7334

41

При do=40 мм и fo =0,00126 м2 необходимое их количество в трубо-

проводе:

Отверстия расположены в шахматном порядке с шагом оси:

угол между наклонными стенками составляет около 60°. Ширину камеры по дну принимаем b=0,7 м. Определим высоту конической части:

Рабочий объем одной камеры хлопьеобразования составит:

Объем верхней части с вертикальными стенками:

Wв = W1 −Wк = 80 − 45 = 35 м3,

при их высоте:

Рабочая глубина камеры хлопьеобразования:

H р = hк + hв = 3,1+1,4 = 4,5 м ,

При высоте строительного борта hстр=0,4 м полная глубина камеры составит:

42

H п = H p + hстр = 4,5 + 0,4 = 4,9 м.

Отвод воды из камеры хлопьеобразования в отстойник предусматри-

ваем через затопленный водослив при скорости 0,04 м/с. Верх стенки во-

дослива располагаем ниже уровня воды в камере на величину:

Принимаем расстояние между водосливом и перегородкой lф=0,8 м

при фактической скорости:

Для улучшения гидравлического режима восходящего потока предусмотрены 2 поперечные перегородки, рассекающие камеру на равные отделения.

Для непосредственного контроля и наблюдения за процессом формирования хлопьев запроектирован смотровой павильон, в каждой каме-

ре предусмотрен трубопровод опорожнения D=150 мм.

2.4. Перегородчатые камеры хлопьеобразования

Перегородчатая камера хлопьеобразования, применяемая с гори-

зонтальными отстойниками, представляет собой прямоугольный железо-

бетонный резервуар с перегородками, образующими 9-11 коридоров ши-

риной не менее 0,7 м. Вода в камере медленно перемешивается путем многократного изменения направления движения в горизонтальной или вертикальной плоскости с уменьшающейся скоростью. Скорость движения воды в коридорах принимают 0,2-0,3 м/с в начале и 0,05-0,1 м/с в конце ка-

меры за счет увеличения ширины коридора. Подключая к работе то или иное

44

При более высокой мутности и цветности исходной воды примене-

ние контактных камер должно обосновываться соответствующими техно-

логическими изысканиями.

Работа контактных камер хлопьеобразования основана на принципе контактной коагуляции, обусловленной способностью мелких частиц взвеси и микрохлопьев коагулянта после взаимной нейтрализа-

ции электрокинетических зарядов прилипать к поверхности более крупных частиц фильтрующей загрузки.

Адгезия частиц загрязнений и продуктов гидролиза коагулянта про-

исходит до тех пор, пока в результате накопления осадка в порах зерни-

стой контактной среды скорость движения воды не достигнет величины,

при которой начинается отрыв хлопьев осадка и вынос их в отстойники.

В дальнейшем контактная камера работает в режиме устойчивого равновесия: масса поступающей в камеру взвеси и продуктов гидролиза коагулянта равна массе твердой фазы выносимого водой из камеры осад-

ка. Образование хлопьев осадка в контактных камерах происходит быст-

рее, чем в камерах со свободным объемом воды, особенно при маломут-

ных цветных водах и низкой температуре воды. Осадок получается более плотным.

3.1.2. Технологические параметры контактных камер

Площадь контактной камеры хлопьеобразования следует опреде-

лять по удельной нагрузке в расчете на площадь зеркала воды. Удельная нагрузка Vк , м3/(м2×ч), или м/ч, назначается в зависимости от концентра-

ции взвеси Св , мг/л, с учетом минимальных температур воды в водо-

источнике: при; Св< 5 Vк=7-10; Св=5-10 Vк=10-15; при Св=20-150

Vк=15-20; (Св - содержание взвеси в воде, включая образующуюся от ко-

агулянта). Меньшие значения следует принимать для минимальных тем-

45

ператур воды. Высота слоя контактной загрузки для вод указанных ти-

пов рекомендуется 0,7 м.

В качестве зернистой контактной загрузки камер хлопьеобразо-

вания следует использовать полимерные плавающие материалы типа пенопласта полистирольного марок ПСБ и ПСВ, разрешенных для контакта с питьевой водой, или другие аналогичные материалы.

Крупность зерен загрузки - 30-40 мм.

Гранулы пенопласта необходимой крупности целесообразно по-

лучать путем нарезки плит с помощью нагретой электрическим током нихромовой проволоки диаметром 0,8-1,0 мм. Плиты из пенопласта полистирольного выпускаются в широком ассортименте промышленно-

стью.

Для предотвращения всплытия гранул пенопласта в контактных ка-

мерах на уровне верхней кромки затопленного водослива предусматри-

вают закрепленную удерживающую решетку с прозорами на 10 мм меньше минимальных размеров зерен загрузки.

Учитывая незначительную объемную массу пенопласта (в 25-50 раз меньше, чем воды), удерживающая решетка должна быть рассчитана на выталкивающую силу R, т/м3:

R = (ρв - ρп )× (1 - m)× H п + ρвDh ,

где ρв – плотность воды, т/м3;

ρп – плотность пенопласта, 0,02-0,04 т/м3; m – пористость загрузки, 0,4-0,45;

Hп – высота слоя пенопластовой загрузки, м; h – расчетный перепад давления в загрузке, м.

Потерю напора (перепад давления) в слое заиленной зернистой кон-

тактной загрузки h принимают равной 0,05-0,10 м.

В решетке должен быть предусмотрен люк, через который произ-

водятся загрузка и выгрузка зернистого материала при необходимости

46

проведения его ревизии. Материалом для решетки могут служить арма-

турные стержни, уголки и т.п. (для них следует предусматривать проти-

вокоррозионные покрытия).

Для задержания пенопласта при опорожнении отстойников в ниж-

ней части камеры должна быть установлена вторая нижняя решетка с ячейками, аналогичными верхней решетке.

Промывку контактных камер следует осуществлять обратным то-

ком воды при кратковременном выпуске ее без остановки станции. Про-

мывку производят периодически при потере напора в камере выше рас-

четной.

Периодичность промывки зависит от состояния сетчатых защит-

ных устройств на водозаборе или станции водоподготовки и степени за-

грязненности исходной воды.

Контактные камеры хлопьеобразования следует принимать встро-

енными в вертикальные и горизонтальные отстойники.

В вертикальных отстойниках контактные камеры распола-

гают в центральной части отстойника. Воду в камеру подают на высо-

ту 0,2-0,3 м над контактной загрузкой (рис.7).

При осветлении воды в горизонтальных отстойниках контактные камеры располагают в начале отстойников (рис.8).

Над камерами хлопьеобразования необходимо предусматривать павильон шириной не более 6 м.

Отвод воды из камеры хлопьеобразования в горизонтальный отстой-

ник предусматривают над стенкой (затопленный водослив), отделяющей камеру от отстойника, при скорости движения воды не более 0,05 м/с; за стенкой устанавливается подвесная перегородка, погруженная на 1/4 высо-

ты отстойника и отклоняющая поток воды книзу.

47

Рис. 7. Вертикальный отстойник с контактной камерой хлопьеобразования: 1 – отвод отстоенной воды; 2 – подача исходной воды; 3 – контактная камера хлопьеобразования; 4 – верхняя решетка; 5 – плавающая загрузка; 6 – нижняя решетка; 7 – зона накопления и уплотнения осадка; 8 – удаление осадка.

Рис. 8. Горизонтальный отстойник с контактной камерой хлопьеобразования:

1 – подача исходной воды; 2 – нижняя решетка; 3 – верхняя решетка; 4 – контактная зернистая загрузка; 5 – отвод осветленной воды; 6 – система удаления осадка из отстойника; 7 – люк для ревизии трубопроводов; 8 - система удаления осадка из камеры.

48

Распределение воды по площади камеры хлопьеобразования следует предусматривать с помощью перфорированных труб с отверстиями направленными вниз под углом 45°. Расстояние между осями перфориро-

ванных труб принимают не более 2 м. Распределительные трубы разме-

щаются непосредственно под нижней решеткой, расположенной на рассто-

янии 1-1,2 м от верхней решетки.

Днище камеры следует выполнять с углом наклона граней 45°, в

нижней части сходящихся граней располагаются трубы для удаления осад-

ка.

Для осуществления ревизии дна камеры и трубопроводов подачи во-

ды и отвода осадка в нижней масти затопленного водослива, отделяющего камеру от отстойника, следует предусмотреть люк.

3.2. Тонкослойные отстойники 3.2.1. Назначение и область применения

Отстойные сооружения, оборудованные тонкослойными элементами,

предназначены для осветления природных поверхностных вод малой и средней мутности и цветности на водоочистных станциях систем хозяй-

ственно-питьевого и промышленного водоснабжения.

В сооружениях тонкослойного осветления осаждение взвеси происхо-

дит в наклонных элементах малой высоты. При этом обеспечиваются быстрое выделение взвеси и ее сползание по наклонной плоскости элемен-

тов в зоны хлопьеобразования и осадкоуплотнения.

Тонкослойные отстойные сооружения можно применять как при реконструкции действующих отстойников с целью интенсификации их ра-

боты, так и для вновь проектируемых водоочистных станций.

Настоящие рекомендации распространяются на сооружения с про-

тивоточным движением воды и осадка в тонкослойных элементах.

Требования к качеству и методам обработки воды, поступающей на сооружения с тонкослойными элементами, аналогичны требованиям

50

ления осадка; 7 – удаление осадка.

Из камеры поток воды, двигаясь горизонтально под блоками и под-

нимаясь снизу вверх, проходит тонкослойные элементы и поступает в расположенную над ними сборную систему и канал. Накапливающийся в отстойнике осадок периодически сбрасывается через систему удаления осадка.

Рис.10. Горизонтальный отстойник, оборудованный тонкослойными блоками: 1 – подача исходной воды; 2 – камера хлопьеобразования; 3 – тонкослойные блоки; 4 – сборные желоба; 5 – канал сбора осветленной воды; 6 – отвод осветленной воды; 7 – зона распределения воды; 8 – зона накопления осадка; 9 – удаление осадка.

Тонкослойные элементы и блоки могут выполняться из мягких или полужестких полимерных пленок, соединенных в сотовую конструкцию, или из жестких листовых материалов в виде отдельных полок (рис.11).

Размеры в плане отдельных блоков для удобства их монтажа и эксплуатации принимают 1x1-1,5x1,5 м с учетом фактических разме-

ров сооружений. Высоту поперечного сечения тонкослойного ячеистого элемента рекомендуется принимать равной 0,03-0,05 м. Ячейки могут быть любой формы, исключающей накопление в них осадка.

Рекомендуемый угол наклона элементов 50-60° ( меньшие значения -

для более мутных вод, большие - для маломутных цветных). Длину тонко-

слойных элементов определяют специальным расчетом, она должна нахо-

диться в пределах 0,9-1,5 м.

Установку отдельных блоков в отстойниках и осветлителях следует