Способ очистки воды хлорированием
Источники входящего сырья на производстве и его характеристика
Источник водоснабжения – река Днепр
Исходная вода подвергается очистке и обеззараживанию.
Забор воды осуществляется по 3-м водозаборам. Мощность водозабора составляет 522700 м3/сутки.
Общая мощность очистных сооружений:
· проектная 260 тыс. м3/сутки;
· фактическая 210,9 тыс. м3/сутки (среднесуточная за 2008 г.).
Комплекс насосно-фильтровальной станции имеет зону санитарной охраны 1-го пояса.
Очистка воды – двухступенчатая.
Насосами 1-го подъёма вода подаётся в смесители, далее в камеры реакции, затем в отстойники, на фильтры, поступает в резервуары чистой воды по технологическим трубопроводам и насосами 2-го подъёма подаётся по водоводам 2D=450мм, 1D=800мм, 1D=900мм, 1D=1400мм с напором 7-10 атм. в город.
Водозаборные сооружения:
· ковш открытый площадью 0,06 км2, ограждён от реки дамбой и боннами. В ковше имеются водоприёмные сооружения, которые состоят из 2-х водозаборных колодцев, самотечных и сифонных линий;
· колодец №1 построен в 1936 г. (водоприёмный оголовок). Деревянный ряж, загруженный бутовым фильтрующим камнем.
· Перекрытия съёмные стальные, направляющие рамы с накладными металлическими частями, обсыпка ряжа камнем с наружной стороны;
· колодец №2 построен в 1953 г. (водоприёмный оголовок). Деревянный ряж, загруженный бутовым фильтрующим камнем. Перекрытия съёмные стальные, направляющие рамы с накладными металлическими частями, обсыпка ряжа камнем с наружной стороны;
|
|
|
Всего три бетонных оголовка: два – самотечными трубопроводами и один – сифонный резервный.
· три приёмные камеры для забора воды насосами от 1-го подъёма "0" насосной станции;
· от заборных сооружений (от колодца №1) вода поступает в береговой колодец №1 по трубам 2D=900мм, протяжённостью 274 п.м. и по сифонному трубопроводу D=1200мм, протяжённостью 120п.м.;
· от колодца №2 в ковше проходит самотечный трубопровод 2D=600мм к береговому колодцу №2, протяжённостью 200 п.м., а также трубопровод D=1200мм, протяжённостью 125 п.м.;
· береговой колодец №1 круглый D=8,5м, железобетонный, стены кирпичные, глубина колодца – 12м;
· береговой колодец №2 круглый D=7,1м, железобетонный, опускного типа, стены кирпичные, глубина колодца – 10,5м.
Вода из береговых колодцев поступает в насосную станцию 1-го подъёма (в старый машинный зал) по трубопроводам 2D=600мм и 2D=800мм и с колодца №2 постройки 1952 г. 2D=600мм.
Ввод в эксплуатацию комплекса насосно-фильтровальной станции и отдельных сооружений:
| Год ввода в эксплуатацию | Полная производительность, м3/сут |
| 1908 | 5 600 |
| 1912 | 1 120 |
| 1914 | 12 000 |
| 1930 | 27 000 |
| 1936 | 36 600 |
| 1940 | 66 000 |
| 1945-1955 | 58 400 |
| 1955-1966 | 130 000 |
| 1966-1970 | 170 000 |
| 1975 | 311 700 |
| 1985 | 276 600 |
| 1995 | 324 495 |
| 2002 | 305 200 |
| 2004 | 210 910 |
|
|
|
Состав и количество сооружений:
1. Смесители – 3 шт.
2. Камеры реакции – 9 шт.
3. Отстойники – 17 шт.
4. Фильтры – 32 шт.
5. Хлораторные – 3 шт.
6. Резервуары чистой воды – 3 шт.
1.4 Хронология станции:
1908-1912 г.г. - проектирование и строительство производило акционерное общество Брянских заводов.
1924-1926 г.г. – проектирование выполнял «Облпроект».
1930-1935 г.г. – проектировали технологическую и строительную часть «УкркоммунНИИпроект» г. Харькова, строительство производил «Водоканалстрой».
1935г. и последующие годы проектировали институты «УкркоммунНИИпроект» г.Харькова, «Днепрогражданпроект» г.Днепропетровска. Строительство комплекса насосно-фильтровальной станции выполняли «Водоканалстрой», трест №17, ДПС («Днепропетровскпромстрой»), «Днепротяжстрой», «Днепроспецстрой».
Производительность КНФС:
· проектная – 260 тыс. м3/сут;
· фактическая – 210,9 тыс. м3/сут (2008 г.).
Данные о территории
| № п/п | Наименование участка | Площадь, м2 |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. | Общая площадь участка | 87440 |
| 2. | Площадь всего участка с твёрдым покрытием, в т.ч. булыжное и асфальт | 12653 |
| 3. | Площадь застройки зданиями и сооружениями | 11556 |
| 4. | Площадь застройки производственными сооружениями | 8530 |
| 5. | Площадь застройки конторскими и бытовыми сооружениями | 384 |
| 6. | Площадь застройки вспомогательными сооружениями | 170 |
| 7. | Площадь застройки складскими сооружениями | 1520 |
|
|
|
Основные процессы очистки воды на станции
На КНФС происходят два основных процесса – это коагуляция и хлорирование воды.
Кроме этого, станция осуществляет подъем воды на верхние роены города с помощью насосных станций I-го и II-го подъемов.
Способ очистки воды коагуляцией
Использование: приготовление питьевой воды.
Сущность процесса: способ включает обработку воды перманганатом калия и последующую обработку воды алюможелезосодержащим коагулянтом при соотношении в коагулянте сульфата железа (II) и сульфата алюминия (0,03-0,05)
ОПИСАНИЕ
Процесс относится к области охраны окружающей среды, а именно к водоснабжению, и может быть использовано для приготовления, как питьевой воды, так и воды, применяемой в пищевой промышленности.
Одним из способов обеспечения населения доброкачественной водой является использование индивидуальных (коллективных) водоочистных устройств, устанавливаемых непосредственно на очистительных станциях города или непосредственно у потребителя. В основе работы таких устройств лежат различные методы очистки: окислительные, сорбционные, электрохимические, ультрафильтрационные и др.
|
|
|
Применение алюминийсодержащих коагулянтов имеет ряд существенных недостатков.
Соли алюминия обладают повышенной растворимостью и недостаточно гидролизуются. Хлопья гидроксидов алюминия имеют незначительную массу и плохо осаждаются, что отражается на качестве очищенной воды, эффективное применение сульфатов алюминия наблюдается лишь при обработке воды с повышенным содержанием гуминовых и дубильных веществ.
Наиболее близким техническим решением к рассматриваемом является способ очистки воды, заключающийся в обработке воды смешанным коагулянтом, представляющим собой смесь солей алюминия и железа, а именно смесь хлорида железа (III) и сульфата алюминия в соотношении 2:1.
Применение смешанных алюможелезных коагулянтов частично устраняет недостатки порознь взятых алюминий и железосодержащих коагулянтов. Однако присутствие в составе данного коагулянта повышенного количества железа не позволяет получить осадки с сильно развитой адсорбционной поверхностью, вследствие чего не удается получить глубоко очищенную воду.
Задачей этого технического решения является улучшение экологии путем защиты окружающей среды, в частности водного бассейна, от загрязнений вредными веществами и рациональное использование водных и минеральных ресурсов за счет повышения эффективности работы очистных сооружений и установок.
Технический результат, который может быть получен в результате реализации этого способа, заключается в повышении качества водопроводной воды для питьевых нужд и приготовления пищевых продуктов.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном способе очистки воды коагуляцией путем обработки воды алюможелезосодержащим коагулянтом, включающим железосодержащий компонент и сульфат алюминия, согласно технологии, перед обработкой воды коагулянтом в нее вводят расчетное количество перманганата калия, а в качестве железосодержащего компонента используют сульфат железа (II) при соотношении в коагулянте сульфата железа (II) и сульфата алюминия (0,03-0,05).
ФОРМУЛА
Способ очистки воды коагуляцией смесью сульфата алюминия с солью железа, отличающийся тем, что в качестве соли железа используют сульфат железа (II) при соотношении с сульфатом алюминия, равном (0,03 0,05), а воду предварительно обрабатывают перманганатом калия в количестве, необходимом для окисления железа (II) и содержащихся в воде органических примесей.
Базой исследований эффективности химической и биологической очистки, как вод различных технологических процессов, так и технической воды (забор из реки Днепр) является ЮМЗ, г. Днепропетровск.
Комплексная заключительная проверка разработанного продукта произведена специалистами фармацевтического концерна SOPHARMA, Болгария.
Реагентное хозяйство состоит из:
· растворных баков в количестве 3-х шт. ёмкостью 9,0 м3 каждый;
· расходных баков в количестве 3-х шт.(1956 г.) ёмкостью 20 м3 каждый и 4-х шт.(1961 г.) ёмкостью 16 м3 каждый;
· склада хранения коагулянта (сухого) на 800-900 тонн размером 42×11×6 м.
Перечень оборудования:
· электротельфер грузоподъёмностью 2 тонны в здании приготовления раствора коагулянта;
· электротельфер грузоподъёмностью 2 тонны в складе коагулянта;
· вакуум-насос (воздуходувка) – 2 шт.;
· кислотостойкий насос для перекачки раствора коагулянта – 3 шт.
В здании приготовления раствора коагулянта предусматривается вентиляция с 12-ти кратным воздухообменом.
Эксплуатация реагентного хозяйства ведётся в соответствии со СНиП и методикой опытного коагулирования, работы выполняются в соответствии с требованиями инструкций по охране труда.
Характеристика трубопроводов:
| № п/п | Назначение трубопровода | Диаметр, мм | Длина,м | Материал труб |
| 1. | Трубопровод подачи раствора коагулянта в расходные баки | 100 | 280 | винипласт |
| 2. | Трубопровод подачи раствора коагулянта из расходного бака в смеситель. | 50 | 122 | винипласт |
В наличии имеются средства индивидуальной защиты.
На коагуляции предусмотрены приборы для измерения плотности приготовленного раствора коагулянта – ареометры–4шт.(1шт.– в смену).
Наличие зоны санитарной охраны – коагуляция расположена на территории КНФС, площадка которой имеет зону санитарной охраны 1-го пояса, ограждена бетонным забором высотой 2,5 м и озеленена.
Обслуживающий персонал на коагуляции – коагулянщик.
всего – 6 чел., в смене – 2 чел.
Способ очистки воды хлорированием
Хлор - ядовитый газ зеленовато-желтого цвета с резким удушливым запахом, в 2,45 раза тяжелее воздуха. Растворимость хлора в воде увеличивается с понижением температуры и повышением давления; при атмосферном давлении и температуре 20°С растворимость С12 составляет 7,29 г/л. При низкой температуре и высоком давлении (-34,6° С при атмосферном давления или 0,575 МПа при 15° С) хлор сжижается. Для предотвращения испарения жидкий хлор хранится под давлением 0.6...0.8 МПа в баллонах или в бочках (контейнерах).
Заводы поставляют хлор в баллонах массой до 100 кг и в контейнерах массой до 3000 кг, а также в железнодорожных цистернах вместимостью 48т. При добавке в воду хлора происходит его гидролиз
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Часть хлорноватистой кислоты НСlO диссоциирует с образованием гипохлоритного иона OCl,
При наличии в воде аммиака образуются моно - и дихлорамины:
HClO + NH3 = NH2Cl + H2O
HClO + NH2Cl = NHCl2 + H2O
Основными обеззараживающими веществами являются Сl2, НСlO, Ocl , NH2С1 и NHCl2, их называют активным хлором. При этом Cl2, HClO и OCl образуют свободный хлор, хлорамин и дихлорамин - связанный хлор. Бактерицидность хлора больше при малых значениях рН, поэтому воду хлорируют до ввода подщелачивающих реагентов.
Необходимая доза хлора определяется на основе экспериментально построенной кривой хлоропоглощаемости воды. Оптимальной считается доза, которая при заданном времени контакта обеспечит в воде требуемую концентрацию остаточного хлора - для хозяйственно-питьевых вод 0,3... 0,5 мг/л свободного хлора при времени контакта 30 мин или 0,8 ... 1,2 мг/л связанного хлора при времени контакта 60 мин.
Хлорирование жидким хлором является наиболее широко применяемым методом обеззараживания воды на средних и крупных водоочистных станциях.
Ввиду малой растворимости жидкого хлора поступающий реагент предварительно испаряется. Затем хлор-газ растворяют в малом количестве воды, получаемую хлорную воду перемешивают с обрабатываемой водой. Дозировка хлора происходит в фазе газообразного вещества, соответствующие газодозаторы называются хлораторами. На практике применяют как напорные, так и вакуумные хлораторы.
Для испарения хлора баллон или контейнер устанавливают на весы и открывают вентиль. Объем хлор-газа из одного баллона при комнатной температуре составит 0,5... 0,7 кг/ч, с одного контейнера - 3 кг/ч на 1 м2 его поверхности. Съем хлора можно значительно увеличить подогревом баллонов теплой водой или воздухом. Поэтому на крупных станциях используют специальные испарители хлора в виде бокса, куда устанавливают баллон или контейнер и подается теплая вода или подогретый воздух.
Хлор-газ поступает в промежуточный баллон, где задерживаются капли воды и прочие примеси. Более полная очистка газа происходит в фильтре, который заполнен стекловатой, замоченной в серной кислоте. Редуктор обеспечивает постоянное давление в системе; измерительное устройство в виде диафрагмы и ротаметра обеспечивает контроль и регулировку количества подаваемого хлора. Включением в схему регулирования анализатора остаточного хлора можно автоматически поддерживать заданную концентрацию хлора в очищенной воде в условиях изменения свойств поступающей воды.
Хлорное хозяйство водоочистной станции располагается в отдельном здании, где сблокированы склад хлора, испарительная и хлораторная.
Склад размещают в наземном или полузаглубленном здании с двумя выходами с противоположных сторон здания. В помещении склада необходимо иметь емкость с нейтрализационным раствором сульфита натрия для быстрого погружения аварийных контейнеров или баллонов.
Трубопроводы хлорной воды выполняются из коррозионностойких материалов. В помещении трубопровод устанавливают в каналах в валу или на кронштейнах, вне здания - в подземных каналах или футлярах из коррозионностойких труб.
Реагентное хозяйство состоит из:
. Хлораторная введена в эксплуатацию в 1956 г., построена по проекту “УкркоммунНИИпроект” г.Харькова.
Хлораторная размещена в одном здании со смесителями и баками готового раствора коагулянта.
Размер хлораторной: 9,6×6,5×3,5 м. При хлораторной имеется помещение дежурного персонала, совмещённое с бытовками размером 7,5×4,0×3,5 м. Имеется деревянный навес для хранения контейнеров с хлором до 8 тонн.
Оборудование хлораторной:
· хлораторные аппараты вакуумного типа ХВ-11 производительностью 50 кг хлора в час в количестве 3-х штук;
· испарители хлора типа ИХ-50 производительностью 50 кг хлора в час в количестве 3-х штук;
· баллоны-грязевики в количестве 3-х штук;
· вентилятор центробежный ВУ-5 типа ЦУ-70 производительностью 1000 м3/час;
· насос центробежный 3К-6А производительностью 30 м3/час, напором 45 м;
· аварийный дегазационный приямок.
В хлораторной предусмотрена вентиляция с 12-ти кратным воздухообменом.
Характеристика трубопроводов:
| Назначение трубопровода | Диаметр, мм | Длина, м | Материал труб |
| Трубопровод подачи жидкого хлора на испаритель хлора. | 1/2′ | 4,4 | Ст.20 |
| 1/2′ | 4,5 | ||
| 1/2′ | 4,8 | ||
| Трубопровод подачи хлор-газа от испарителя к баллону-грязевику. | 1/2′ | 2,2 | Ст.20 |
| 1/2′ | 2,5 | ||
| 1/2′ | 2,2 | ||
| Трубопровод подачи хлор-газа от грязевика к хлор. аппарату. | 1/2′ | 2,7 | Ст.20 |
| 1/2′ | 2,7 | ||
| 1/2′ | 2,7 | ||
| Трубопровод подачи хлорной воды на смесители. | 62 | 10 | винипласт |
| 62 | 10 | ||
| 62 | 10 |
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!