УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ
НА ОСВЕТЛИТЕЛЯХ СО ВЗВЕШЕННЫМ ОСАДКОМ
,
, научный руководитель, к. т.н., доцент
Вологодский государственный технический университет
г. Вологда
Основная цель научной работы – это добиться наилучшего качества воды при значительном уменьшении стоимости сооружений и себестоимости очистки воды в Северо-Западном и Северных регионов РФ.
Для решения поставленной цели нужно решить следующие задачи:
- разработать технологию переоборудования технологической схемы с осветлителями со взвешенным осадком (ОСВ) для адаптации к местным условиям;
- разработать схему гибкого управления процессами очистки воды в режиме реального времени.
Актуальность работы состоит в том, что, во-первых, сооружения с ОСВ не соответствуют условиям севера и северо-запада, во-вторых, они практически неуправляемы во всех климатических зонах.
При добывании воды из поверхностных источников традиционно используется 5 основных технологических схемы водоподготовки. Одна из них содержит осветлители со взвешенным осадком коридорного типа (рис.1).
Рис.1 Технологическая схема водоподготовки с ОСВ
По трубе подачи 1 исходная вода поступает на барабанные сетки или микрофильтры 2, где она очищается от крупных твердых загрязнителей. Затем она направляется в смеситель 3, где смешивается с раствором коагулянта 7, поступающим из реагентного хозяйства 6. В дальнейшем по пути движения воды из смесителя в ОСВ 16 в воду добавляются вспомогательные реагенты: флокулянты и щелочь 8. В осветлителях со взвешенным осадком происходит осветление и частичное обесцвечивание воды. Затем вода направляется на фильтры 12, где она проходит окончательную очистку до требований стандарта по мутности и цветности, откуда направляется в резервуар чистой воды 5. Кроме того перед смесителем и после фильтра в воду добавляются обеззараживающие реагенты из устройства 9.
Принцип действия осветлителей со взвешенным осадком заключается в осветлении воды при прохождении ее через слой взвешенных хлопьев (образовавшихся в результате коагуляции), где происходит укрупнение их и более эффективное осветление воды. Осветлители представляют собой вертикальные отстойники, в которых вода поступает через нижние дырчатые трубы, поднимается вверх, проходит через слой осадка и затем - в сборные желоба. Осадок поступает через осадкоотводящие окна в камеру уплотнения и удаляется по трубопроводу.
На сегодняшний день существуют проблемы, связанные с технологической схемой, включающей осветлители со взвешенным осадком:
1). Несоответствие данной схемы условиям севера и северо-запада. Это объясняется тем, что при очистке маломутных цветных вод количество образующегося взвешенного осадка недостаточно для эффективной очистки.
2). Схема практически неуправляема: до настоящего времени не существует методик и необходимого оборудования для гибкого управления всеми процессами в этой технологической схеме.
3). Высокая чувствительность сооружений к изменениям температуры исходной воды (особенно низких температур, что характерно для Северных и Северо-Западных регионов).
Для решения выше изложенных проблем необходимо произвести переоборудование технологических схем с ОСВ и перевод их на новые технологии. Нами предлагается поэтапная реконструкция очистных сооружений. Имеется возможность сначала отключить одну секцию из нескольких. Эту секцию переоборудовать путем перевода на технологическую схему с контактными осветлителями [1], предусмотрев автоматическую схему процессов очистки. Отключение одной секции не окажет особенного влияния на работу всего комплекса сооружений. После переоборудования производительность одной секции значительно увеличится. Это создаст условия поэтапно отключать и переоборудовать следующие секции.
В результате внедрения предлагаемых схем и систем реальная выгода будет заключаться в следующем: обеспечится гарантированное качество воды на выходе из водоочистных сооружений; обеспечится автоматическое управление всеми системами водоподготовки; снизится до минимума влияние остаточных реагентов на здоровье потребителей; значительно уменьшатся затраты на водоподготовку и на строительство очистных сооружений.
В результате, будет уменьшена себестоимость одного метра кубического воды и повысится надежность обработки воды.
Данная научная работа выполнена в рамках программы «У. М.Н. И.К.» («Участник молодежного научно-инновационного конкурса»).
На сегодняшний день разрабатывается система гибкого управления процессами очистки воды на ОСВ и уже готовится заявка на изобретение «Способ гибкого регулирования процессов очистки воды на осветлителях со взвешенным осадком и устройство для его осуществления» (авторы: , , ).
1. Пат. 2142419 Российская Федерация, Способ очистки маломутных цветных вод / , ; заявитель и патентообладатель Вологодский гос. тех. ун-т. – опубл.10.12.1999, Бюл.№23 – 6с.
