Т Е Х Н И Ч Е С К О Е П Р Е Д Л О Ж Е Н И Е по доочистке

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
по доочистке водопроводной воды с номинальной производительностью 10
м3/час и пиковым расходом 36,5 м3/час
Введение:
Данное техническое предложение было разработано для государственной резиденции с
гарантированной высококачественной доочисткой водопроводной воды при любой степени её
загрязнённости и возможности её умышленного или случайного загрязнения (диверсия, авария,
природные катаклизмы и т.п.). Качество очищенной воды соответствует ГОСТ 2874-82 «Вода
питьевая».
Технологическая схема:
Технологическая схема разделена на две линии с номинальной производительностью 3,2 и 6,8
м3/час из-за неравномерного суточного потребления с целью экономного расходования материалов.
Вторая линия включается при расходе больше пикового для первой линии
(15,5 м3/час).
Принцип работы:
1. Очищаемая вода поступает на пластины (электроды) электрокоагулятора, по которым протекает
постоянный электрический ток. Исполнительный элемент электрокоагулятора имеет два вида
электродов: растворимый (алюминий) и нерастворимый (угольный электрод). При подаче
положительного потенциала на алюминиевые пластины наблюдается анодное растворе-ние алюминия,
а также гидролизное выделение газов на пластинах (напряжение более 6 В).
Анодно-растворённый алюминий является коагулянтом и способствует последующему укрупнению и
слипанию выделяемых загрязнений. Кроме того, на пластинах электро-коагулятора происходят
окислительно-восстановительные реакции в связи с наличием гидролизных газов и увеличением рН
воды в приэлектродном пространстве.
После подачи положительного потенциала на нерастворимый (угольный) электрод (перефазировка)
наблюдаются только окислительно-восстановительные реакции.
Управление временем подачи положительного потенциала на растворимый и нерастворимый
электроды (перефазировка) позволяет установить необходимую дозу вводимого коагулянта.
Управление осуществляется таймером блока питания.
2. Обработанная на электрокоагуляторе вода поступает в так называемый бак дегазации, где за
счёт уменьшения скорости потока воды происходит выделение гидролизных газов в виде мельчайших
пузырьков. Пузырьки совместно с налипшими загрязнениями всплывают и образуют пену, которая
затем отводится в дренаж (эффект флотации). В данном баке осуществляется также
хлопьеобразование (выделение и укрупнение загрязнений коагулянтом).
3. Вода с выделенными и укрупнёнными в виде хлопьев загрязнениями поступает на фильтр с
зернистой загрузкой. В качестве загрузки используется кварцевый песок. При прохождении воды через
песок выделенные на предыдущем этапе загрязнения оседают на его поверхности (эффект контактного
осветления). При забивании (потере гидропроводности) фильтра с зернистой загрузкой
осуществляется его промывка обратным потоком воды.
4. Осветлённая на предыдущем этапе вода поступает на вторую ступень фильтров с зернистой
загрузкой. В качестве загрузки используется сорбент (активированный уголь). При прохождении воды
через слой сорбента осуществляется очистка от растворённых загрязнений придающих воде запах, так
называемое кондиционирование (дезодорация).
Сорбционная загрузка работает неравномерно, в её слое образуются шнуры, по которым
проходит основная масса очищаемой воды, поэтому требуется регулярная подача обратного
потока для разбивания шнуров и смыва отфильтрованных загрязнений (перепаковка
сорбционной загрузки).
5. В процессе работы происходит вымывание материала зернистых загрузок. Для того чтобы
вымываемый материал не накапливался в трубопроводах, ёмкостях и в последствии не попадал к
потребителю, необходимо предусмотреть фильтр на выходе зернистых фильтров. Для этой цели
наиболее оптимально использовать фильтр мешочного типа с величиной поры фильтровального мешка
5 мкм.
6. Очищенная на предыдущем этапе вода поступает на ионатор, где производится введение (путём
анодного растворения) ионов серебра. Серебро предназначено для консервации воды
(бактериостатического последействия).
7. Вода с введённым серебром поступает в отстойник, который предназначен для замещения
консервантов и сглаживания пиковых расходов. При отстаивании происходит выделение остаточного
хлора в виде пузырьков (за счёт уменьшения давления воды) и таким образом осуществляется
замещение консервантов (хлор выделяется и уходит в атмосферу, а растворённое серебро остаётся в
воде).
8. После замещения консервантов, вода поступает на насосную станцию и затем подаётся на
установку УФ-облучения. Установка УФ-облучения позволяет осуществить более полное
обеззараживание воды, так как консерванты (серебро, хлор и т.д.) слабо влияют на коли-фаги
(вирусы), а УФ-облучение уничтожает их полностью.
После установки УФ-облучения вода поступает к потребителю.
Очистка основных видов загрязнений:
Водопроводная вода г.Санкт-Петербурга содержит следующие основные виды загрязнений:
- мутность;
- хлор;
- железо;
- запах.
- цветность;
- органика;
- тяжёлые металлы;
 Мутность.
Мутность составляют мелкодисперсные взвешенные вещества и коллоидные растворы. Введение
коагулянта способствует слипанию и укрупнению мелкодисперсных взвешенных веществ и
дестабилизации коллоидных растворов. Загрязнения составляющие мутность после этапа
коагулирования образуют крупнодисперсные хлопья, которые выделяются (фильтруются) на зернистом
песочном фильтре (контактное осветление).
 Цветность.
Цветность составляют органические и различные растворённые загрязнения. На этапе коагулирования
за счёт наличия гидролизных газов производится окисление органических загрязнителей, а также
дестабилизация растворов в электромагнитном поле приэлектродного пространства. Продукты
окисления и выведенные из раствора загрязнения укрупняются в связи с наличием коагулянта.
Крупнодисперсные хлопья фильтруются на песочной загрузке в засыпном фильтре. Оставшиеся в
растворе и неокисленные загрязнения составляющие цветность доочищаются на сорбционной
загрузке.
 Железо.
Железо доокисляется на пластинах электрокоагулятора из-за наличия гидролизных газов (О 2) и за счёт
увеличения рН воды в приэлектродном пространстве выводится из раствора и коагулируется аноднорастворённым алюминием в виде хлопьев. Полученные хлопья частично отстаиваются, а частично
выделяется на песочной загрузке засыпного фильтра.
 Тяжёлые металлы.
Соли тяжёлых металлов образуют загрязнения в виде раствора. В приэлектродном пространстве
электрокоагулятора соли тяжёлых металлов образуют гидроокиси и выделяются из раствора. Затем
следует их укрупнение (коагулирование) и фильтрация на песочной загрузке. Доочистка воды от солей
тяжёлых металлов осуществляется на сорбенте.
 Хлор.
В электрокоагуляторе вода насыщается пузырьками гидролизных газов. Затем в баке дегазации
происходит выделение газов за счёт уменьшения скорости потока воды. При этом происходит
частичная отдувка хлора. Растворённый в воде хлор удаляется сорбентом. Окончательная очистка от
хлора осуществляется в отстойнике за счёт снижения давления воды до атмосферного. Растворённый в
воде остаточный хлор выделяется в газовую фазу и окончательно удаляется.
 Органика.
Органические загрязнения удаляются путём проведения окислительно-восстановительных реакций на
пластинах электрокоагулятора. Продукты коагулируются и фильтруются на зернистых загрузках.
 Запах.
Удаление запаха (дезодорирование) осуществляется в основном на сорбционной загрузке.
Схема гидравлическая очистной системы:
Условные обозначения:
ЭК – электрокоагулятор;
ФЗС – фильтр засыпной сорбционный;
РД – реле давления;
БП – блок питания;
ФМ – фильтр мешочного типа;
Ag – ионатор серебра;
ПУ – пульт управления;
ФЗП – фильтр засыпной песчаный;
П1, П2, П3 – поплавки;
БДГ – бак дегазации;
УФ – ультрафиолетовый облучатель;
Э1…Э14 – электромагнитные
клапана.
НС – насосная станция;
УД – устройство дросселирования;
Номенклатура используемого оборудования:
Наименование
Электрокоагулятор с баком дегазации
Блок питания с пультом управления
Фильтровальное оборудование:
- корпус фильтра засыпного
- фильтр мешочного типа
Загрузки:
- кварцевый песок
- активированный уголь из скорлупы кокоса
Оборудование для обеззараживания и консервации:
- ионатор серебра УБ-3И
- установка обеззараживания воды УОВ-3,0/2
Ёмкость для накопления воды
Запорная арматура:
- электромагнитные клапана BUGATTI
- прочая
Насосная станция:
- 2 насоса «Грундфос» (1 резервный), бак расширения, система
управления, рама, запорная арматура.
Количество
1 комплект
1 комплект
7 шт
2 шт
 1500 кг
180 кг
2 шт
1 шт
2 шт
14 шт
1 шт
Наименование расходного
материала
Периодичность замены
Алюминий
1 раз в 2 года (30 кг в год)
Мешки фильтрующие
4 шт. в год
Сорбент (активирован.
уголь)
1 раз в 2 года (90 кг/год)
Песок кварцевый
15% в год на компенсацию
смыва (225 кг в год)
4 шт в год
УФ-лампы
Технические характеристики:
 Номинальная производительность, м3/час …………………………………………….. 10,0
 Максимальная (пиковая) производительность, м 3/час ………………………………. 36,5
 Общее энергопотребление, кВт …………………………………………………………… 8,0
 Удельное энергопотребление, кВт/ м3 очищенной воды ………...……….…………… 0,8
 Требуемые размеры помещения, АхВхН, м ………………….………………... 2,4х4,3х2,4