Установки могут применяться для обеззараживания не только питьевой воды, но и промышленных и бытовых сточных вод, при обработке воды в плавательных бассейнах и т. п.
15.2. Отечественная иромышленность серийно выпускает электролизные установки производительностью 1, 5 и 25 кг/сут активного хлора (марки ЭН-1, ЭН-5, ЭН-25 соответственно). В состав электролизной установки входят: узел для растворения соли; электролизер с зонтом вытяжной вентиляции; бак-накопитель готового раствора; выпрямительный агрегат для питания электролизера; шкаф управления и запорная арматура. Все технологическое оборудование поставляется заводом-изготовителем в комплекте с установкой.
15.3. Электролизные установки типа ЭН работают по следующей схеме. В растворный бак загружают поваренную соль, заливают водопроводную воду и с помощью насоса перемешивают до получения насыщенного раствора поваренной соли (230-310 г/л NaCl). Приготовленный раствор насосом по трубопроводу подают в электролизер, где разбавляют водой до рабочей концентрации 100—120 г/л NaCl. Затем включают выпрямительный агрегат. Процесс электролиза ведут до получения требуемой концентрации активного хлора, после чего готовый раствор сливают в бак-накопитель и весь цикл повторяют.
15.4. Техническая характеристика установок приведена в табл. 22.
Таблица 22
|
Характеристика узла или установки |
Электролизер |
||
|
|
ЭН-1 |
ЭН-5 |
ЭН-25 |
|
Производительность по активному хлору, кг/сут |
1,0 |
5,0 |
25 |
|
Удельный расход соли на 1 кг активного хлора, кг |
12-15 |
12-15 |
8-9 |
|
Продолжительность цикла электролиза, ч |
0,75-1,0 |
8-9 |
10-12 |
|
Рекомендуемое число циклов в сутки |
2-4 |
2 |
2 |
|
Концентрация активного хлора в растворе, г/л |
5-7 |
6-8 |
10-12 |
|
Рабочее напряжение на ванне, В |
40-42 |
40-42 |
55-65 |
|
Рабочий ток, А |
55-65 |
55-65 |
130-140 |
|
Удельный расход электроэнергии на 1 кг активного хлора, кВт??ч |
7-9 |
7-9 |
8-10 |
15.5. На каждом объекте целесообразно устанавливать не более двух-трех параллельно работающих установок, из которых одна должна быть резервной.
15.6. При проектировании электролизно-хлораторной установки рекомендуется использовать типовые и технорабочие проекты, выполненные Гипрокоммунводоканалом и ЦНИИЭП инженерного оборудования. Проекты разработаны для очистных сооружений с расходом хлора 1-200 кг/ч.
15.7. Установки с комплектом технологического оборудования размещают в здании, в котором предусмотрены помещение для электролизеров, насосно-дозировочное отделение, электрощитовая, венткамера и служебное помещение.
В помещении для электролизеров располагаются электролизные установки с системой вытяжной вентиляции, в насосно-дозировочном отделении размещаются рабочие баки с дозирующими устройствами и насосное оборудование.
Помещение электрохозяйства предназначено для систем управления и контроля за работой электролизеров и насосов.
В проектах предусмотрено мокрое хранение соли с расположением растворных баков и баков-накопителей гипохлорита натрия вне зданий.
Допускается располагать установки на свободных площадях существующих помещений. В этом случае растворный узел предпочтительно размещать на первом этаже здания или в подвальных помещениях вблизи от склада хранения соли. Электролизер рекомендуется устанавливать в отдельном помещении. Возможно совместное расположение в одном помещении растворного узла, электролизера и бака-накопителя гипохлорита натрия. Раствор гипохлорита натрия должен поступать в бак-накопитель самотеком. Перепад высоты между сливным вентилем электролизера и входным патрубком бака-накопителя должен быть не менее 0,3 м.
Помещения должны быть обеспечены подводкой водопроводной воды для приготовления раствора соли и промывки растворного бака, электролизера, бака-накопителя и соединяющих их магистралей после работы. Соответственно должен быть обеспечен слив промывной воды в систему водоотведения.
15.8. Выпрямительный агрегат, переполюсатор, шкаф управления и систему аварийной сигнализации целесообразно устанавливать в диспетчерском пункте. Шкаф управления рекомендуется крепить на стене в зависимости от планировки помещения и размещения оборудования.
Монтаж электрооборудования следует производить согласно электрической схеме установки и «Правилам эксплуатации электрических установок».
15.9. Разводку трубопроводов необходимо выполнять из антикоррозионного материала, разрешенного Минздравом СССР к применению в хозяйственно-питьевом водоснабжении.
УСТАНОВКИ ТИПА «ПОТОК» ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ПРЯМЫМ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
15.10. Обеззараживание воды прямым электролизом является разновидностью хлорирования. Сущность этого метода состоит в том, что под действием электрического тока из хлоридов, находящихся в обрабатываемой воде, образуется в основном активный хлор, который и обеззараживает воду непосредственно в потоке.
Установки типа «Поток» предназначены для обеззараживания природных вод, отвечающих требованиям ГОСТ 2874-82 при содержании хлоридов не менее 20 мг/л и жесткости не более 7 мг-экв/л.
15.11. Установка работает следующим образом. Обрабатываемую воду под давлением подают снизу вверх в электролизер. Включают выпрямительный агрегат и на токоподводы электродов подают постоянное напряжение. Силу тока подбирают таким образом, чтобы величина остаточного хлора в обработанной воде соответствовала требованиям ГОСТ 2874-82.
15.12. Техническая характеристика установки, серийно выпускаемой отечественной промышленностью, приведена в табл. 23.
Таблица 23
|
Показатель |
Значение показателя |
|
Производительность*, м3/ч |
15??100 |
|
Номинальная мощность, кВт |
7,6 |
|
Напряжение питания, В |
380 (?? 10 %) |
|
Рабочее напряжение на элекьолдах, В |
6??12 |
|
Рабочий ток, А |
Не более 600 |
|
Давление в камере, Па (кгс/см2) |
0,5 (5) |
* Зависит от содержания хлоридов, сульфатов и требуемой дозы хлора на обеззараживание воды.
Для конкретного объекта производительность установки может быть определена по номограмме (черт. 45). Взаимное влияние сульфатов и хлоридов на процесс электролиза определяется коэффициентом Кс (точка 1). Данные по концентрации хлоридов и величине коэффициента Кс позволяют установить выход хлора по току (точка 2). Выход хлора по току при заданной токовой нагрузке (точка 3) и требуемая доза хлора (точка 4) определяют максимально возможную производительность установки (точка 5) на объекте применения.
Черт. 45. Номограмма для определения производительности установки типа «Поток»
15.13. Независимо от применяемых схем водоснабжения места расположения установок для обеззараживания прямым электролизом обусловлены сущностью метода: они должны всегда располагаться перед контактными емкостями (резервуарами чистой воды, водонапорными башнями и т. п.), которые, так же как в случае обычного хлорирования, позволяют обеспечивать необходимое время контакта.
15.14. Установки должны эксплуатироваться в помещении с температурой от 1 до 35 °С и относительной влажностью до 80 %. На одном объекте целесообразно устанавливать не более 2—3 параллельно работающих установок, из которых одна резервная.
15.15. При наличии в схеме водоснабжения установки для очистки воды (типа «Струя», установки или станции для обезжелезивания и др.) установки типа «Поток» целесообразно располагать в тех же помещениях.
15.16. При использовании подземных вод, не требующих специальной очистки и подаваемых в сборные резервуары, возможны различные варианты размещения аппаратуры. При наличии над скважиной павильона установку наиболее целесообразно размещать именно в нем. Когда павильон отсутствует или вода подается в сборный резервуар от нескольких скважин, аппаратуру можно монтировать в насосной (второго подъема) или в небольшом отдельно стоящем здании. В тех случаях, когда вода поступает в водонапорную башню, а у ее основания имеется помещение, установку можно располагать на этих площадях.
Во всех случаях размещения установки электролизер необходимо устанавливать на обводной линии основной магистрали, подающей воду в контактный резервуар.
На отрезке основной магистрали между подсоединениями обводной линии необходимо устанавливать задвижку. Подводящий трубопровод оборудуется измерителем расхода подаваемой воды.
15.17. Монтаж блока электропитания установок следует производить в помещении согласно электрической схеме и ПУЭ. С целью снижения падения напряжения в соединительных кабелях расстояние между выпрямителем и электролизером должно быть по возможности минимальным.
15.18. При привязке и монтаже установок можно пользоваться «Схемами компоновок установок для обеззараживания природных и сточных вод прямым электролизом», разработанными Гипрокоммунводоканалом.
16. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ НА СТАНЦИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
16.1. Рассматриваемые методы и устройства предназначены для механического обезвоживания осадков, образующихся на станциях осветления, обезжелезивания и умягчения природных вод, с использованием серийно выпускаемого отечественного оборудования.
16.2. Механическое обезвоживание может найти применение при обработке осадков, образующихся на станциях осветления природных вод, характеризуемых мутностью до 400 мг/л.
16.3. Механическое обезвоживание осадков природных вод рекомендуется применять для осадков:
образующихся на станциях обезжелезивания и умягчения подземных вод, - при отсутствии свободных территорий, высоком уровне грунтовых вод и большом количестве атмосферных осадков;
поверхностных природных вод - при отсутствии свободных территории и условий для естественного замораживания и оттаивания осадков.
16.4. При дальнейшем рассмотрении технологических схем и установок для обработки осадков принята следующая условная классификация вод поверхностных водоисточников по их мутности и цветности (табл. 24) .
Таблица 24
|
Воды |
Показатель качества |
Значение показателя |
|
Маломутные |
Мутность, мг/л |
?? 10 |
|
Пониженной мутности |
То же |
10??50 |
|
Средней мутности |
« |
50??100 |
|
Повышенной мутности |
« |
100??250 |
|
Мутные |
« |
250??1500 |
|
Высокомутные |
« |
?? 1500 |
|
Малоцветные |
Цветность, град |
?? 35 |
|
Цветные |
То же |
35??120 |
|
Высокоцветные |
« |
?? 120 |
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВОК
16.5. Разбавленный осадок из отстойников или осветлителей со взвешенным осадком, а также промывные воды фильтровальных установок следует направлять в сооружения для их усреднения и осветления.
Осадок, выделенный в указанных сооружениях, надлежит направлять на сооружения для его дальнейшего механического обезвоживания.
При необходимости следует предусматривать промежуточную емкость для выравнивания расхода осадка.
16.6. С целью интенсификации процесса осветления промывных вод следует добавлять полиакриламид (ПАА) из расчета 1—1,5 мг/л.
16.7. Выбор оборудования для механического обезвоживания осадков природных вод определяется их исходным качеством. Для обезвоживания гидроксидных осадков поверхностных вод следует в основном применять фильтр-прессы типа ФПАКМ или ФПАВ. Вакуум-фильтры для обезвоживания таких осадков могут найти применение лишь для вод с мутностью ?? 100 мг/л.
Для обезвоживания осадков, образующихся на станциях обезжелези-вания и умягчения подземных вод, следует использовать вакуум-фильтры и ленточные фильтр-прессы.
При использовании вакуум-фильтров следует применять аппараты со сходящим полотном, обеспечивающие возможность регенерации фильтрующей ткани.
16.8. Рекомендуется следующая технологическая схема механического обезвоживания гидроксидных осадков на фильтр-прессах (черт. 46).
Черт. 46. Технологическая схема обработки осадков на камерном фильтр-прессе
1 - уплотнитель; 2 - дозатор ПАА; 3 - усреднитель-отстойник осадков из отстойников или осветлителей со взвешенным слоем осадка; 4 - усреднитель-отстойник промывных вод фильтровальных сооружений; 5 - насос; 6 - сборник осадка; 7 - дозатор флокулянтов и вспомогательных веществ; 8 - промежуточная емкость; 9 - нагревательный элемент; 10 - компрессор; 11 - монжус; 12 - камерный фильтр-пресс; 13 - транспортер; 14 - бункер; 15 - автосамосвал
Осадок из усреднителей-отстойников непосредственно или через промежуточную емкость поступает в уплотнители. С целью интенсификации процесса уплотнения в осадок перед уплотнителями следует вводить ПАА.
Уплотненный осадок перелавливают из уплотнителей в емкость для подготовки его к механическому обезвоживанию. В зависимости от вида осадка и способа его подготовки в емкость с помощью дозаторов могут подаваться известь, флокулянты и присадочные материалы. Помимо этого, емкость может быть оборудована системой подогрева осадка. Подготовленный к механическому обезвоживанию осадок отводится в монжус, откуда с помощью компрессора передавливается в камерный фильтр-пресс. Обезвоженный осадок с помощью транспортера через бункер удаляется автотранспортом с территории станции. Фильтрат после фильтр-прессов отводится в канализационные сети.
