозяйственно-питьевом водоснабжении на применяемую фильтрующуюзагрузку необходимо иметь разрешение Минздрава союзной республики.

Время зарядки фильтрующей загрузки незначительно и составляет 1—10ч, после чего обеспечивается стабильная работа установки в течениевсего фильтроцикла.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ

11.6. В состав установки входят напорные фильтры, компрессорыили воздуходувные агрегаты, а также необходимыеподсобно-вспомогательные помещения в соответствии с действующиминормативами.

11.7. Процесс обезжелезивания осуществляется по следующейсхеме (см. черт. 36):

исходная вода от скважин подается в смеситель с разбрызгивателем,находящийся в верхней части напорного фильтра, туда же подаетсясжатый воздух от компрессоров или воздуходувные агрегаты;

в смесителе вода перемешивается с воздухом, равномерно распределяясьпо поверхности фильтрующей загрузки, затем фильтруется.

После фильтрования вода отводится к потребителям, а воздухсбрасывается в атмосферу.

Черт. 36. Принципиальная схема обезжелезиванияводы методом
водовоздушного фильтрования

1 - скважина; 2 - сброс воздуха; 3 - напорныйфильтр; 4 - компрессор; 5 - подача воды потребителю

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СООРУЖЕНИЙ
И ИХКОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

11.8. Площадь фильтров F, м²,определяют по формуле

, (49)

где Q -производительность установки, м³/сут;

Т - продолжительность работы установки, принимаемая не более 22 ч сучетом указаний п. 11.17;

n - принятая скорость фильтрования,м/ч.

Скорость фильтрования принимают 6-20 м/ч с учетом содержания железа висходной воде и продолжительности фильтроцикла в соответствии сномограммой (черт. 37).

Черт. 37. Номограмма зависимостипродолжительности фильтроцикла от исходного содержания железа искорости фильтрования

11.9. Число фильтров должно быть не менее двух. Один фильтрдопускается для установок производительностью до 1000 м³/сут.

11.10. Для климатических районов с расчетной зимнейтемпературой воздуха не ниже минус 30 °С допускается размещениефильтров вне здания.

11.11. Конструктивно фильтр состоит из металлического корпуса,в верхней части которого расположены смеситель и разбрызгивающееустройство, в нижней части — решетка для поддержания загрузки внезатопленном состоянии; под решеткой установлен поплавковыйстабилизатор уровня воды. Из нижней части корпуса фильтра выведеныводоотводящий и воздухоотводящий трубопроводы.

П р и м е ч а н и е. Чертежи фильтра и стабилизатора уровняразработаны ЦНИИЭП инженерного оборудования.

Для разбрызгивания воды могут применяться оросители пенныедрен-черные ОПД-З и ОПД-3,5.

11.12. Высота фильтрующей загрузки принимается равной 1,6 м.Допускается увеличение высоты загрузки до 2 м исходя изконструктивных возможностей фильтров.

11.13. Гранулометрический состав загрузки принимается с учетомсодержания железа в исходной воде и принятой скорости фильтрования(по черт. 38).

Для увеличения грязеемкости загрузка принимается с убывающейкрупностью фракций (в направлении сверху вниз). При этомрекомендуется разделять общую высоту загрузки на 3-4 слоя различнойкрупности.

Черт. 38. Номограмма для определенияэквивалентного диаметра
зерен загрузки

Fе_общ- исходное содержание железа в воде; Н - ордината поля центров повысоте слоя загрузки; n - шкаласкорости фильтрования; d_э -шкала эквивалентного диаметра зерен загрузки

На черт. 38 приведен пример определения оптимальной крупностизагрузки d_э для слоя толщиной1,0 м при исходном содержании железа в воде 4 мг/л, скоростифильтрования 8 м/ч; d_э составил2,9 мм.

11.14. Производительность компрессоров или воздуходувныхагрегатов определяется из необходимости обеспечения отношенияколичества подаваемого воздуха к количеству обрабатываемой воды 3 :1, а необходимый напор рассчитывается исходя из необходимого давленияводы после фильтров в зависимости от принятой схемы водоснабженияобъекта (с одним подъемом, с двумя подъемами, с резервуарами,водонапорной башней и т. д.).

11.15. В составе установки необходимо предусматривать одинрезервный компрессор (воздуходувный агрегат).

11.16. Фильтры следует выключать на регенерацию при достижениипредельной потери напора 10-12 м. Регенерацию фильтрующей загрузкиследует производить 10%-ным раствором соляной кислоты в течение 24 чс последующей промывкой водой. Вместо регенерации допускается заменаотработанной загрузки новым фильтрующим материалом.

11.17. При круглосуточной эксплуатации установок необходимочерез каждые 22 ч производить продувку фильтров воздухом в течение 2ч, на этот период подача воды прекращается.

Перед пуском фильтра в эксплуатацию производится обеззараживаниезагрузки хлорной известью (хлорной водой) при концентрации хлора 50мг/л и времени контакта 24 ч. Затем следует промывка фильтра водой.

МЕТОДИКА ПРОБНОГО ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ

11.18. Пробное обезжелезивание методом водовоздушногофильтрования производится с целью определения возможности очисткиводы данного качества и основных технологических параметров работыустановки (скорости фильтрования, гранулометрического состава, высотыи материала загрузки, времени фильтроцикла и степени удаления газов).Все работы выполняются на действующей скважине.

11.19. Пробное обезжелезивание осуществляют следующим образом:на основании предварительных анализов исходной воды в зависимости отсодержания железа по номограммам (см. черт. 37 и 38) определяютгранулометрический состав загрузки и задают скорость фильтрования;

в качестве загрузки берут материалы, которые недефицитны для даннойместности и разрешены к использованию в водоочистных сооруженияхсанитарными органами.

Исследования производят на модели фильтра диаметром 100—200 мми высотой 2—2,5 м. Модель должна быть оборудована компрессором,разбрызгивающим устройством и измерительными приборами. В неезагружают фильтрующий материал общей высотой 140 см с расчетнымгранулометрическим составом (черт. 39).

Черт. 39. Экспериментальная установка дляобезжелезивания воды

1 - корпус фильтра; 2 - зернистая загрузка; 3 -трубопровод для подачи воды; 4 - расходомер; 5 - манометры; 6 -разбрызгиватель; 7 - трубопровод для подачи воздуха; 8 - ротаметр; 9- трехходовой кран; 10 - компрессор; 11 - пробоотборники; 12 - мерныйбак; 13 - трубопровод для сброса фильтрата; 14 - трубопровод дляотвода фильтрата; 15 - поддерживающая сетка; 16 - воздухоотвод

В корпусе фильтра размещены разбрызгиватель, зернистая загрузка,которую поддерживает сетка. Воздуховод расположен в нижней частикорпуса. В корпусе и на трубопроводах установлены манометры дляизмерения давления воды и воздуха. Количество воздуха, подаваемогокомпрессором, регулируется трехходовым краном и измеряетсяротаметром. Для отбора проб воды и измерения давления по высотезагрузки в корпусе установлены пробоотборники. Расход водыопределяется мерным баком, а общее количество воды, прошедшей черезустановку за весь период работы, фиксируется расходомером. Фильтратиз водомерного бака по трубопроводу сбрасывают в канализацию.

11.20. После монтажа и наладки установки производят ее пуск.Первая порция фильтрата в течение 10-15 мин сбрасывается, затемотбирается проба на химический анализ. Последующие пробы отбираютчерез каждые 1-2 ч. Когда режим работы установки стабилизируется,пробу можно брать через 4-6 ч, каждый раз фиксируя расход воды,скорость фильтрования, соотношение «вода—воздух»,показание манометров. Полученные результаты анализов и другиепоказатели заносят в журнал наблюдений.

12. ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ СЕРОВОДОРОДА

12.1. Для очистки воды от сероводорода разработаныаэрационный, химический и биохимический методы.

АЭРАЦИОННЫЙ МЕТОД

12.2. Аэрационный метод удаления сероводорода допускаетсяприменять при содержании сероводорода до 3 мг/л и производительностиустановки до500м³/сут.

Удаление сероводорода аэрацией следует осуществлять в дегазаторах сдеревянной хордовой насадкой (градирнях) .

Технологические параметры работы дегазаторов определяют расчетом.

Для предварительной оценки следует принимать нагрузку равной 30м³/(м²×ч)на градирню, расход воздуха - 30 м³ на 1 м³,высоту слоя насадки - 3 м.

Эффективность удаления сероводорода при аэрации воды в дегазаторах Эзависит от ее рН и не превышает значений, указанных в табл. 15.

Таблица 15

12.3. Дегазаторы следует располагать на открытом воздухе или впомещении. Сероводород токсичен, при концентрации смеси сероводородас воздухом 4,3-46 % взрывоопасен, поэтому помещения дегазаторовследует оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией с 12-кратнымобменом воздуха.

ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

12.4. Химический метод очистки воды от сероводорода следуетприменять при содержании сероводорода до 10 мг/л. Метод основан нареагентном окислении сероводорода, коагуляции и фильтровании черезскорые фильтры.

12.5. Для окисления сероводорода применяют хлор илихлорсодержащие окислители, озон, перманганат калия, а такжеэлектрохимический метод.

Дозы окислителей и преобладающие продукты реакции приведены в табл.16.

Таблица 16

При определении общего расхода реагентов-окислителей для обработкиводы необходимо учитывать их потребление также другими (кромесероводорода) окисляющимися соединениями, которые находятся в воде.

12.6. Распределители и смесители реагентов с водой следуетприменять закрытого типа (см. разд. 1). Фильтры необходимопроектировать с водовоздушной промывкой, принимая дозу коагулянта наосновании опытных определений. Ориентировочно она может быть принята25—30 мг/л по безводному сернокислому алюминию.

БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД¹

¹Следует применять в экспериментальном порядке.

12.7. Метод очистки воды от сероводорода в реакторебиохимического окисления основан на использовании главным образомтионовых бактерий Thiobacillus thioparus.

12.8. В реакторе биохимического окисления исходная водапропускается снизу вверх через затопленную зернистую загрузку ибарботируется воздухом, в результате через 1—3 недели назагрузке развиваются микроорганизмы, окисляющие сероводород до серы исульфатов. Увеличение продолжительности и интенсивности аэрации ведетк снижению в составе продуктов реакции содержания серы и увеличениюконцентрации сульфатов.

В состав очистной установки входят (черт. 40): реактор биохимическогоокисления; воздуходувные агрегаты фильтрами для очистки воздуха,подаваемого в реактор биохимического окисления; бачок дляприготовления раствора биогенного компонента — триполифосфатанатрия; скорые фильтры. Реакторы располагают вне здания,предусматривая специальные мероприятия против замерзания, а такжепротив загазованности колодцев и коллекторов.

Черт. 40. Сооружения для удаления марганца изводы
биохимическим методом

1 - реактор биохимического окисления; 2 - бачокдля приготовления раствора триполифосфата натрия; 3 - скорый фильтр;4 - воздуходувные агрегаты с фильтрами для очистки воздуха

12.9. Метод следует применять при температуре воды 6-30 °С,общем содержании сероводорода до 50 мг/л, железа двухвалентного - до0,3 мг/л, рН исходной воды - 7-9. Эффективность очистки воды отсероводорода после ее обработки в реакторах и фильтрах составляет95-99%.

12.10. В случае очистки от сероводорода подземных илидренажных вод, мутность которых превышает 15 мг/л, перед реакторомбиохимического окисления необходимо устраивать сооружения дляосветления воды с целью предотвращения засорения распределительнойсистемы и зернистой загрузки реактора.

12.11. Необходимость фильтрования воды, прошедшей черезреактор биохимического окисления, выясняется в результатетехнологических изысканий. Фильтрование предусматривается, еслимутность воды, предназначенной для питьевых целей, после реакторабиохимического окисления превышает 1,5 мг/л. Фильтры следуетприменять с загрузкой крупностью 0,7—1,6 мм и высотой слоя1,5—2 м. Проектирование фильтров надлежит осуществлять всоответствии со СНиП 2.04.02-84.

12.12. В тех случаях, когда фильтрование без коагуляции необеспечивает очистку воды от активного ила, образующегося в реакторебиохимического окисления, перед фильтрами воду следует обрабатыватькоагулянтом. После фильтров надлежит предусматривать хлорированиеводы дозой, равной 2—3 мг/л. Промывка фильтров —водовоздушная.

12.13. Промывные воды фильтров после обработки их коагулянтомили флокулянтом и отстаивания целесообразно возвращать в реакторбиохимического окисления. Продолжительность отстаивания воды —не менее 5 ч. Промывные воды могут содержать гидроксид алюминия (илижелеза), активный ил и коллоидную серу. Промывные воды не содержатвеществ, которые препятствовали бы сбросу этих вод или выпавшего изних осадка в сеть хозяйственно-фекальной канализации.

12.14. При рН 7—9 происходит интенсивное поглощениемикроорганизмами Thiobacillus thioparusрастворенного сероводорода из воды. При рН обработанной воды свыше7,5 и общем содержании сероводорода в исходной воде до 20 мг/л послеразвития микроорганизмов (активного ила) на поверхности загрузки непроисходит загрязнения окружающей среды выбросами сероводорода изреактора в воздух. При большем содержании сероводорода в воде следуетпровести технологические изыскания на опытно-промышленной установкедля определения количества выбросов сероводорода. Очистка воздушныхвыбросов от сероводорода может быть предусмотрена известнымиметодами.

12.15. Реактор биохимического окисления представляет собойрезервуар с перекрытием из съемных плит, загруженный щебнем илигравием с крупностью зерен 10—30 мм, с толщиной слоя гравия 1,0м. Толщина слоя воды над загрузкой должна быть не менее 1,0 м. Приобщей высоте реактора не менее 3 м удельную гидравлическую нагрузкуна 1 м² площади реактора и удельный расход воздуха на 1 м³обрабатываемой воды можно принимать по табл. 17.

Таблица 17

П р и м е ч а н и я: 1. Рекомендуемые параметры для каждогоконкретного объекта следует проверять технологическими изысканиями.

2. Втабл. 17 даны параметры при температуре воды 9-10 °С. Притемпературе воды 6-8 °С гидравлическая нагрузка уменьшается на 50%, при температуре свыше 15 °С - увеличивается на 50 %.

12.16. Отвод воды из реактора следует предусматривать подеревянным или пластмассовым желобам, установленным в верхней частиреактора таким образом, чтобы верхняя кромка желобов располагаласьстрого горизонтально. Расстояние между желобами должно быть не более2 м. Площадь одного реактора, исходя из условия равномерногораспределения водя и воздуха по его площади, следует принимать неболее 100 м.

12.17. Число независимо работающих отделений реакторапринимают не менее четырех. Предусматривается возможность подачи всейводы и воздуха в одно отделение реактора с целью промывки загрузки.

Надлежит предусматривать возможность опорожнения реактора дляосуществления ремонтных работ и профилактического осмотра.

12.18. На дне реактора устраивают две распределительныесистемы: одну — для распределения воды, другую — длявоздуха. Распределительные системы размещают на дне резервуара подложным дырчатым днищем, на которое укладывают гравий или щебень.Диаметр отверстий в трубах для распределения воды - 10 мм, шаг междуотверстиями - 0,5 м. Расстояние между трубами для воздуха - 0,25 м,между отверстиями - 0,15 м. Отверстая в трубах для воздуха диаметром3 мм располагают под углом 45° вверх с обеих сторон труб вшахматном порядке.

Суммарная площадь отверстий в каждом ответвлении системы подачи водыдолжна составлять 0,3-0,35 площади поперечного сечения трубы,суммарная площадь поперечных сечений ответвлений - 0,4-0,6 площадипоперечного сечения коллектора.

В конце каждой распределительной трубы и на магистрали воздуховодовдолжны быть установлены стояки с задвижками или съемными заглушкамидля продувки воздушной распределительной системы. Воздуховоды передпуском в эксплуатацию продувают, удаляя воздух через специальныезадвижки или заглушки.

Систему для распределения воздуха необходимо располагать на однойотметке строго горизонтально. Допустимое отклонение должно быть неболее ± 3 мм.

Скорость движения воды в начале дырчатой трубы — 1—1,5м/с, воздуха — 15—20 м/с, скорость выхода воздуха изотверстий — 40—50 м/с. Магистральные воздуховодыукладывают выше уровня воды в реакторах. Необходимо обеспечиватьравномерность распределения воды и воздуха (не менее 80 %).

Трубы для подачи воздуха укладывают на деревянные или пластмассовыеопоры и крепят к опорам хомутами с резиновыми прокладками. Опорыкрепят к днищу реактора, хомуты устанавливают через 1,0 м.

Внутреннюю поверхность реактора следует защищать антикоррозионнымпокрытием.

12.19. Для транспортирования воды, содержащей сероводород,предпочтительно применять трубы:

асбестоцементные напорные (ГОСТ 539—80) с асбестоцементнымимуфтами типа САМ;

из высокохромистых сталей марок Х25Т, Х17Т, Х21Н5Т, Х18Н10Т;

из полиэтилена высокого давления и низкой плотности ПНП (ГОСТ18599-83).

Арматуру необходимо применять в коррозионно-стойком исполнении. Можноиспользовать вентили и клапаны из пластмасс (винипласта,полиэтилена), а также стальную и чугунную арматуру, футерованнуюпластмассой или резиной. Материал для покрытия внутренней поверхноститруб и резервуаров должен предусматриваться в соответствии с«Перечнем материалов и реагентов, разрешенных Главнымсанитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава СССР дляприменения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения».Проходные галереи для трубопроводов и арматуры надлежит оборудоватьпринудительной вентиляцией с 12-кратным обменом воздуха, а такжеобогревом.

12.20. Раствор триполифосфата натрия дозируется передреактором биохимического окисления с целью интенсификации в случаенеобходимости развития тионовых бактерий. Доза триполифосфата натрия— 0,5 мг/л (по ).С целью улучшения процесса растворения триполифосфата натрия приприготовлении рабочего раствора следует предусмотреть возможностьбарботирования воды воздухом в растворном баке.

Дозируют триполифосфат натрия непрерывно в период пусконаладочныхработ в течение 3-4 недель, а затем периодически при ухудшенииэффекта очистки в течение 2-4 сут в месяц.

Раствор триполифосфата натрия необходимо приготавливать в баках сантикоррозионной защитой. Концентрацию рабочих растворов надлежитпринимать 0,5-3 % в расчете на технический продукт, продолжительностьрастворения с применением механических мешалок или сжатого воздуха 4ч - при температуре воды 20 °С, 2 ч - при температуре воды 50 °С.

Если анализ покажет, что в реакторе биохимического окисленияотлагается карбонат кальция, то для предотвращения зарастаниязагрузки реактора раствор триполифосфата натрия дозируют постоянно(доза 2 мг/л по ).

12.21. При суммарном содержании аммония, нитратов и нитритов вприродной воде менее 0,2 мг/л (по N)следует предусматривать дозирование в исходную воду также аммиака вкачестве биогенного компонента. Дозирование аммиака осуществляетсянепрерывно в период пусконаладочных работ в течение 2-3 недель дозой0,5 мг/л (по N), а также периодически в случае ухудшенияэффективности очистки воды от сероводорода в течение нескольких дней2-3 раза в год. Для дозирования аммиака можно использовать хлоратор.В хлораторной не должны находиться одновременно баллоны с аммиаком ихлором во избежание образования хлористого аммония. Баллоны саммиаком необходимо хранить отдельно от баллонов с хлором всоответствии со СНиП 2.04.02-84. Дозировать аммиачную воду следует пометаллическим трубам.

12.22. При обработке в реакторе биохимического окисления водаможет стать нестабильной. В результате окисления сероводорода досульфатов и образования серной кислоты рН воды понижается. Врезультате десорбции из воды части растворенного диоксида углеродапри барботировании воды воздухом рН обработанной воды повышается.Суммарное влияние этих процессов следует определять экспериментальнопри выполнении технологических изысканий.

Вода, направляемая потребителю, должна быть стабильна. Оценкустабильности воды рекомендуется выполнять экспериментально. Приотсутствии данных технологических изысканий оценку стабильности водыпроизводят по индексу насыщения воды карбонатом кальция на основехимических анализов, выполненных при проведении испытаний модельнойустановки по очистке воды от сероводорода.

13. ОБЕСФТОРИВАНИЕ ВОДЫ МЕТОДОМКОНТАКТНО-СОРБЦИОННОЙ КОАГУЛЯЦИИ

СУЩНОСТЬ МЕТОДА ИОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

13.1. 0бесфторивание воды методом контактно-сорбционнойкоагуляции основано на способности продуктов гидролиза алюминиевыхкоагулянтов (сернокислого алюминия, оксихлорида алюминия) извлекатьфтор из воды. Процесс выделения фтора из воды значительноинтенсифицируется в зернистом слое фильтровального сооружения,например, типа контактного осветлителя. В этом случае сорбция фтораосуществляется на поверхности контактной зернистой среды.

13.2. Для обеспечения требуемой глубины и эффективностипроцесса обесфторивания необходима предварительная зарядка загрузки —накопление в ней избытка гидролизуемых в воде солей, содержащихгидроксид алюминия. Зарядку следует осуществлять в самом началекаждого фильтроцикла и производить путем подачи в воду в течение 1—2ч повышенной дозы коагулянта. Затем до конца фильтроцикла в водунеобходимо вводить рабочую дозу коагулянта, которая в 3—5 разменее зарядной. Для повышения прочности осадка при повышенномсодержании фтора в исходной воде дополнительно возможно введение вводу флокулянта-полиакриламида.

13.3. Область применения метода ограничивается следующимиориентировочными значениями показателей качества исходной воды,которые в каждом конкретном случае необходимо корректировать пробнымитехнологическими изысканиями: фтор — не более 5 мг/л; жесткость— не менее 1,5—2,0 мг-экв/л; щелочность — до 3—5мг-экв/л; рН — 7-8; сероводород - до 1,5-2,0 мг/л; железо (II)и (III) - до 5 мг/л.

13.4. Метод рекомендуется использовать на станцияхпроизводительностью 1600-20000 м³/сут. При соответствующемтехнико-экономическом обосновании возможно применение метода длястанций большей производительности. При меньшей производительностиобесфторивание следует осуществлять на установках типа «Струя»(см. разд. 14).

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ И СХЕМА РАБОТЫ СТАНЦИИОБЕСФТОРИВАНИЯ

13.5. В состав основных сооружений станции обесфториванияследует включать:

контактную камеру, состоящую из двух смежных или отдельнорасположенных секций. Одна из секций предназначена для подачи в водуповышенного зарядного расхода коагулянта, другая — для вводарабочего расхода¹;

¹При проектировании могут быть рассмотрены и другиеварианты подачи в воду повышенных зарядных доз коагулянта.

фильтровальные сооружения с восходящим потоком воды —контактные осветлители;

резервуар для сбора первого фильтрата;

резервуар для сбора обесфторенной воды (резервуар чистой воды);

резервуар-отстойник промывных вод.

Кроме того, на станции обесфторивания следует предусматриватьреагентное хозяйство для приготовления и дозирования растворовкоагулянта, щелочного реагента и полиакриламида, устройства дляобеззараживания воды и обработки осадка.

13.6. Принципиальная схема станции показана на черт. 41. Вода,забираемая из водозабора, подается в контактную камеру иобрабатывается в начале фильтроцикла зарядными, а затем рабочимидозами коагулянта. В контактных осветлителях вода проходит снизувверх через слой заряженной фильтрующей загрузки, где освобождаетсяот повышенных количеств фтора, затем фильтрат последовательнопоступает в резервуары промывной и чистой воды: первый фильтратнаправляют в резервуар промывной воды (в течение периода зарядки),после окончания процесса зарядки - в резервуар чистой (обесфторенной)воды. Перед поступлением в резервуар вода подвергаетсяобеззараживанию. Воду из резервуара первого фильтрата используюттолько для промывки контактных осветлителей.

Черт. 41. Принципиальная схема работы станцииобесфторивания воды

1 - артезианская скважина; 2 - зарядная камерасмесителя; 3 - подача коагулянта; 4 - рабочая камера смесителя; 5 -контактный осветлитель; 6 - резервуар сброса первого фильтрата; 7 -подача соды; 8 - резервуар-отстойник промывной воды; 9 - подачахлора; 10 - резервуар чистой воды; 11 - подача воды потребителю

Сточные воды от промывки контактных осветлителей следует сбрасывать врезервуар-отстойник промывных вод. После отстаивания и нейтрализациищелочью осветленную воду или направляют в голову сооружений, илисбрасывают в канализацию. Сырой осадок подают на сооружения по егообработке.

13.7. Контактную камеру следует устраивать по типу входнойкамеры, применяемой для станций контактного осветления при осветлениии обесцвечивании воды (по СНиП 2.04.02-84). Время пребывания воды взарядной секции должно составлять 2-3 мин в расчете на зарядку одногоконтактного осветлителя, в рабочей секции — 3-5 мин в расчетена общий расход воды станции.

Конструктивно-технологические решения контактных осветлителей станцииобесфторивания воды рекомендуется принимать также в соответствии соСНиП 2.04.02-84. Скорость фильтрации принимают равной 3-4 м/ч (присодержании фтора в исходной воде 4-5 мг/л) и 4-5,5 м/ч (при исходномсодержании фтора менее 4 мг/л). Остальные параметры принимаютследующими: высоту слоя фильтрующей загрузки - 2,0 м; эквивалентныйдиаметр загрузки - 1,0-1,2 мм; коэффициент неоднородности - 2,2-2,5.Продолжительность цикла при указанных параметрах рекомендуетсяпринимать 12-18 ч в зависимости от исходного содержания фтора.

13.8. Проектирование реагентного хозяйства следуетосуществлять в соответствии со СНиП 2.04.02-84. Ориентировочные дозыреагентов рекомендуются следующие:

доза коагулянта — сернокислого алюминия — по безводномупродукту: зарядная - 300-500 мг/л, рабочая - 65-130 мг/л;

доза соды для нейтрализации промывных вод и осадка - 50-80 мг/л;

доза полиакриламида (ПАА) - 0,1—0,3 мг/л.

Применение ПАА рекомендуется предусматривать при содержании фтора висходной воде свыше 3 мг/л. ПАА вводят в конце рабочей секцииконтактной камеры.

Параметры промывки контактных осветлителей (интенсивность,продолжительность) принимают в соответствии со СНиП 2.04.02-84.

Обеззараживание обесфторенной воды производят с учетом местныхусловий и в соответствии с общими рекомендациями СНиП 2.04.02-84.

Резервуар-отстойник промывных вод следует рассчитывать на времяпребывания их не менее 2 ч.

Сооружения и устройства по обработке промывных вод и осадкапроектируют в соответствии со СНиП 2.04.02-84, при этом могут бытьприняты следующие ориентировочные расчетные параметры:

концентрация твердой фазы уплотненного осадка после 6-8-часовогоуплотнения — 1,5-1,8 г/л;

объем осадка — 2,5-3 % количества промывных вод.