Шпаргалка по "Водоснабжению"

Рис.2. Радиальный отстойник  с центральным приводом в двух исполнениях: 1 - чан; 2 - сливной желоб; 3 - загрузочная воронка; 4 - разгрузочный конус; 5 - центральный вал; 6 - граблины; 7 - ферма; 8 - привод; 9 - механизм для подъема вала с граблинами; 10 - указатель перегрузки сгустителя.

Отстойники могут  быть диаметром 18, 24 и 30 м. Эффективность  осветления принимается равной 65%. принимая коэффициент к равным 0,85. Наиболее распространены отстойники с впуском воды через центральную трубу с раструбом. Скорость движения воды в трубе принимают равной до 30 мм/с. Расстояние между щитом и раструбом выбирают таким, чтобы скорость поступления воды в отстойную зону была не более 20 мм/с. Рекомендуется диаметр раструба и его высоту принимать равными 1,35 диаметра центральной трубы, а диаметр отражательного щита -1,3 диаметра раструба. Основные параметры типовых вертикальных отстойников приведены в табл. 6.3. Вертикальные отстойники с нисходяще-восходящим потоком и с периферийным впуском жидкости различаются лишь конструкцией впускных и выпускных устройств. Однако они имеют в 1,3-1,5 раза большую производительность, чем отстойники с центральной трубой. Очищенная вода удаляется через лоток, расположенный по периметру отстойника.

Тонкослойные отстойники. Для увеличения эффективности отстаивания  используют тонкослойные отстойники. Они могут быть вертикальными, радиальными или горизонтальными; состоят из водораспределительной, водосборной и отстойной зон. В таких отстойниках отстойная зона делится трубчатыми или пластинчатыми элементами на ряд слоев небольшой глубины (до 150 мм). При малой глубине отстаивание протекает быстро, что позволяет уменьшить размеры отстойников.

Тонкослойные отстойники классифицируются по следующим признакам: по конструкции наклонных блоков - на трубчатые и полочные; по режиму работы - периодического (циклического) и непрерывного действия; по взаимному  движению осветленной воды и вытесняемого осадка - с прямоточным, противоточным  и смешанным (комбинированным) движением.

Поперечное сечение  трубчатых секций может быть прямоугольным, квадратным, шестиугольным или круглым. Полочные секции монтируются из плоских  или гофрированных листов и имеют  прямоугольное сечение. Элементы отстойника выполняют из стали, алюминия и пластмассы (полипропилена, полиэтилена, стеклопластиков).

Наклон блоков в  отстойниках периодического (циклического) действия небольшой. Накопившийся осадок удаляется промывкой обратным током  осветленной воды. Наклон элементов  в отстойниках непрерывного действия составляет 45-60°. Эффективность трубчатых  и полочных отстойников практически  одинакова.

Осадочные желоба отстойников  глубиной 1,2-1,5 м и с наклоном стенок 50° имеют донные щели шириной 0,15 м, через которые осадок поступает  в септическую камеру. Осадочные  желоба рассчитывают так же, как  и горизонтальные отстойники. Скорость воды принимают равной 5-10 мм/с. Эффективность  очистки 40-50%. Объем септической камеры устанавливают в зависимости  от средней температуры сточных  вод в зимний период. При сбраживании  активного ила объем камеры увеличивают  на 30-70%.

Отстойники-осветлители  применяют при повышенном содержании в сточных водах труднооседающих веществ. В результате совмещения процессов осаждения, хлопьеобразования и фильтрации сточной воды через слой взвешенного осадка эффективность очистки достигает 70%.

Имеются конструкции  осветлителей как с предварительной  коагуляцией и агрегацией вод, так  и без таковых, с совмещением  этих процессов в одном аппарате. Широко применяют отстойник-флокулятор (рис. 3). Внутри отстойника имеется камера флокуляции, в которую через центральную трубу поступает сточная вода. В камере флокуляции происходит эжекция воздуха, частичное окисление органических веществ, хлопьеобразование и сорбция загрязнений. В отстойной зоне вода проходит через слой взвешенного осадка, где задерживаются мелкодисперсные примеси. Выпавший осадок удаляется под действием гидростатического напора.

Рис.3. Отстойник-флокулятор: 1 - корпус; 2 - желоб; 3 - отверстия для удаления осветленной воды; 4 - воздухоотделитель; 5 - центральная труба; 6 - распределительные трубы.

29 вопрос. Фильтрованием называется процесс прохождения осветляемой воды через слой фильтрующего материала. Фильтрование, так же как и отстаивание, применяют для осветления воды, т. е. для задержания находящихся в воде взвешенных веществ. Фильтрующий материал должен представлять собой пористую среду с весьма малыми порами. В водопроводной практике в качестве основного фильтрующего материала применяют песок.

Фильтр представляет собой резервуар, в нижней части  которого расположено дренажное  устройство той или иной конструкции  для отвода профильтрованной воды. На дренаж обычно укладывают слой поддерживающего  материала и затем слой собственно фильтрующего материала. При песчаных фильтрах поддерживающим материалом является гравий, уложенный слоями с возрастающей книзу крупностью зерен. В процессе фильтрования фильтр постоянно заполнен водой до уровня, расположенного не менее чем на 2 м выше поверхности фильтрующего материала. В обычных фильтрах вода подается сверху и отводится снизу — через дренажное устройство.

Производительность  фильтра определяется скоростью  фильтрования. Под скоростью фильтрования следует понимать не скорость движения воды в порах, а скорость вертикального  движения воды над фильтрующим слоем.

В большинстве случаев  фильтрование сочетают с другими  методами очистки воды. Так, на станциях городских водопроводов фильтры  обычно используют для обработки  воды, прошедшей (после коагулирования) отстойники или осветлители. Фильтры применяют также для осветления воды при ее реагентном умягчении и обезжелезивании. В некоторых случаях фильтры используют для осветления природной некоагулированной воды, а также коагулированной воды без предварительного отстаивания

По характеру механизма  задержания взвешенных частиц можно  различать два основных вида фильтрования:

а)         фильтрование через фильтрующую пленку, образующуюся в процессе фильтрования частицами взвеси,  выпадающими  на поверхность загрузки;

б)         фильтрование без образования на поверхности загрузки фильтрующей пленки.

Имеются три основных, наиболее распространенных и широко применяемых метода фильтрации: механический, сорбционный и ионообменный. Кроме  того, есть методы более экзотические - мембранный, обратного осмоса, электрохимический  и некоторые другие.

Классификация

Все указанные методы очистки воды не свободны от недостатков, а именно:

1. Если не принять  специальных мер, фильтр для  очистки воды может вместе  с вредными примесями забрать  из воды полезные минеральные  добавки - соли натрия, магния, калия  и кальция. 

2. В конце ресурса,  когда фильтрующий материал сильно  забит вредными химическими примесями  и микроорганизмами, задержанными  в процессе многодневной эксплуатации, фильтр для очистки воды может  «слить» всю эту дрянь в ваш стакан.

Производители ряда фильтрующих систем (например, компания «Аквафор» ) уверяют, что их уникальный сорбент убивает микрофлору и настолько прочно удерживает загрязнения, что такого не может случиться никогда: ни по истечении ресурса фильтра, ни тем более в начале эксплуатации. Другие производители (например, компания «Гейзер») вводят в свой фильтрующий материал серебро, чтобы уничтожить бактерии и вирусы или хотя бы предотвратить их размножение в фильтрующем материале. Несмотря на эти заявления, более безопасно менять картриджи почаще, не доводя их до самого конца ресурса.

3. От залповых  выбросов, когда бактерии или  какое-либо вредное вещество содержатся  в воде в концентрации, которая  в десятки-сотни раз превышает ПДК, не спасет никакой бытовой фильтр.

Возможно, он очистит 10-20 л воды, но после этого будет  забит до отказа. Тогда вода польется из всех щелей корпуса. Залповый выброс - ситуация сравнительно редкая, и такую  воду обрабатывать бытовым фильтром не стоит; лучше поберегите его ресурс, а питьевую воду купите в магазине.

Кроме всего сказанного выше, фильтр не должен насыщать воду веществами, входящими в материалы его  конструкции. Это, а также необратимость  захвата примесей и бережное отношение  к полезным минералам - обязательства  производителей фильтров перед нами, пользователями. Мы же, в свою очередь, должны понимать, что вечных фильтров не бывает, и должны эксплуатировать их в соответствии с инструкцией.

30 вопрос.

Обеззараживание воды – процесс уничтожения микроорганизмов. Значительная часть бактерии и вирусов задерживается в процессе очистки воды (макрофильтрация) до 98%. Оставшаяся часть микроорганизмов может содержать патогенные организмы, поэтому для их уничтожения требуется обеззараживание воды.

 Обеззараживание воды требуется всегда при очистки воды поверхностных источников и при использовании подземных источников водоснабжения, когда вода по микробиологическим качествам не соответствует нормативам. Сооружения обеззараживания воды необходимы на любой станции водоподготовки хозяйственно -питьевых вод.

 Для обеззараживания  воды используются два классических  метода очистки воды – обработка  воды окислителями и воздействие  ультрафиолетовыми лучами. Кроме  того, обеззараживание может достигаться  очисткой воды с помощью мембранных  систем очистки, но данный метод  обеззараживания используется только  там, где существуют значительные  проблемы с водой по химико-физическим  показателям качества по причине  экономической целесообразности.

 Для обеззараживания поверхностных вод – окислители – хлор, хлорсодержащие реагенты, озон.

 Обеззараживание  воды из подземных источников  – бактерицидные установки, ультрафиолетовые  стерилизаторы.

 Для обеззараживания небольшого количества воды применяется - перманганат калия, перекись водорода.

Обеззараживание питьевой воды в бытовых условиях – кипячение не менее 10-15 мин.

Скорость обеззараживания  тем выше, чем выше температура  воды и чем она чище, т.к. взвешенные вещества препятствуют контакту обеззараживающих реагентов с микроорганизмами.

Окислитель дозируется в воду, как до систем очистки  воды, так и после в накопительные  емкости, резервуары, определяется это  наличием в воде и типом органических и неорганических загрязнений.

31 вопрос. Озонирование воды представляет собой специальный метод водоподготовки, при котором происходит тщательная и комплексная очистка воды без каких либо вредных и побочных эффектов. Обработка воды озоном имеет большие и неоспоримые преимущества перед другими технологиями, представленными на рынке. Озон, как природный окислитель, благодаря своей высокой активности, при смешивании с очищаемой водой, достаточно быстро окисляет загрязнения, переводя их из растворенного состояния во взвесь, которая легко задерживается на самом угольном фильтре. Остаток озона транформируется опять в кислород, из которого он и был произведен, вода же, пройдя через угольный фильтр - осветлитель подается непосредственно Потребителю. Процесс обработки питьевой воды озоном происходит достаточно быстро, при этом не требуется никаких расходных реагентов, материалов, регламентных работ, в самой воде не образуется вредных примесей, сохраняется минеральный состав и уровень Ph, другими словами, очистка является абсолютно экологически безопасной. Большинство самых распространенных загрязнений, это металлы, за исключением золота и платины, и другие загрязнения -  практически все органического происхождения, подвержены непосредственно озоновому окислению. Имея повышенную стерилизующую способностью, озон оказывает обеззараживающее воздействие на различных возбудителей вирусных заболеваний, в том числе и на споры, невосприимчивые к хлорной обработке. Благодаря обработке воды озоном, Потребитель всегда получает очищенную, насыщенную кислородом и обеззараженную питьевую воду, самого высокого качества.

 Озонирование  воды широко применяется, например, при очистке воды из подземных  и поверхностных источников, оборотной  воды бассейнов, очистке и стерилизации  сточных вод, используется для  обеззараживания воды, предназначенной  для бутилирования, удаляя из воды все неприятные привкусы и запахи, используется для дезодорации воздуха, очистки вентиляционных выбросов и т.д. Одной из актуальных проблем человечества в новом тысячелетии является водоподготовка: очистка и получение пригодной для потребления воды. На сегодня вода (по данным ВОЗ) менее чем из 1% источников хозяйственного водоснабжения не требует дополнительной очистки. Во всех остальных случаях подготовка и особенно обеззараживание воды просто необходимы, так как при использовании некачественной воды достаточно велик риск получения всевозможных заболеваний.