ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ по доочистке водопроводной воды с номинальной производительностью 3,2 м3/час и пиковым расходом 15,5 м3/час Введение: Данное техническое предложение разработано для гарантированной высококачественной доочистке водопроводной воды при любой степени её загрязнённости и возможности её умышленного или случайного загрязнения (диверсия, авария, природные катаклизмы и т.п.). Качество очищенной воды соответствует ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Технологическая схема: Принцип работы: 1. Очищаемая вода поступает на пластины (электроды) электрокоагулятора, по которым протекает постоянный электрический ток. Исполнительный элемент электрокоагулятора имеет два вида электродов: растворимый (алюминий) и нерастворимый (угольный электрод). При подаче положительного потенциала на алюминиевые пластины наблюдается анодное растворе-ние алюминия, а также гидролизное выделение газов на пластинах (напряжение более 6 В). Анодно-растворённый алюминий является коагулянтом и способствует последующему укрупнению и слипанию выделяемых загрязнений. Кроме того, на пластинах электрокоагулятора происходят окислительно-восстановительные реакции в связи с наличием гидролизных газов и увеличением рН воды в приэлектродном пространстве. После подачи положительного потенциала на нерастворимый (угольный) электрод (перефазировка) наблюдаются только окислительно-восстановительные реакции. Управление временем подачи положительного потенциала на растворимый и нерастворимый электроды (перефазировка) позволяет установить необходимую дозу вводимого коагулянта. Управление осуществляется таймером блока питания. 2. Обработанная на электрокоагуляторе вода поступает в так называемый бак дегазации, где за счёт уменьшения скорости потока воды происходит выделение гидролизных газов в виде мельчайших пузырьков. Пузырьки совместно с налипшими загрязнениями всплывают и образуют пену, которая затем отводится в дренаж (эффект флотации). В данном баке осуществляется также хлопьеобразование (выделение и укрупнение загрязнений коагулянтом). 3. Вода с выделенными и укрупнёнными в виде хлопьев загрязнениями поступает на фильтр с зернистой загрузкой. В качестве загрузки используется кварцевый песок. При прохождении воды через песок выделенные на предыдущем этапе загрязнения оседают на его поверхности (эффект контактного осветления). При забивании (потере гидропроводности) фильтра с зернистой загрузкой осуществляется его промывка обратным потоком воды. 4. Осветлённая на предыдущем этапе вода поступает на вторую ступень фильтров с зернистой загрузкой. В качестве загрузки используется сорбент (активированный уголь). При прохождении воды через слой сорбента осуществляется очистка от растворённых загрязнений придающих воде запах, так называемое кондиционирование (дезодорация). Сорбционная загрузка работает неравномерно, в её слое образуются шнуры, по которым проходит основная масса очищаемой воды, поэтому требуется регулярная подача обратного потока для разбивания шнуров и смыва отфильтрованных загрязнений (перепаковка сорбционной загрузки). 5. В процессе работы происходит вымывание материала зернистых загрузок. Для того чтобы вымываемый материал не накапливался в трубопроводах, ёмкостях и в последствии не попадал к потребителю, необходимо предусмотреть фильтр на выходе зернистых фильтров. Для этой цели наиболее оптимально использовать фильтр мешочного типа с величиной поры фильтровального мешка 5 мкм. 6. Очищенная на предыдущем этапе вода поступает на ионатор, где производится введение (путём анодного растворения) ионов серебра. Серебро предназначено для консервации воды (бактериостатического последействия). 7. Вода с введённым серебром поступает в отстойник, который предназначен для замещения консервантов и сглаживания пиковых расходов. При отстаивании происходит выделение остаточного хлора в виде пузырьков (за счёт уменьшения давления воды) и таким образом осуществляется замещение консервантов (хлор выделяется и уходит в атмосферу, а растворённое серебро остаётся в воде). 8. После замещения консервантов, вода поступает на насосную станцию и затем подаётся на установку УФ-облучения. Установка УФ-облучения позволяет осуществить более полное обеззараживание воды, так как консерванты (серебро, хлор и т.д.) слабо влияют на коли-фаги (вирусы), а УФ-облучение уничтожает их полностью. После установки УФ-облучения вода поступает к потребителю. Очистка основных видов загрязнений: Водопроводная вода г.Санкт-Петербурга содержит следующие основные виды загрязнений: - мутность; - хлор; - железо; - запах. - цветность; - органика; - тяжёлые металлы; Мутность. Мутность составляют мелкодисперсные взвешенные вещества и коллоидные растворы. Введение коагулянта способствует слипанию и укрупнению мелкодисперсных взвешенных веществ и дестабилизации коллоидных растворов. Загрязнения составляющие мутность после этапа коагулирования образуют крупнодисперсные хлопья, которые выделяются (фильтруются) на зернистом песочном фильтре (контактное осветление). Цветность. Цветность составляют органические и различные растворённые загрязнения. На этапе коагулирования за счёт наличия гидролизных газов производится окисление органических загрязнителей, а также дестабилизация растворов в электромагнитном поле приэлектродного пространства. Продукты окисления и выведенные из раствора загрязнения укрупняются в связи с наличием коагулянта. Крупнодисперсные хлопья фильтруются на песочной загрузке в засыпном фильтре. Оставшиеся в растворе и неокисленные загрязнения составляющие цветность доочищаются на сорбционной загрузке. Железо. Железо доокисляется на пластинах электрокоагулятора из-за наличия гидролизных газов (О2) и за счёт увеличения рН воды в приэлектродном пространстве выводится из раствора и коагулируется аноднорастворённым алюминием в виде хлопьев. Полученные хлопья частично отстаиваются, а частично выделяется на песочной загрузке засыпного фильтра. Тяжёлые металлы. Соли тяжёлых металлов образуют загрязнения в виде раствора. В приэлектродном пространстве электрокоагулятора соли тяжёлых металлов образуют гидроокиси и выделяются из раствора. Затем следует их укрупнение (коагулирование) и фильтрация на песочной загрузке. Доочистка воды от солей тяжёлых металлов осуществляется на сорбенте. Хлор. В электрокоагуляторе вода насыщается пузырьками гидролизных газов. Затем в баке дегазации происходит выделение газов за счёт уменьшения скорости потока воды. При этом происходит частичная отдувка хлора. Растворённый в воде хлор удаляется сорбентом. Окончательная очистка от хлора осуществляется в отстойнике за счёт снижения давления воды до атмосферного. Растворённый в воде остаточный хлор выделяется в газовую фазу и окончательно удаляется. Органика. Органические загрязнения удаляются путём проведения окислительно-восстановительных реакций на пластинах электрокоагулятора. Продукты коагулируются и фильтруются на зернистых загрузках. Запах. Удаление запаха (дезодорирование) осуществляется в основном на сорбционной загрузке. Схема гидравлическая очистной системы: ЭК – электрокоагулятор; вные обозначения: УУсло ФЗС – фильтр засыпной сорбционный; УФ – ультрафиолетовый облучатель; БП – блок питания; ФМ – фильтр мешочного типа; УД – устройство дросселирования; ПУ – пульт управления; ФЗП – фильтр засыпной песчаный; П1, П2 – поплавки; БДГ – бак дегазации; Ag – ионатор серебра; Э1….Э8 – электромагнитные клапана. НС – насосная станция; РД – реле давления; Номенклатура используемого оборудования: Наименование Электрокоагулятор с баком дегазации Блок питания с пультом управления Фильтровальное оборудование: - корпус фильтра засыпного - фильтр мешочного типа Загрузки: - кварцевый песок - активированный уголь из скорлупы кокоса Оборудование для обеззараживания и консервации: - ионатор серебра УБ-3И - установка обеззараживания воды УОВ-3,0/2 Ёмкость для накопления воды Запорная арматура: - электромагнитные клапана BUGATTI - прочая Насосная станция: - 2 насоса «Грундфос» (1 резервный), бак расширения, система управления, рама, запорная арматура. Наименование расходного материала 1 комплект 1 комплект 3 шт 1 шт 600 кг 90 кг 1 шт 1 шт 1 шт 8 шт 1 шт Периодичность замены Алюминий 1 раз в 2 года (30 кг в год) Мешки фильтрующие 2 шт. в год Сорбент (активирован. уголь) 1 раз в 2 года (45 кг/год) Песок кварцевый 15% в год на компенсацию смыва (90 кг в год) 4 шт в год УФ-лампы Количество Технические характеристики: Номинальная производительность, м3/час ………………………………….…………… 3,2 Максимальная (пиковая) производительность, м 3/час ………………………………. 15,5 Общее энергопотребление, кВт …………………………………………………………… 5,0 Удельное энергопотребление, кВт/ м3 очищенной воды ……………………………… 1,6 Требуемые размеры помещения, АхВхН, м ………………………………...….. 2,4х3,3х2,4 В помещении требуется наличие приточно-вытяжной вентиляции с кратностью обмена не менее 5 объёмов в час. Остальные требования к помещению в соответствии с положениями СНиП2.04.02.84 (машинные залы насосных станций, табл.44).