Установка для осветления природной воды с переменной мутностью

 

Изобретение относится к очистке природной воды с переменной мутностью и может быть использовано в системах подготовки природных вод для хозяйственно-питьевого назначения. Цель изобретения - повышение эффективности очистки воды с переменной мутностью. Установка содержит горизонтальный отстойник длиной, равной 5,5-6,1 высоты зоны осаждения, что позволяет снижать высокие показатели мутности воды с сезонными колебаниями в 3-5 раз быстрее, чем в обычном Горизонтальном отстойнике , а в качестве ступени тонкой очистки применен контактный осветлитель с более мощным слоем фильтрующей загрузки высотой 2,5-3,0 м и крупностью зерен 0,7-4,0 мм. 1 з. п. ф-лы, 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (l l) (51)5 В 01 D 21/00, 21/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705608/26 (22) 11.05.89 (46) 15.06.91. Бюл. ¹ 22 (75) А. И, Е1оров, И. С, Родина и А, Е. Комаров (53) 66,066.7(088,8) (56) Кульский Л, А, Теоретические основы и технология кондиционирования воды, Процессы и аппараты. Киев: Наукова думка, 1983, с. 86. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ OCBETJlEHNR ПРИРОДНОЙ ВОДЫ С ПЕРЕМЕННОЙ МУТНОСТЬЮ (57) Изобретение относится к очистке природной воды с переменной мутностью и

Изобретение относится к очистке поверхностных вод, характерной особенностью которых является повышение мутности до 2 — 3 мес в течение года, и может быть использовано в системах подготовки природных вод для хозяйственно-питьевого назначения, Цель изобретения — повышение эффективности очистки воды с переменной мутностью.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема глубокого асветления воды с переменной мутностью; на фиг, 2 — схема горизонтального отстойника, совмещенного с вихревой камерой хлопьеобразования с приемным резервуаром; на фиг. 3 — схема контактного осветлителя; на фиг. 4 — эпюры распределения отложений коагулированной взвеси в фильтрующем слое контактных осветлителей предлагаемой конструкции; на фиг, 5 — график зависимости мутности и эффекта асветления от времени отстаивания в горизонтальном отстойнике, Установка для глубокого осветления природной воды с переменной мутностью содержит смеситель 1 с дозаторами реагентов: может быть использовано в системах подготовкии природных вод для хозяйственно-питьевого назначения, Цель изобретения повышение эффективности очистки воды с переменной мутностью. Установка содержит горизонтальный отстойник длиной, равной

5,5 — 6,1 высоты зоны осаждения, что позволяет снижать высокие показатели мутности воды с сезонными колебаниями в 3 — 5 раз быстрее, чем в обычном горизонтальном отстойнике, а в качестве ступени тонкой очистки применен контактный осветлитель с более мощным слоем фильтрующей загрузки высотой 2,5 — 3,0 м и крупностью зерен

0,7 — 4,0 мм. 1 з. п. ф — лы, 5 ил. хлора 2, коагулянта 3, флакулянта 4 и щелочи 5 и последовательно с ним установленные горизонтальный отстойник 6, освещенный с вихревой камерой хлопьеобразавания 7 и приемным резервуаром 8, смеситель коагулянта и флакулянта 9 с дозатарами 10 и 11, насос 12, контактный осветлитель 13, смеситель хлора 14 с дозатаром

15, резервуар очищенной воды 16, соединенный трубопроводами 15, резервуар очищенной воды 16, соединенный трубопроводами через насос 17 с контактным осветлителем и через него — с резервуаром-усреднителем промывной воды 18, который, в свою очередь, через насос 19 -соединен с трубопроводом подачи речной воды 20. Горизонтальный отстойник 6 (фиг, 2), совмещенный с камерой хлапьеобразования 7 и приемным резервуаром 8 через заднюю торцовую стенку 21, содержит трубчатый перфорированный водосборник 22, расположенный на глубине

0,1Н, имеющий длину 0,5-0,67 I. Длина отстойника состоит из начального участка!у, расположенного между передней торцовой

1655538 стенкой отстойника и струенаправляющей дырчатой перегородкой 23 (Iy= 0,5 — 0,75 м) основного участка, определяемого по формуле

lo= г" Но Ко где К,=ЧОИ вЂ” коэффициент, учитывающий условия качества исходной воды и условия отстаивания, равный Ko=7,5 для вод средней мутности, КО=10,9 — для мутных вод;

I — длина отстойника;

Ho — высота отстойной час"ти, м;

V — начальная скорость горизонтального потока воды, мм/с, Uo — гидравлическая крупность взвешенных частиц, мм/с;

1, — длина начального участка до распределительной перегородки;

y — параметр, учитывающий условия попутного отбора осветленной воды, равный 0,5 — 0,65 длины отстойника, при этом

Uo— = 1,1 — 1,2 мм/с при г = 45 мин.

При этих условиях относительная длина отстойника L/Í лежит в пределах L/Н=6,7—

8,1. Без попутного отбора при Н=З вЂ” 3,5 м, ЧО=9 — 12 мм/с и времени пребывания в отстойнике 45 мин относительная длина отстойника L/Н=8,2 — 9,2.

Совмещение задней торцовой стенки отстойника с приемным резервуаром позволяет осуществить отбор жидкости из отстойника одновременно переливом и попутным отбором. Поскольку задняя торцовая стенка является водосливом, уровень в отстойнике устанавливается постоянным, а трубчатые водосборники находятся также под постоянным уровнем воды, равным 0,1 отстоенной части воды, При меньших глубинах экспериментально показано, что происходит подсос воздуха, а при больших — коагулированной взвеси. Приемный резервуар позволяет обеспечить самостоятельный режим работы контактных осветлителей, не зависящий от режима работы отстойника. В горизонтальном отстойнике используют зону наиболее интенсивного гравитационного осаждения, и заканчивается этот процесс при мутности 100 — 120 г/м, нэ который заз трачивают 30 — 45 мин, В обычном горизонтальном отстойнике, в котором процесс ведут до концентрации взвеси до 15 г/м, времени затрачивают в 3-5 раз больше, значительная часть длины отстойника используется для осаждения мелких частиц, Мутность воды от времени выражается зависимостью (например, фиг. 5), в которой крутая кривая спада мутности приходится на первые 30-45 мин, при этом конечная мутность составляет 120 г/M . Фильтрова5

20

Фильтрующая загрузка 28 состоит из неоднородной кварцевой загрузки крупностью 0,7 — 4,0 мм и высотой слоя 2,5 — 3,0 м, которая обладает взвесеемкостью в 5,0 — 5,5

25 раза больше, чем в прототипе соответственно 2 кгlм до 10 — 12 кг/м . При подаче воды з з снизу вверх обеспечивается снижение концентрации взвеси с 100 — 120 до 1,0 — 1,5 г/м, при этом фильтроцикл по сравнению со ско30 рыми фильтрами увеличивается в 3,5 — 4 раза, Применение воздушной системы для взрыхления загрузки при промывке, расположенной на границе гравийного и пес аного слоев, а также напорно-всасывающей

55 ние воды с такой мутностью в скорых фильтрах при подаче жидкости сверху вниз привело бы к быстрой забиваемости фильтра, к частным промывкам и расходам на нее осветленной воды. Поэтому в предлагаемом устройстве установлен контактный осветлитель с большой грязеемкостью.

Контактный осветлитель (фиг. 3) оборудуется дренажной распределительной системой 24, воздушной системой для взрыхления загрузки при llpGMblBKe 25, непарно-всасывающей системой для отвода промывной воды 26 и желобами для отвода фильтрата 27.

Контактный осветлитель работает без внутреннего коридора, а все коммуникации сборнораспределительных систем выводятся через боковую стенку и подсоединяются к внешним магистральным коллекторам, что позволяет значительно увеличить полезную площадь фильтрующей поверхности контактного осветлителя. системы для отвода промывной воды обеспечивает эффективную отмывку загрузки от отложений коэгулированной взвеси и экономию промывной воды с 8 — 10% (в прототипе) до 3 — 5%. На фиг. 4 показаны эпюры распределения отложений задержанной взвеси в зависимости от высоты фильтрующего слоя, крупности зерен в направлении подачи воды на фильтр:1- для скорого фильтра с однослойной загрузкой (прототип), II— для скорого фильтра с двухслойной загрузкой, III — для контактного осветлителя обычной конструкции по СНиП 2,64,02 — 84 и 1Ч— для предлагаемого контактного осветлителя, из которых наглядно видно преимущество контактного осветлителя предлагаемой конструкции по взвесеемкости.

Установка работает следующим образом.

В смеситель 1 в исходную речную воду дозируют реагенты в количестве согласно

СНиП или определяемом пробной обработкой речной воды. Затем вода подается в камеру хлопьеобразования 7 и горизонтальный отстойник 6, после которого вода поступает в приемный резервуар 8. В смеситель

1655538

9 добавляют коагулянт и флокулянт дозаторами 10 и 11, затем насосом 12 воду направляют на контактный осветлитель 13 снизу вверх, В фильтрованную воду добавляют хлор в смеситель 14 дсзатором хлора 15 и собирают ее в резервуар очищенной воды 16, иэ которого направляют воду потребителю, Промывку контактных осветлителей осуществляют очищенный водой с предварительным взрыхлением загрузки воздуха, для чего насосом 17 ее подают на контактный осветлитель, после него собирают в резервуар-усреднитель промывной воды 18 и насосом 19 промывную воду подают в трубопровод подачи речной воды 20 перед смесителем, 1

Формула изобретения

1. Установка для осветления природной воды с переменной мутностью, включающая смеситель с дозаторами реагентов, гори5 зонтальный отстойник, ступень тонкой очистки воды, трубопроводы, резервуар для очищенной воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды с переменной мутностью, ступень тон10 кой очисткивыполненаввидеконтактногоосвет- лителя, при этом горизонтальный отстойник выполнен длиной, равной 5 5-6,1 его высоты.

2. Установка по и. 1, отличающаяся

15 тем, что загрузка в контактном осветлителе имеет высоту 2,5 — 3,0 м, а крупность зерен составляет 0,7 — 4,0 мм.

1655538

Фиг.3

Фигл

4г гбч

0 50 60 90 ОО ЯР

Фиг. 5

Составитель С, Хальдина

Техред M. Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор Н, Швыдкая

Заказ 2011 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101