Дисципліни:

Відстоювання, фільтрування та освітлення води


« Лекції з дисципліни «Інженерні мережі та комунікації»

Відстійники – для осадження завислих у воді частинок:

• горизонтальні (рис. 6.22);

• вертикальні (рис. 6.23);

• радіальні (рис. 6.24).

Здійснення процесу періодичного відстоювання на практиці дуже не бажане, оскільки потребує періодичного наповнення та випорожнення відстійних басейнів. Тому на практиці застосовують так зване безперервне відстоювання, під час якого вода невпинно проходить із малими швидкостями через відстійники, в яких відбувається осадження завислих частинок.

Горизонтальний відстійник

Рис. 6.22. Горизонтальний відстійник: А – розріз збоку; Б – вид зверху; 1 – робоча частина, де відбувається осадження осаду; 2 – нижня частина, де відбувається накопичення та ущільнення осаду

Вертикальний відстійник

Рис. 6.23. Вертикальний відстійник: 1 – круглий в плані басейн; 2 – центральна труба (вбудована у відстійник камера утворення пластівців); 3 – нижня конічна частина відстійника; 4 – труба для подачі води; 5 – погашувач; 6 – збірний жолоб; 7 – відвідна труба

Радіальний відстійник

Рис. 6.24. Радіальний відстійник

Фільтрування – процес проходження освітленої води через шар матеріалу для фільтрування. Фільтрування, як і відстоювання застосовують для освітлення води, тобто затримання завислих частинок, які знаходяться у воді. В якості основного фільтруючого матеріалу використовують пісок.

Як правило фільтр – це резервуар, в нижній частині якого розташований дренажний пристрій тієї, чи іншої конструкції для відведення профільтрованої води. На дренаж, як правило вкладають шар матеріалу для підтримки (переважно гравій, щебінь тощо), а потім власне шар матеріалу для фільтрування (пісок). В процесі фільтрування фільтр постійно заповнений водою до рівня, розташованого не менше ніж на 2 м вище від поверхні матеріалу для фільтрування. В звичайних фільтрах вода подається зверху і відводиться знизу через дренажний пристрій.

За характером механізму затримки завислих частинок можна розрізнити два основні види фільтрування:

• фільтрування через плівку, яка утворюється в процесі фільтрування завислими частинками, що випадають на поверхню матеріалу для фільтрування;

• фільтрування без утворення на поверхні матеріалу для фільтрування плівки.

Фільтрування через плівку, яка утворюється в процесі фільтрування завислими частинками, що випадають на поверхню матеріалу є нормальним робочим процесом фільтрів, які освітляють воду без попередньої хімічної обробки коагулянтами. Цей процес найбільш характерний для так званих повільних фільтрів, які завантажують дрібним піском і працюють при малих швидкостях фільтрування. Такі фільтри здатні забезпечити високу степінь освітлення води, затримуючи при цьому найдрібніші частинки.

Фільтрування без утворення на поверхні матеріалу для фільтрування плівки є нормальним робочим процесом швидких фільтрів, які освітлюють воду після хімічної обробки коагулянтами. В цьому випадку на фільтри надходить вода, яка містить агрегатно-нестійкі частинки – найдрібніші пластівці, величина яких значно менша від розміру каналів фільтруючої загрузки. Ці частинки вільно проникають з водою по каналах в товщу піску, але затримуються там під дією сил прилипання.

Фільтри:

- безнапірні швидкі;

- напірні швидкі;

- фільтри АКХ;

- двошарові;

- надшвидкі.

Самотічний швидкий фільтр

Рис. 6.25. Самотічний швидкий фільтр: 1 – шар піску; 2 – шар гравію; 3 – кишеня; 4 – жолоб; 5 – дренажні пристрої

Робота самотічного швидкого фільтра (рис. 6.25).

Вода надходить на фільтр через кишеню і жолоби, проходить через шари піску та гравію і відводиться за допомогою дренажних пристроїв, які розташовані в нижній частині фільтра. Під час промивання фільтр виключають з роботи, промивну воду подають знизу через дренажні пристрої і прокачують її через шар піску та гравію у зворотному напрямку. Швидкість проходження промивної води в декілька раз більша, ніж швидкість фільтрування. Вода скаламучує пісок і інтенсивно відмиває його від забруднень, що надійшли в ході фільтрування забруднень. Вода для промивання відводиться через жолоб. Промивання здійснюється 5…7 хвилин.

Для освітлення застосовують:

• контактні освітлювачі;

• освітлювачі з шаром завислого осаду тощо.

Будова освітлювачів досить різна, але є певні ознаки, які відрізняють окремі типи освітлювачів:

- форма робочої камери освітлювача;

- наявність або відсутність дна з дірами під шаром завислого осаду;

- метод видалення надлишкового осаду з робочої камери;

- конструкція і місце розташування ущільнювачів осаду.

Контактний освітлювач з шаром піску

Рис. 6.26. Контактний освітлювач з шаром піску: 1 – шар гравію; 2 – шар води над завантажувальною камерою; 3 – жолоб для уловлення піску; 4 – кишеня; 5 – скидання води для промивання; 6 – розподільча система для подачі води; 7 – розподільча система для подачі повітря

Робота контактного освітлювача (рис. 6.26).

В контактних освітлювачах відведення відфільтрованої води здійснюється, як правило з шару піску, який розташований над завантажувальною камерою. Вода для промивки, яка виходить з шару загрузки у вертикальному напрямі, змінює напрям на горизонтальний і стікає в кишеню, виносячи із собою забруднення.

Контактні освітлювачі при певних умовах забезпечують достатній ефект очищення води.

Прямокутний освітлювач коридорного типу

Рис. 6.27. Прямокутний освітлювач коридорного типу: 1 – труби по яких в нижню призматичну частину подається вода для освітлення; 2 – жолоби для відведення освітленої води; 3 – труби з дірами для випуску ущільненого осаду; 4 – труби для відсмоктування осаду; 5 – вікна, по яких осад із завислого шару надходить до ущільнювача осаду; 6 – козирки, які прикривають вікна

Так, освітлювач коридорного типу, що представлений на рисунку 6.27 працює таким чином. В нижню призматичну частину по трубах подають воду для освітлення. Освітлена вода відводиться жолобами в збірний лоток і далі по відвідних трубах. Камера для збирання і ущільнення осаду розташована по середині між двома освітлювачами. Осад із завислого шару надходить до ущільнювача осаду через спеціальні вікна, які прикриті козирками, що запобігають надходженню у вікна освітленої води. Для примусового відсмоктування осаду через вікна здійснюється відбір води із ущільнювача осаду по трубах в збірний жолоб. За допомогою засувки можна забезпечити такий відбір води, щоб її рівень в ущільнювачі для осаду був дещо нижчий, ніж у відділеннях робочої камери. Ця різниця рівнів і буде забезпечувати постійний примусовий відбір осаду через вікна. Ущільнений осад випускають по трубах з дірками.