Подготовка питьевой воды методом озонирования, страница 2

10 10

7

1 1

6

4

9

1 2 8

5 потребитель 6 3

рис. 3

1 – отстойник; 6 – удаление отстоя;

2 – контактный аппарат; 7 – эжектор;

3 – генератор озона; 8 – фильтр;

4 – коагулянт; 9 – консервант;

5 – камера смешения; 10 – деструктор озона.

Рассмотрим принципиальную технологическую схему установки для комплексной очистки питьевой воды. В данной установке реализована традиционная схема очистки воды озонированием и фильтрованием. Схема установки показана на рис. 3

Перед поступлением в установку из артезианской воды с температурой 12 ^оС и начальной концентрации взвешенных веществ 409,5 мг/л сначала входным фильтром грубой очистки, а затем в отстойнике 1 с производительностью 2750 м³/сутки удаляются механические примеси. Далее вода поступает на обработку реагентами. Обычно используется схема с пред- и постозонированием. Предозонирование воды осуществляется после удаления механических примесей и производится в контактном аппарате 2. Озон в контактный аппарат поступает от генератора озона 3. Предозонирование имеет целью проведения первичного обеззараживания воды, удаления цветности, окисления и переведения в коллоидное состояние растворенных металлов. Одновременно озонирование воды способствует реализации процесса флокуляции (явление слабого хлопьеобразования - коллоидальной мутности вод). Образовавшиеся нерастворимые вещества удаляются из воды отстаиванием в специальных аппаратах - отстойниках 1. Часто для усиления процесса флокуляции после предозонирования в воду добавляют специальные вещества - коагулянты 4, способствующие процессу слияния частиц в крупные агломераты и более быстрому выпадению их в осадок. К таким веществам относятся сульфат алюминия и хлорное железо. Для улучшения смешивания коагулянтов с водой в камерах смешения 5 осуществляют интенсивное перемешивание воды и коагулянта. После отстойника вода с оставшимися в ней загрязнителями подвергается повторному озонированию, целью которого является проведение промежуточной дезинфекции и окисления органических веществ.

В нашем примере введение озона в воду осуществляется с помощью эжектора 7. Вода с расщепленными органическими веществами поступает в фильтр 8, который может быть или комбинированным с песчаной и угольной загрузкой, или состоящим из двух фильтров, загруженных соответственно песком и активированным углем. Установлено, что комбинированная очистка «озонирование-фильтрация на активированных углях» позволяет эффективнее использовать сорбционную загрузку фильтров. Причиной является насыщение воды кислородом при ее озонировании, что создает благоприятные условия для жизнедеятельности бактерий в толще угольной загрузки, обеспечивающих биологическое окисление загрязнений в порах загрузки и таким образом увеличивающих срок использования активированного угля до его регенерации. После фильтрации вода подвергается озонированию для окончательной дезинфекции и придания необходимых вкусовых качеств. На выходе к потребителю вода консервируется хлором 9, не позволяющим развитию бактерий в воде при ее транспортировке по трубопроводу. [3]

III. Расчет отстойника. [2]

Определить основные габаритные размеры вертикального отстойника с заданной производительностью.

Исходные данные.

Расход воды Q= 2750 м³/сутки.

Расчетная скорость восходящего потока воды _p = 0,6 мм/с.

Количество отстойников N = 2.

Коэффициент для учета объемного использования отстойника =1,5

Объем конической осадочной части W_ос = 62,9.

Концентрация уплотненного осадка  = 50000 м³/ч.

Концентрация взвешенных веществ в воде, поступающих в отстойник

С_ср = 409,5 мг/л

1 Расчетный расход воды.

Q_час =

Q_час = = 115 м³/час

2. Площадь зоны осаждения одного отстойника

F = 

F = 1.5  40 м²

3. Площадь камеры хлопьеобразования

f_к.х= 3,2 м².

4. Общая площадь отстойника с учетом площади камеры хлопьеобразования

F_отс = 40+3,2 = 43,2 м²

5. Диаметр отстойника

D =

D = м

6.  = 1.5 D : H = 1.5 H = 5

1. Высота центральной трубы

h = 0.8H

h = =4 м

1. Принимаем трубопровод для сброса осадка d = 200 мм.

Высота конической осадочной части отстойника при угле наклона 50⁰

h_k =

h_k = = 4.29 м.

9. Объем конической осадочной части

W_ос =

W_ос = м³

1. период действия между сбросами осадка ( не менее 6 ч)

T =

T = ч, или 5,7 суток

Схема вертикального отстойника.

Выпуск

П одача

V_H

7400

4000

200 5000

V_p V_p

50⁰ Сток

Рис. 4

Заключение.

Область применения вертикальных отстойников в настоящее время весьма сузилась, так как при производительности водоочистной станции свыше 3000 м³/сутки более экономичными являются осветлители со взвешенным осадком. Использование вертикальных отстойников целесообразно для установок производительностью менее 125 м³/ч, а также при некруглосуточной работе очистных сооружений. Однако в тех случаях, когда расход воды и температура воды подвергаются частым колебаниям, вертикальные отстойники допустимы к применению и для водоочистных станций большей производительности, но не свыше 30000 м³/сутки.

Методы отстаивания применяются в основном в качестве первой ступени очистки от взвешенных веществ. Обработка воды коагулянтами значительно сокращает время отстаивания, что позволяет снизить экономические затраты на этот процесс.

Список используемой литературы

1. ГОСТ 2874-82

2. Кожинов В.Ф. Очистка питьевой технической воды примеры и расчеты. 3 – е изд., переработанное и дополненное, стройиздат, 1971.

3. С.В. Коробцев, Д.Д. Медведев, В.Л. Ширяевский. Разработка установок локальной озоносорбци-онной очистки воды. - Применение озона для подготовки воды в плавательных бассейнах и новые способы синтеза озона в газовых разрядах. - М., Информационный центр "ОЗОН", 1999, вып. 11, с. 5.

4. Сан ПиН 21,4 1116 - 02

8