Методические рекомендации по обеспечению выполнения требований санитарных правил и норм санпин 1 559-96 (стр. 3 из 20)

Предлагаемое распределительное устройство изготовляется из некоррозионных материалов, должно быть разъемным для осуществления периодической прочистки отверстий распределителей. Расчет распределительного устройства выполняется в соответствии с "Указаниями по применению технологии очистки воды на контактных осветлителях с использованием оптимальных режимов перемешивания коагулянтов с водой" (Москва, АКХ, 1986 г.);

- с этой же целью возможно устройство в смесителях барботирования воды воздухом;

- в ряде случаев (особенно при очистке маломутных цветных холодных вод) рекомендуется использовать механические смесители.

Эффективность применения механического смесителя подтверждается результатами экспериментальных исследований, а также опытом работы в аналогичных условиях в Скандинавских странах.

После соответствующих экспериментальных работ и проектных проработок механические смесители могут быть изготовлены в условиях организаций ВКХ или на предприятиях региона по чертежам, разработанным применительно к конструкции данного смесителя (или камеры хлопьеобразования).

- Одной из проблем в технологии очистки является появление в очищенной воде в результате ее реагентной обработки остаточного алюминия, нормируемого по санитарно-токсикологическому признаку вредности.

Наличие в воде повышенных концентраций остаточного алюминия может быть связано с высокими значениями цветности или мутности питьевой воды.

Для снижения концентрации остаточного алюминия и повышения качества очищенной воды необходимо осуществлять проведение коагуляционной обработки воды при оптимальных значениях основных параметров процесса (рН, щелочности воды, дозы реагентов, режима перемешивания и др.).

Так, если остаточный алюминий присутствует в воде в виде растворенных комплексных соединений с органическими веществами, то в этом случае необходимо стремиться к более глубокому снижению цветности и проведению процесса коагуляции при оптимальных значениях рН, что позволяет максимально перевести алюминий во взвешенное состояние, в котором он может быть легче изъят из воды в отстойниках и на фильтрах. При этом не исключено, что может потребоваться более глубокое, чем этого требует гигиенический норматив, снижение цветности, например до 10—15 град. Не рекомендуется допускать увеличения цветности воды после коагуляции до 35 град., хотя это и предусмотрено СанПиНом при согласовании с органами Госсанэпиднадзора. Такое увеличение цветности практически всегда связано с резким повышением концентрации растворенного остаточного алюминия.

В случае повышенной мутности очищенной воды целесообразно применение флокулянтов (полиакриламида, других анионных и катионных флокулянтов), что позволяет повысить прочность хлопьев, ускорить процесс их укрупнения и улучшить осаждение скоагулированной взвеси и осветление воды. Флокулянты рекомендуется вводить в воду после образования первичных частиц гидроксида и сорбции на них взвешенных и коллоидных частиц. Во многих случаях применение флокулянтов в дополнение к коагулянту уменьшает количество остаточного алюминия. Однако их использование не всегда дает желаемого эффекта.

Поэтому в каждом конкретном случае необходимо осуществлять тщательный подбор коагулянта и флокулянта с определением требуемых их доз.

При низкой щелочности обрабатываемой воды и низких температурах целесообразна замена сульфата алюминия оксихлоридом алюминия.

При использовании в технологии подготовки воды озона доза предварительного озонирования может оказывать существенное влияние на последующий процесс коагулирования воды.

С одной стороны, глубокое окисление органических загрязнений позволяет снизить дозу коагулянта, а с другой — приводит к образованию низкомолекулярных соединений, что способствует увеличению концентрации в воде остаточного алюминия. В то же время образовавшиеся низкомолекулярные соединения при последующей коагуляции плохо сорбируются частицами гидроксида алюминия и оказывают на них стабилизирующее действие.

В связи с этим при установлении доз озона необходимо учитывать влияние озонирования на процессы коагуляции воды.

В случаях, когда на станции только планируется применение озонирования воды, следует, учитывая вышесказанное, обоснованно выбирать место введения озона — для первичного озонирования или промежуточного (после завершения процессов коагуляции).

3.2. Камеры хлопьеобразования

Процессы хлопьеобразования оказывают решающее влияние на эффективность работы всего комплекса сооружений по очистке природных вод как на стадии ее отстаивания, так и фильтрования.

В то же время применяемые в нашей стране типовые, традиционные камеры хлопьеобразования гидравлического типа, встроенные в отстойники или расположенные в нижней части осветлителей, из-за своего конструктивного несовершенства не могут обеспечить необходимых условий для эффективного хлопьеобразования. В значительной степени это относится к процессам хлопьеобразования при осветлении маломутных цветных вод в периоды низких температур. Практика показала, что при очистке таких вод в свободном объеме гидравлической камеры образуются мелкие, легкие хлопья, которые, плохо осаждаясь даже в слоях небольшой высоты, выносятся на фильтры.

Учитывая важную роль процессов хлопьеобразования для очистки воды, многие исследователи занимались разработкой новых конструкций камер хлопьеобразования или модернизацией и интенсификацией существующих типов.

Наиболее эффективными и легкореализуемыми являются совместные разработки ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО и НИИ КВОВ, а также СпбНИИ АКХ.

В зависимости от типа сооружений первой ступени очистки воды и конструкции камеры они могут быть реконструированы в:

• контактные (зернистые) камеры;

• тонкослойные камеры;

• тонкослойно-эжекционные камеры;

• рециркуляционные камеры.

- Контактные камеры хлопьеобразования наиболее эффективны при осветлении маломутных, цветных, слабоминерализованных вод с длительными периодами низких температур. В качестве зернистой контактной среды целесообразно использовать легкие плавающие материалы, которые обеспечивают отсутствие кольматации зернистого пространства, а также простоту их промывки обратным током воды.

Эти камеры являются самопромывающимися, так как в процессе их работы по мере накопления избыточного количества взвеси под ее тяжестью происходит расширение зернистого слоя, и накопившиеся хлопья легко вымываются потоком осветляемой воды. Потери напора в зернистом слое не превышают 3—5 см, что гарантирует их стабильную эксплуатацию.

Учитывая конструктивные особенности контактных камер хлопьеобразования, их наиболее целесообразно использовать при реконструкции камер водоворотного типа, встроенных в вертикальные отстойники (рис. 1).

- Для интенсификации работы сооружений, в которых процессы хлопьеобразования осуществляются в слое взвешенного осадка, могут использоваться тонкослойные камеры хлопьеобразования.

По сравнению с традиционной флокуляцией в объеме взвешенный слой, образованный в замкнутом пространстве тонкослойных элементов, характеризуется более высокой концентрацией твердой фазы и устойчивостью к изменениям качества исходной воды и нагрузки на сооружения.

Рис. 1. Вертикальный тонкослойный отстойник с контактной камерой хлопьеобразования:

1 — камера хлопьеобразования; 2 — подача исходной воды; 3— контактная плавающая загрузка; 4 — сборный лоток; 5 — отвод осветленной воды; 6 — сбор осадка; 7, 8 — нижняя и верхняя поддерживающие решетки, соответственно; 9 — тонкослойные сотоблоки

Тонкослойные сотоблоки устанавливают в зоне взвешенного осадка коридорных осветлителей, обеспечивают равномерное распределение осветляемой воды и увеличивают коэффициент объемного использования этих сооружений до 0,9—0,92 (до реконструкции 0,65—0,7). Соответственно, качество осветленной воды улучшается в 1,5—1,8 раза при одновременном увеличении в 1,3—1,7 раза нагрузок на сооружения (рис. 2).

Рис. 2. Тонкослойный осветлитель, оборудованный тонкослойной камерой хлопьеобразования:

1 — подача исходной воды; 2 — сбор осветленной воды; 3 — шламоотводящие окна;

4 — тонкослойная камера хлопьеобразования; 5 — тонкослойные отстойные сотоблоки;

6 — поперечные опоры под блоки

- При показателях качества воды, требующих для эффективного хлопьеобразования введения дополнительной твердой фазы, могут применяться тонкослойно-эжекционные (рециркуляционные) камеры хлопьеобразования.

Принцип их работы заключается в следующем: исходная вода, смешанная с реагентами, подается в нижнюю часть камер по системе трубопроводов, сконструированных по принципу работы эжекторов, и затем поступает в тонкослойные блоки, расположенные над эжекторами, с помощью которых в поток обрабатываемой воды попадает наиболее крупная хлопьевидная взвесь, образованная в камере и осевшая на ее дно. Для этой цели рециркуляторы устанавливаются соплом вниз.

Для того чтобы эжектируемая взвесь активно участвовала в процессе коагуляции и укрупнения коллоидных и взвешенных веществ воды, важно избежать ее диспергирования при прохождении через эжектор. Поэтому для рассматриваемых целей могут быть использованы только низкоскоростные и низконапорные гидравлические эжекторы, рассчитанные на скорость подачи воды в диапазоне 1—5 м/с и развивающие полный напор до 6 м.