Реагенты для очистки воды
Реагенты, применяемые для очистки воды, готовят непосредственно на водоочистном комплексе. Состав и насыщенность реагентного хозяйства зависят от принятой технологии улучшения качества воды. Помимо цехов коагулирования, хлорирования, известкования, могут быть цехи фторирования, углевания и др.
Хранят реагенты в сухом виде навалом, в специальной таре или в виде концентрированных растворов (коагулянт 17-24%-й концентрации, считая по чистому безводному продукту) в баках-хранилищах без перемешивания или продуктов, залитых водой (СНиП 2.04,2-84*). Чтобы избежать потерь коагулянта от слеживания и упростить погрузочно-разгрузочные работы, предпочтение отдают второму способу.
Склады реагентов, за исключением хлора и аммиака, размещают вблизи оборудования для приготовления их растворов или суспензий.
Хлор хранят в баллонах вместимостью до 30 и до 100 кг или в бочках, рассчитанных на 700—3000 кг жидкого хлора, на расходных складах, располагаемых в пониженных точках площадки водоочистных сооружений, а хлорную известь — в деревянных бочках вместимостью 100 и 275 л и полиэтиленовых мешках объемом 75 л на отдельном складе.
Раствор (или суспензию) реагента готовят в растворных и расходных баках, число которых принимают соответственно не менее трех и двух. Для интенсификации растворения реагентов предусматривают барботаж, механическое перемешивание или непрерывную циркуляцию раствора с помощью насоса.
При производительности водоочистных сооружений до 1000 м3/сут растворные и расходные баки совмещают, а при большей — устанавливают их отдельно и размещают в верхней части здания. Концентрация раствора коагулянта, считая по безводному продукту, принимается в растворных баках до 17% — для неочищенного, до 20% — для очищенного кускового, до 24% — для очищенного гранулированного и в расходных — до 12%. Внутреннюю поверхность баков необходимо облицовывать кислотостойкими материалами от агрессивного воздействия растворов коагулянтов.
Раствор ПАА 0,1-1,0%-й концентрации готовят из гелеобразного продукта в баках с механическими лопастными мешалками (частота вращения вала 800-1000 мин4) или с гидравлической циркуляцией. Производительность аппарата принимают с учетом времени полного цикла приготовления раствора. Число мешалок и объем расходных баков определяют исходя из срока хранения запасов раствора ПАА — до 15 суток. При большем сроке хранения раствор ПАА стареет. Схема приготовления растворов коагулянта и флокулянта представлена на рисунке.
Схемы приготовления раствора коагулянта (а) и флокулянта (б)
P1, Р2 — трубопроводы раствора коагулянта и флокулянта; АО — воздухопровод;1, 2 — растворные баки коагулянта и флокулянта; 3,4 — насосы перекачки растворов коагулянта и флокулянта; 5 — бак-хранилище; 6,7 — расходные баки коагулянта и флокулянта; 8,9 — насосы-дозаторы; 10 — воздуходувка
Технология известкования воды зависит от вида и качества исходного заводского продукта, потребности в извести, от места ее ввода. Так, при суточном расходе извести до 50 кг (по СаО) разрешается применять известковый раствор, приготовляемый в сатураторах двойного насыщения. При большем расходе извести известковое молоко или раствор готовят в баках, число которых принимают не менее двух. Они должны иметь конические днища с углом 45°и сбросные трубы диаметром не менее 100 мм. Концентрация известкового молока в расходных баках должна быть не более 5%, считая по СаО. Известковое молоко перемешивают циркуляционным насосом, механической мешалкой или барботированием воздухом с интенсивностью 8-10 л/(с-м2). Осветление известкового молока производят в вертикальных отстойниках с восходящей скоростью 2 мм/с или в гидроциклонах с двукратным пропуском его через аппарат.
Содовый раствор концентрацией 5-8% готовят в железобетонных или стальных баках с механическим или пневматическим побуждением. Для ускорения процесса растворения соды рекомендуется подогрев воды до 50—60 °С.
Угольную пульпу для углевания воды готовят в баках с гидравлическим или механическим перемешиванием путем замачивания угля в течение одного часа. Концентрацию пульпы принимают 5-10%, скорость ее движения в трубопроводах — не менее 1,5 м/с. Помещения, где размещаются установки углевания, относятся к категории пожароопасных, их оборудуют системой приточно-вытяжной вентиляции с не менее чем пятикратным обменом воздуха.
Дозаторы растворов коагулянта и других реагентов могут быть: постоянной дозы; пропорциональные дозаторы, которые автоматически меняют дозу в соответствии с изменяющимся расходом воды; насосы-дозаторы.
Работа автоматически действующего дозатора коагулянта основана на использовании разности электропроводности еще не коагулированной воды и этой же воды после введения в нее коагулянта. К вышеуказанным дозаторам относятся также разработанные ВНИИ ВОДГЕО дозаторы типа ДИМБА (дозатор известкового молока бункерный автоматический). Они регулируют подачу реагента (поддерживая заданное значение pH) пропорционально расходу воды. Их можно использовать и для дозирования раствора коагулянта. Широко применяются насосы-дозаторы, подача которых меняется в широких пределах.