Kadangi vandens suvartojimo apimtys nuolat auga, o požeminio vandens šaltiniai yra riboti, vandens trūkumas pildomas paviršinių vandens telkinių sąskaita.
Geriamojo vandens kokybė turi atitikti aukštus standarto reikalavimus. O pramoniniais tikslais naudojamo vandens kokybė priklauso nuo normalaus ir stabilaus prietaisų ir įrangos veikimo. Todėl šis vanduo turi būti gerai išvalytas ir atitikti standartus.

Tačiau dažniausiai vandens kokybė yra žema, o vandens valymo problema šiandien yra labai aktuali.
Gerinti nuotekų, kurias vėliau planuojama naudoti gerti ir buitinėms reikmėms, valymo kokybę galima naudojant specialius jų valymo būdus. Tam statomi valymo įrenginių kompleksai, kurie vėliau sujungiami į vandens gerinimo įrenginius.

Tačiau reikėtų atkreipti dėmesį į ne tik vandens, kuris vėliau bus valgomas, valymo problemą. Bet kokios nuotekos, praėjus tam tikrus valymo etapus, išleidžiamos į vandens telkinius arba į žemę. O jei juose yra kenksmingų priemaišų, o jų koncentracija didesnė už leistinas vertes, tuomet aplinkos būklei padaromas rimtas smūgis. Todėl visos vandens telkinių, upių ir apskritai gamtos apsaugos priemonės prasideda nuo nuotekų valymo kokybės gerinimo. Specialūs įrenginiai, skirti valyti nuotekas, be pagrindinės funkcijos, leidžia iš nuotekų išgauti ir naudingų priemaišų, kurios gali būti panaudotos ateityje, galbūt net kitose pramonės šakose.
Nuotekų valymo laipsnį reglamentuoja teisės aktai, būtent Paviršinių vandenų apsaugos nuo taršos nuotekomis taisyklės ir Rusijos Federacijos vandens teisės aktų pagrindai.
Visus valymo įrenginių kompleksus galima suskirstyti į vandentiekį ir kanalizaciją. Kiekvieną rūšį dar galima suskirstyti į porūšius, kurie skiriasi struktūrinėmis savybėmis, sudėtimi, technologiniais valymo procesais.

Vandens valymo įrenginiai

Naudojamus vandens valymo būdus ir atitinkamai pačių valymo įrenginių sudėtį lemia šaltinio vandens kokybė ir reikalavimai vandeniui, kuris turi būti gaunamas išleidimo angoje.
Valymo technologija apima nuskaidrinimo, balinimo ir dezinfekavimo procesus. Tai vyksta nusėdimo, koaguliacijos, filtravimo ir apdorojimo chloru procesais. Tuo atveju, jei iš pradžių vanduo nėra labai užterštas, kai kurie technologiniai procesai praleidžiami.

Vandens valymo įrenginiuose dažniausiai naudojami nuotekų skaidrinimo ir balinimo būdai yra koaguliacija, filtravimas ir nusodinimas. Dažnai vanduo nusodinamas horizontaliose nusodinimo talpose, filtruojamas įvairiomis apkrovomis arba kontaktiniais skaidrintuvais.
Mūsų šalies vandens gerinimo įrenginių statybos praktika parodė, kad plačiausiai naudojami tie įrenginiai, kurie suprojektuoti taip, kad pagrindiniai valymo elementai veiktų horizontalios nuosėdų talpyklos ir greitieji filtrai.

Vienodi reikalavimai išvalytam geriamajam vandeniui nulemia beveik identišką įrenginių sudėtį ir struktūrą. Paimkime pavyzdį. Be išimties visi vandens valymo įrenginiai (nepriklausomai nuo jų galios, našumo, tipo ir kitų savybių) turi šiuos komponentus:
- reagentų prietaisai su maišytuvu;
- flokuliacijos kameros;
- horizontalios (rečiau vertikalios) nusodinimo kameros ir skaidrintuvai;
- ;
- indai išvalytam vandeniui;
- ;
- komunalinės ir pagalbinės, administracinės ir buitinės patalpos.

nuotekų valymo įrenginiai

Nuotekų valymo įrenginiai turi sudėtingą inžinerinę struktūrą, taip pat vandens valymo sistemas. Tokiuose įrenginiuose nuotekos praeina mechaninio, biocheminio (taip pat vadinamo) ir cheminio apdorojimo etapus.

Mechaninis nuotekų valymas leidžia atskirti skendinčias kietąsias medžiagas, taip pat stambias priemaišas filtruojant, filtruojant ir nusodinant. Kai kuriuose valymo įrenginiuose mechaninis valymas yra paskutinis proceso etapas. Tačiau dažnai tai tik paruošiamasis biocheminio valymo etapas.

Nuotekų valymo komplekso mechaninis komponentas susideda iš šių elementų:
- grotelės, kurios sulaiko dideles mineralinės ir organinės kilmės priemaišas;
- smėlio gaudyklės, leidžiančios atskirti sunkias mechanines priemaišas (dažniausiai smėlį);
- nusodinimo rezervuarai, skirti atskirti suspenduotas daleles (dažnai organinės kilmės);
- chloravimo įrenginiai su kontaktiniais rezervuarais, kuriuose nuvalytos nuotekos dezinfekuojamos veikiant chlorui.
Tokios nuotekos po dezinfekcijos gali būti išleidžiamos į rezervuarą.

Skirtingai nuo mechaninio valymo, naudojant cheminio valymo metodą, maišytuvai ir reagentų įrenginiai įrengiami prieš nusodinimo talpas. Taigi, pratekėjusios per groteles ir smėlio gaudykles, nuotekos patenka į maišytuvą, kur į jas įpilama specialios koaguliacijos priemonės. Ir tada mišinys siunčiamas į karterį, kad būtų paaiškintas. Po karterio vanduo išleidžiamas arba į rezervuarą, arba į kitą valymo etapą, kur vyksta papildomas nuskaidrinimas, o tada išleidžiamas į rezervuarą.

Biocheminis nuotekų valymo metodas dažnai atliekamas tokiuose įrenginiuose: filtravimo laukuose arba biofiltruose.
Filtravimo laukuose nuotekos, perėjusios valymo etapą grotelėse ir smėlio gaudyklėse, patenka į nusodinimo rezervuarus nuskaidrinti ir nukirminti. Tada jie patenka į drėkinimo ar filtravimo laukus, o po to išpilami į rezervuarą.
Valant biofiltruose, nuotekos praeina mechaninio valymo etapus, o po to yra priverstinai aeruojamos. Toliau deguonies turinčios nuotekos patenka į biofiltro įrenginius, o po to nukreipiamos į antrinį nusodinimo rezervuarą, kuriame nusėda skendinčios kietosios medžiagos ir iš biofiltro išneštas perteklius. Po to išvalytos nuotekos dezinfekuojamos ir išleidžiamos į rezervuarą.
Nuotekų valymas aeraciniuose rezervuaruose vyksta šiais etapais: grotelės, smėlio gaudyklės, priverstinė aeracija, nusodinimas. Tada iš anksto išvalytos nuotekos patenka į aerotanką, o po to į antrinius nusodinimo rezervuarus. Šis valymo būdas baigiasi taip pat, kaip ir ankstesnis – atliekama dezinfekavimo procedūra, po kurios nuotekos gali būti išleidžiamos į rezervuarą.

Vienas iš pagrindinių įmonės uždavinių – efektyvus iš natūralių paviršinių šaltinių gaunamo vandens valymas, siekiant aprūpinti gyventojus kokybišku geriamuoju vandeniu. Klasikinė technologinė schema, naudojama Maskvos vandens valymo įrenginiuose, leidžia atlikti šią užduotį. Tačiau besitęsiančios vandens kokybės blogėjimo tendencijos vandens šaltiniuose dėl antropogeninio poveikio ir griežtėjantys geriamojo vandens kokybės standartai lemia poreikį didinti valymo laipsnį.

Maskvoje prasidėjus naujajam tūkstantmečiui, pirmą kartą Rusijoje, be klasikinės schemos, naudojamos itin efektyvios naujoviškos naujos kartos geriamojo vandens ruošimo technologijos. XXI amžiaus projektai – modernūs valymo įrenginiai, kuriuose klasikinę technologiją papildo ozonavimo ir sorbcijos ant aktyvuotos anglies procesai. Ozono sorbcijos dėka vanduo geriau išvalomas nuo cheminių teršalų, pašalinami nemalonūs kvapai ir skonis, papildoma dezinfekcija.

Inovatyvių technologijų naudojimas pašalina sezoninių natūralaus vandens kokybės pokyčių įtaką, užtikrina patikimą geriamojo vandens dezodoravimą, garantuotą epideminį jo saugumą net ir esant avariniam vandens tiekimo šaltinio užteršimui. Iš viso apie 50% viso išvalyto vandens paruošiama naudojant naujas technologijas.

Diegiant naujus vandens valymo metodus, tobulinami ir dezinfekavimo procesai. Siekiant pagerinti geriamojo vandens gamybos patikimumą ir saugą pašalinant iš apyvartos skystąjį chlorą, 2012 m. visi vandens valymo įrenginiai buvo perkelti į naują reagentą - natrio hipochloritą, kuris, 2018 m. duomenimis, chloroformo koncentracija Maskvoje. vandens iš čiaupo neviršijo 5–13 µg/l, o norma buvo 60 µg/l.

Technologinės artezinio vandens valymo schemos yra individualios kiekvienam įrenginiui, atsižvelgiant į eksploatuojamų vandeningųjų sluoksnių vandens kokybės ypatybes ir apima šiuos veiksmus: geležies pašalinimas; minkštinimas; vandens kondicionavimas ant anglies sorbcijos filtrų; sunkiųjų metalų priemaišų pašalinimas; dezinfekcija natrio hipochloritu arba naudojant ultravioletines lempas.

Iki šiol Maskvos miesto Troickio ir Novomoskovskio administracinių rajonų teritorijoje maždaug pusė vandens paėmimo įrenginių tiekia vandenį, kuris buvo apdorotas technologiškai.

Laipsniškas naujų technologijų diegimas vykdomas pagal Bendrąją vandens tiekimo sistemos plėtros schemą, kurioje numatyta, kad visiškai rekonstruojant visus vandens gerinimo įrenginius bus galima tiekti aukščiausios kokybės vandenį visiems Maskvos metropolijos gyventojams. .

Trečioji juosta apima šaltinį supančią zoną, o tai turi įtakos vandens kokybės formavimuisi jame. Trečios juostos teritorijos ribos nustatomos atsižvelgiant į šaltinio užteršimo cheminėmis medžiagomis galimybę.

1.8. Vandens valymo įrenginiai

Vandens kokybės rodikliai. Pagrindinis kainų šaltinis

Daugumoje Rusijos Federacijos regionų traluojamas buitinis ir geriamasis vanduo yra upių, rezervuarų ir ežerų paviršinis vanduo. Taršos, patenkančios į paviršinio vandens šaltinius, kiekis yra įvairus ir priklauso nuo baseine esančių pramonės ir žemės ūkio įmonių profilio ir apimties.

Požeminio vandens kokybė yra gana įvairi ir priklauso nuo požeminio vandens pasipildymo sąlygų, vandeningojo sluoksnio gylio, vandenį turinčių uolienų sudėties ir kt.

Vandens kokybės rodikliai skirstomi į fizinius, cheminius, biologinius ir bakterinius. Natūralių vandenų kokybei nustatyti atitinkamos analizės atliekamos tam tikram šaltiniui būdingiausiais metų laikotarpiais.

prie fizinių rodiklių apima temperatūrą, skaidrumą (arba drumstumą), spalvą, kvapą, skonį.

Požeminių šaltinių vandens temperatūrai būdingas pastovumas ir ji yra 8 ... ribose t = 7...10 o C, esant t< 7 о C вода плохо очищается, при t >10 o C, joje dauginasi bakterijos.

Skaidrumui (arba drumstumui) būdingas suspenduotų kietųjų dalelių (smėlio, molio, dumblo dalelių) buvimas vandenyje. Skendinčių kietųjų dalelių koncentracija nustatoma pagal svorį.

Didžiausias leistinas skendinčių dalelių kiekis geriamajame vandenyje neturi viršyti 1,5 mg/l.

Vandens spalvą lemia humusinių medžiagų buvimas vandenyje. Vandens spalva matuojama platinos-kobalto skalės laipsniais. Geriamojo vandens spalva yra ne didesnė kaip 20 °.

Natūralių vandenų skoniai ir kvapai gali būti natūralios ir dirbtinės kilmės. Yra trys pagrindiniai natūralaus vandens skoniai: sūrus, kartaus, rūgštus. Skonio pojūčių atspalviai, susidedantys iš pagrindinių, vadinami skoniais.

Į natūralios kilmės kvapai yra žemės, žuvies, supuvę, pelkių ir kt. Dirbtinės kilmės kvapai yra chloro, fenolio, naftos produktų ir kt.

Natūralaus vandens kvapų ir skonių intensyvumas ir pobūdis nustatomas organoleptiškai, žmogaus pojūčių pagalba penkių balų skalėje. Geriamasis vanduo gali turėti kvapą ir skonį, kurio intensyvumas ne didesnis kaip 2 balai.

Į cheminiai rodikliai apima: joninę sudėtį, kietumą, šarmingumą, oksiduojamumą, aktyvią vandenilio jonų koncentraciją (pH), sausą likutį (bendras druskos kiekis), taip pat ištirpusio deguonies, sulfatų ir chloridų, azoto turinčių junginių, fluoro ir geležies kiekį. vandens.

Jonų sudėtis, (mg-ekv/l) ​​- natūraliuose vandenyse yra įvairių ištirpusių druskų, atstovaujamų katijonais Ca + 2, Mg + 2, Na +, K + ir anijonais HCO3 - , SO4 -2 , Cl- . Joninės sudėties analizė leidžia nustatyti kitus cheminius rodiklius.

Vandens kietumas (mg-ekv / l) - dėl kalcio ir magnio druskų buvimo jame. Atskirkite karbonatinį ir nekarbonatinį kietąjį

kaulas, jų suma lemia bendrą vandens kietumą, Zho \u003d Zhk + Zhnk. Karbonato kietumą lemia karbonato kiekis vandenyje.

kalcio ir magnio natrio ir bikarbonato druskos. Nekarbonatinį kietumą lemia sieros, druskos, silicio ir azoto rūgščių kalcio ir magnio druskos.

Buitinio ir geriamojo vandens bendras kietumas turi būti ne didesnis kaip 7 mg-ekv/l.

Vandens šarmingumas, (mg-ekv/l) ​​– dėl natūraliame vandenyje esančių bikarbonatų ir silpnų organinių rūgščių druskų.

Bendras vandens šarmingumas nustatomas pagal bendrą jame esančių anijonų kiekį: HCO3 -, CO3 -2, OH-.

Geriamojo vandens šarmingumas neribojamas. Vandens oksiduojamumas (mg / l) - dėl to, kad yra arba

organinių medžiagų. Oksiduojamumą lemia organinių medžiagų oksidacijai reikalingas deguonies kiekis 1 litre vandens. Staigus vandens oksiduojamumo padidėjimas (daugiau nei 40 mg/l) rodo jo užterštumą buitinėmis nuotekomis.

Aktyvi vandenilio jonų koncentracija vandenyje yra rodiklis, apibūdinantis jo rūgštingumo ar šarmingumo laipsnį. Kiekybiškai jam būdinga vandenilio jonų koncentracija. Praktiškai aktyvioji vandens reakcija išreiškiama pH indikatoriumi, kuris yra neigiamas dešimtainis vandenilio jonų koncentracijos logaritmas: pH = - lg [Н + ]. Vandens pH vertė yra 1…14.

Natūralūs vandenys klasifikuojami pagal pH vertę: į rūgštinį pH< 7; нейтральные рН = 7; щелочные рН > 7.

Geriamasis vanduo laikomas tinkamu, kai pH = 6,5 ... 8,5. Vandens druskingumas apskaičiuojamas pagal sausą likutį (mg/l): prieš

mieguistas100…1000; sūdyti 3000…10000; stipriai pasūdyta 10000 ... 50000.

Buitinių geriamojo vandens tiekimo šaltinių vandenyje sausas likutis neturi viršyti 1000 mg/l. Žmogaus organizme esant didesnei vandens mineralizacijai, stebimas druskų nusėdimas.

Ištirpęs deguonis patenka į vandenį, kai liečiasi su oru. Deguonies kiekis vandenyje priklauso nuo temperatūros ir slėgio.

AT arteziniuose vandenyse ištirpusio deguonies nerasta,

a jo koncentracija paviršiniuose vandenyse yra reikšminga.

AT Paviršiniuose vandenyse ištirpusio deguonies kiekis sumažėja, kai vandenyje vyksta fermentacijos ar organinių likučių irimo procesai. Staigus ištirpusio deguonies kiekio sumažėjimas vandenyje rodo jo organinę taršą. Natūraliame vandenyje ištirpusio deguonies kiekis neturėtų būti

mažiau nei 4 mg O2/l.

Sulfatai ir chloridai – dėl didelio tirpumo jų yra visuose natūraliuose vandenyse, dažniausiai natrio, kalcio pavidalu.

kalcio ir magnio druskos: CaSO4, MgSO4, CaCI2, MgCl2, NaCl.

AT geriamojo vandens sulfatų kiekis rekomenduojamas ne didesnis kaip 500 mg/l, chloridų – iki 350 mg/l.

Azoto turintys junginiai – vandenyje yra amonio jonų NH4+, nitritų NO2 – ir nitratų NO3 – pavidalu. Azoto turinti tarša rodo natūralių vandenų užterštumą buitinėmis nuotekomis ir chemijos gamyklų nuotekomis. Amoniako nebuvimas vandenyje ir tuo pačiu nitritų ir ypač nitratų buvimas rodo, kad rezervuaro tarša įvyko seniai, o vanduo

apsivalo. Esant didelei vandenyje ištirpusio deguonies koncentracijai, visi azoto junginiai oksiduojasi iki NO3 – jonų.

Nitratų NO3 buvimas - natūraliame vandenyje iki 45 mg / l, amonio azotas NH4 + laikomas priimtinu.

Fluoras - natūraliame vandenyje yra iki 18 ml / l ir daugiau. Tačiau didžioji dauguma paviršinių šaltinių pasižymi fluoro kiekiu vandenyje – jonų iki 0,5 mg/l.

Fluoras yra biologiškai aktyvus mikroelementas, kurio kiekis geriamajame vandenyje, siekiant išvengti ėduonies ir fluorozės, turi būti 0,7...1,5 mg/l ribose.

Geležis - gana dažnai randama požeminių šaltinių vandenyje, daugiausia ištirpusio geležies bikarbonato Fe (HCO3) 2 pavidalu. Paviršiniuose vandenyse geležis yra mažiau paplitusi ir dažniausiai yra sudėtingų kompleksinių junginių, koloidų arba smulkiai dispersinių suspensijų pavidalu. Dėl geležies natūraliame vandenyje jis netinkamas gerti ir naudoti pramonėje.

vandenilio sulfidas H2S.

Bakteriologiniai rodikliai – Įprasta atsižvelgti į bendrą bakterijų skaičių ir E. coli skaičių, esantį 1 ml vandens.

Ypač svarbus sanitariniam vandens įvertinimui yra Escherichia coli grupės bakterijų apibrėžimas. E. coli buvimas rodo vandens užteršimą išmatų nuotekomis ir galimybę į vandenį patekti patogeninių bakterijų, ypač vidurių šiltinės.

Bakteriologiniai teršalai – tai vandenyje gyvenančios ir besivystančios patogeninės (patogeninės) bakterijos ir virusai, galintys sukelti vidurių šiltinę,

paratifas, dizenterija, bruceliozė, infekcinis hepatitas, juodligė, cholera, poliomielitas.

Yra du bakteriologinio vandens taršos rodikliai: koli titras ir koli indeksas.

Koli titras – vandens kiekis ml vienai Escherichia coli.

Coli indeksas – Escherichia coli skaičius 1 litre vandens. Geriamajam vandeniui, jei titras turi būti ne mažesnis kaip 300 ml, jei indeksas ne didesnis kaip 3 Escherichia coli. Bendras bakterijų skaičius

1 ml vandens leidžiama ne daugiau kaip 100.

Vandens gerinimo įrenginių schema

ny. Valymo įrenginiai yra vienas iš sudedamųjų vandens tiekimo sistemų elementų ir yra glaudžiai susiję su kitais jos elementais. Valymo įrenginio vieta priskiriama renkantis įrenginio vandens tiekimo schemą. Dažnai valymo įrenginiai yra šalia vandens tiekimo šaltinio ir nedideliu atstumu nuo pirmojo keltuvo siurblinės.

Tradicinės vandens valymo technologijos numato vandens valymą pagal klasikines dviejų pakopų arba vieno etapo schemas, pagrįstas mikrofiltravimu (tais atvejais, kai vandenyje dumblių yra daugiau nei 1000 ląstelių/ml), o po to koaguliacija. nusodinimas arba nuskaidrinimas suspenduotų nuosėdų sluoksnyje, greitas filtravimas arba kontaktinis nuskaidrinimas ir dezinfekcija. Vandens valymo praktikoje plačiausiai paplitusios schemos su gravitaciniu vandens srautu.

Dviejų etapų vandens ruošimo buitiniams ir geriamiesiems tikslams schema parodyta fig. 1.8.1.

Pirmojo keltuvo siurblinės tiekiamas vanduo patenka į maišytuvą, kur įvedamas koagulianto tirpalas ir sumaišomas su vandeniu. Iš maišytuvo vanduo patenka į flokuliacijos kamerą ir paeiliui praeina per horizontalų karterį ir greitąjį filtrą. Išvalytas vanduo patenka į švaraus vandens rezervuarą. Chloras iš chloratoriaus įleidžiamas į vamzdį, tiekiantį vandenį į rezervuarą. Dezinfekavimui reikalingas kontaktas su chloru yra švaraus vandens rezervuare. Kai kuriais atvejais chloras į vandenį įpilamas du kartus: prieš maišytuvą (pirminis chloravimas) ir po filtrų (antrinis chloravimas). Esant nepakankamam šaltinio vandens šarmingumui į maišytuvą kartu su koaguliantu

tiekiamas kalkių tirpalas. Krešėjimo procesams suintensyvinti prieš flokuliavimo kamerą arba filtrus įvedamas flokuliatorius.

Jei šaltinio vanduo turi skonį ir kvapą, aktyvuota anglis įleidžiama per dozatorių prieš nusodinant rezervuarus ar filtrus.

Reagentai ruošiami specialiuose aparatuose, esančiuose reagentų patalpų patalpose.

Iš pirmųjų siurblių

Prie siurblių

Ryžiai. 1.8.1. Vandens valymo buitinės ir geriamojo vandens valymo įrenginių schema: 1 - maišytuvas; 2 - reagentų įrenginiai; 3 - flokuliacijos kamera; 4 - karteris; 5 - filtrai; 6 − švaraus vandens rezervuaras; 7 - chloravimas

Taikant vienpakopę vandens valymo schemą, jo skaidymas atliekamas ant filtrų arba kontaktiniuose skaidrintuvuose. Apdorojant mažai drumstus spalvotus vandenis, naudojama vieno etapo schema.

Leiskite mums išsamiau apsvarstyti pagrindinių vandens valymo procesų esmę. Priemaišų koaguliacija yra mažiausių koloidinių dalelių išsiplėtimo procesas, atsirandantis dėl jų abipusio sukibimo, veikiant molekulinei traukai.

Vandenyje esančios koloidinės dalelės turi neigiamus krūvius ir yra abipusiai atstumiamos, todėl nenusėda. Pridėtas koaguliantas sudaro teigiamai įkrautus jonus, kurie prisideda prie priešingo krūvio koloidų tarpusavio traukos ir sukelia stambių dalelių (dribsnių) susidarymą flokuliacijos kamerose.

Aliuminio sulfatas, geležies sulfatas, aliuminio polioksichloridas naudojami kaip koaguliantai.

Krešėjimo procesas apibūdinamas tokiomis cheminėmis reakcijomis

Al2 (SO4 )3 → 2Al3+ + 3SO4 2– .

Įvedus koagulianto į vandenį, aliuminio katijonai sąveikauja su juo

Al3+ + 3H2 O =Al(OH)3 ↓+ 3H+ .

Vandenilio katijonus suriša vandenyje esantys bikarbonatai:

H+ + HCO3 – → CO2 + H2O.

į vandenį pridedama soda:

2H+ + CO3 –2 → H2O + CO2 .

Skaidrinimo procesą galima sustiprinti naudojant didelės molekulinės masės flokuliatorius (praestol, VPK - 402), kurie po maišytuvo įvedami į vandenį.

Kruopščiai išvalytas vanduo maišomas su reagentais įvairios konstrukcijos maišytuvuose. Reagentai turi būti sumaišyti su vandeniu greitai ir per 1–2 minutes. Naudojami šių tipų maišytuvai: perforuoti (1.8.2 pav.), kloisoniniai (1.8.3 pav.) ir vertikalūs (sūkuriniai) maišytuvai.

+β h1

2 mlrd

Ryžiai. 1.8.2. perforuotas maišytuvas

Ryžiai. 1.8.3. Pertvaros maišytuvas

Perforuoto tipo maišytuvas naudojamas vandens valymo įrenginiuose, kurių našumas iki 1000 m3/val. Jis pagamintas iš gelžbetonio padėklo su vertikaliomis pertvaromis, įrengtomis statmenai vandens judėjimui ir su keliomis eilėmis išdėstytomis skylėmis.

Pertvaros maišytuvas naudojamas vandens valymo įrenginiuose, kurių našumas ne didesnis kaip 500–600 m3/val. Maišytuvas susideda iš padėklo su trimis skersinėmis vertikaliomis pertvaromis. Pirmoje ir trečioje pertvarose įrengti vandens praėjimai, esantys centrinėje atitvarų dalyje. Vidurinėje pertvaroje šalia yra du šoniniai vandens kanalai

padėklo sienelės. Dėl šios maišytuvo konstrukcijos atsiranda judančio vandens srauto turbulencija, kuri užtikrina visišką reagento sumaišymą su vandeniu.

Stotyse, kuriose vanduo apdorojamas kalkių pienu, nerekomenduojama naudoti perforuotų ir pertvarų maišytuvų, nes vandens judėjimo greitis šiuose maišytuvuose neužtikrina, kad kalkių dalelės išliks suspensijoje, o tai lemia

	dit į jų nusodinimą prieš pertvaras.
	Vandens gerinimo įrenginiuose dauguma
	rado daugiau panaudojimo vertikaliai
	maišytuvai (1.8.4 pav.). Maišytuvas
	šis tipas gali būti kvadratinis arba
	apvali pjūvis plano, su piramidėmis -
	tolimas arba kūginis dugnas.
	Skiriamosiose kamerose, dribsniai
	formacijos sutvarko pertvarų seriją
	dokas, kuris keičia vandenį							Reagentai
	judėjimo kryptis arba
	vertikaliai arba horizontaliai
	plokštuma, kuri suteikia reikiamą
	reguliuojamas vandens maišymas.		Ryžiai. 1.8.4. Vertikalus
	Vandeniui maišyti ir tiekti
			riaumojimas) maišytuvas: 1 - padavimas
		pilnesnė aglomeracija	šaltinio vanduo; 2 - vandens išleidimo anga
	mažų koagulianto dribsnių į didelius				iš maišytuvo
	tarnauja kaip flokuliacijos kameros. Juos

montavimas būtinas prieš horizontalias ir vertikalias nuosėdų talpyklas. Su horizontaliomis nusodinimo talpyklomis turi būti įrengtos šių tipų flokuliacijos kameros: pertvaros, sūkurinės, įmontuotos su suspenduotų nuosėdų sluoksniu ir irklas; su vertikaliais sedimentacijos rezervuarais – sūkurine vonia.

Skendinčių kietųjų dalelių pašalinimas iš vandens (nuskaidrinimas) atliekamas nusodinant jį nusodinimo rezervuaruose. Vandens judėjimo kryptimi sedimentacijos talpyklos yra horizontalios, radialinės ir vertikalios.

Horizontalus nusodinimo rezervuaras (1.8.5 pav.) yra stačiakampio plano gelžbetoninis rezervuaras. Apatinėje jo dalyje yra nuosėdų kaupimosi tūris, kuris pašalinamas per kanalą. Siekiant efektyvesnio nuosėdų pašalinimo, karterio dugnas daromas su nuolydžiu. Išvalytas vanduo patenka per skirstytuvą

tėkmė (arba užtvindyta užtvanka). Praleidus karterį, vanduo surenkamas padėklu arba perforuotu (perforuotu) vamzdžiu. Pastaruoju metu pradėtos naudoti nusodinimo talpyklos su išskaidyto vandens išsklaidytu surinkimu, jų viršutinėje dalyje įrengiant specialius latakus arba perforuotus vamzdžius, kurie leidžia padidinti nusodinimo rezervuarų našumą. Horizontalios nusodinimo talpyklos naudojamos valymo įrenginiuose, kurių našumas didesnis nei 30 000 m3 per dieną.

Horizontaliųjų nusodinimo rezervuarų variantas yra radialinės nusodinimo talpyklos su mechanizmu nuosėdoms grėbti į duobę, esančią konstrukcijos centre. Dumblas išpumpuojamas iš duobės. Radialinių nuosėdų rezervuarų konstrukcija yra sudėtingesnė nei horizontaliųjų. Jie naudojami vandeniui, kuriame yra daug skendinčių dalelių (daugiau nei 2 g/l), skaidrinimui ir cirkuliacinėse vandens tiekimo sistemose.

Vertikalios nusodinimo talpyklos (1.8.6 pav.) yra apvalios arba kvadratinės plano ir turi kūginį arba piramidinį dugną, skirtą nuosėdoms kaupti. Šie nusodinimo rezervuarai naudojami esant išankstiniam vandens koaguliavimui. Flokuliacijos kamera, dažniausiai sūkurinė vonia, yra konstrukcijos centre. Vandens skaidrumas vyksta jam judant aukštyn. Išvalytas vanduo surenkamas į apvalius ir radialinius padėklus. Dumblas iš vertikalių nusodintuvų išleidžiamas esant hidrostatiniam vandens slėgiui, neišjungiant įrenginio. Vertikalios nusodinimo talpyklos dažniausiai naudojamos esant 3000 m3 per dieną debitui.

Skaidrintuvai su suspenduoto dumblo sluoksniu yra skirti išankstiniam vandens skaidrinimui prieš filtravimą ir tik išankstinio koaguliavimo atveju.

Dumblo pakabinamos lovos skaidrintuvai gali būti įvairių tipų. Vienas iš labiausiai paplitusių yra linijinis skaidrintuvas (1.8.7 pav.), kuris yra stačiakampis bakas, padalintas į tris dalis. Dvi kraštutinės sekcijos yra skaidrintuvo darbo kameros, o vidurinė dalis tarnauja kaip nuosėdų tirštiklis. Skaidrintas vanduo perforuotais vamzdžiais tiekiamas į skaidrintuvo dugną ir tolygiai paskirstomas skaidrintuvo plote. Tada jis praeina pro kabančių nuosėdų sluoksnį, nuskaidrinamas ir išleidžiamas į filtrus per perforuotą padėklą arba vamzdį, esantį tam tikru atstumu virš kabančio sluoksnio paviršiaus.

Giliam vandens skaidrinimui naudojami filtrai, galintys surinkti beveik visas suspensijas iš jo. Yra tokių

tie patys filtrai daliniam vandens valymui. Atsižvelgiant į filtrų medžiagos pobūdį ir tipą, išskiriami šie filtrų tipai: granuliuoti (filtro sluoksnis - kvarcinis smėlis, antracitas, keramzitas, degtos uolienos, granodiaritas, putų polistirenas ir kt.); tinklelis (filtro sluoksnis - tinklelis, kurio akies dydis 20-60 mikronų); audinys (filtro sluoksnis - medvilnė, linas, audinys, stiklas arba nailono audiniai); iš anksto išplauti (filtro sluoksnis - medžio miltai, diatomitas, asbesto drožlės ir kitos medžiagos, plaunamos plonu sluoksniu ant rėmo, pagaminto iš porėtos keramikos, metalinio tinklelio arba sintetinio audinio).

Ryžiai. 1.8.5. Horizontalus karteris: 1 - šaltinio vandens tiekimas; 2 - išvalyto vandens pašalinimas; 3 - nuosėdų šalinimas; 4 - paskirstymo kišenės; 5 - skirstomieji tinklai; 6 – nuosėdų kaupimosi zona;

7 - nusėdimo zona

Ryžiai. 1.8.6. Vertikalus nusodintuvas: 1 – flokuliavimo kamera; 2 - Rochelle ratas su purkštukais; 3 - absorberis; 4 - pradinio vandens tiekimas (iš maišytuvo); 5 - surenkamas vertikalaus karterio latakas; 6 - vamzdis nuosėdoms pašalinti iš vertikalaus karterio; 7 - šaka

vanduo iš karterio

Granuliuoti filtrai naudojami buitiniam ir pramoniniam vandeniui valyti nuo smulkių suspensijų ir koloidų; tinklelis - išlaikyti stambias skendinčias ir plaukiojančias daleles; audinys - mažo drumstumo vandenims valyti mažo našumo stotyse.

Grūdų filtrai naudojami vandens valymui miesto vandentiekyje. Svarbiausia filtrų veikimo charakteristika – filtravimo greitis, pagal kurį filtrai skirstomi į lėtus (0,1–0,2), greituosius (5,5–12) ir itin sparčius filtrus.

Ryžiai. 1.8.7. Koridorinis skaidrintuvas su suspenduotu dumblu su vertikaliu dumblo tirštikliu: 1 - skaidrintuvo koridoriai; 2 – nuosėdų tirštiklis; 3 - pradinio vandens tiekimas; 4 - surenkamos kišenės skaidraus vandens pašalinimui; 5 – dumblo šalinimas iš dumblo tirštiklio; 6 - nuskaidrinto vandens pašalinimas iš nuosėdų tirštiklio; 7 - nusėdimas

langai su stogeliais

Labiausiai paplitę greitieji filtrai, ant kurių nuskaidrinamas iš anksto koaguliuotas vanduo (1.8.8 pav.).

Vandenyje, patenkančiame į greituosius filtrus po karterio ar skaidrintuvo, skendinčių kietųjų dalelių neturi būti daugiau kaip 12–25 mg/l, o po filtravimo vandens drumstumas neturi viršyti 1,5 mg/l.

Kontaktiniai skaidrintuvai savo konstrukcija yra panašūs į greituosius filtrus ir yra jų variantas. Vandens nuskaidrinimas, pagrįstas kontaktinio koaguliacijos reiškiniu, vyksta jam judant iš apačios į viršų. Koagulantas įvedamas į išvalytą vandenį prieš pat filtravimą per smėlio sluoksnį. Per trumpą laiką iki filtravimo pradžios susidaro tik smulkiausi suspensijos dribsniai. Tolesnis koaguliacijos procesas vyksta ant krovinio grūdelių, prie kurių prilimpa mažiausi anksčiau susidarę dribsniai. Šis procesas, vadinamas kontaktine koaguliacija, yra greitesnis nei įprastas masinis koaguliavimas ir jam reikia mažiau koagulianto. Kontaktiniai skaidrintuvai plaunami su

Vandens dezinfekcija. Šiuolaikiniuose valymo įrenginiuose vandens dezinfekcija atliekama visais atvejais, kai vandens tiekimo šaltinis yra nepatikimas sanitariniu požiūriu. Dezinfekcija gali būti atliekama chloruojant, ozonuojant ir apšvitinant baktericidiniu būdu.

Vandens chloravimas. Chloravimo metodas yra labiausiai paplitęs vandens dezinfekavimo būdas. Paprastai chloravimui naudojamas skystas arba dujinis chloras. Chloras pasižymi dideliu dezinfekavimo savybėmis, yra gana stabilus ir išlieka aktyvus ilgą laiką. Jį lengva dozuoti ir kontroliuoti. Chloras veikia organines medžiagas, jas oksiduodamas, ir bakterijas, kurios miršta dėl medžiagų, sudarančių ląstelių protoplazmą, oksidacijos. Vandens dezinfekavimo chloru trūkumas yra toksiškų lakiųjų organinių halogeninių junginių susidarymas.

Vienas iš perspektyvių vandens chlorinimo būdų yra naudojimas natrio hipochloritas(NaClO), gaunamas elektrolizės būdu iš 2-4% natrio chlorido tirpalo.

Chloro dioksidas (ClO2) padeda sumažinti šalutinių produktų organinių chloro junginių susidarymo galimybę. Chloro dioksido baktericidinis aktyvumas yra didesnis nei chloro. Chloro dioksidas ypač efektyviai dezinfekuoja vandenį, kuriame yra daug organinių medžiagų ir amonio druskų.

Likutinė chloro koncentracija geriamajame vandenyje neturi viršyti 0,3–0,5 mg/l

Chloro sąveika su vandeniu atliekama kontaktinėse talpyklose. Chloro sąlyčio su vandeniu trukmė, kol jis pasiekia vartotojus, turėtų būti bent 0,5 valandos.

Germicidinis švitinimas. Baktericidinę ultravioletinių spindulių (UV) savybę lemia poveikis ląstelių metabolizmui ir ypač bakterinės ląstelės fermentų sistemoms, be to, veikiant UV spinduliuotei, DNR ir RNR molekulių struktūroje vyksta fotocheminės reakcijos, sukeliančių negrįžtamą jų žalą. UV spinduliai naikina ne tik vegetatyvines, bet ir sporines bakterijas, o chloras veikia tik vegetatyvines. UV spinduliuotės pranašumai yra tai, kad jis nedaro jokio poveikio cheminei vandens sudėčiai.

Norint tokiu būdu dezinfekuoti vandenį, jis praleidžiamas per instaliaciją, susidedančią iš kelių specialių kamerų, kurių viduje įdedamos gyvsidabrio-kvarco lempos, uždarytos kvarciniais korpusais. Gyvsidabrio-kvarco lempos skleidžia ultravioletinę spinduliuotę. Tokio įrenginio našumas, priklausomai nuo kamerų skaičiaus, yra 30 ... 150 m3 / h.

Vandens dezinfekavimo švitinant ir chloruojant eksploatacinės išlaidos yra maždaug tokios pačios.

Tačiau reikia pažymėti, kad naudojant baktericidinį vandens švitinimą, sunku kontroliuoti dezinfekavimo efektą, o chloruojant ši kontrolė atliekama paprasčiausiai dėl likutinio chloro buvimo vandenyje. Be to, šiuo metodu negalima dezinfekuoti padidinto drumstumo ir spalvos vandens.

Vandens ozonavimas. Ozonas naudojamas giluminiam vandens valymui ir specifinės antropogeninės kilmės organinės taršos (fenolių, naftos produktų, sintetinių paviršinio aktyvumo medžiagų, aminų ir kt.) oksidacijai. Ozonas gerina krešėjimo procesų eigą, mažina chloro ir koagulianto dozę, mažina koncentraciją

LGS racioną, gerinti geriamojo vandens kokybę pagal mikrobiologinius ir organinius rodiklius.

Ozoną tinkamiausia naudoti kartu su aktyviųjų anglių sorbcijos valymu. Be ozono daugeliu atvejų neįmanoma gauti vandens, atitinkančio SanPiN. Pagrindiniais ozono reakcijos su organinėmis medžiagomis produktais vadinami tokie junginiai kaip formaldehidas ir acetaldehidas, kurių kiekis geriamajame vandenyje normalizuojamas atitinkamai 0,05 ir 0,25 mg/l.

Ozonavimas pagrįstas ozono savybe vandenyje irti, susidarant atominiam deguoniui, kuris ardo mikrobų ląstelių fermentines sistemas ir oksiduoja kai kuriuos junginius. Geriamojo vandens dezinfekcijai reikalingas ozono kiekis priklauso nuo vandens užterštumo laipsnio ir yra ne didesnis kaip 0,3–0,5 mg/l. Ozonas yra toksiškas. Didžiausias leistinas šių dujų kiekis gamybinių patalpų ore – 0,1 g/m3.

Vandens dezinfekcija ozonuojant pagal sanitarinius ir techninius standartus yra geriausia, bet palyginti brangi. Vandens ozonavimo įrenginys yra sudėtingas ir brangus mechanizmų ir įrangos rinkinys. Reikšmingas ozonatoriaus trūkumas yra didelis elektros energijos suvartojimas, norint gauti išvalytą ozoną iš oro ir tiekti jį išvalytam vandeniui.

Ozonas, būdamas stipriausias oksidatorius, gali būti naudojamas ne tik vandeniui dezinfekuoti, bet ir jo spalvai panaikinti, skoniams ir kvapams panaikinti.

Ozono dozė, reikalinga švaraus vandens dezinfekcijai neviršija 1 mg/l, organinių medžiagų oksidacijai keičiant vandens spalvą - 4 mg/l.

Dezinfekuoto vandens kontakto su ozonu trukmė yra maždaug 5 minutės.

Prieš patenkant į miesto vandentiekio tinklus ir vartotojų čiaupus, vanduo kruopščiai apdorojamas. Kad jis būtų geriamas, įrengiamos vandens valymo stotys, leidžiančios pašalinti visas kenksmingas priemaišas, šiukšles, sveikatai nesaugius cheminius elementus. Tačiau net ir pažangiausi įrenginiai nėra grynumo garantija, todėl dažnai naudojami papildomi namų filtrai.

Įrenginio savybės ir tipai

Daugumos miesto gyventojų netenkina vandentiekio į čiaupą tiekiamo vandens kokybė. Be to, skirtinguose regionuose skiriasi cheminė skysčio sudėtis ir priemaišų buvimas jame. Kažkas pastebi padidėjusį standumą, kažkas - baltas nuosėdas dėl kreidos, o kartais labai jaučiamas pelėsių ar kitų nesuprantamų medžiagų kvapas. Daugeliu atvejų problemos sprendimas yra saugojimo arba srauto filtrų įrengimas.

Tiesą sakant, prieš patenkant į tiesioginius vartotojus, gyvenviečių, pramonės ir kitų objektų gyventojus, vanduo kruopščiai išvalomas. Procedūra, kurios metu jis atitinka sanitarinius standartus, vadinamas vandens valymu. Geriamasis vanduo stotyje tiekiamas iš natūralių rezervuarų, saugyklų, kanalų. Jo apdorojimo procesas priklauso nuo tolesnio naudojimo: gėrimo, naudojimo buityje, laistymo ar techninių poreikių.

Kai kuriose gyvenvietėse ar regionuose veikia komunaliniai cheminiai vandens valymo įrenginiai. Tai dideli stacionaraus tipo objektai arba mobilūs kompleksai, atstovaujami konteinerių, modulinių ir blokinių sistemų.

Kiekvieno įrenginio konstrukcija priklauso nuo to, nuo ko reikia išvalyti vandenį. Pagal filtravimo metodą išskiriami šie stočių tipai:

• cheminis - apima apdorojimą reagentais (chloru arba ozonu), siekiant neutralizuoti visas neorganines priemaišas (tokiu būdu pašalinami sulfatai, cianidinės medžiagos, geležis, nitratai, manganas);
• mechaniniai (fiziniai) - jie praleidžia srautus per membranines arba tinklelio tipo filtrų sistemas, kad sulaikytų ir pašalintų pašalines daleles (bakterijas, suspensijas, sunkiųjų metalų druskas);
• biologinis – numatyti specialių mikroorganizmų, naikinančių kenksmingas ir pavojingas organines medžiagas, įvedimą į skystį (metodas aktualus nuotekų dezinfekcijai);
• fiziniai ir cheminiai - naudojami pramoniniuose objektuose ir dideliuose vandens valymo įrenginiuose;
• ultravioletiniai - skirti sunaikinti patogeninę mikroflorą ir bakterijas.

Visos sistemos taip pat skirstomos į buitines ir pramonines, skiriasi našumu ir veikimo principu. Daugelyje miesto objektų įrengiamos kelios filtrų sistemos, kurios vienu metu atlieka skirtingas funkcijas.

Veikimo principas

Pakeliui iš rezervuaro į butą vandens srautai pereina kelis valymo etapus. Tačiau neturėtumėte būti tikri, kad jis bus visiškai švarus ir saugus. Vasaros karštyje labai padaugėja kenksmingų bakterijų ir mikroorganizmų. Būtent dėl ​​vandens iš čiaupo naudojimo padaugėja žarnyno ligų ir apsinuodijimų. Esant šaltam orui, patogeninės mikrofloros gerokai sumažėja, tačiau žmogiškasis faktorius ir vandens gerinimo įrenginių darbuotojų aplaidumas, įrangos nusidėvėjimas ir kitos problemos negali būti nurašytos.

Standartinė vandens valymo įrenginio procedūra vyksta keliais etapais:

• mechaninis apdorojimas - pirmiausia iš skysčio turi būti pašalintos kietos, netirpios dalelės, priemaišos dumblo, smėlio, žolės ir dumblių pavidalu, taip pat šiukšlės ir žmonių likučiai;
• aeracija - esančių dujų, oksiduojančios geležies tirpinimo procesas (atliekamas aeracijos kolonėle ir specialiu kompresoriumi);
• geležies šalinimas yra sudėtingiausias ir ilgiausias etapas, kai naudojamas drenažo paskirstymo įrenginys su automatiniu valdymo bloku (į kūną pilama granuliuota medžiaga, ant kurios geležis pirmiausia oksiduojama iš dvivalenčios į trivalenę, o po to nusėda);
• minkštinimas – magnio ir kalcio druskų pašalinimas iš vandens, kurios jį kietina (naudojamas regeneruojantis druskos tirpalas ir jonų mainų dervos).

Paskutinis žingsnis yra praėjimas per anglies filtrus. Jie leidžia pagerinti vandens spalvą ir kvapą, padaryti skonį malonesnį.

Privaloma procedūra bet kuriame vandens valymo įrenginyje yra dezinfekcija – bakteriologinių teršalų naikinimas . Chloras naudojamas kaip reagentas arba ultravioletinių sterilizavimo įrenginių. Tačiau pirmuoju atveju reikalinga papildoma procedūra, norint atsikratyti sveikatai itin pavojingų chloro likučių.

UV spinduliai laikomi saugesniais. Jie sugeba prasiskverbti į kiekvieną mikroorganizmų ląstelę, jas sunaikinti ir visiškai sunaikinti. Taip pasiekiamas maksimalus dezinfekavimo efektas. Tačiau daugumoje miestų pirmenybė teikiama miesto tinklų praplovimui chloru. Tai liudija periodiškai atsirandantis būdingas kvapas keletą dienų, kurių dažnis yra 2 kartus per metus.

Miesto tinklų techninė įranga

Stacionarios stotys yra didžiulės platformos su daugybe mazgų ir mechanizmų. Šiuolaikinė įranga veikia visiškai automatiškai, todėl žmogaus buvimas darbo procese yra minimalus. Į standartinę įrenginių įrangą įeina:

• pagrindinis rezervuaras skysčiui priimti - čia jis patenka per komunalinius kanalus pradiniam kaupimui ir grubiam pradiniam valymui;
• siurbliai - agregatai, užtikrinantys tolesnį vandens judėjimą į darbo pastotes;
• maišytuvai - į sistemą integruoti sūkuriai, kurie yra atsakingi už tolygų pridėtų koaguliantų pasiskirstymą visoje masėje (greitis 1,2 m / s);
• filtrai - specialūs įtaisai sorbcinių membranų pavidalu;
• dezinfekavimo blokas – modernios sistemos, pakeičiančios kokybinę sudėtį 95%.

Yra keletas stočių tipų. Primityviausios yra blokinio tipo konstrukcijos su uždaromis sistemomis, kurios veikia siurblinės įrangos principu.

Moderniausios instaliacijos yra sudėtingos, modulinės, kelių pakopų konstrukcijos, apimančios dezinfekciją, filtravimą ir kitus etapus, turinčios paskirstymo kanalus ir išvadus. Svarbi tokių sistemų savybė – galimybė jas integruoti į didelius pramonės objektus, taip pat keisti modulių ir komponentų komplektą.

Kita įvairovė yra specializuotos, siaurai orientuotos stotys, kurios naikina tik bakterijas, grybus ir dumblius.

Renkantis įrangą turi būti pagrįsti skirtingais kriterijais.. Pavyzdžiui, namuose pakanka įrenginių, kurių pralaidumas yra 2-3 m3/h. Pramoniniams objektams šis rodiklis turėtų būti skaičiuojamas nuo paros poreikio ir būti iki 1 tūkst.m3/val. Optimalus slėgio diapazonas yra nuo 6 iki 10 barų dideliems hidrologiniams agregatams, buitinėms reikmėms – nustatomas individualiai.

Paraiškos poreikis

Panaudojus miesto stacionariose patalpose išvalytą vandenį iš čiaupo, apnašos dažnai pastebimos, pavyzdžiui, virdulyje, ant kriauklių ar skalbimo mašinoje. Tai nežymios kalkių nuosėdos, kurias reikia reguliariai valyti, kad jos nepavirstų kalkakmeniu. Tokios kokybės geriamasis vanduo yra pavojingas sveikatai, nes anksčiau ar vėliau sukelia inkstų akmenų susidarymą. Kenčia nuo šios skysčio ir buitinių prietaisų sudėties. Skalbimo mašinos ir indaplovės greitai sugenda, kai ant kaitinimo elementų reguliariai kaupiasi apnašos.

Tai toli gražu ne visos problemos, kylančios dėl nekokybiško vandens naudojimo buitinėmis sąlygomis. Todėl yra papildomų išlaidų, susijusių su valymo mini stočių įrengimu jūsų namuose ar bute.

Viena iš vandens gerinimo įrenginių panaudojimo sričių – alaus gamybos įmonės. Čia skysčiui keliami labai griežti reikalavimai, tai pagrindinė žaliava. Norint gauti 1 litrą svaigiojo gėrimo, reikia 20 litrų vandens. Nuo jo kokybės priklauso gatavo produkto skonis, ilgaamžiškumas, minkštumas, taip pat fermentacijos procesas.

Pagrindiniai natūralaus vandens kokybės ir konstrukcijų sudėties gerinimo būdai priklauso nuo vandens kokybės šaltinyje, nuo vandens tiekimo paskirties. Pagrindiniai vandens valymo būdai yra šie:

1. paaiškinimas, kuris pasiekiamas nusodinant vandenį karteryje arba skaidrintuvuose, kad būtų nusodintos vandenyje esančios skendinčios dalelės, ir filtruojant vandenį per filtravimo medžiagą;

2. dezinfekcija(dezinfekcija) patogeninėms bakterijoms naikinti;

3. minkštinimas– kalcio ir magnio druskų mažinimas vandenyje;

4. specialus vandens apdorojimas- gėlinimas (gėlinimas), geležies šalinimas, stabilizavimas - daugiausia naudojami gamybos tikslais.

Geriamojo vandens ruošimo naudojant šulinį ir filtrą įrenginių schema parodyta fig. 1.8.

Natūralaus geriamojo vandens valymas susideda iš šių veiklų: koaguliacijos, skaidrinimo, filtravimo, dezinfekavimo chloruojant.

krešėjimas naudojami skendinčių kietųjų dalelių nusėdimo procesui paspartinti. Tam į vandenį pridedami cheminiai reagentai, vadinamieji koaguliantai, kurie reaguoja su vandenyje esančiomis druskomis, taip prisidedant prie suspenduotų ir koloidinių dalelių nusodinimo. Koaguliatoriaus tirpalas ruošiamas ir dozuojamas patalpose, vadinamose reagentų įrenginiais. Koaguliacija yra labai sudėtingas procesas. Iš esmės koaguliantai sutirpia suspenduotas medžiagas, jas suklijuodami. Aliuminio arba geležies druskos įvedamos į vandenį kaip koaguliantas. Dažniau naudojamas aliuminio sulfatas Al2(SO4)3, geležies sulfatas FeSO4, geležies chloridas FeCl3. Jų skaičius priklauso nuo vandens pH (aktyvią vandens reakciją pH lemia vandenilio jonų koncentracija: pH = 7 terpė neutrali, pH> 7-rūgštinė, pH<7-щелочная). Доза коагулянта зависит от мутности и цветности воды и определяется согласно СНиП РК 04.01.02.–2001 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Для коагулирования используют мокрый способ дозирования реагентов. Коагулянт вводят в воду уже растворенный. Для этого имеется растворный бак, два расходных бака, где готовится раствор определенной концентрации путем добавления воды. Готовый раствор коагулянта подается в дозировочный бачок, имеющий поплавковый клапан, поддерживающий постоянный уровень воды. Затем из него раствор подается в смесители.

Ryžiai. 1.8. Vandens gerinimo stočių schemos: su flokuliavimo kamera, nusodinimo rezervuarais ir filtrais (A); su suspenduoto dumblo skaidrintuvu ir filtrais (B)

1 - pirmojo pakėlimo siurblys; 2 - reagentų parduotuvė; 3 - maišytuvas; 4 – flokuliacijos kamera; 5 - karteris; 6 - filtras; 7 - vamzdynas chloro įvadui; 8 – išvalyto vandens rezervuaras; 9 - antrasis kėlimo siurblys; 10 - skaidrintuvas su suspenduotomis nuosėdomis

Krešėjimo procesui paspartinti įvedami flokuliantai: poliakrilamidas, silicio rūgštis. Labiausiai paplitusios šios maišytuvų konstrukcijos: pertvaros, perforuotos ir sūkurinės. Maišymo procesas turi vykti iki dribsnių susidarymo, todėl vandens buvimas maišytuve neviršija 2 minučių. Pertvarų maišytuvas - padėklas su pertvaromis 45 ° kampu. Vanduo kelis kartus keičia kryptį, sudarydamas intensyvius sūkurius ir skatina koagulianto maišymąsi. Perforuoti maišytuvai - skersinėse pertvarose yra skylės, pro jas eidamas vanduo taip pat formuoja sūkurius, prisidedančius prie koagulianto maišymosi. Vortex maišytuvai yra vertikalūs maišytuvai, kuriuose maišymas vyksta dėl vertikalaus srauto turbulencijos.

Iš maišytuvo vanduo patenka į flokuliacijos kamerą (reakcijos kamerą). Čia dideliems dribsniams gauti reikia 10–40 minučių. Kameroje judėjimo greitis toks, kad neiškristų dribsniai ir įvyktų jų sunaikinimas.

Priklausomai nuo maišymo būdo, yra flokuliacijos kameros: sūkurinės, kloisoninės, ašmeninės, sūkurinės. Pertvara - gelžbetoninis rezervuaras pertvaromis (išilginėmis) padalintas į koridorius. Vanduo pro juos teka 0,2–0,3 m/s greičiu. Koridorių skaičius priklauso nuo vandens drumstumo. Ašmenys - su vertikaliu arba horizontaliu maišytuvo veleno išdėstymu. Sūkurys – hidrociklono pavidalo rezervuaras (kūginis, besiplečiantis į viršų). Vanduo patenka iš apačios ir juda mažėjančiu greičiu nuo 0,7 m/s iki 4 - 5 mm/s, o periferiniai vandens sluoksniai yra įtraukiami į pagrindinį, susidaro sūkurinis judėjimas, kuris prisideda prie gero maišymosi ir flokuliacijos. Iš flokuliacijos kameros vanduo patenka į šulinį arba skaidrintuvus.

Šviesinimas- tai skendinčių kietųjų dalelių atskyrimo nuo vandens procesas, kai jis nedideliu greičiu juda per specialius įrenginius: nusodinimo rezervuarus, skaidrintuvus. Dalelių nusėdimas vyksta veikiant gravitacijai, tk. dalelių savitasis sunkis yra didesnis už savitąjį vandens tankį. Vandens tiekimo šaltiniai turi skirtingą suspenduotų dalelių kiekį, t.y. turi skirtingą drumstumą, todėl skaidrumo trukmė bus skirtinga.

Yra horizontalios, vertikalios ir radialinės sedimentacijos talpyklos.

Horizontalūs nusodinimo rezervuarai naudojami, kai gamyklos našumas didesnis nei 30 000 m 3 /parą, tai yra stačiakampio formos rezervuaras su atvirkštiniu dugno nuolydžiu, siekiant pašalinti susikaupusias nuosėdas atgalinio plovimo būdu. Vandens tiekimas atliekamas nuo galo. Santykinai vienodas judėjimas pasiekiamas perforuotų pertvarų, užtvankų, surenkamų kišenių, latakų įtaisu. Karteris gali būti dviejų sekcijų, kurių sekcijos plotis ne didesnis kaip 6 m. Nustūmimo laikas – 4 val.

Vertikalios nusodinimo talpyklos - kurių valymo stoties talpa iki 3000 m 3 / parą. Karterio centre yra vamzdis, kuriuo tiekiamas vanduo. Nusodinimo rezervuaras yra apvalaus arba kvadratinio plano su kūginiu dugnu (a=50-70°). Vamzdžiu vanduo nusileidžia karteriu, o po to nedideliu greičiu kyla į darbinę karterio dalį, kur per užtvanką surenkamas į apskritą dėklą. Viršutinio srauto greitis 0,5 – 0,75 mm/s, t.y. jis turi būti mažesnis už suspenduotų dalelių nusėdimo greitį. Šiuo atveju karterio skersmuo yra ne didesnis kaip 10 m, karterio skersmens ir nusėdimo aukščio santykis yra 1,5. Nusodinimo rezervuarų skaičius yra ne mažesnis kaip 2. Kartais karteris derinamas su flokuliacijos kamera, kuri yra vietoj centrinio vamzdžio. Tokiu atveju vanduo iš antgalio teka tangentiškai 2 - 3 m/s greičiu, sudarydamas sąlygas flokuliacijai. Sukamajam judėjimui slopinti apatinėje karterio dalyje yra išdėstytos grotelės. Nusėdimo laikas vertikaliose nusodinimo talpose - 2 val.

Radialinės nusodinimo talpyklos yra apvalios talpyklos su šiek tiek kūgio formos dugnu, naudojamos pramoniniam vandens tiekimui, su dideliu skendinčių dalelių kiekiu, kurių talpa didesnė nei 40 000 m 3 / dieną.

Vanduo tiekiamas į centrą, o po to juda radialine kryptimi į surinkimo dėklą išilgai karterio periferijos, iš kurio jis išleidžiamas vamzdžiu. Apšvietimas taip pat atsiranda dėl mažo judėjimo greičio. Nusodinimo rezervuarų gylis centre yra 3–5 m, periferijoje – 1,5–3 m, skersmuo – 20–60 m. Nuosėdos pašalinamos mechaniškai, grandikliais, nestabdant nusodintuvo darbo. .

Skaidrintuvai. Nuskaidrinimo procesas juose yra intensyvesnis, nes. vanduo po koaguliacijos praeina per skendinčių nuosėdų sluoksnį, kurį tokioje būsenoje palaiko vandens srovė (1.9 pav.).

Suspenduotų nuosėdų dalelės prisideda prie didesnio koagulianto dribsnių sutirštėjimo. Dideli dribsniai gali sulaikyti daugiau suspenduotų dalelių skaidriname vandenyje. Šis principas yra suspenduoto dumblo skaidrintuvų veikimo pagrindas. Vienodo tūrio skaidrintuvai su nusodinimo rezervuarais pasižymi didesniu našumu, reikalauja mažiau koagulianto. Norint pašalinti orą, kuris gali sumaišyti suspenduotas nuosėdas, vanduo pirmiausia siunčiamas į oro separatorių. Koridorinio tipo skaidrintuve nuskaidrintas vanduo tiekiamas vamzdžiu iš apačios ir paskirstomas perforuotais vamzdžiais apatinėje dalyje esančiuose šoniniuose skyriuose (koridoriuose).

Srauto aukštyn greitis darbinėje dalyje turi būti 1-1,2 mm/s, kad koaguliantų dribsniai būtų suspensijoje. Praeinant per skendinčių nuosėdų sluoksnį, sulaikomos skendinčios dalelės, skendinčių nuosėdų aukštis 2 - 2,5 m Skaidrumo laipsnis didesnis nei karteryje. Virš darbinės dalies yra apsauginė zona, kurioje nėra skendinčių nuosėdų. Tada nuskaidrintas vanduo patenka į surinkimo dėklą, iš kurio vamzdynu tiekiamas į filtrą. Darbinės dalies (skaidrinimo zonos) aukštis 1,5-2 m.

Vandens filtravimas. Nuskaidrinęs vanduo filtruojamas, tam naudojami filtrai, turintys filtruojančios smulkiagrūdės medžiagos sluoksnį, kuriame pratekėjus vandeniui išlieka smulkios suspensijos dalelės. Filtro medžiaga - kvarcinis smėlis, žvyras, smulkintas antracitas. Filtrai greiti, itin greiti, lėti: greiti – veikia su koaguliacija; lėtas - be krešėjimo; didelės spartos – su koaguliacija ir be jos.

Yra slėginiai filtrai (super didelio greičio), neslėginiai (greitai ir lėti). Slėginiuose filtruose vanduo praeina per filtro sluoksnį veikiamas siurblių sukuriamo slėgio. Be slėgio – esant slėgiui, atsirandančiam dėl vandens žymių skirtumo filtre ir jo išleidimo angoje.

Ryžiai. 1.9. Linijinis suspenduoto dumblo skaidrintuvas

1 - darbo kamera; 2 – nuosėdų tirštiklis; 3 - langai uždengti skydeliais; 4 - skaidraus vandens tiekimo vamzdynai; 5 - dujotiekiai nuosėdoms išleisti; 6 - vamzdynai vandens paėmimui iš dumblo tirštiklio; 7 - vožtuvas; 8 - latakai; 9 - surinkimo padėklas

Atviruose (be slėgio) greituosiuose filtruose vanduo tiekiamas iš galo į kišenę ir praeina iš viršaus į apačią per filtro sluoksnį ir atraminį žvyro sluoksnį, tada per perforuotą dugną patenka į drenažą, iš ten per vamzdyną į švaraus vandens rezervuarą. Filtras plaunamas atvirkštine srove išleidimo vamzdžiu iš apačios į viršų, vanduo surenkamas į plovimo latakus, tada išleidžiamas į kanalizaciją. Filtro apkrovos storis priklauso nuo smėlio dydžio ir yra 0,7 - 2 m Numatomas filtravimo greitis yra 5,5-10 m / h. Skalbimo laikas - 5-8 minutės. Drenažo tikslas – tolygus filtruoto vandens pašalinimas. Dabar naudojami dviejų sluoksnių filtrai, pirmiausia (iš viršaus į apačią) kraunamas susmulkintas antracitas (400 - 500 mm), tada smėlis (600 - 700 mm), atremdamas žvyro sluoksnį (650 mm). Paskutinis sluoksnis apsaugo nuo filtravimo medžiagos išplovimo.

Be vieno srauto filtro (kuris jau buvo minėtas), naudojami dviejų srautų, kuriuose vanduo tiekiamas dviem srautais: iš viršaus ir apačios vienu vamzdžiu šalinamas filtruotas vanduo. Filtravimo greitis – 12 m/val. Dviejų srautų filtro našumas yra 2 kartus didesnis nei vieno srauto filtro.

Vandens dezinfekcija. Nusodinant ir filtruojant, dauguma bakterijų sulaikoma iki 95 proc. Likusios bakterijos sunaikinamos dėl dezinfekcijos.

Vandens dezinfekcija atliekama šiais būdais:

1. Chloravimas atliekamas skystu chloru ir balikliu. Chloravimo efektas pasiekiamas intensyviai maišant chlorą su vandeniu vamzdyne arba specialioje talpykloje 30 minučių. Į 1 litrą filtruoto vandens įpilama 2-3 mg chloro, į 1 litrą nefiltruoto vandens – 6 mg chloro. Vartotojui tiekiamame vandenyje 1 litre turi būti 0,3 - 0,5 mg chloro, vadinamojo likutinio chloro. Paprastai naudojamas dvigubas chlorinimas: prieš ir po filtravimo.

Chloras dozuojamas specialiuose chlorintuvuose, kurie yra slėginiai ir vakuuminiai. Slėginiai chlorintuvai turi trūkumą: skysto chloro slėgis viršija atmosferos slėgį, todėl galimas dujų nuotėkis, o tai yra toksiška; vakuumas - neturi šio trūkumo. Chloras tiekiamas suskystintas cilindruose, iš kurių chloras pilamas į tarpinį, kur jis pereina į dujinę būseną. Dujos patenka į chlorintuvą, kur ištirpsta vandentiekio vandenyje, sudarydamos chloruotą vandenį, kuris vėliau patenka į vamzdyną, pernešantį chlorinti skirtą vandenį. Padidinus chloro dozę, vandenyje lieka nemalonus kvapas, toks vanduo turi būti dechloruotas.

2. Ozonavimas – tai vandens dezinfekavimas ozonu (bakterijų oksidavimas atominiu deguonimi, gaunamu skaidant ozoną). Ozonas pašalina vandens spalvą, kvapus ir skonį. 1 litro požeminių šaltinių dezinfekcijai reikia 0,75 - 1 mg ozono, 1 litro filtruoto vandens iš paviršinių šaltinių - 1-3 mg ozono.

3. Ultravioletinė spinduliuotė gaminama naudojant ultravioletinius spindulius. Šis metodas naudojamas mažo srauto požeminiams šaltiniams ir filtruojamam vandeniui iš paviršinių šaltinių dezinfekuoti. Aukšto ir žemo slėgio gyvsidabrio-kvarco lempos yra spinduliuotės šaltiniai. Yra slėginių agregatų, kurie montuojami slėginiuose vamzdynuose, beslėgių - ant horizontalių vamzdynų ir specialiuose kanaluose. Dezinfekcijos efektas priklauso nuo spinduliuotės trukmės ir intensyvumo. Šis metodas netinka labai drumstam vandeniui.

Vandens tinklas

Vandentiekio tinklai skirstomi į magistralinius ir skirstomuosius tinklus. Magistralinė - transportuoti tranzitines vandens mases į vartojimo objektus, paskirstyti - tiekti vandenį iš magistralės į atskirus pastatus.

Sekant vandentiekio tinklus, reikia atsižvelgti į vandens tiekimo įrenginio išdėstymą, vartotojų vietą, reljefą.

Ryžiai. 1.10. Vandentiekio tinklų schemos

a - šakotas (aklavietė); atsinešti

Pagal metmenis plane išskiriami vandentiekio tinklai: akligatvis ir žiedinis.

Aklavietės tinklai naudojami tiems vandentiekio įrenginiams, kurie leidžia nutraukti vandens tiekimą (1.10 pav., a). Žiediniai tinklai yra patikimesni, nes įvykus avarijai vienoje iš linijų, vartotojai vanduo bus tiekiamas per kitą liniją (1.10 pav., b). Gaisriniai vandentiekio tinklai turi būti žiediniai.

Išoriniam vandens tiekimui naudojami ketaus, plieno, gelžbetonio, asbestcemenčio, polietileno vamzdžiai.

Ketaus vamzdžiai su antikorozine danga yra patvarios ir plačiai naudojamos. Trūkumas – prastas atsparumas dinaminėms apkrovoms. Ketaus vamzdžiai yra įmoviniai, kurių skersmuo 50 - 1200 mm, ilgis 2 - 7 m Vamzdžiai asfaltuojami iš vidaus ir išorės, kad būtų išvengta korozijos. Sujungimai užsandarinami dervuota sruogele, naudojant sandariklį, tada jungtis užsandarinama asbestcemenčiu su sandarikliu, naudojant plaktuką ir vėdiklį.

Plieniniai vamzdžiai kurių skersmuo 200–1400 mm, naudojami tiesiant vandens vamzdžius ir skirstomuosius tinklus, kurių slėgis didesnis nei 10 atm. Plieniniai vamzdžiai sujungiami suvirinant. Vandens ir dujotiekiai - ant srieginių movų. Išorėje plieniniai vamzdžiai padengiami bitumine mastika arba kraftpopieriumi 1 - 3 sluoksniais. Pagal vamzdžių gamybos būdą išskiriami: išilgai suvirinti vamzdžiai, kurių skersmuo 400 - 1400 mm, ilgis 5 - 6 m; besiūliai (karštai valcuoti), kurių skersmuo 200 - 800 mm.

Asbestcemenčio vamzdžiai jie gaminami 50 - 500 mm skersmens, 3 - 4 m ilgio Privalumas - dielektrumas (neveikia klaidžiojančios elektros srovės). Trūkumas: veikiamas mechaninių įtempių, susijusių su dinaminėmis apkrovomis. Todėl transportuojant reikia būti atsargiems. Sujungimas - sukabinimas su guminiais žiedais.

Kaip vamzdžiai naudojami gelžbetoniniai vamzdžiai, kurių skersmuo 500 - 1600 mm, jungtis yra kaištis.

Polietileniniai vamzdžiai yra atsparūs korozijai, tvirti, ilgaamžiai, turi mažesnį hidraulinį pasipriešinimą. Trūkumas yra didelis tiesinio plėtimosi koeficientas. Renkantis vamzdžio medžiagą, reikia atsižvelgti į projektavimo sąlygas ir klimato duomenis. Normaliam darbui vandentiekio tinkluose įrengiami vožtuvai: uždarymo ir valdymo vožtuvai (varteliai, sklendės), vandens atlenkiami (kolonos, čiaupai, hidrantai), apsauginiai vožtuvai (atbuliniai vožtuvai, orlaidės). Armatūros ir jungiamųjų detalių montavimo vietose įrengiami šuliniai. Vandens gręžiniai tinkluose yra iš surenkamojo betono.

Vandens tiekimo tinklo apskaičiavimas susideda iš vamzdžių skersmens, kurio pakanka praleisti apskaičiuotas išlaidas, ir slėgio nuostolių juose nustatymo. Vandentiekio vamzdžių klojimo gylis priklauso nuo grunto užšalimo gylio, vamzdžių medžiagos. Vamzdžių klojimo gylis (iki vamzdžio apačios) turi būti 0,5 m mažesnis už numatomą dirvožemio užšalimo gylį tam tikrame klimato regione.