6750

21

ПАА относится к анионным флокулянтам. Флокулянты следует вводить в

воду после коагулянта перед отстойниками или осветлителями со взвешенным осадком.

При очистке высокомутных вод допускается ввод флокулянтов и коагулянтов с разрывом во времени до 2-3 мин., в зависимости от качества обрабатываемой воды.

Приготовление раствора полиакриламида надлежит производить в баках с механическими лопастными мешалками. Продолжительность приготовления раствора из ПАА геля 25-40 мин., из ПАА сухого - 2 ч. Для ускорения приготовления раствора ПАА используют горячую воду с температурой не выше

50° С.

Флокулянт поставляют в бочках по 100÷150 кг или в полиэтиленовых мешках, упакованных в ящики. ПАА термически стоек до 120÷130° С, обладает малой токсичностью, не действует на кожу, глаза и слизистые оболочки.

2.3. Подщелачивающие реагенты

По нормам остаточная щелочность воды должны быть не ниже 1 ммоль/л. Если щелочного резерва природной воды недостаточно для успешного протекания гидролиза коагулянта, ее подщелачивают различными реагентами. При этом поддержание рН>6,5 существенно не только для снижения коррозионных свойств очищенной воды, но и для уменьшения остаточного содержания в ней алюминия и железа.

Для подщелачивания и стабилизации воды следует применять известь. При обосновании допускается применение соды. На станциях в качестве реагента используется негашеная известь СаО, гидратная известь или пушонка (в основ-

ном Са(ОН)2), известковое тесто (Са(ОН)2+Н2О).

Негашеная известь (комовая и молотая) поступает навалом в крытых железнодорожных вагонах, известковое тесто в контейнерах, известковое молоко в емкостях 1,5 м3. Качество товарного продукта определяется следующими показателями, представленными в табл.11.

22

Характеристика подщелачивающих реагентов

Таблица 11

2.4. Реагенты для удаления привкусов и запахов

Для удаления привкусов и запахов применяют гранулированный или порошкообразный активированный уголь, перманганат калия, озон или хлорсодержащие реагенты.

Активированные угли-сорбенты, состоящие из углерода, получают из древесины и древесного угля сырца, торфа, торфяного полукокса, ископаемых углей, других углеродсодержащих материалов, активируя их термическим разложением (в присутствии активирующих реагентов) содержащихся в них органических веществ.

Активированный уголь хранят в герметичной таре в сухом помещении. Дозы активированного угля принимают в зависимости от интенсивности привкусов или запахов в исходной воде: при 3 баллах - до 20 мг/л, при 4 баллах

-30-40 мг/л, при 5 баллах - 50-80 мг/л.

Вслучае использования перманганата калия сначала производят первич-

23

ное окисление, через 10 мин вводят перманганат калия и через 2-3 мин вводят коагулянт. Доза перманганата калия зависит от перманганатной окисляемости воды: при окисляемости 8-10 мгО2/л принимают дозу 2-4 мг/л, при окис-

ляемости от 10 до 15 мгО2/л - дозу 4-6 мг/л, при окисляемости от 15 до 25

мгО2/л - дозу 6-10 мг/л. Если для удаления запахов используется озон, то вво-

дится он в головной части очистных сооружений. Доза озона назначается по данным технологических исследований и ориентировочно может быть принята равной от 1 до 8 мг/л в зависимости от приоритетного загрязнителя. При высокой цветности или при удалении устойчивых запахов и привкусов, при наличии в воде опасных форм бактерий, при отсутствии на станции озонаторного оборудования применяют суперхлорирование дозами 8 мг/л и более с последующим дехлорированием тиосульфатом натрия. Доза его принимается из расчета 1,8 мг/л его чистого вещества на 1 мг/л снимаемого избытка хлора. Тиосульфат натрия вводится в фильтрованную воду.

Для обеспечения очередности введения реагентов устраивают специальные контактные резервуары, рассчитанные на соответствующее время пребывания воды в них.

2.5. Реагенты для фторирования воды

Концентрация фтора в питьевой воде должна находиться в пределах 0,5-2 мг/л в зависимости от климатического района. Дозу фтора определяют по формуле:

КС

где т - коэффициент, зависящий от места ввода реагента в обрабатываемую воду, принимаемый при вводе перед фильтрами при двухступенчатой очистке воды -1,1» при вводе в чистую воду - 1;

d - необходимое содержание фтора в обрабатываемой воде в зависимости от климатического района расположения населенного пункта, мг/л;

ф - содержание фтора в исходной воде, мг/л;

24

К - содержание фтора в чистом реагенте, %, принимаемое для натрия кремнефтористого - 61, для алюминия кремнефтористого - 64, для натрия фтористого - 45, для кислоты кремнефтористо-водородной - 79;

С - содержание чистого реагента в товарном продукте, %;

С=93-98%.

3. РАСЧЕТ РЕАГЕНТНОГО ХОЗЯЙСТВА 3.1. Дозы реагентов для обесцвечивания и осветления воды

Для устранения повышенной цветности и мутности природных вод производят обработку их коагулянтами. Дозу коагулянта, считая на безводное вещество, при обработке мутных вод следует принимать по табл.12, а при обработке цветных вод определять по формуле:

Д = 4Ц , мг/л (3.1)

где Ц - цветность исходной воды в градусах платинокобальтовой шкалы. При одновременном наличии мутности и цветности принимается большая

из доз, определенных по табл.12 и формуле (3.1).

Для определения дозы коагулянта на водопроводной станции необходимо проведение пробного коагулирования исходной воды с учетом действия окислителя. Меньшие значения доз относятся к воде, содержащей грубодисперсную взвесь. При применении фильтров, работающих по принципу контактной коагуляции дозу коагулянта следует принимать на 10-15% меньше, чем по табл.12 и по формуле (3.1).

Выбор дозы коагулянта по мутности

25

Для улучшения процесса хлопьеобразования при недостаточной щелочности исходной воды одновременно с применением коагулянтов проводят подщелачивание воды.

Дозу подщелачивающего реагента подлежит определять по формуле:

где Дк - максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагу-

лянта, мг/л;

Рк - эквивалентная масса безводного коагулянта, мг/мг-экв., принимае-

мая для А12(SО4)3-57, FeCl3 - 54, Fe2(SО4)3 - 67;

Кщ - коэффициент, равный для извести (по СаО) - 28, для соды (Nа2СО3) -

53;

Щ0 — минимальная щелочность исходной воды, ммоль/л. Подщелачивающие реагенты вводятся одновременно с вводом коагулян-

тов. Если по расчету величина Дщ получается отрицательной, то подщелачива-

ния не требуется.

3.2. Сухой способ хранения реагентов 3.2.1. Расчет площади склада

При сухом хранении склад реагентов устраивается на первом этаже рядом с растворными баками. Сернокислый алюминий хранится навалом высотой слоя до 2 или 3,5 м (большая величина при наличии механизации), хлорное железо и железный купорос - в таре завода-изготовителя в два яруса высотой до 2,5 м.

Площадь склада для хранения навалом определяется по уравнению:

α - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы или резервирующий дополнительный объем, α =1,1-1,2;

Q - полная производительность станции, м3/сут;

26

Dк - доза реагента, мг/л;

Т- время, на которое предусматривается запас реагентов, до 30 суток; Р- содержание безводного продукта в коагулянте, в %;

γ - объемный вес для насыпного коагулянта, γ =1,1-1,4 т/м3; h - высота слоя коагулянта, м.

Емкость склада следует принимать кратной объему всего реагента, который может доставляться автосамосвалами с базового склада или большегрузными 60тонными железнодорожными вагонами, т.е. площадь склада должна быть кратной или равной

G - грузоподъемность самосвала(3;5;7 т) или большегрузного железнодорожного вагона(60 т);

N - количество одновременно прибывающих самосвалов или вагонов;

Т - время, на которое необходимо иметь запас реагента на складе к моменту поступления новой партии, принимаемое равным 2-3 сут. при доставке самосвалами с базового склада и 10 сут. - при доставке железнодорожными вагонами;

G - суточная потребность в реагенте, т/сут.

3.2.2. Расчет растворных и расходных баков

По мере необходимости коагулянт со склада подается в растворные баки, где получают концентрацию крепкого раствора коагулянта, считая по чистому и безводному продукту, для неочищенного - до 17%, для очищенного кускового - до 20%, для очищенного гранулированного - до 24%.

Концентрация раствора в расходных баках - 8¸12%. Суточный расход то-

варного Al2(SO4)3 составит:

27

Qсут.полн. - полный расход воды, м3/сут ;

Dк - доза коагулянта по безводному продукту, мг/л ;

Rc – содержание активной части Al2(SO4)3 ; Rc =33,5%;

Объем растворных баков определяется из условия загрузки одного вагона,

грузоподъемностью 60 т или нескольких самосвалов с грузоподъемностью 5÷7, 10 т в зависимости от суточного расхода коагулянта:

G – грузоподъемность транспортного средства, т. Количество растворных баков принимается не менее трех.

Объем растворных баков Wраств определяется из расчета 2,2÷2,5 м3/т ([1] п. 9.176) товарного неочищенного коагулянта, тогда:

Принимая размеры бака в плане f1=a×b , м2 , высота надрешеточной части со-

ставит:

hнадр = Wнадр , м ,

f1

подрешеточной:

28

hподр = Wподр , м .

f1

Общая глубина растворного бака с учетом строительного размера hстр

составит:

где hстр принимают 0,3÷0,5 м.

В случае невозможности самотечного перепуска раствора предусматривается их перекачка кислотостойкими насосами. Насосы подбирать по производительности и напору, приняв время перекачки 1-1,5 ч.

Насосы для перекачки раствора коагулянта

Растворы коагулянта вызывают коррозию бетона и стали, поэтому стенки баков необходимо надежно изолировать, а канализацию изготавливать из полиэтиленовых труб с диаметром не менее 150 мм. В качестве изоляции наносят полиизобутилен с последующей пригрузкой ее кислотостойким кирпичом. Растворные баки оборудуются колосниковой решеткой из досок 400x200 мм, уложенных на ребра. Решетка делит бак на две части – надрешеточную и подрешеточную.

Стенки баков ниже решетки выполняются наклонными с углом 45-50° к горизонту. Днищу расходных баков придается уклон не менее 0,01 по направлению к спускному трубопроводу. Труба, отводящая раствор, располагается на расстоянии 100-200 мм от дна. Определяются объемы надрешеточной и подрешеточной частей.

По найденным объемам определяются размеры баков в плане и высота слоя раствора. Превышение борта над уровнем раствора принимается в пределах

29

0,3- 0,5 м. Бак для хранения коагулянта в жидком виде показан на рис.1.

Рис.1 Бак для хранения коагулянта в жидком виде 1- железобетонный резервуар с антикоррозионным покрытием; 2 – колосниковая ре-

шетка; 3 – слой коагулянта; 4 – подача воды для смыва осадка; 5,6 – подача пара и сжатого воздуха в расходные баки; 7 – кислотный насос; 8 – сброс осадка в водосток

30

Рис.2 Схема склада мокрого хранения коагулянта

1 - железобетонные ячейки мокрого хранения коагулянта; 2 - насос раствора коагулянта; 3 - фильтр раствора коагулянта; 4 - водоводяной эжектор для удаления грязи из ячеек; 5 - гибкий плавающий шланг для забора отстоявшегося крепкого раствора коагулянта; 6 - деревянный щит; 7 - перфорированный трубопровод для барботажа воздуха; 8 - подвод сжатого воздуха; 9 - подвод пара; 10 - подвод осветленной воды; 11 - крепкий раствор коагулянта; 12 - расходный бак рабочего раствора коагулянта; 13 - насосы-дозаторы раствора коагулянта; 14 - к осветлителю

3.3. Расчет сооружений для мокрого хранения коагулянта

Во избежание потерь коагулянта в результате слеживания, а также при выполнении трудоемких погрузочно-разгрузочных работ при доставке коагулянта и загрузке растворных баков в настоящее время широко распространено хранение коагулянта в жидком виде. С этой целью на водоочистном заводе предусматривают резервуары большего объема, в которых заготовляют расчетный запас коагулянта в виде раствора высокой концентрации (до 30%), загружая их коагулянтом, доставляемым с завода-изготовителя в кусках. В процессе эксплуатации концентрированный раствор коагулянта передают в расходные баки, где доводят раствор до рабочей концентрации 10-12%, а затем дозируют в обрабатываемую воду. Схема склада при мокром хранении коагулянта показана на рис.2.

В состав сооружений входят растворные баки, баки-хранилища, расходные баки, дозаторы, кислотостойкие насосы. На площадку очистных сооружений