5962

32

Рис. 6. Осветлитель, оборудованный тонкослойными блоками:

1 – подача исходной воды; 2 – зона взвешенного осадка; 3 – зона сползания осадка; 4 – тонкослойные блоки; 5 – отвод осветленной воды; 6 – зона накопления осадка; 7 – удаление осадка.

Установку отдельных блоков в осветлителях следует осуществлять с помощью специальных несущих конструкций, расположенных под или над ними, либо их креплением к элементам сборной системы (желобам, трубам) и

промежуточным стенкам сооружений. В качестве несущих конструкций мо-

гут быть использованы стальные или полимерные трубы, дерево, арматурная проволока, профилированные конструкции и т.д. Герметичность зазоров между отдельными блоками и внутренними стенками сооружений обеспечи-

вается уплотнительными прокладками.

Сбор осветленной воды из тонкослойных сооружений осуществляют желобами с затопленными отверстиями или открытыми водосливами,

например, треугольного профиля, расположенными на расстоянии не более 2

м один из другого.

2.2.3. Расчет тонкослойных осветлителей

Расчет технологических и конструктивных параметров сооружений, а

также отдельных тонкослойных элементов следует производить по зависи-

33

мости:

где l0 – длина тонкослойного элемента, м;

H0 – высота тонкослойного элемента, принимаемая 0,03-0,05 м;

Vн – удельная нагрузка или производительность сооружения в расчете на площадь зеркала воды, м3/(м2×ч) или м/ч ;

U0 – расчетная скорость осаждения взвеси, м/ч;

β – коэффициент, учитывающий стесненное осаждение взвеси под тонкослойными элементами;

Kаг – коэффициент агломерации, учитывающий влияние осадка, выде-

ляющегося из тонкослойных элементов, на интенсификацию хлопьеобразо-

вания;

Kст – коэффициент, учитывающий стеснение сечения потока в тонко-

слойном элементе сползающим осадком, принимается в среднем 0,7-0,8 (большие значения – для более мутных вод, меньшие – для маломутных цветных вод);

Kои – коэффициент, учитывающий гидравлическое совершенство тон-

кослойного сооружения и степень его объемного использования, принимае-

мый 0,6-0,75;

Kк – конструктивный коэффициент, равный отношению фактической,

34

открытой для движения воды, площади тонкослойных элементов к общей

площади зеркала воды отстойного сооружения;

Kф – коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения тонко-

слойных элементов, принимаемый: для сечения прямоугольной формы – 1,0;

круглой 0,785; треугольной 0,5; шестиугольной 0,65-0,75; при использовании

труб и межтрубного пространства 0,5;

α – угол наклона тонкослойных элементов к горизонту, град.

ϕ – коэффициент, учитывающий влияние гидродинамических условий

потока в тонкослойных элементах, определяется по данным табл.1, в которой b0 – ширина тонкослойного элемента, H0 – высота тонкослойного элемента.

Расчетная схема тонкослойного блока приведена на рис.7.

Удельные нагрузки на тонкослойные сооружения, отнесенные к пло-

щади, занятой тонкослойными элементами и с учетом показателей качества воды могут быть приняты согласно п. 9.50 [1]: для маломутных и цветных вод, обработанных коагулянтом 3-3,5, для воды средней мутности 3,6-4,5,

для мутных вод 4,6-5,5 м3/(м2×ч).

Расчетная скорость осаждения взвеси должна приниматься в соответ-

ствии с опытом эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных усло-

виях. При отсутствии такого опыта, следует производить технологическое моделирование процессов хлопьеобразования и тонкослойного осаждения для определения требуемого значения U0 . В других случаях значение U0

определяют согласно п.9.62 [I].

35

Рис.7. Конструктивные параметры тонкослойных элементов в блоке: l0 , b0 , H0 – длина, ширина и высота тонкослойного элемента;

L , B , H – длина, ширина и высота тонкослойного сотоблока;

Значение произведения β Kаг следует принимать равным 1,3.

Значение коэффициента Kк определяют по фактическим данным с учетом толщины материала для тонкослойных элементов. Предварительно рекомендуется принимать его равным 0,70-0,95 (большие значения - для тон-

ких пленочных материалов).

Полученные по расчету размеры тонкослойных элементов и тонко-

слойных сооружений в целом, а также значения удельных нагрузок надлежит проверить и скорректировать с учетом обеспечения минимального времени между выпусками осадка 6-8 ч.

Высоту зоны сбора осветленной воды рекомендуется принимать не ме-

нее 0,4-0,5 м.

В тонкослойных осветлителях для предотвращения образования зон

36

повышенной концентрации взвеси нижнюю кромку тонкослойных блоков располагают непосредственно над верхней отметкой осадкоприемных окон.

Возможна установка тонкослойных сотоблоков в зоне взвешенного осадка коридорных осветлителей, что обеспечивает равномерное распреде-

ление осветляемой воды и увеличивает коэффициент объемного использова-

ния этих сооружений до 0,9-0,92 (до реконструкции 0,65-0,7). Соответствен-

но качество осветленной воды улучшается в 1,5-1,8 раза при одновременном увеличении в 1,3-1,7 раза нагрузки на сооружения.

Тонкослойные элементы можно также использовать для обезвожива-

ния и уплотнения осадка. С этой целью тонкослойные модули устанавливают в осадкоуплотнителях осветлителей ниже осадкоприемных окон. Оборудова-

ние осадкоуплотнителей тонкослойными блоками создает хорошие гидроди-

намические условия для гравитационного уплотнения и обезвоживания осад-

ка, что позволяет увеличить период его накопления, уменьшить количество сбрасываемой с ним воды.

2.3. Осветлители – рециркуляторы

Для интенсификации процессов очистки воды в осветлителях со взве-

шенным осадком может быть использован метод рециркуляции осадка, пред-

ложенный СПбНИИ АКХ.

Работа традиционных сооружений первой ступени очистки (отстойни-

ков, осветлителей со взвешенным осадком) при очистке маломутных вод со средней или высокой цветностью недостаточно надежна и эффективна. В

первую очередь это обусловлено вялым протеканием процесса коагуляции из-за невысокой концентрации твердой фазы в исходной воде.

Наиболее рациональный путь повышения концентрации твердой фазы

– использование рециркуляции ранее образовавшегося в сооружениях осад-

ка, который при введении в очищаемую воду играет роль дополнительных центров хлопьеобразования. Эти центры смещают часть процесса коагуляции

37

от пространственного структурообразования к автокаталитической коагуля-

ции, сорбции и адгезии. В результате растут прочность и плотность вновь об-

разующихся хлопьев и, соответственно, их гидравлическая крупность.

Данные предпосылки легли в основу нового метода рециркуляции осадка, в котором для снижения степени диспергирования хлопьев рецирку-

ляцию осуществляют по «внутреннему контуру», т.е. без вывода основной части хлопьев из сооружения. Этот метод реализован в разработанных ЛНИИ АКХ конструкциях осветлителей-рециркуляторов (рис.8).

Подача исходной воды в секции (коридоры) осветления производится через эжекторы рециркуляторов. Наличие в осветлителях рециркуляторов значительно повышает надежность работы сооружений, снижает объемы сбрасываемого осадка и создает резерв по производительности (до 30-60%) и

качеству осветленной воды. За счет рециркуляции осадка одновременно су-

щественно повышается барьерная роль сооружений первой ступени очистки в отношении планктона, составляя (в зависимости от вида планктона) 90100%. Кроме того, рециркуляция осадка позволяет без ухудшения качества очистки воды утилизировать промывные воды фильтровальных сооружений путем их равномерного перекачивания из резервуара-усреднителя в головной узел водоочистной станции.

При проектировании и наладке осветлителей - рециркуляторов, следует пользоватъся рекомендациями [5,6].

38

Рис.8. Осветлитель - рециркулятор:

1 – распределительная труба; 2 – патрубок; 3 – сопло; 4 – рабочая камера со слоем взвешенного осадка; 5 – камера хлопьеобразования с направляющим аппаратом; 6 – смеситель; 7 – лоток; 8 – отвод осветленной воды из осадкоуплотнителя; 9 – осадкоуплотнитель; 10 – трубы для выпуска уплотненного осадка.

39

Список литературы

1. СП 31.13330.2012 Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и со-

оружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84* 2. Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки во-

ды (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) / НИИ КВОВ АКХ им. К.Д. Памфилова. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 3. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочи-

стных станциях / Департамент жилищно-коммунального хозяйства Госстроя России; НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды. – М.: Госстрой России, 1997.

4. СанПиН 2.1.4.1074 – 01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Кон-

троль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. -

М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002.

5.Рекомендации по применению технологий очистки воды на осветлителях со взвешенным слоем рециркулируемого осадка / ЛНИИ АКХ. – Л.,1985.

6.Регламент на проведение работ по наладке и эксплуатации осветлителей-

рециркуляторов / ЛНИИ АКХ. – Л., 1987.

40

Алексей Львович Васильев Лев Алексеевич Васильев Эдуард Александрович Кюберис Екатерина Владимировна Воробьева

ОСВЕТЛИТЕЛИ СО СЛОЕМ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДКА. КОНСТРУКЦИИ, ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта для обучающихся по дисциплине

«Водоподготовка» направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений населенных пунктов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru