Способ очистки воды

(22) Заявлено 17,12. 81 (21) 3367 Й 22/23-26с присоединением заявки РВ(53)М, Кл,С 02 Г 1/52 Гесуаарстееиимй кфмитат СССР ае аелзм изейретеииЯ и етарытиЯ(5 Й) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ 1Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано при осветлении воды для бытовых и промышленных нужд,Известен способ очистки воды с применением камер хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка, онвключает обработку воды реагентами, распределение по дырчатым трубам или коробам по дну прямоугольного резервуара, пропуск воды снизу вверх с малыми скоростями через слой выделяющегося из воды взвешенного осадка, поддерживаемого во взвешенном состоя-нии, передачу воды со всеми образовавшимися хлопьями в горизонтальный отстойник через водосливную стенку, где при горизонтальном движении к сборным системам происходит очистка 2 о воды за счет гравитационного осаждения частиц, имеющих плотность, большук чем плотность воды. В основу образования хлопьев заложен принцип контактной коагуляции, которая протекает на поверхности сборбента. Приэтом колоидные и взвешенные примесиводы сближаются с частицами сорбентаи под действием молекулярных сил прилипают к их поверхности или к ранееосевшим на них примесям. Контактнаякоагуляция осуществляется в слое выделяющегося из воды осадка, поддерживаемого во взвешенном состоянии 11. Однако в известном способе очистки воды при низких температурах и малой мутности обрабатываемой воды затруднено формирование взвешенного слоя и его сохранение вследствие малых критических концентраций выделяющегося осадка. Контактная коагуляция сменяется коагуляцией в свободном объеме, для успешного протекания которой в прямоугольной емкости с малыми скоростями восходящего потока не обеспечиваются нормальные гидродинамицеские условия пере 3 10022мещивания, способствующие созреванию и укрупнению хлопьев и отсутствует турбулентная диффузия. Аналогичная картина происходит при резком изменении расходов, качестваобрабатываемой воды, вводимых дозреагентов. Через двагтри дня послепуска камер в работу на дне образуется слой плотного осадка, забивающего распределительные трубы и постепенно увеличивающегося по толщине к водосливной стенке, Достигнувчерез определенное время максимальной толщины, этот слой стабилизируется и становится как бы наклоннойстенкой несовершенной вертикальнойкамеры хлопьеобразования,Возле подающих систем, где скорость выхода воды составляет 0,71,2 м/с (выше неразрущающих005 м/с), происходит интенсивноеразрушение хлопьев взвешенного слоя,которые попадают в эту зону под воздействием нисходящих циркуляционныхтоков образованных вследствие поли-:.25дисперсного взвешенного слоя, различия прочностных и других показателей хлопьев, особенностью гидравликиподающих устройств.В результате завалов дна камерыосадком и разрушения хлопьев возле .30подающих устройств резко снижаютсяфизико-технические показатели последних (размер твердых частиц, объемный вес, массовая и объемная концентрация), что снижает эффект отстаивания воды в горизонтальном отстойнике,Цель изобретения - повышениеэффекта осветления путем предотвращения процессов разрушенияхлопьев, устранениязавалов осадком подающих устройств. фПоставленная цель достигается тем,что воду с введенными реагентами подает в выделенную. вихревую зонуклопьеобраэования со скоростью входа07- 1,2 м/с с постепенным снижением 43на выходе до 0004-0,005 м/с, и послеформирования первичных хлопьев передает во взвешенный слой для последующего укрупнения через специальноераспределительное устройство, позво- Юляющее пропустить хлопья без. разрушения и препятствующее их возврату взону повышенных скоростей возле подающих систем.П р и м е р. Для очистки воду,обработанную реагентами, подаваличерез трубу в нижнюю часть камерыхлопьеобразования со слоем взвешенЯ 4ного осадка, где выделялась вихревая зона для первичного хлопьеобразо. вания. Скорость входа воды составляла О,7 м/с, а скорость восходящего потока на выходе снижалась до 0,005 м/с. Время обработки воды в этой зоне составляло 6 мин. Гидро- динамические условия работы выделенной вихревой зону хлопьеобразования исключали образование завалов осадков распределительных систем, что наблюдается в прототипе, а также позволяли в условиях турбулентной диффузии формировать хлопья при низких температурах и малой мутности исходной воды, что не обеспечивается при обычном способе обработки воды вследствие малых концентраций и отсутствии турбулентной диффузии.После обработки в выделенной вихревой зоне воду с образовавшимися первичными хлопьями направляли во взвешенный слой для дальнейшего укрупнения хлопьев через специальное распределительное устройство, устанавливаемое на границе выделенной зоны хлопьеобразования и взвешенного слоя Гидродинамические условия работы этого устройства позволили передавать хлопья без разрушения и препятствовали возврату их из взвешенного слоя в зону повышенных скоростей возле подающих систем и тем самым предотвращали их разрушение.При этом производились замеры физических характеристик взвеси, которые сведены в таблицу. Для сравнения в таблицу внесены также характеристики традиционного способа очистки воды.. Из результатов, приведенных в таблице видно, что при очистке воды предложенным способом улучшаются фи" зические параметры взвешенного осадка, увеличиваются плотность, удельная .и объемная концентрации, гидравлическая крупность. Увеличение плотности взвеси происходит в результате интенсификации процессов адсорбции, что подтверждается снижением структурно-механической гидратации взвеси - уменьшается объем воды, включенный в каркас хлопьев за счет увеличения объема твердой фазы.Предложенный способ очистки воды позволяет получить хлопьевидную взвесь с улучшенными физико-химическими параметрами, а следовательно,002252 4исключить завалы дна осадком, но и в условиях турбулентной диффузии обеспечивают формирование хлопьев при низких температурах резких колебаниях расходов и качеств обрабатываемой воды, что очень важно при эксплуатации отстойникаа,Плотностьнеуплотненнойхлопьевиднойвзвеси,г/см Структурномеханическагидратациявзвеси Обьемнаяконцентрация, мл/мл Удельнаяконцентрациявзвеси,г/смф Скоростьсвободногоосажденияхлопьев,см/с Способ 0,08 1,0048 1,0088 Предлагаемый 0,008Прототип 0 0147 0 372 0,58-0,б 0 О, 174 170 формула изобретения Способ очистки воды, включающий обработку воды реагентами до образования хлопьев и слоя взвешенного осадка, а также последующее отстаивание,.30 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффекта осветленияпутем предотвращения процессов раэру" шения хлопьев и устранение завалов осадком подающих систем, воду с вве" денными реагентами подают в зону хлопьеобразования со скоростью 0,7 Составитель И, Турянский Редактор Л. Утехина Техред И.Гергель Корректор В; 6 утягаЗаказ 1714/8 Тираж 939 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная,% 1 повысить эффект отстаивания воды в горизонтальном отстойнике, что снижает грязевую нагрузку на фильтры второй ступени очистки и повышает фильтрацию последних и снижает расход воды на промывку,Гидродинамические условия в нижней части камер позволяют не только1,2 м/с с постепенным снижением ее на выходе из этой зоны до 0,004- 0,005 м/с, а затем беэ разрушения хлопьев пропускают через слой взве,шенного осадка, препятствуя их возвращению в зону повышенных скоростеиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Клячко В.А. и др, Очистка при"родных вод. И "Стройиздат", 1971,с. 134 (прототип).