Дырчатый смеситель
38. Отстойники, назначение и типы.
Осаждение взвешенных частиц происходит под действием силы тяжести. Все современные конструкции отстойников, применяемые для осветления воды, являются проточными, так как осаждение взвеси в них происходит при непрерывном движении воды от входа к выходу.
В зависимости от направления движения воды различают три основных типа отстойников:
· горизонтальные;
· вертикальные;
· радиальные.
В отстойниках по высоте различают зону осаждения и зону накопления и уплотнения осадка.
Горизонтальный отстойник – прямоугольный, вытянутый в сторону движения воды резервуар, в котором осветляемая вода движется в направлении, близком к горизонтальному вдоль отстойника.
Применяются при обработке воды с расходом более 30000 м3/сут с мутностью до 1500 мг/л и цветностью120°.
Горизонтальная скорость движения воды в отстойнике при коагулированной смеси – 3…8 мм/с, при некоагулированной – 1…2 мм/с.
 |
Горизонтальный отстойник.
Вертикальный отстойник – обычно круглый в плане и в очень редких случаях квадратный резервуар значительной глубины, в котором обрабатываемая вода движется снизу вверх. Скорость восходящего потока зависит от расчетной гидравлической крупности u 0 и должна быть меньше или в пределе равна ей. Применяются для обработки воды в объеме до 5000 м3/сут.
Вертикальный отстойник с встроенной водоворотной камерой хлопьеобразования:
1 – отстойник; 2 – труба, подводящая воду из смесителя; 3 – сопла; 4 – отводящий круговой желоб; 5 – труба, отводящая воду на фильтры; 6 – зона осаждения; 7 – гаситель; 8 – осадочная часть; 9 – труба для выпуска осадка; 10 – водоворотная камера хлопьеобразования.
39. Фильтры, назначение и типы.
Водоочистные сооружения, на которых осуществляется процесс фильтрования, называются фильтрами.
Фильтрование является одним из основных методов кондиционирования воды, позволяющим довести качество ее до требований ГОСТа на питьевую воду. В процессе фильтрования из раствора выделяются не только диспергированные частицы, но и коллоиды.
Сущность метода заключается в пропуске жидкости, содержащей примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и не проницаемый для твердых частиц. При этом процесс сопровождается значительными затратами энергии. Однако допускать большие потери напора в технике водоочистки можно лишь при обработке небольших количеств воды. Это определяет место фильтровальных сооружений в технологической схеме. В большинстве случаев фильтрование является последним этапом осветления воды и производится после ее предварительного осветления в отстойниках или осветлителях.
Фильтры по виду фильтрующей среды делятся на:
· тканевые или сетчатые;
· каркасные или намывные;
· зернистые.
Из вышеперечисленных трех групп фильтров наиболее значительной является последняя. Фильтры этой группы в технике водоснабжения применяют наиболее широко.
Фильтры с зернистой загрузкой можно классифицировать по ряду основных признаков:
1) по скорости фильтрования:
· медленные (0,1...0,3 м/ч);
· скорые (5...12 м/ч);
· сверхскорые (36... 100 м/ч);
2) по давлению, под которым они работают:
· открытые (или безнапорные);
· напорные;
3) по направлению фильтрующего потока:
· однопоточные (обычные скорые фильтры);
· двухпоточные;
· многопоточные;
4) по крупности фильтрующего материала:
· мелкозернистые;
· среднезернистые;
· крупнозернистые;
5) по количеству фильтрующих слоев:
· однослойные;
· двухслойные;
· многослойные.
Схема скорого фильтра:
1 – трубчатая распределительная система большого сопротивления; 2 – слой поддерживающей загрузки; 3 – слой фильтрующей загрузки; 4 – воздушник; 5 – сборные желоба; 6 – боковой карман; 7 и 10 – соответственно подача исходной и отвод фильтрованной воды; 9 и 8 – соответственно подача и отвод промывной воды; 11 – опорожнение фильтра.
40. Обеззараживание воды.
При осветлении и обесцвечивании воды коагулированием с последующим отстаиванием и фильтрованием из нее удаляется значительная часть (90... 95%) бактерий. Однако среди оставшейся части могут оказаться и болезнетворные бактерии и вирусы, поэтому профильтрованную воду, если она используется для хозяйственно-питьевого водоснабжения, обязательно обеззараживают. Использование подземной воды в большинстве случаев возможно без обеззараживания.
Известно много методов обеззараживания воды, которые можно классифицировать на четыре основные группы:
· термический;
· при помощи сильных окислителей;
· олигодинамия (воздействие ионов благородных металлов);
· физический (с помощью ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей).
Из перечисленных методов наиболее широко применяются методы второй группы. В качестве окислителей используется хлор, диоксид хлора, озон, йод, марганцовокислый калий, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция. В свою очередь из перечисленных окислителей на практике отдают предпочтение хлору, озону, гипохлорит натрия.
Хлорирование воды
Под действием хлора или его производных бактерии, находящиеся в воде, погибают. Хлор действует и на органические вещества окисляя их, поэтому хлорирование является также хорошим средством, предотвращающим размножение в воде микроорганизмов. Для эффекта хлорирования необходимо хорошее перемешивание, а затем не менее чем 30-минутный контакт хлора с водой, прежде чем вода поступит к потребителю.
Трудности, связанные с транспортировкой и хранением токсичного хлора, являются недостатком метода хлорирования воды. Опасность утечки хлора из базисных складов на станциях, расположенных вблизи населенных пунктов, является во многих случаях препятствием для применения этого метода обеззараживания воды.
Одним из наиболее перспективных способов хлорирования питьевых и сточных вод в сельских и малонаселенных местностях является использование гипохлорита натрия (NaClO), получаемого на месте потребления путем электролиза растворов поваренной соли.
Озонирование воды
Озон является одним из наиболее сильных окислителей, уничтожающих бактерии, споры и вирусы. Преимущество озонирования состоит в том, что под действием озона одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, а также устраняются запахи и привкусы воды и вообще улучшаются ее вкусовые качества. Озон не изменяет натуральные свойства воды, так как его избыток через несколько минут превращается в кислород.
Обеззараживание воды бактерицидными лучами
Возможность обеззараживания воды ультрафиолетовым облучением известна давно, но долгое время этот метод по экономическим соображениям не применялся в водоснабжении. Появление более совершенных и мощных источников бактерицидного излучения вновь вызвало интерес к этому методу обеззараживания воды.
Обеззараживание воды бактерицидными лучами имеет ряд преимуществ перед хлорированием. Природные вкусовые качества и химические свойства воды не изменяются. Бактерицидное действие лучей протекает во много раз быстрее, чем хлора; после облучения воду сразу можно подавать потребителям. Бактерицидные лучи уничтожают не только вегетативные виды бактерий, но и спорообразующие. Эксплуатация установок для обеззараживания воды бактерицидными лучами проще, чем эксплуатация хлорного хозяйства.