14. УСТАНОВКИ ТИПА «СТРУЯ»
ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

14.1. Установки типа «Струя» представляют собой набор элементов полной заводской готовности, монтируемых на месте применения и серийно выпускаемых отечественной промышленностью. Они предназначены для очистки (осветления и обесцвечивания) поверхностных вод, а также для обезжелезивания, обесфторивания и умягчения подземных вод и могут быть использованы при водоснабжении сельских и малонаселенных мест, баз отдыха, вахтовых поселков и т. п.

14.2. При использовании установок исходная вода должна отвечать следующим требованиям:

при очистке поверхностных вод исходное содержание взвешенных веществ — до 1000 мг/л, цветность — до 120 град. Использование установок для очистки воды с более высоким содержанием взвешенных веществ возможно только при применении плавучих водозаборов-отстойников или сооружений и оборудования для предварительного осветления воды (ковшей, запруд, земляных отстойников и др.) и с более высокой цветностью - при обосновании технологическими изысканиями;

при обезжелезивании содержание железа - 10-50 мг/л, сероводорода - до 2-3 мг/л, свободной углекислоты - до 150 мг/л, окисляемость - до 30-40 мг/л О₂, рН > 5,8;

при умягчении общая жесткость - до 12—18 мг-экв/л, карбонатная жесткость - до 8—10 мг-экв/л;

при обесфторивании содержание фтора — до 5 мг/л, сульфатов — до 350 мг/л.

По остальным физико-химическим показателям качество исходной воды должно соответствовать ГОСТ 2761—84.

14.3. При совместном содержании в обрабатываемой воде избыточных концентраций солей жесткости и железа технология умягчения воды обеспечивает одновременно и ее обезжелезивание.

14.4. При выполнении условий, указанных в п. 14.2, применение установок позволяет получать воду, отвечающую ГОСТ 2874-82.

14.5. Производительность серийно выпускаемых установок применительно к очистке поверхностных вод Q_тип равна 100, 200, 400 и 800 м³/сут.

Производительность установок в режимах умягчения, обезжелезивания и обесфторивания воды рассчитывают по формуле

Q_расч = Q_тип К_от , (51)

где К_от - коэффициент относительного изменения производительности установок по сравнению с режимом очистки поверхностных вод (см. пп. 14.23.3, 14.24.6, 14.25.4).

СОСТАВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РАБОТЫ
УСТАНОВОК

14.6. Основные элементы водоочистной установки для очистки поверхностных вод представлены на черт. 42.

Черт. 42. Принципиальная схема работы установок типа «Струя»

а - установка производительностью 100 и 400 м³/сут; б - установка производительностью 200 и 800 м³/сут; 1 - насос подачи воды; 2 - сетчатый фильтр; 3 - смесительная диафрагма; 4 - ввод коагулянта; 5 - блок коагулирования; 6 - блок обеззараживания; 7 - насосы-дозаторы; 8 - операционная задвижка; 9 - отстойники; 10 - фильтры; 11 - ввод хлорреагента; 12 - водонапорная башня; 13 - промывной отсек; 14 - подача воды потребителям

14.7. Схема работы установки в режиме очистки поверхностных вод следующая. Исходная вода забирается из водоисточника насосами и подается на установку. Раствор коагулянта в требуемых дозах (при работе в реагентном режиме), выбранных на основании пробных лабораторных испытаний, вводится во всасывающий или напорный патрубок насоса. Обеззараживающий раствор хлорреагента вводится в фильтрованную воду, а при необходимости — также и в исходную воду.

Смешение реагентов с обрабатываемой водой следует осуществлять непосредственно в насосе или в напорном трубопроводе до камеры хлопьеобразования. Для задержания крупных плавающих примесей после насоса устанавливается грубый фильтр. Пройдя грубый фильтр, вода поступает в камеру хлопьеобразования, в которой после ввода коагулянта образуются хлопья гидрата окиси алюминия с извлеченными из воды взвешенными и коллоидными частицами. Образовавшиеся в камере хлопья непосредственно поступают в отстойник. При движении воды в отстойнике в трубах и межтрубном его пространстве происходят выпадание взвеси и интенсивное ее осветление. Одновременно производит сползание части осадка в камеру хлопьеобразования.

Отстоенная вода с остаточной мутностью проходит фильтр, в котором происходит ее окончательная очистка.

Пройдя фильтр, вода под остаточным напором поступает в бак водонапорной башни, откуда направляется в зависимости от условий в водопроводную сеть, в резервуар или к насосной станции (второго подъема). В напорной башне предусматривается отбор воды на промывку с обеспечением гарантированного запаса. Для удаления накапливающихся в установке загрязнений предусмотрена ее периодическая промывка. При этом промывная вода из башни, поступая на фильтр снизу вверх, расширяет его фильтрующую загрузку, вынося накопившиеся за фильтроцикл загрязнения, а затем поступает в отстойник и смывает накопившийся в нем осадок.

Оборудование для коагулирования воды включает двухсекционный бак с переносной электромешалкой и насос-дозатор для введения раствора реагента. Для обеззараживания используются электролизные установки ЭН-1 или ЭН-5. При их отсутствии осуществляются приготовление и дозирование хлорреагентов — гипохлорита кальция или хлорной извести.

14.8. Основными отличительными элементами установок для очистки подземных вод (черт. 43) являются промежуточный бак-аэратор (газоотделитель) и блок для приготовления щелочных реагентов (при умягчении и обезжелезивании воды). В ряде случаев может потребоваться более производительное дозировочное оборудование. Кроме того, при определенных условиях для обеззараживания воды вместо хлорреагентов могут быть использованы бактерицидные установки (см. п. 14.13) .

Черт. 43. Принципиальная схема обесфторивания, обезжелезивания
и умягчения воды на установках типа «Струя»

1 - водозабор; 2 - аэрационный бак; 3 - блок подщелачивания воды; 4 - блок коагулирования воды; 5 - насосы-дозаторы; 6 - насос исходной воды; 7 - тонкослойный отстойник; 8 - скорый фильтр; 9 - баки обеззараживания воды хлорреагентом; 10 - блок обеззараживания воды на бактерицидном аппарате; 11 - водонапорная башня; 12 - подача воды потребителям

14.9. Схема работы установки в режиме обезжелезивания воды следующая. Исходная вода, поступающая от скважин, обогащается кислородом с помощью разбрызгивания ее через насадку с отражателем в аэрационном баке, где происходит также частичное выделение из нее углекислоты и других растворенных газов. Затем воду с помощью насосов подают на основные технологические сооружения установки — тонкослойный трубчатый отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования и скорый зернистый фильтр. Перед отстойником в воду с помощью насосов-дозаторов дозируют раствор или суспензию щелочного реагента (извести или соды). В камере хлопьеобразования вода проходит через образующийся слой хлопьевидного высококонцентрированного осадка гидроокиси железа, который создает хорошие условия для ее осветления в тонкослойных элементах отстойника. Окончательная очистка воды происходит в скором фильтре, после которого она поступает в бак водонапорной башни.

14.10. При умягчении воду также необходимо подвергать аэрации для выделения углекислоты и других растворенных газов. Затем в нее добавляют необходимое количество щелочных реагентов (извести или соды, а в ряде случаев — оба реагента одновременно) .

В камере хлопьеобразования отстойника происходит процесс образования карбоната кальция и гидроокиси магния. Выделение основного количества образующейся твердой фазы этих солей осуществляется в тонкослойном отстойнике, а окончательное осветление воды происходит в песчаном фильтре.

14.11. Для подщелачивания воды (при ее обезжелезивании и умягчении) следует в первую очередь применять известь в виде порошкообразного негашеного продукта (пушонки) или гашеную известь в виде готового известкового молока или теста. Как исключение, при соответствующем технологическом и технико-экономическом обосновании для подщелачивания воды может быть использована сода. В случае применения гашеного продукта в реагентном хозяйстве следует предусматривать баки мокрого хранения с устройством для перемешивания суспензии сжатым воздухом. В качестве расходных баков следует использовать баки реагентов с системой перемешивания сжатым воздухом, с использованием рециркуляционного насоса или стандартные промышленные баки (с механическим или гидравлическим перемешиванием). Для перекачивания известкового продукта из баков мокрого хранения в расходные баки следует применять специальные насосы для суспензий. При использовании негашеной комовой извести следует предусматривать стандартные серийно изготовленные механические известегасители или шаровые мельницы. Рекомендуется использовать мокрый помол извести, обеспечивающий крупность частиц извести до 0,03-0,04 мм, при этом готовое известковое молоко необходимо сливать в баки мокрого хранения. При соответствующем обосновании допускается принимать схему для получения известкового молока в сатураторах двойного насыщения.

Подачу воздуха для перемешивания рекомендуется осуществлять с помощью компактных компрессоров типа СО, оборудованных соответствующими ресиверами.

Дозирование щелочных реагентов следует осуществлять насосами-дозаторами типа НД или с помощью проточного дозирования центробежным насосом и бачком постоянного уровня.

14.12. При обесфторивании вода из скважин поступает в промежуточный аэрационный бак, необходимый в данном случае для предотвращения возможной флотации растворенных газов в отстойнике установки. Этот бак является также регулирующей емкостью между подземным водозабором и установкой. Вода из бака забирается насосами установки и обрабатывается коагулянтом - сернокислым алюминием, обладающим фторселективными свойствами (фтор сорбируется на поверхности осадка солей алюминия, выделяющихся из воды при коагуляции).

Для интенсификации выделения осадка при повышенном содержании фтора в воде (свыше 3—3,5 мг/л) необходимо дополнительно вводить в воду флокулянт — полиакриламид (ПАА).

Осветление воды, как и в предыдущих случаях, следует осуществлять в трубчатом отстойнике и фильтре.

Приготовление раствора коагулянта не имеет принципиальных различий по сравнению с принятым режимом работы установки для очистки поверхностных вод.

14.13. Обеззараживание подземных вод осуществляют или в бактерицидной установке, или с использованием хлорреагентов. Метод обеззараживания должен быть выбран с учетом местных условий и согласован с местными органами санитарного надзора.

ОСОБЕННОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И ПРИВЯЗКИ

14.14. Особенности размещения и привязки установки определяются расположением источника водоснабжения, водонапорной башни и установки, а также возможностью использования технического водопровода и величиной колебаний уровней воды в поверхностном водоисточнике. Ниже рассмотрены наиболее характерные случаи привязок.

14.15. В случае, когда установка и водонапорная башня располагаются в непосредственной близости к водозабору (при амплитуде колебания уровня воды в поверхностном водоисточнике менее 6 м), установку и насосы первого подъема следует размещать на площадке или в одном здании. Дополнительно необходимо предусматривать водоприемные устройства и всасывающие линии.

Всасывающие линии могут быть заменены самотечными, подводящими обрабатываемую воду в специальный приемный колодец (камеру), откуда вода забирается насосами водоочистной установки.

14.16. В тех случаях, когда установка и водонапорная башня удалены от водозабора на значительное расстояние, а амплитуда колебания горизонта воды в поверхностном водоисточнике менее 6 м, насосы, комплектуемые с установкой, можно устанавливать в отдельном помещении, расположенном вблизи водоисточника. Для очистки поверхностные воды подбираются из условия обеспечения их подачи через водоочистную установку непосредственно в башню.

Возможно размещение реагентного блока в помещениях насосной станции или рядом с водоочистной установкой.

14.17. Если местные условия не позволяют обеспечить нормальную работу водопровода в связи с недостаточным напором насосов первого подъема, насосы установки могут работать на дополнительную подкачку (для очистки подземных вод это обязательно во всех случаях), ограничив ее до суммарного давления перед установкой типа «Струя» до 0,3 МПа.

14.18. При амплитуде колебаний горизонта воды в поверхностном водоисточнике, превышающей 6 м, и содержании взвешенных веществ менее 150 мг/л рекомендуется использование погружных насосов. Водозаборные сооружения будут иметь при этом следующий состав: оголовок, самотечный трубопровод, водоприемный колодец, погружные насосы.

14.19. При наличии на месте существующего технического или поливочного водопровода целесообразно в первую очередь рассмотреть возможность присоединения установок непосредственно к нему. В таких случаях можно использовать как напор технического водопровода, так и устраивать промежуточный приемный колодец, резервуар или камеру. В первом случае насосы установки можно и не использовать при достаточном для подачи в водопроводную башню давлении указанного технического водопровода. Применение рассматриваемой выше схемы возможно лишь при условии получения разрешения органов санитарного надзора, соответствия источника исходной технической воды действующим нормам на источники хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также обеспечения соответствующих зон санитарной охраны.

14.20. Если водонапорная башня расположена на значительном расстоянии от водоочистной установки, рекомендуется устанавливать рядом со зданием установки промывной бак соответствующей вместимости (например, водонапорную башню заводского изготовления типа Рожновского). При отсутствии на объектах указанных водонапорных башен специальные промывные баки установок могут быть изготовлены в соответствии с технической документацией Гипрокоммунводоканала.

При использовании указанных баков очищенная вода поступает транзитом от них либо в водонапорную башню водопровода, либо в резервуар или приемный колодец насосной станции второго подъема. Высота башен должна быть не менее 10-12 м. При высоте более 15 м расход воды для промывки установок регулируют степенью открытия ее операционной задвижки. Для большей надежности в этих случаях рекомендуется устанавливать специальную задвижку между установкой и башней и регулировать степень постоянного открытия на требуемые параметры промывки. Возможна также установка диафрагмы, рассчитанной на остаточный напор при промывке, равный не более 15 м.

14.21. Емкости водонапорных башен должны быть рассчитаны как на регулирующий, так и на промывной объем. Регулирующий объем определяется конкретными условиями работы системы водоснабжения. Промывной объем рассчитывается на одну промывку установки: 5 м³ - для установок производительностью 100 и 200 м³/сут, 16 м³ - 400-800 м³/сут (в расчете на условия очистки поверхностных вод). При этом конструкция узла подвода воды от установки к башне должна обеспечивать постоянное сохранение требуемого промывного объема.

14.22. В тех случаях, когда установки находятся в эксплуатации только в период плюсовых температур, их можно размещать не в помещении, а непосредственно на открытых площадках. При этом могут быть выполнены только легкое ограждение и навес.

ВЫБОР ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ УСТАНОВОК ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

14.23. Обезжелезивание воды:

14.23.1. Окисление железа, находящегося в воде, осуществляют кислородом воздуха при изливе ее из насадки через отражатель в промежуточный аэрационный бак. Скорость выхода воды из насадки — 1,5-2 м/с. Расстояние от насадки до отражателя — 0,2-0,3 м, от отражателя до уровня воды в баке — 0,7-1,0 м. Время пребывания воды в баке — 0,5-1 мин. Бак снабжают коммуникациями подачи и отвода исходной воды, перелива и опорожнения. Содержание кислорода в воде после аэрации должно составлять не менее 5—8 мг/л.

14.23.2. Требуемую дозу щелочного реагента при обезжелезивании воды определяют пробным путем с помощью технологического анализа. Указанная доза соответствует значениям рН обработанной воды.

При невозможности проведения технологических изысканий на местах рекомендуется использовать ориентировочные данные табл. 18.

Таблица 18

14.23.3. Выбор производительности установки зависит от показателей качества исходной воды, типа применяемого щелочного реагента (известь или сода) и особенностей эксплуатации установки. Производительность установки следует определять с учетом данных табл. 19.

Таблица 19

П р и м е ч а н и е. Нижние значения коэффициентов изменения производительности установок необходимо принимать для более высоких концентраций железа в воде, при использовании в качестве реагентов кальцинированной соды и межпромывочном цикле работы установки не менее 24 ч.

14.23.4. Толщину слоя песчаной загрузки рекомендуется принимать равной 1,5-1,8 м; крупность зерен загрузки 0,6-2,0 мм при эквивалентном диаметре 0,8-0,9 мм и коэффициенте неоднородности 2,0-3,0.

Параметры промывки, интенсивность и продолжительность принимаются такими же, как для установок, применяемых для очистки поверхностных вод.

14.24. Умягчение воды:

14.24.1. Определение необходимых доз щелочных реагентов следует производить в соответствии с качеством обрабатываемой воды, в зависимости от соотношения между основными компонентами жесткости и характеристикой ее солевого состава. Целесообразно предварительно составить ионную диаграмму гипотетического состава основных солей, находящихся в воде.

Для облегчения выполнения расчетов на черт. 44 приведены диаграммы характерных типов жестких вод. Диаграммы характеризуют воды, содержащие как кальциевую, так и магниевую жесткость бикарбонатного и сульфатно-хлоридного типов, умягчение которых требует проведения декарбонизации или известково-содовой обработки.

Черт. 44. Характерные диаграммы ионного состава подземных вод
повышенной жесткости

а - удаление кальциевой жесткости карбонизацией; б - удаление кальциевой и магниевой жесткостей карбонизацией; в - удаление кальциевой жесткости известково-содовой обработкой; г - удаление кальциевой и магниевой жесткостей известково-содовой обработкой

14.24.2. Из воды удаляется только карбонатная кальциевая жесткость (черт. 44, а), определяемая по формуле

Ж_о - [Са²⁺] < Ж_т > Ж_о - Ж_к , (51)

где Ж_т, Ж_о, Ж_к - требуемая (стандартная для коммунального водоснабжения), общая и карбонатная жесткости исходной воды, мг-экв/л;

[Са²⁺] - исходная концентрация ионов кальция, мг-экв/л.

Необходимая доза извести Д_и по СаО, мг-экв/л, определяется стехиометрической зависимостью

Д_и = [СО₂] + Ж_о - Ж_т , (52)

где [СО₂] - концентрация свободной углекислоты, мг-экв/л.

При удалении из воды не только кальциевой, но и частично магниевой карбонатной жесткости (черт. 44, б) дозу извести для декарбонизации определяют по формулам:

Ж_о - [Са²⁺] > Ж_т > Ж_о - Ж_к ; (53)

Д_и = [СО₂] + 2 (Ж_о - Ж_к) - [Са²⁺] . (54)

14.24.3. При необходимости удаления не только карбонатной, но и некарбонатной жесткости необходимо производить обработку воды одновременно известью и содой.

В случае, если требуется удалить из воды только кальциевую жесткость (черт. 44, в), характеризуемую соотношением

Ж_о - [Са²⁺] < Ж_т < Ж_о - Ж_к , (55)

расчет доз реагентов производится по формулам:

Д_и = [СО₂] + Ж_к ; (56)

Д_с = Ж_о - Ж_к - Ж_т , (57)

где Д_с — доза кальцинированной соды по Na₂CО₃, мг-экв/л.

14.24.4. При удалении из воды как кальциевой, так и частично магниевой карбонатной и некарбонатной жесткостей (черт. 44 г), соответствующих соотношению

Ж_о - [Са²⁺] > Ж_т < Ж_о - Ж_к , (58)

дозы щелочных реагентов определяют по формулам:

Д_и = [СО₂] + 2 (Ж_о - Ж_т) - [Са²⁺] ; (59)

Д_с = (Ж_о - Ж_к - Ж_т) . (60)

14.24.5. В тех случаях, когда требуется понизить жесткость воды более чем на 6—8 мг-экв/л (соответственно при известково-содовой и известковой обработке), рекомендуется предварительно произвести пробное умягчение в лабораторных условиях с целью корректировки значений рН обработанной воды. Если величина рН воды превысит требования действующего стандарта с учетом местных условий и рекомендаций санитарных органов, следует произвести подкисление воды.

Расчет дозы кислоты Д_кт, мг/л, производят по формуле

, (61)

где е - эквивалентный вес кислоты: для H₂SO₄ - 49 мг/л, для НС1 - 36,5 мг/л;

Щ_ф — щелочность исходной воды по фенолфталеину, мг-экв/л;

S - содержание в технической кислоте чистого продукта H₂SO₄ или НС1,%.

При выборе типа кислоты, при прочих равных условиях, предпочтение следует отдавать соляной кислоте как более безопасной и удобной в эксплуатационном отношении.

14.24.6. Производительность установок в технологии умягчения воды рекомендуется принимать с учетом данных табл. 20.

Таблица 20

П р и м е ч а н и я: 1 Данные табл. 20 характеризуют условия декарбонизации воды (см. черт. 44, а, б) .

2. При известково-содовой обработке воды (см. черт. 44, в, г) значения относительной производительности следует уменьшать соответственно на 10 и 20 %.

14.24.7. Толщину слоя песчаной загрузки фильтра рекомендуется принимать равной 1,5—1,8 м, крупность зерен загрузки — 0,8-2,0 мм при эквивалентном диаметре 1,0-1,2 мм и коэффициенте неоднородности 2,0-3,0.

14.24.8. Промывку фильтра следует осуществлять не реже одного раза в 2 сут.

Параметры промывки, интенсивность и продолжительность принимаются такими же, как в установках для очистки поверхностных вод.

14.25. Обесфторивание воды:

14.25.1. Технология обесфторивания воды предусматривает обработку ее коагулянтом, поэтому режим работы установки в этом случае в основном аналогичен режиму осветления поверхностных вод.

14.25.2. Дозы коагулянта, необходимые для обесфторивания воды, определяют пробным коагулированием. При отсутствии данных пробного коагулирования их определяют величиной требуемого остаточного фтора.

При значении остаточного фтора 1,5 мг/л (IV климатическая зона) доза коагулянта Д_к, мг/л по Аl₂О₃, определяется по формуле

Д_к = 9,2 (Ф_исх - 1,5) , (62)

где Ф_исх - исходное содержание фтора в воде, мг/л;

при значении остаточного фтора 1,2 мг/л (II и III климатические зоны) - по формуле

Д_к = 12,9 (Ф_исх - 1,2) , (63)

при значении остаточного фтора 0,7 мг/л (I климатическая зона) - по формуле

Д_к = 23?3 (Ф_исх - 0,7) . (64)

14.25.3. Для интенсификации процесса коагуляции следует применять флокулянт - полиакриламид. Дозы ПАА при отсутствии данных пробного флокулирования рекомендуется принимать 0,3—0,5 мг/л (большие - при более высоких значениях исходного фтора в воде).

ПАА следует вводить после сетчатого фильтра установки с разрывом во времени от ввода коагулянта 0,5—1 мин.

14.25.4. Производительность установок, работающих в режиме обесфторивания воды, определяют в зависимости от значений исходного и требуемого остаточного фтора в воде с учетом данных табл. 21.

Таблица 21

14.25.5. Толщину слоя песчаной загрузки фильтра рекомендуется принимать равной 1,5-1,8 м, крупность загрузки — 0,5-1,5 мм при эквивалентном диаметре 0,7-0,8 мм и коэффициенте неоднородности 2,0-3,0.

Параметры промывки принимают аналогичными режиму работы установок при очистке поверхностных вод.

14.25.6. Определение расхода растворов реагентов q_p, л/ч, и подбор требуемых дозировочных устройств следует выполнять по формуле

, (65)

где Q_расч - производительность установки, м/ч;

Д_р - доза реагента, г/м ;

Р - концентрация раствора (суспензии) реагента, %.

При дозировании реагентов в обрабатываемую воду рекомендуется принимать следующие концентрации растворов или суспензий, %:

раствора коагулянта по Аl₂О₃ - 1-2;

суспензии известкового молока по СаО - 3-5;

раствора кальцинированной соды по Na₂CO₃ - 5-8;

раствора хлорной извести по активному хлору (или гипохлорита кальция) - 0,5-2;

электролитического хлорреагента по активному хлору - 1.

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
И АВТОМАТИКА

14.26. Контрольно-измерительная аппаратура установки включает: манометры для измерения потери напора в загрузке, пробоотборники исходной, осветленной и фильтрованной воды; ротаметры для измерения и регулирования подачи исходной воды и воздуха (при работе в режиме обезжелезивания воды); водомер и ротаметр для измерения и регистрации производительности установки; поплавковые устройства баков. При соответствующем обосновании рекомендуется устанавливать на трубопроводе фильтрата рН-метры.

14.27. Для обеспечения работы установки в автоматическом режиме следует предусматривать устройство перед фильтрами контактных манометров и электрифицированных задвижек с реле времени промывки, а также устанавливать в водонапорной башне и промежуточном баке уровнемеры, регулирующие периодическое включение и отключение насосов и дозаторов реагентов в зависимости от режима работы системы водоснабжения.

Примеры расчета технологических режимов работы установок
для очистки подземных вод

Пример 1. Расчет режима работы установки при обезжелезивании воды. Водопотребление объекта - 300 м³/сут. Подземная вода характеризуется следующими основными показателями: рН — 6,1; железо общее — 19,6 мг/л, в том числе связанное (органическое) — 2,1 мг/л; окисляемость — 20,2 мг/л; содержание свободной углекислоты — 130 мг/л; общая жесткость — 3,4 мг-экв/л. В качестве щелочного реагента предполагается использование извести. Режим работы станции характеризуется промывкой не чаще одного раза в сутки.

В соответствии с табл. 18 принимаем дозу извести 3 мг-экв/л по СаО (78 мг/л).

В соответствии с табл. 19 принимаем коэффициент изменения производительности установки 0,9. При использовании серийной установки «Струя-400» ее расчетная производительность при обезжелезивании данной воды равна:

Q_расч = 0,9 × 400 = 360 м³/сут > 300 м³/сут (13,5 м³/ч).

Производительность дозировочных насосов известкового молока (см. п. 14.25.6) равна:

л/ч .

Принимаем для дозирования известкового молока насосы-дозаторы НД-25/40 или ПД-40/25.

Пример 2. Расчет режима работы установки при умягчении воды. Водопотребление объекта — 550 м³/сут. Подземная вода характеризуется следующими основными показателями: рН — 7,2; вкус, запах — 3-4 балла (сероводород); общая жесткость — 13,5 мг-экв/л; карбонатная жесткость — 6,85 мг-экв/л; кальций — 80 мг-экв/л; магний - 5,5 мг-экв/л; свободная углекислота — 1,5 мг-экв/л; общее солесодержание — 930 мг/л; железо общее — 2,3 мг-экв/л; требуемая остаточная жесткость — 7 мг-экв/л. Режим работы станции с промывкой не чаще 2 раз в сутки.

В соответствии с черт. 44 (случай а) :

Ж_и = Ж_о - Ж_к = 13,5 — 6,8 = 6,7 мг-экв/л;

Ж_о — [Ca²⁺] = 13,5 — 8,0 = 5,5 мг-экв/л ,

т.е. Ж_т > Ж_о — Ж_к ; Ж_т > Ж_о — [Ca²⁺] .

Таким образом, для умягчения воды до требуемой остаточной жесткости необходима декарбонизация ее известью.

Дозу извести по СаО определим по формуле (52) :

Д_и = [СО₂] + Ж_о [Ca²⁺] — Ж_т = 1,5 + 13,5 — 7,0 = 8 мг-экв/л =

= 224 мг/л по СаО.

В соответствии с табл. 20 коэффициент изменения производительности установки составляет 1,5. При использовании серийной установки «Струя-400» ее расчетная производительность при умягчении воды составит

Q_расч = 1,5 × 400 = 600 м³/сут > 550 м³/сут.

Производительность дозировочных насосов известкового молока (см. п. 14.25.6) равна:

q_р = 0,1 × 24,7 × 224 × 1/5 = 55,3 л/ч.

Принимаем для дозирования известкового молока насосы-дозаторы НД-63/16 или НД-100/10.

Пример 3. Расчет режима работы установки при обесфторивании воды. Водопотребление объекта — 240 м³/сут. Подземная вода характеризуется следующими основными показателями: исходное содержание фтора — 3,4 мг/л; необходимый остаточный фтор — 1,2 мг/л.

В соответствии с табл. 21 коэффициент изменения производительности установки составляет 1,25. При использовании серийной установки «Струя-200» ее расчетная производительность при обесфторивании воды составит

Q_расч = 1,25 × 200 = 250м³/сут > 240м³/сут (10,0 м³/ч).

Дозу коагулянта сернокислого алюминия определим по формуле (63):

Д = 12,9 (3,4 - 1,2) = 28мг/л.

Производительность дозировочных насосов коагулянта (см. п. 14.25.6) равна:

л/ч .

Следовательно, принимаем насосы-дозаторы НД-25/40 или НД-40/25.

15. ЭЛЕКТРОЛИЗНЫЕ УСТАНОВКИ
ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

УСТАНОВКИ ТИПА ЭН ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

15.1. Электролизные установки типа ЭН предназначены для получения обеззараживающего реагента - гипохлорита натрия путем электролиза раствора поваренной соли.

Гипохлорит натрия (NaClO) - сильный окислитель, по своей бактерицидной эффективности и влиянию на технологические показатели качества обрабатываемой воды равноценен действию жидкого хлора, хлорной извести и порошкообразного гипохлорита кальция.

Установки могут применяться для обеззараживания не только питьевой воды, но и промышленных и бытовых сточных вод, при обработке воды в плавательных бассейнах и т. п.

15.2. Отечественная иромышленность серийно выпускает электролизные установки производительностью 1, 5 и 25 кг/сут активного хлора (марки ЭН-1, ЭН-5, ЭН-25 соответственно). В состав электролизной установки входят: узел для растворения соли; электролизер с зонтом вытяжной вентиляции; бак-накопитель готового раствора; выпрямительный агрегат для питания электролизера; шкаф управления и запорная арматура. Все технологическое оборудование поставляется заводом-изготовителем в комплекте с установкой.

15.3. Электролизные установки типа ЭН работают по следующей схеме. В растворный бак загружают поваренную соль, заливают водопроводную воду и с помощью насоса перемешивают до получения насыщенного раствора поваренной соли (230-310 г/л NaCl). Приготовленный раствор насосом по трубопроводу подают в электролизер, где разбавляют водой до рабочей концентрации 100—120 г/л NaCl. Затем включают выпрямительный агрегат. Процесс электролиза ведут до получения требуемой концентрации активного хлора, после чего готовый раствор сливают в бак-накопитель и весь цикл повторяют.

15.4. Техническая характеристика установок приведена в табл. 22.

Таблица 22

15.5. На каждом объекте целесообразно устанавливать не более двух-трех параллельно работающих установок, из которых одна должна быть резервной.

15.6. При проектировании электролизно-хлораторной установки рекомендуется использовать типовые и технорабочие проекты, выполненные Гипрокоммунводоканалом и ЦНИИЭП инженерного оборудования. Проекты разработаны для очистных сооружений с расходом хлора 1-200 кг/ч.

15.7. Установки с комплектом технологического оборудования размещают в здании, в котором предусмотрены помещение для электролизеров, насосно-дозировочное отделение, электрощитовая, венткамера и служебное помещение.

В помещении для электролизеров располагаются электролизные установки с системой вытяжной вентиляции, в насосно-дозировочном отделении размещаются рабочие баки с дозирующими устройствами и насосное оборудование.

Помещение электрохозяйства предназначено для систем управления и контроля за работой электролизеров и насосов.

В проектах предусмотрено мокрое хранение соли с расположением растворных баков и баков-накопителей гипохлорита натрия вне зданий.

Допускается располагать установки на свободных площадях существующих помещений. В этом случае растворный узел предпочтительно размещать на первом этаже здания или в подвальных помещениях вблизи от склада хранения соли. Электролизер рекомендуется устанавливать в отдельном помещении. Возможно совместное расположение в одном помещении растворного узла, электролизера и бака-накопителя гипохлорита натрия. Раствор гипохлорита натрия должен поступать в бак-накопитель самотеком. Перепад высоты между сливным вентилем электролизера и входным патрубком бака-накопителя должен быть не менее 0,3 м.

Помещения должны быть обеспечены подводкой водопроводной воды для приготовления раствора соли и промывки растворного бака, электролизера, бака-накопителя и соединяющих их магистралей после работы. Соответственно должен быть обеспечен слив промывной воды в систему водоотведения.

15.8. Выпрямительный агрегат, переполюсатор, шкаф управления и систему аварийной сигнализации целесообразно устанавливать в диспетчерском пункте. Шкаф управления рекомендуется крепить на стене в зависимости от планировки помещения и размещения оборудования.

Монтаж электрооборудования следует производить согласно электрической схеме установки и «Правилам эксплуатации электрических установок».

15.9. Разводку трубопроводов необходимо выполнять из антикоррозионного материала, разрешенного Минздравом СССР к применению в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

УСТАНОВКИ ТИПА «ПОТОК»
ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ПРЯМЫМ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ

15.10. Обеззараживание воды прямым электролизом является разновидностью хлорирования. Сущность этого метода состоит в том, что под действием электрического тока из хлоридов, находящихся в обрабатываемой воде, образуется в основном активный хлор, который и обеззараживает воду непосредственно в потоке.

Установки типа «Поток» предназначены для обеззараживания природных вод, отвечающих требованиям ГОСТ 2874-82 при содержании хлоридов не менее 20 мг/л и жесткости не более 7 мг-экв/л.

15.11. Установка работает следующим образом. Обрабатываемую воду под давлением подают снизу вверх в электролизер. Включают выпрямительный агрегат и на токоподводы электродов подают постоянное напряжение. Силу тока подбирают таким образом, чтобы величина остаточного хлора в обработанной воде соответствовала требованиям ГОСТ 2874-82.

15.12. Техническая характеристика установки, серийно выпускаемой отечественной промышленностью, приведена в табл. 23.

Таблица 23

* Зависит от содержания хлоридов, сульфатов и требуемой дозы хлора на обеззараживание воды.

Для конкретного объекта производительность установки может быть определена по номограмме (черт. 45). Взаимное влияние сульфатов и хлоридов на процесс электролиза определяется коэффициентом К_с (точка 1). Данные по концентрации хлоридов и величине коэффициента К_с позволяют установить выход хлора по току (точка 2). Выход хлора по току при заданной токовой нагрузке (точка 3) и требуемая доза хлора (точка 4) определяют максимально возможную производительность установки (точка 5) на объекте применения.

Черт. 45. Номограмма для определения производительности
установки типа «Поток»

15.13. Независимо от применяемых схем водоснабжения места расположения установок для обеззараживания прямым электролизом обусловлены сущностью метода: они должны всегда располагаться перед контактными емкостями (резервуарами чистой воды, водонапорными башнями и т. п.), которые, так же как в случае обычного хлорирования, позволяют обеспечивать необходимое время контакта.

15.14. Установки должны эксплуатироваться в помещении с температурой от 1 до 35 °С и относительной влажностью до 80 %. На одном объекте целесообразно устанавливать не более 2—3 параллельно работающих установок, из которых одна резервная.

15.15. При наличии в схеме водоснабжения установки для очистки воды (типа «Струя», установки или станции для обезжелезивания и др.) установки типа «Поток» целесообразно располагать в тех же помещениях.

15.16. При использовании подземных вод, не требующих специальной очистки и подаваемых в сборные резервуары, возможны различные варианты размещения аппаратуры. При наличии над скважиной павильона установку наиболее целесообразно размещать именно в нем. Когда павильон отсутствует или вода подается в сборный резервуар от нескольких скважин, аппаратуру можно монтировать в насосной (второго подъема) или в небольшом отдельно стоящем здании. В тех случаях, когда вода поступает в водонапорную башню, а у ее основания имеется помещение, установку можно располагать на этих площадях.

Во всех случаях размещения установки электролизер необходимо устанавливать на обводной линии основной магистрали, подающей воду в контактный резервуар.

На отрезке основной магистрали между подсоединениями обводной линии необходимо устанавливать задвижку. Подводящий трубопровод оборудуется измерителем расхода подаваемой воды.

15.17. Монтаж блока электропитания установок следует производить в помещении согласно электрической схеме и ПУЭ. С целью снижения падения напряжения в соединительных кабелях расстояние между выпрямителем и электролизером должно быть по возможности минимальным.

15.18. При привязке и монтаже установок можно пользоваться «Схемами компоновок установок для обеззараживания природных и сточных вод прямым электролизом», разработанными Гипрокоммунводоканалом.

16. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ,
ОБРАЗУЮЩИХСЯ НА СТАНЦИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

16.1. Рассматриваемые методы и устройства предназначены для механического обезвоживания осадков, образующихся на станциях осветления, обезжелезивания и умягчения природных вод, с использованием серийно выпускаемого отечественного оборудования.

16.2. Механическое обезвоживание может найти применение при обработке осадков, образующихся на станциях осветления природных вод, характеризуемых мутностью до 400 мг/л.

16.3. Механическое обезвоживание осадков природных вод рекомендуется применять для осадков:

образующихся на станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод, - при отсутствии свободных территорий, высоком уровне грунтовых вод и большом количестве атмосферных осадков;

поверхностных природных вод - при отсутствии свободных территории и условий для естественного замораживания и оттаивания осадков.

16.4. При дальнейшем рассмотрении технологических схем и установок для обработки осадков принята следующая условная классификация вод поверхностных водоисточников по их мутности и цветности (табл. 24) .

Таблица 24

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА И ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВОК

16.5. Разбавленный осадок из отстойников или осветлителей со взвешенным осадком, а также промывные воды фильтровальных установок следует направлять в сооружения для их усреднения и осветления.

Осадок, выделенный в указанных сооружениях, надлежит направлять на сооружения для его дальнейшего механического обезвоживания.

При необходимости следует предусматривать промежуточную емкость для выравнивания расхода осадка.

16.6. С целью интенсификации процесса осветления промывных вод следует добавлять полиакриламид (ПАА) из расчета 1—1,5 мг/л.

16.7. Выбор оборудования для механического обезвоживания осадков природных вод определяется их исходным качеством. Для обезвоживания гидроксидных осадков поверхностных вод следует в основном применять фильтр-прессы типа ФПАКМ или ФПАВ. Вакуум-фильтры для обезвоживания таких осадков могут найти применение лишь для вод с мутностью ³ 100 мг/л.

Для обезвоживания осадков, образующихся на станциях обезжелези-вания и умягчения подземных вод, следует использовать вакуум-фильтры и ленточные фильтр-прессы.

При использовании вакуум-фильтров следует применять аппараты со сходящим полотном, обеспечивающие возможность регенерации фильтрующей ткани.

16.8. Рекомендуется следующая технологическая схема механического обезвоживания гидроксидных осадков на фильтр-прессах (черт. 46).

Черт. 46. Технологическая схема обработки осадков
на камерном фильтр-прессе

1 - уплотнитель; 2 - дозатор ПАА; 3 - усреднитель-отстойник осадков из отстойников или осветлителей со взвешенным слоем осадка; 4 - усреднитель-отстойник промывных вод фильтровальных сооружений; 5 - насос; 6 - сборник осадка; 7 - дозатор флокулянтов и вспомогательных веществ; 8 - промежуточная емкость; 9 - нагревательный элемент; 10 - компрессор; 11 - монжус; 12 - камерный фильтр-пресс; 13 - транспортер; 14 - бункер; 15 - автосамосвал

Осадок из усреднителей-отстойников непосредственно или через промежуточную емкость поступает в уплотнители. С целью интенсификации процесса уплотнения в осадок перед уплотнителями следует вводить ПАА.

Уплотненный осадок перелавливают из уплотнителей в емкость для подготовки его к механическому обезвоживанию. В зависимости от вида осадка и способа его подготовки в емкость с помощью дозаторов могут подаваться известь, флокулянты и присадочные материалы. Помимо этого, емкость может быть оборудована системой подогрева осадка. Подготовленный к механическому обезвоживанию осадок отводится в монжус, откуда с помощью компрессора передавливается в камерный фильтр-пресс. Обезвоженный осадок с помощью транспортера через бункер удаляется автотранспортом с территории станции. Фильтрат после фильтр-прессов отводится в канализационные сети.

16.9. При использовании для механического обезвоживания гидроксидных осадков вакуум-фильтров монжус следует заменить плунжерными или шнековыми насосами.

16.10. В конструктивном отношении усреднители-отстойники должны обеспечивать возможность эффективного отведения осветленной воды и осадка на дальнейшую обработку.

16.11. Конструкции уплотнителей зависят от качества обрабатываемого осадка. Для осадков маломутных цветных вод следует стремиться, чтобы отношение диаметра и глубины уплотнителя составляло 1 : 2. С увеличением мутности исходной воды указанное отношение можно увеличивать, и при уплотнении осадков из вод с мутностью свыше 100 мг/л в качестве уплотнителей могут быть использованы радиальные отстойники диаметром до 18 м.

16.12. Подготовку уплотненного осадка к обезвоживанию можно осуществлять либо в специальной емкости, либо непосредственно в монжусе.

ПОДГОТОВКА ОСАДКА К МЕХАНИЧЕСКОМУ
ОБЕЗВОЖИВАНИЮ

16.13. Механическое обезвоживание осадков, образующихся на станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод, следует осуществлять после их уплотнения без дополнительной подготовки.

16.14. Механическое обезвоживание гидроксидных осадков поверхностных природных вод следует осуществлять только после предварительной подготовки, обеспечивающей изменение их исходной физико-химической структуры.

16.15. Предварительная подготовка гидроксидных осадков к обезвоживанию может включать их уплотнение в сооружениях вертикального или радиального типа, коагуляцию химическими реагентами, добавление вспомогательных веществ, нагрев до 60—98 °С, замораживание-оттаивание.

П р и м е ч а н и я: 1. Замораживание-оттаивание следует предусматривать при подготовке к обезвоживанию осадков маломутных цветных и высокоцветных вод, обладающих наиболее низкой водоотдающей способностью.

2. Выбор температуры нагрева осадка следует осуществлять с учетом возможностей обезвоживающих аппаратов.

16.16. Уплотнение гидроксидных осадков маломутных цветных вод следует производить в уплотнителях вертикального типа, оборудованных устройствами для непрерывного нарушения структуры осадка.

Уплотнение осадков, полученных из поверхностных вод с мутностью свыше 100 мг/л, а также осадков, образующихся на станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод, в зависимости от производительности станции можно осуществлять в уплотнителях вертикального или радиального типа.

Для предварительных расчетов при проектировании влажность уплотненного в течение 2 ч осадка Р_упл следует принимать, %:

для осадка железосодержащих подземных вод — 97,0; при увеличении продолжительности уплотнения до 24 ч влажность уплотненного осадка снижается до 92—94;

для осадка, образующегося на станциях умягчения воды, — 92—94.

16.17. Для предварительных расчетов при проектировании влажность уплотненного осадка поверхностных вод Р_упл, %, в зависимости от качественных показателей исходной воды можно определять по следующему выражению:

Р_упл = 96,034 + 1,8 × 10^-2 Ц - 3 × 10^-2 М - 1,26 × 10^-4 М² , (66)

где Ц — цветность исходной воды, град;

М — мутность исходной воды, мг/л.

Продолжительность уплотнения осадков поверхностных вод следует принимать равной 6—10 ч в зависимости от качества осадков, причем с увеличением минеральных примесей в них продолжительность уплотнения снижается.

16.18. Для интенсификации процесса уплотнения в осадок добавляют ПАА из расчета 0,04 % массы сухого вещества осадка. Продолжительность уплотнения при этом следует принимать равной 2-4 ч.

16.19. В качестве химических реагентов для коагуляции осадков перед их механическим обезвоживанием могут использоваться известь, минеральные железосодержащие коагулянты, флокулянты.

16.20. Известь при подготовке гидроксидных осадков к обезвоживанию может использоваться самостоятельно. Для предварительных расчетов дозу извести по СаО следует принимать для осадков вод, % массы сухих веществ обрабатываемого осадка:

повышенной мутности — 10-15;

средней цветности и мутности — 20-30;

маломутных средней цветности — 30-50;

маломутных высокоцветных — 60-100.

При этом доза извести возрастает с увеличением цветности и снижением мутности исходной воды.

16.21. Самостоятельное использование флокулянтов для подготовки гидроксидных осадков к механическому обезвоживанию возможно лишь при обезвоживании осадков вод повышенной мутности.

Флокулянты следует использовать для сокращения расхода извести. При этом для предварительных расчетов следует принимать дозу флокулянта 0,2 % по активной части от массы сухих веществ и дозу извести по СаО — 20 % для маломутных цветных вод и 15 % для вод средней цветности и мутности.

16.22. Для сокращения расхода извести при подготовке гидроксидных осадков к обезвоживанию можно использовать различные вспомогательные вещества, среди которых следует отметить золу-унос от сжигания торфа, угля и сланцев, диатомит, перлит, опилки, песчаную пыль и другие отходы.

Эффективность применения вспомогательных веществ необходимо подтвердить опытным путем. Обычно добавка вспомогательных веществ в количестве 50—100% массы сухих веществ осадка позволяет сократить расход извести в 2 раза.

Совместное использование вспомогательных веществ и флокулянтов позволяет полностью отказаться от применения извести при обезвоживании осадков, полученных из вод средней цветности и мутности.

16.23. При перекачке осадка перед обезвоживанием и особенно после коагуляционной и флокуляционной обработки во избежание разрушения его структуры не допускается использование центробежных насосов, их следует заменять плунжерными или шнековыми.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ
ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ

16.24. Расчет уплотнителей следует осуществлять по максимальному часовому количеству осадка, образующемуся в период паводка, с учетом сокращения периода уплотнения в 2 раза по сравнению с указанным п. 16.17.

16.25. Расчет оборудования для обезвоживания осадка вод поверхностных источников следует вести, принимая во внимание среднегодовые показатели качества исходной воды.

16.26. На период паводка необходимо предусматривать создание аккумулирующей емкости для уплотненного осадка, который не может быть обезвожен на установленном оборудовании.

Аккумулирующую емкость следует оборудовать насосной станцией, обеспечивающей перекачку находящегося в ней осадка на обезвоживающие аппараты в период межени.

16.27. Основные параметры работы фильтр-прессов:

толщина слоя обезвоженного осадка на фильтровальной перегородке при обезвоживании на фильтр-прессах и вакуум-фильтрах барабанного типа должна быть Н_ос ³ 5 мм;

объем осадка, подаваемого в фильтр-пресс, - не менее общего объема камер, соответствующего паспортным данным;

удельный объем подаваемого осадка W_исх ³ 0,04 м³/м² (приме­ни­тельно к фильтр-прессам типов ФПАКМ и ФПАВ) .

16.28. Производительность обезвоживающих аппаратов по сухому веществу осадка Q, кг/(м² • ч), выраженная через массу твердой фазы осадка, может быть рассчитана по формуле

, (67)

где m_тв — масса твердой фазы осадка, кг;

F — поверхность фильтрования, м;

t_ц — продолжительность фильтроцикла, ч;

К — коэффициент запаса, учитывающий колебание свойств осадка и кольматацию фильтровальной перегородки, равный 0,6-0,8.

Продолжительность фильтроцикла t_ц, ч, при обезвоживании осадков на фильтр-прессах равна:

t_ц = t_ф + t_отж + t_всп , (68)

где t_ф - продолжительность фильтрования, ч;

t_отж - продолжительность отжима, ч;

t_всп - продолжительность вспомогательных операций, включающая время заполнения камер осадком в объеме, равном объему камер фильтр-пресса, время выгрузки осадка и регенерации ткани и принимаемая по паспортным данным, ч.

Продолжительность фильтроцикла t_ц, ч, при обезвоживании осадков на вакуум-фильтрах равна:

, (69)

где a_ф - угол зоны фильтрования, град.

Масса твердой фазы осадка составляет

m_тв = W_исх С_исх , (70)

где W_исх - объем исходного осадка, м³ ;

C_исх - концентрация исходного осадка, кг/м³.

Подставляя значения из формул (68) - (70) в формулу (67), получим следующие зависимости для определения производительности:

фильтр-прессов

; (71)

вакуум-фильтров

. (72)

Если концентрацию исходного осадка в формулах (71) и (72) заменить влажностью исходного осадка, указанные зависимости соответственно принимают следующий вид:

; (73)

, (74)

где Р_исх - влажность исходного осадка, %;

r_исх - плотность исходного осадка, кг/м³.

Производительность обезвоживающих аппаратов может быть определена также по объему выделившегося фильтрата и влажности исходного и обезвоженного осадков из следующего соотношения:

W_исх (100 - Р_исх) = (W_исх - W_ф) (100 - Р_ос) , (75)

откуда . (76)

Подставив зависимость (76) в формулы (73) и (74), получим следующие выражения:

; (77)

. (78)

16.29. Давления фильтрования G_ф и отжима G_отж, поддерживаемые при работе фильтр-прессов, определяются сжимаемостью обезвоживаемых осадков. Однако учитывая, что в процессе подготовки осадков к обезвоживанию значение сжимаемости обрабатываемых осадков приводят к определенному уровню, при проектировании могут быть приняты следующие значения давлений в зависимости от качества обрабатываемого осадка, которые будут корректироваться в процессе эксплуатации:

для осадков маломутных цветных и высокоцветных вод

G_ф = 0,3-0,4 МПа; G_отж = 0,8-1,0 МПа;

для осадков вод средней цветности и мутности

G_ф = 0,4-0,5 МПа; G_отж = 1,0-1,2 МПа;

для осадков вод повышенной мутности

G_ф = 0,5 МПа; G_отж = 1,2 МПа;

16.30. Для предварительных расчетов при проектировании производительность вакуум-фильтров при обезвоживании осадков, образующихся на станциях обезжелезивания, следует принимать равной 80—100 кг/(м² × ч), влажность обезвоженного осадка - 60—70 %.

При обезвоживании на вакуум-фильтрах осадков, образующихся при умягчении подземных вод, производительность следует принять равной 90-120 кг/(м² × ч), влажность обезвоженного осадка - 50-60 %.

При обезвоживании гидроксидных осадков поверхностных природных вод производительность фильтр-прессов по сухому веществу следует принимать, кг/(м² × ч), для осадков вод:

маломутных цветных - 3-5;

средней цветности и мутности - 5—10;

повышенной мутности - 10—15.

При этом влажность обезвоженного осадка соответственно, %, для осадков вод:

маломутных цветных - 70—75;

средней цветности и мутности - 60—70;

повышенной мутности - 55—65.