Технологические схемы очистки питьевой воды. Технологическая схема очистки воды с применением озонирования и осветлительно-сорбционных фильтров

Технологические схемы очистки питьевой воды. Технологическая схема очистки воды с применением озонирования и осветлительно-сорбционных фильтров

1 - реактор первичного озонирования; 2 - смеситель; 3 - двухслойный фильтр ФПЗ (ОС); 4 - ре­актор вторичного озонирования; 5 - насос; 6 - сорбционный фильтр; 7 - РЧВ; 8 - реагентное хо­зяйство; 9 - озонаторная; 10 - деструктор для разложения остаточного озона; 11 - хлораторная

В таких случаях использование озона становится малоэффективным. Вместо него це­лесообразнее использовать сорбционную доочистку дозировкой порошковых активиро­ванных углей (ПАУ). Ввод ПАУ во избежание его непроизводительных потерь, осуществ­ляют перед осветлительными фильтрами в течение 5-10 суток с дозами 10-20 мг/л в наи­более неблагоприятные периоды года . Широкому распространению этого тех­нологического приема препятствует отсутствие простого и экологически чистого обору­дования для подготовки и дозирования пылевидного угля в обрабатываемую воду.

С учетом вышеизложенного, интерес для персонала водоочистных станций и раз­работчиков новых технологий водоочистки представляют экологически чистые техно­логии и сооружения для очистки и обезвреживания воды.

Под экологически эффективными технологиями для очистки и обезвреживания пи­тьевой воды понимают такие, которые не привносят в процессе их использования вред­ные отходы в окружающую среду и которые способны извлечь из природных источни­ков вредные для здоровья людей компоненты антропогенного происхождения без их трансформации в другие канцерогены и вредного воздействия на работу самих очист­ных сооружений.

К таким технологиям относятся физические и биологические методы предочистки поверхностных вод, реализуемые путем: многоступенчатого безреагентного фильтрова­ния воды с использованием крупнозернистых префильтров (с горизонтальным и верти­кальным направлением фильтрационного потока); безреагентного фильтрования через аэрируемые биореакторы, биофильтры и биосорберы (иногда с озонированием) специ­альных конструкций.

Особенность работы медленного фильтра. Станция с медленными песчаными фильтрами

1 - фильтры; 2 — регуляторы скорости фильтрования; 3 - подача исходной воды; 4 — отвод фильтра­та; 5 - желоба; 6 - камера управления; 7 - резервуар чистой воды; 8 - дренаж; 9 - вентиляцион­ный стояк

Постепенно, проходя через мелкозернистую загрузку, вода очищается и с помощью дренажной системы собирается и отводится в РЧВ. Резервуары чистой воды могут рас­полагаться и отдельно от фильтров, на определенном расстоянии (30-50 м) от них. Для обеспечения нормального режима фильтрования слой воды над поверхностью загрузки должен быть не менее 1,2-1,5 м. Кроме осветления воды медленные фильтры снижают на 20-25% ее цветность и задерживают до 95-98% бактерий.

Регенерацию загрузки таких фильтров производят в следующей последовательнос­ти: опускают уровень воды на 25-30 см ниже поверхности песка и специальными лопа­тами снимают 2-1-сантиметровый слой песка. Загрязнения от фильтра удаляют, песок разравнивают, а затем, постепенно подавая воду снизу вверх через дренаж, заполняют фильтр и обеззараживают.

Сумму всех последовательных операций (созревания, полезного периода фильтро­вания и регенерации) называют фильтроциклом медленного фильтра. С каждым новым фильтроциклом грязеемкость фильтра, измеряемая соотношением количества задер­жанных за период полезной работы фильтра загрязнений к единице площади (или объ­ема загрузки) фильтра, уменьшается. В связи с этим через 15-20 фильтроциклов про­должительностью по 7-25 сут каждый необходимо проводить полную очистку песка или замену его чистым.

Небольшие допустимые значения по мутности холодной воды (до 50 мг/л) и цвет­ности (до 50 градусов платинокобальтовой шкалы), а также весьма существенная тру­доемкость процесса регенерации загрузки ограничивают широкое применение таких фильтров на практике. Исключить эти недостатки позволили разработанные под руко­водством д.т.н. B.C. Оводова в Новочеркасском инженерно-мелиоративном институте (НИМИ) автоматизированные медленные фильтры, в которых регенерация загрузки осуществляется путем смыва поверхностных загрязнений горизонтальным потоком промывной воды. Дальнейшим шагом интенсификации процесса безреагентного освет­ления воды для питьевых целей стала разработка и внедрение в практику ЮЖГипровод- хозом и ЮжНИИгиМом медленного фильтра с гидравлическим смывом и одновремен­ным механическим и гидравлическим разрыхлением верхнего 15-сантиметрового слоя загрузки. Такой технологический прием позволил повысить диапазон по допустимой исходной воде до 0 ,7-1,0 г/л при условии обеспечения качества питьевой воды.

Технологическая схема очистки сточных вод. Составление, обоснование и краткая характеристика технологических схем очистки утилизируемых сточных вод.

Расчёт основных характеристик процессов очистки сточных вод.

4.2.1. Разработка и обоснование технологической схемы очистки сточных вод промышленных объектов №2 и №3

Технологическая схема очистки сточных вод состоит из механической, физико-химической и химической очистки.

Механическая очистка состоит из процеживания (решетка), отстаивания (песколовка, отстойник), фильтрования (фильтр).

Решетка является предварительным этапом обработки сточных вод для исключения вероятности попадания в основные сооружения грубодисперстных примесей, что предотвращает поломки основных сооружений. По способу установки применяют неподвижные решетки, а удаление задержанных примесей механизировано, т.к. суточное накопление мусора превышает 0,1 м³.

Песколовки применяют при производительности очистных сооружений свыше 100 м³/сут. Для извлечения из сточных вод тяжелых минеральных примесей применяем кратковременное отстаивание. Тип песколовки выбирается с учетом расхода сточных вод, схемы очистки сточных вод и обработки осадков, характеристики взвешенных веществ и т.д. Применение вертикальной песколовки будет нецелесообразно, т.к. она применяется при расходах до 8000 м³/сут (суммарный расход сточных вод на объектах №2 и №3 составляет 48000 м³/сут). Горизонтальные песколовки применяются при расходах от 10000 м³/сут. Используем горизонтальную песколовку. Также можно было использовать тангенциальную песколовку (используется при расходах до 50000 м³/сут), но она более сложна по устройству и обслуживанию чем горизонтальная.

Далее сточная вода также направляется на кратковременное отстаивание, сооружение – радиальная многоярусная нефтеловушка. Применение этого сооружения обусловлено большим расходом сточных вод и наличием в воде высокой концентрации нефтепродуктов (1680 мг/л), т.к. это сооружение имеет большую производительность. Наличие тонкослойных элементов способствует эффективному удалению эмульгированных нефтепродуктов, что улучшает работу данного сооружения.

Далее, по причине смешения сточных вод разумно будет использовать усреднитель. Предварительно обработанная сточная вода подается в проточный усреднитель с механической системой перемешивания. Здесь обеспечивается полное усреднение сточной воды, как по расходам, так и по концентрациям загрязняющих веществ. В результате исключения пиковых расходов сточных вод, поступающих на очистку, получается значительная экономия электроэнергии при эксплуатации сооружений и повышается надежность их работы. Применяем проточный усреднитель, т.к. суточный расход превышает 15000 м³/сут (расход составляет 48000 м³/сут).

В качестве следующей ступени обработки сточных вод следует применить флотацию, способ, основанный на поверхностном прилипании примесей к пузырькам газа и последующем всплытии образовавшихся флотокомплексов (частица загрязнения + пузырек) на поверхность и образовании пены, в последствии удаляемой, как правило, механическим способом. В нашем случае используем реагентную пневматическую флотацию, предпосылкой к этому являются достаточно большие концентрации ВВ, БПК, ХПК и большой расход сточных вод. Пневматическая флотационная установка имеет ряд достоинств: простота конструкций, обслуживания, а главное - высокая производительность, что удовлетворяет нас по причине достаточно большого расхода очищаемой воды. Принцип действия основан на подаче воздуха во флотокамеру (радиальную, из-за большого расхода) под высоким давлением через сопла (диаметр 1-1,2 мм), которые располагаются на донных воздухораспределительных трубках. Воздух, выходя из насадки, сталкивается с жидкостью и дробиться на маленькие пузыри, которые, впоследствии, флотируют «прилипшие» примеси на поверхность и, образуя пену, удаляются. Образование таких пузырей позволяет извлекать из жидкости высокодисперстные примеси. Для повышения степени «прилипания» загрязняющих веществ к пузырям, сточные воды предварительно обрабатываем реагентами. В качестве коагулянта применяем сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃, а в качестве флокулянта– полиакриламид (ПАА). Выбираем радиальную флотационную камеру, так как расход сточных вод более 1500 м³/час (48000 м³/сут).