 |
Синтетические высокомолекулярные флокулянты (ВМФ)
|
|
|
|
ВМФ подразделяют на анионные и катионные. Из анионных флокулянтов наибольшее распространение (на внутреннем рынке) получил полиакриламид (ПАА). Полиакриламидные флокулянты в большинстве производств выпускаются в виде геля с содержанием полимера 7-12%.
По внешнему виду гелеобразный ПАА представляет студенистую массу золотистого цвета. Товарный продукт затаривается в полиэтиленовые мешки весом 40 кг и доставляется на ВОС.
Более удобен для транспортировки и использования гранулированного полиакриламида с содержанием активной части полимера от 82 до 98.
Так как примеси природных вод: взвесь и коллоидные соединения заряжены отрицательно, то для эффективной флокуляции их весьма целесообразно использование катионного флокулянта, типа ВА-2, сырьем для получения которого служит полистирол.
Установлено, что для очистки мутных вод, оптимальные дозы ВА-2 составляют 0,5-4% и зависят от концентрации взвеси веществ.
А при обеспечивании воды оптимальной дозой ВА-2 будет доза 0,2…1 мг/л на 10° цветности.
Флокулянт ВА-2 можно применять вместо коагулянта (т. е. самостоятельно).
Использование ВА-2 вместо сульфата алюминия увеличивает в несколько раз продолжительность фильтроцикла фильтрованного сооружения.
Реагентное хозяйство
1. Определение дозы реагентов.
Для ориентировочных расчетов дозы коагулянта следует определять по СНиП 2.02.04 – 84*, табл. 16 или табл. 2 (с. 7 Метод-х указаний проектирование станций очистки природных вод. 4.1, СПб, 2012) в количестве 25-30 мг/л в зависимости от мутности воды, а при обработке воды с повышенной цветностью доза коагулянта определяется по формуле:
, [мг/л]
Обычно для воды с известной цветностью и мутностью определяют дозу, исходя из мутности и цветности, отдельно и принимают большую из них.
|
|
|
Дозу ПАА следует определять в зависимости от места ввода флокулянта в обрабатываемую воду. При вводе перед сооружениями 1-ой ступени, в зависимости от мутности и цветности воды, доза варьируется в пределах 0,2…1,5 мг/л.
При вводе флокулянта перед фильтрами при:
- 2-хступенчатой очистке 0,05…0,1 мг/л;
- 1-ступенчатой очистке 0,2…0,6 мг/л.
Доза активированной кремниевой кислоты (АК) считая по SiO2, также зависит от места ввода флокулянта:
- при вводе перед сооружениями I ступени, 2…3 мг/л;
- при вводе перед фильтрами II ступени очистки, 0,2…0,5 мг/л;
- при вводе перед фильтровальными сооружениями одноступенчатой очистки, 1…3 мг/л.
Флокулянты следует вводить в воду через 2…3 мин после ввода коагулянта.
(гидролиз ПАА в течение 24 ч)
При предварительном хлорировании активным хлором следует вводить в воду до введения коагулянта за 1…3 минуты.
При наличии исходной воды фенолов (а это сейчас повсеместно, концентрация увеличилась в 2-40,780 раз, ранее проводили преаммонизацию, путем введения в воду перед хлорированием аммиака или алюминиевых солей (аммиачную воду) в количестве 20-25% от дозы хлора.
При низкой щелочности природной воды для обеспечения успешной коагуляции, воду необходимо подщелачивать. В неё вводят щелочной реагент (известь, либо кальцинированную соду или гидроксид натрия) считают по формуле:
; [мг/л]
СНиП (п. 6.19)
Щ0 – минимальная щелочность исходной воды мг экв/л
Dк – максимальная зона безводного коагулянта, мг/л;
Кщ – К – Т, зависящий от вида подщелачивающего реагента, равный для извести (по СаО) – 28 мг/л, для соды (по Na2CO3) – 53 мг/л; для едкого натра (NaOH) – 30 мг/л;
ек – эквивалентная масса безводного коагулянта, принимаемая для сульфата алюминия [Al2(SO4)3] – 57, для сульфата железа [Fe2(SO4)3] – 67, для хлорида железа [FeCl3] – 54.
|
|
|
Если Dщ < 0, то подщелачивание не требуется.
Щелочные реагенты следует вводить в воду с вводом коагулянта или до него. В высокоцветные воды – после ввода коагулянта.
Для устранения запахов и привкусов следует применять тонкодисперсный порошок-активированного угля, для которого зависит от величины запаха и привкуса.
Если 3 балла – доза порошка ≤ 20 мг/л;
Если 4 балла – доза 30-40 мг/л;
Если 5 баллов – доза 50-80 мг/л.
Хранение реагентов
Хранение реагентов возможно в сухом виде, в мокром и сухо-мокром виде.
В сухом виде – в закрытых помещениях на первом этаже, вблизи от растворных баков. При хранении навалом высота слоя реагента должна быть 1,5-2 м. При доставке и хранении в таре – высота штабеля должна быть не больше 3 м.
Мокрое хранение очищенного коагулянта осуществляется в виде концентрированных растворов крепостью до 25% в специальных емкостях. При мокром хранении коагулянт крепостью до 20-25% доставляется на ВОС автотранспортом в цистернах и хранится в баках-хранилищах, выполненных из кислотостойкого железобетона.
Определение размеров растворных и расходных баков (по спр-ку проектировщика «Водоснабжение нас-х мест и пр-х предприятий», М., 1985; По формуле (18.4) – то же В. Ф. Кожинов. Очистка питьевой и технической воды, М., 2008; с. 44. ф-ла (6) и метод указ-й 4.1, таблица 4, Растворный бак при сухом хранении реагента).
Где:
Qчас – расход воды в м3/ч;
Dк – максимальная доза коагулянта в пересчете на безводный продукт в г/м3;
bр – концентрация раствора коагулянта в растворном баке в %, 24-25% (10-17%);
γ – объемная масса раствора коагулянта в т/м3;
принимается 1-1,2 т/м3;
n – время, на которое заготовляют коагулянта, в часах:
а) для станций с Q до 10 тыс. м3/сут при круглосуточной работе n=12-244, а при некруглосуточной работе, равное числу часов работы станции в сутки;
б) для станций с Q = 10 тыс. и более м3/сут, n = 10-124.
Емкость расходного бака определяют по формуле:
,
где b – концентрация раствора коагулянта в расходном баке в % (4-10% в пересчете на безводный продукт.
Для хранения коагулянта и извести площадь склада (Fскл) рассчитывается на наибольшую 30-тисуточную потребность в реагентах. Площадь склада:
, [м2]
где Q – объёмная производительность водоочистной станции в м3/сут;
|
|
|
Dк – расчетная доза коагулянта, исходя из максимальной потребности, г/м3;
T – продолжительность хранения коагулянта на складе в сутках;
ρо – объёмная масса коагулянта при загрузке склада навалом, т/м3;
α – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для проходов на складе (α = 1,15);
pc – содержание безводного продукта в коагулянте, % (pc ≈ 50%);
hк – допустимая высота слоя коагулянта на складе, м (для сернокислого алюминия hк = 2 м).
Пример:
при Q = 48000 м3/сут; Dк = 75 г/м3; Т = 15 сут; ρо = 1,1 т/м3; α = 1,15; pc = 33,5% и hк = 2 м.
т. е. в плане (6,2 х 16,5) м2
Площадь склада для извести при Dк = 17,8 г/м3; Т = 15 сут; ρо = 1 т/м3; pc = 50%; α = 1,15; hизв = 1.5:
т. е. в плане (6,2 х 3,2) м2
Для средних и крупных ВОС широко распространено хранение коагулянта в сухо-мокром виде. Для этого на ВОС предусматривается ≥ 3 резервуаров большой ёмкости, выполненных из кислотостойкого железобетона, в котором заготавливается расчетный запас коагулянта высокой концентрации в процессе эксплуатации концентрированный раствор перепускается в расходные баки, где его концентрация доводится до 12% (4-10%).
Данный рабочий раствор дозируется в обрабатываемую воду.
Рекомендуется принимать следующий объем разовый поставки коагулянта.
60 т при Qсут ≤ 12,5 тыс. м3/сут.
120 т при Qсут ≤ 20-50 тыс. м3/сут.
180 т при Qсут ≤ 30-100 тыс. м3/сут.
240 т при Qсут > 100 тыс. м3/сут.
Схема устройства емкостей для сухо-мокрого хранения коагулянта:
Где:
1 – железобетонная емкость;
2 – поплавок;
3 – воздухопровод;
4 – водопровод;
5 – трубопровод для отведения раствора коагулянта;
6 – колосниковая решетка;
7 – кусковой коагулянт;
8 – трубопровод для выпуска осадка;
9 – перфорированные лучи трубчатой системы подачи воздуха.
Суммарная емкость баков-хранилищ:
P = 60 т (120 т, 180 т, 240 т)
p = 33% - концентрация активной части в товарном продукте.
Склад для хранения кислот следует изолировать от остальных складских помещений и он должен иметь вентиляцию.
|
|
|
