Осветление и обесцвечивание воды

Общие указания

6.9. Воды источников водоснабжения подразделяются:
а) в зависимости от расчетной максимальной мутности (ориентировочно количество взвешенных веществ) на:
маломутные — до 50 мг/л;
средней мутности — св. 50 до 250 мг/л;
мутные — св. 250 до 1500 мг/л;
высокомутные — св. 1500 мг/л;
б) в зависимости от расчетного максимального содержания гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды, на:
малоцветные — до 35°;
средней цветности — св. 35 до 120°;
высокой цветности — св. 120°.
Расчетные максимальные значения мутности и цветности для проектирования сооружений станций водоподготовки следует определять по данным анализов воды за период не менее чем за последние три года до выбора источника водоснабжения.

6.10. При выборе сооружений для осветления и обесцвечивания воды рекомендуется руководствоваться указаниями пп. 6.2 и 6.3, а для предварительного выбора — данными табл. 15.

Таблица 15
Основные сооружения Условия применения Производительность
  Мутность, мг/л Цветность, град станции,
  исходная вода очищенная вода исходная вода очищенная вода м3/сут
Обработка воды с применением коагулянтов и флокулянтов
1. Скорые фильтры (одноступенчатое фильтрование):
а) напорные
До    30 До 1,5 До  50 До 20 До  5000
б) открытые “      20 “   1,5 “    50 “   20 “  50000
2. Вертикальные отстойники – скорые фильтры “  1500 “   1,5 “  120 “   20 “    5000
3. Горизонтальные отстойники – скорые фильтры “  1500 “   1,5 “  120 “   20 Св. 30000
4. Контактные префильтры – скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование) “   300 “   1,5 “  120 “   20 Любая
5. Осветлители со взвешенным осадком – скорые фильтры Не менее 50
до 1500
“   1,5 “  120 “   20 Св. 5000
6. Две ступени отстойников – скорые фильтры Более 1500 “   1,5 “  120 “   20 Любая
7. Контактные осветлители До  120 “   1,5 “  120 “   20
8. Горизонтальные отстойники и осветлители со взвешенным осадком для частичного осветления воды “  1500 8 – 15 “  120 “   40
9. Крупнозернистые фильтры для частичного осветления воды “    80 До 10 “  120 “   30
10. Радиальные отстойники для предварительного осветления высокомутных вод Св. 1500 “  250 “  120 “   20
11. Трубчатый отстойник и напорный фильтр заводского изготовления (типа “Струя”) До 1000 “   1,5 “  120 “   20 До  800
Обработка воды без применения коагулянтов и флокулянтов
12. Крупнозернистые фильтры для частичного осветления воды До 150 30 – 50 %
исходной
До 120 Такая же,
как исходная
Любая
13. Радиальные отстойники для частичного осветления воды Более 1500 30 – 50 %
исходной
“  120 То же
14. Медленные фильтры с механической или гидравлической регенерацией песка До 1500 1,5 “   50 До  20

Примечания: 1. Мутность указана суммарная, включая образующуюся от введения реагентов.
2. На водозаборных сооружениях или на станции водоподготовки необходимо предусматривать установку сеток с ячейками 0,5—2 мм. При среднемесячном содержании в воде планктона более 1000 кл/мл и продолжительности "цветения" более 1 мес. в году в дополнение к сеткам на водозаборе следует предусматривать установку микрофильтров на водозаборе или на станции водоподготовки.
3. При обосновании для обработки воды допускается применять сооружения, не указанные в табл. 15 (плавучие водозаборы-осветлители, гидроциклоны, флотационные установки и др.).
4. Осветлители со взвешенным осадком следует применять при равномерной подаче воды на сооружения или постепенном изменении расхода воды в пределах не более 15 % в 1 ч и колебании температуры воды не более ±1°С в 1 ч.

Сетчатые барабанные фильтры

6.11. Сетчатые барабанные фильтры следует применять для удаления из воды крупных плавающих и взвешенных примесей (барабанные сетки) и для удаления указанных примесей и планктона (микрофильтры).
Сетчатые барабанные фильтры следует размещать на площадке станций водоподготовки, при обосновании допускается их размещение на водозаборных сооружениях.
Сетчатые барабанные фильтры надлежит устанавливать до подачи в воду реагентов.
6.12. Количество резервных сетчатых барабанных фильтров надлежит принимать:

  1 — при количестве рабочих агрегатов 1—5;
  2 —   "    "       "     "      6—10;
  3 —   "    "       "     "     11 и св.
  

6.13. Установку сетчатых барабанных фильтров следует предусматривать в камерах. Допускается размещение в одной камере двух агрегатов, если число рабочих агрегатов св. 5.
Камеры должны оборудоваться спускными трубами.
В подводящем канале камер следует предусматривать переливной трубопровод.

6.14. Промывка сетчатых барабанных фильтров должна осуществляться водой, прошедшей через них.
Расходы воды на собственные нужды следует принимать: для барабанных сеток — 0,5% и микрофильтров —1,5% расчетной производительности.

Реагентное хозяйство

6.15. Расчетные дозы реагентов следует устанавливать для различных периодов года в зависимости от качества исходной воды и корректировать в период наладки и эксплуатации сооружений. При этом надлежит учитывать допустимые их остаточные концентрации в обработанной воде, предусмотренные ГОСТ 2874—82 и технологическими требованиями.
6.16. Дозу коагулянта Дк, мг/л, в расчете на Al2(SO4)3, FeCl3, Fe2(SO4)3 (по безводному веществу) допускается принимать при обработке: мутных вод — по табл. 16, цветных вод — по формуле

(6)

где Ц — цветность обрабатываемой воды, град.

Примечание. При одновременном содержании в воде взвешенных веществ и цветности принимается большая из доз коагулянта, определенных по табл. 16 и формуле (6).

Таблица 16
Мутность воды, мг/л Доза безводного коагулянта для обработки мутных вод, мг/л
До 100 25 – 35
Св. 100  до 200 30 – 40
“ 200 “ 400 35 – 45
“ 400 “ 600 45 – 50
“ 600 “ 800 50 – 60
“ 800 “ 1000 60 – 70
“ 1000 “ 1500 70 – 80

Примечания: 1. Меньшие значения доз относятся к воде, содержащей грубодисперсную взвесь.
2. При применении контактных осветлителей или фильтров, работающих по принципу коагуляции в зоне фильтрующей загрузки, дозу коагулянта следует принимать на 10—15 % меньше, чем по табл. 16 и формуле (6).

6.17. Дозу флокулянтов (в дополнение к дозам коагулянтов) следует принимать:
а) полиакриламида (ПАА) по безводному продукту:
при вводе перед отстойниками или осветлителями со взвешенным осадком — по табл. 17;

Таблица 17
Мутность воды, мг/л Цветность воды, град Доза безводного ПАА, мг/л
До 10 Св. 50 1 – 1,5
Св. 10 до 100 30 – 100 0,3 – 0,6
“ 100 “ 500 20 – 60 0,2 – 0,5
“ 500 “ 1500 ¾ 0,2 – 1

при вводе перед фильтрами при двухступенчатой очистке — 0,05—0,1 мг/л;
при вводе перед контактными осветлителями или фильтрами при одноступенчатой очистке, а также перед префильтрами — 0,2—0,6 мг/л;
б) активной кремнекислоты (по SiO2):
при вводе перед отстойниками или осветлителями со взвешенным осадком для воды с температурой более 5—7°С — 2—3 мг/л, с температурой менее 5—7°С — 3—5 мг/л;
при вводе перед фильтрами при двухступенчатой очистке — 0,2—0,5 мг/л;
при вводе перед контактными осветлителями или фильтрами при одноступенчатой очистке, а также перед префильтрами — 1—3 мг/л.
Флокулянты следует вводить в воду после коагулянта. При очистке высокомутных вод допускается ввод флокулянтов до коагулянтов. Следует предусматривать возможность ввода флокулянтов и коагулянтов с разрывом во времени до 2—3 мин в зависимости от качества обрабатываемой воды.

6.18. Дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3—10 мг/л.
Реагенты рекомендуется вводить за 1—3 мин до ввода коагулянтов.

6.19. Дозы подщелачивающих реагентов Дщ, мг/л, необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, надлежит определять по формуле

Дщ = Кщ (Дк/ек – Щ0) + 1, (7)

где Дк — максимальная в период подщелачивания доза безводного коагулянта, мг/л;
ек — эквивалентная масса коагулянта (безводного), мг/мг-экв, принимаемая для Al2(SO4)3 – 57, FeCl3 – 54, Fe2(SO4)3 – 67;
Кщ — коэффициент, равный для извести (по СаО) — 28, для соды (по Na2CO3) — 53;
Щ0 — минимальная щелочность воды, мг-экв/л.
Реагенты следует вводить одновременно с вводом коагулянтов.

6.20. Приготовление и дозирование реагентов надлежит предусматривать в виде растворов или суспензий. Количество дозаторов следует принимать в зависимости от числа точек ввода и производительности дозатора, но не менее двух (один резервный).
Гранулированные и порошкообразные реагенты надлежит, как правило, принимать в сухом виде.

6.21. Концентрацию раствора коагулянта в растворных баках, считая по чистому и безводному продукту, следует принимать: до 17% — для неочищенного, до 20% — для очищенного кускового, до 24% — для очищенного гранулированного; в расходных баках — до 12 %.

6.22. Время полного цикла приготовления раствора коагулянта (загрузка, растворение, отстаивание, перекачка, при необходимости чистка поддона) при температуре воды до 10°С следует принимать 10—12 ч.
Для ускорения цикла приготовления коагулянта до 6—8 ч рекомендуется использование воды температурой до 40°С.
Количество растворных баков надлежит принимать с учетом объема разовой поставки, способов доставки и разгрузки коагулянта, его вида, а также времени его растворения и должно быть не менее трех.
Количество расходных баков должно быть не менее двух.

6.23. Для растворения коагулянта и перемешивания его в баках надлежит предусматривать подачу сжатого воздуха с интенсивностью:
8—10 л/(с×м2) — для растворения;
3—5 л/(с×м2) — для перемешивания при разбавлении до требуемой концентрации в расходных баках.
Распределение воздуха следует предусматривать дырчатыми трубами.
Допускается применение для растворения коагулянта и перемешивания его раствора механических мешалок или циркуляционных насосов.

6.24. Растворные баки в нижней части следует проектировать с наклонными стенками под углом 45° к горизонтали для неочищенного и 15° для очищенного коагулянта. Для опорожнения баков и сброса осадка следует предусматривать трубопроводы диаметром не менее 150 мм.
При применении кускового коагулянта в баках должны быть предусмотрены съемные колосниковые решетки с прозорами 10—15 мм.
При применении гранулированного и порошкообразного коагулянта необходимо предусматривать на колосниковой решетке сетку из кислотостойкого материала с отверстиями 2 мм.

Примечание. Допускается уменьшение угла наклона стенок баков для неочищенного коагулянта до 25° при оборудовании подколосниковой части баков системой гидросмыва осадка и одновременной подаче сжатого воздуха.

6.25. Днища расходных баков должны иметь уклон не менее 0,01 к сбросному трубопроводу диаметром не менее 100 мм.

6.26. Забор раствора коагулянта из растворных и расходных баков следует предусматривать с верхнего уровня.

6.27. Внутренняя поверхность баков должна быть защищена кислотостойкими материалами.

6.28. При применении в качестве коагулянта сухого хлорного железа в верхней части растворного бака следует предусматривать колосниковую решетку. Баки должны размещаться в изолированном помещении (боксе) с вытяжной вентиляцией.

6.29. Для транспортирования раствора коагулянта следует применять кислотостойкие материалы и оборудование.
Конструкции реагентопроводов должны обеспечивать возможность их быстрой прочистки и промывки.

6.30. Полиакриламид следует применять в виде раствора с концентрацией полимера 0,1—1%.
Приготовление раствора из технического 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 следует использовать горячую воду с температурой не выше 50°С.

6.31. Количество мешалок, а также объем расходных баков для растворов ПАА следует определять исходя из сроков хранения 0,7—1 % растворов не более 15 сут, 0,4—0,6 % растворов — 7 сут и 0,1—0,3 % растворов — 2 сут.

6.32. Приготовление растворов активной кремнекислоты (АК) производится путем обработки жидкого стекла раствором сернокислого алюминия или хлором.
Активацию сернокислым алюминием или хлором следует производить на установках непрерывного или периодического действия.

6.33. Для подщелачивания и стабилизации воды следует применять известь. При обосновании допускается применение соды.

6.34. Выбор технологической схемы известкового хозяйства станции водоподготовки надлежит производить с учетом качества и вида заводского продукта, потребности в извести, места ее ввода и т.д. В случае применения комовой негашеной извести следует принимать мокрое хранение ее в виде теста.
При расходе извести до 50 кг/сут по СаО допускается применение схемы с использованием известкового раствора, получаемого в сатураторах двойного насыщения.

6.35. Количество баков для известкового молока или раствора надлежит предусматривать не менее двух. Концентрацию известкового молока в расходных баках следует принимать не более 5 % по СаО.

6.36. Для очистки известкового молока от нерастворимых примесей при стабилизационной обработке воды надлежит применять вертикальные отстойники или гидроциклоны.
Скорость восходящего потока в вертикальных отстойниках следует принимать 2 мм/с.
Для очистки известкового молока на гидроциклонах необходимо обеспечивать двухкратный его пропуск через гидроциклоны.

6.37. Для непрерывного перемешивания известкового молока следует применять гидравлическое перемешивание (с помощью насосов) или механические мешалки.
При гидравлическом перемешивании восходящая скорость движения молока в баке должна приниматься не менее 5 мм/с. Баки должны иметь конические днища с наклоном 45° и сбросные трубопроводы диаметром не менее 100 мм.

Примечание. Допускается для перемешивания известкового молока применять сжатый воздух при интенсивности подачи 8—10 л/(с×м2).

6.38. Диаметры трубопроводов подачи известкового молока должны быть: напорных при подаче очищенного продукта не менее 25 мм, неочищенного — не менее 50 мм, самотечных — не менее 50 мм. Скорость движения в трубопроводах известкового молока должна приниматься не менее 0,8 м/с. Повороты на трубопроводах известкового молока следует предусматривать с радиусом не менее 5d, где d — диаметр трубопровода. Напорные трубопроводы проектируются с уклоном к насосу не менее 0,02, самотечные трубопроводы должны иметь уклон к выпуску не менее 0,03°.
При этом следует предусматривать возможность промывки и прочистки трубопроводов.

6.39. Концентрацию раствора соды следует принимать 5—8 %. Дозирование раствора соды следует предусматривать согласно п. 6.20.

Вернуться