Качество коагулированной воды
В коагулированной воде снижается содержание органических веществ и взвешенных примесей, уменьшается щелочность, повышаются концентрации: углекислоты, сульфат-ионов (если коагулянтами являются сернокислый алюминий или сернокислое железо).
При налаженной технологии процесса обычно обеспечиваются следующие показатели качества коагулированной воды:
остаточная перманганатная окисляемость составляет 30-40% исходной величины;
щелочность уменьшается на дозу коагулянта:
общая жесткость остается неизменной, но одновременно происходит её перераспределение: карбонатная жесткость уменьшается на дозу коагулянта;
кремнесодержание снижается на 60-90%;
концентрация растворенной углекислоты повышается на дозу коагулянта;
концентрация сульфат-ионов увеличивается на дозу коагулянта;
содержание взвешенных веществ составляет 1-2 мг/кг;
прозрачность воды по шрифту более 30 см.
Конструкция осветлителей для коагуляции
При конструировании осветлителя учитывается, что гидравлические процессы в аппарате включают в себя:
поддержание во взвешенном состоянии твердых частиц, образующих контактную среду, восходящим потоком воды;
удаление избытка этих частиц из зоны контактной среды;
режимы движения воды в контактной среде, а также во входной и выходной частях осветлителя.
Особенностями работы шламового фильтра являются:
Влияние взвешенных частиц друг на друга из-за их взаимного трения или столкновений;
Влияние критической концентрации твердой фазы на формирование потока воды (очень мало или очень много шлама);
Наличие турбулентной диффузии, связанной с перемещением частиц твердой фазы из одной части шламового фильтра в другую.
В настоящее время на ВПУ используются осветлители двух типов: осветлители, разработанные ЦНИИ МПС для проведения коагуляции, и осветлители, разработанные ВТИ, в которых осуществляются процессы коагуляции, известкования и магнезиального обескремнивания.
Из осветлителя вода поступает в бак коагулированной воды (БКВ), а выделенный осадок – в бак шламовых вод, откуда перекачивается на шламоотвал или на установку обезвоживания шлама. Из БКВ насосы подают воду на механические осветлительные фильтры, где она окончательно освобождается от взвешенных веществ после осветлителя. Из механических фильтров задержанные загрязнения удаляются путем промывки обратным током воды и направляются в специальный бак промывочной воды, откуда равномерно в течение суток перекачиваются насосом в осветлитель. Это позволяет экономить воду, реагенты и теплоту и интенсифицировать хлопьеобразование вследствие благоприятного влияния взвеси, содержащейся в промывочных водах.
СХЕМА ПРЯМОТОЧНОЙ КОАГУЛЯЦИИ
Вставить схему
При небольших расходах обрабатываемой воды используют прамоточную коагуляцию.
Обрабатываемая вода насосом 1 подается в поверхностный теплообменник 2, где подогревается до 35 – 40 оС. К линии подключаются насосы-дозаторы, по два на каждый реагент, с тем чтобы один находился в работе, а другой на перезарядке. В трубопровод вводится хлор для разрушения стабилизирующих коллоидов, а также для снижения содержания органических соединений и железа; производится ввод кислоты или щелочи для корректировки рН и коагулянт. В некоторых случаях для труднокоагулируемых вод перед осветлительными фильтрами устанавливается смеситель 7. Он представляет собой полый цилиндрический бак, подобный фильтру, в котором вода движется снизу вверх с такой скоростью, чтобы исключить возможность оседания и накопления в нем осадка. Назначение смесителя заключается в обеспечении лучшего перемешивания воды и реагентов и увеличении времени протекания процесса коагуляции. Затем вода проходит через механический осветлительный фильтр 8. В фильтрующем слое задерживаются образовавшиеся хлопья, которые легко прилипают к зернистой загрузке. Таким образом достигается эффект осветления.
При большом содержании взвешенных веществ (примерно 100 мг/кг) в исходной воде коагуляция по прямоточной схеме затруднена и не экономична. При большом количестве отделяемого осадка требуются слишком частые промывки фильтра и, следовательно, большой расход воды на собственные нужды.