Технології освітлення поверхневої та підземної води

Освітлення являє собою сукупність технологічних операцій, що дозволяють видалити мінеральні та органічні завислі речовини з вихідної води, а також частини розчинених органічних речовин («флокульована» фракція).

Найбільш поширені рішення:

• відстоювання
• флотація
• фільтрація

ВІДСТОЮВАННЯ

Найчастіше застосовуваний варіант. Стадія поділу рідкої і твердої фаз відстоюванням здійснюється після введення реагентів для коагуляції і флокуляції, але перед фільтрацією, щоб витягти більшу частину пластівців, що утворилися, і забезпечити таким чином нормальне функціонування фільтрів.

До споруд відстоювання відносяться:

• горизонтальні та вертикальні відстійники;
• камери пластівців;
• освітлювачі зі зваженим осадом.

Реконструкція існуючих відстійників

Реконструкції з/б споруд відстоювання полягає у заміні зношених елементів на більш ефективні, з установкою додаткових пристроїв, що підвищують ефективність освітлення.

Заміні підлягають:

• система збору та видалення осаду;
• система розподілу води;
• система збору освітленої води.

Додаткове обладнання, що підвищує ефективність відстоювання:

• тонкошарові модулі;
• рециркулятори.

Освітлювач із шаром зваженого осаду

Система збирання та видалення осаду горизонтальних відстійників

Упровадження автоматичної системи збирання та видалення осаду забезпечить:

• ефективне автоматичне видалення осаду, що випав з відстійника;
• відсутність продувних (скидних) вод;
• відсутність злежування осаду;
• оптимізацію кількості та якості осаду, що відводиться;
• мінімальні енерговитрати;
• повну автоматизацію системи видалення осаду;
• високу ефективність роботи;
• простоту експлуатації

Автоматична система збирання та видалення осаду

Система збирання/розподілу води

Система збору та розподілу води виконується з корозійностійких матеріалів. Конфігурація систем збирання та розподілу води визначається індивідуально залежно від геометрії резервуара.

 
Система збирання освітленої води

Тонкошарове відстоювання

Тонкошарові модулі використовуються для обладнання існуючих (модернізація) і відстійників, що будуються, освітлювачів, камер пластів'єутворення, з метою інтенсифікації процесів відстоювання природних і стічних вод. Тонкошарові модулі можуть бути встановлені в прямокутні та круглі в плані резервуари на несучі конструкції. Тонкошарові модулі ефективно затримують і осаджують грубодисперсні і тонкодисперсні домішки.

Тонкошарові модулі являють собою одиничні пластини, зібрані особливим чином, які формують паралельні площини для осадження. Таке виконання модуля збільшує площу осадження в 6-15 разів і дозволяє використовувати значно менші обсяги ємностей, і таким чином знижувати капітальні витрати на їх зведення.

Застосування різних конструкцій тонкошарових модулів дає можливість оптимізувати процес очищення води та використовувати їх у ємностях із різною геометрією.

 

Галузь застосування:

• освітлення природних вод (водопідготовка);
• освітлення зворотних (промивних) вод;
• освітлення стічних вод (первинне та вторинне).

Переваги:

• тонкошарові модулі можуть бути використані при будь-якій геометрії вихідного резервуара;
• використання тонкошарових модулів у складі освітлювачів та відстійників дозволяє скоротити площу, яку займає обладнання, у 2-5 разів;
• стільникова конструкція тонкошарових модулів забезпечує їхню високу міцність при малій масі;
• зниження маси пластику, використовуваного при виробництві тонкошарових модулів, дозволяє суттєво знизити їхню вартість у порівнянні з блоками, виготовленими з плоских пластин;
• хімічна стійкість пластику, низький коефіцієнт тертя, низький ступінь адгезії до компонентів пульпи забезпечують стабільний процес видалення осаду з поверхні пластин;
• зниження експлуатаційних витрат за рахунок зниження навантаження на наступні споруди (наприклад, фільтри);
• інтенсифікація процесів осадження та виділення з води механічних та колоїдних домішок за рахунок збільшення контактної поверхні.

Рециркулятори осаду

Рециркулятори призначені для підвищення ефективності осадження осаду у спорудах відстоювання. Виконуються під індивідуальні конструктивні особливості резервуару. Виготовляються із корозійностійких матеріалів.

Принцип роботи рециркулятора

Відстійники заводського виготовлення

Ламельні сепаратори

Ламельний сепаратор є заводською модульною установкою та призначений для безперервного освітлення природних та стічних вод. У ламельному сепараторі реалізовано принцип тонкошарового відстоювання (див. посилання «Тонкошарові модулі»), що дозволяє інтенсифікувати процеси гравітаційного осадження в 6-15 разів.

Галузь застосування:

• освітлення природних вод (водопідготовка);
• освітлення зворотних (промивних) вод;
• освітлення стічних вод.

Переваги:

• компактне виконання;
• просте та ефективне видалення осаду;
• зниження капітальних витрат за рахунок використання компактної конструкції;
• мінімальні витрати на монтаж та встановлення;
• мінімальні експлуатаційні витрати через використання гравітаційних процесів осадження.

 

Ламельний сепаратор (тонкошаровий відстійник)

ФЛОТАЦІЯ

Компанія «Екополімер» реалізує флотаційну технологію для освітлення маломутних висококольорових вод* (тобто вод із високим вмістом органічних речовин природного походження).

До останнього часу найчастіше для обробки висококольорових вод використовувалися реагентні коагуляційні технології з освітленням води у відстійниках або освітлювачах з шаром зваженого осаду та фільтруванням через зернисті фільтри, які мають низьку ефективність. Знезараження висококольорових вод рідким хлором призводить до утворення в них канцерогенних сполук, наприклад, хлорорганіки, що викликає у людей онкологічні захворювання.

У даний час флотація є найбільш ефективним та економічно виправданим методом очищення малокаламутних висококольорових вод.

*За наявною класифікацією до маломутних висококольорових поверхневих вод відносяться води, в яких максимальні значення завислих речовин менше 50 мг/л і кольоровості понад 120 градусів за платиново-кобальтовою шкалою.

Принципова схема флотаційної установки

Оброблювана вода (11), попередньо флокована реагентом (12) у флокуляторі (13), подається в камеру змішування (1). Там вона приводиться в контакт із водою, насиченою повітрям, з якого в результаті зняття тиску виділяються дрібні бульбашки повітря. Створювані комплекси з флокул і бульбашок повітря, щільність яких нижче за щільність води, відокремлюються в зоні (2) і накопичуються на поверхні.

Плаваючі продукти видаляються за допомогою системи шкребків (3) (можливе також застосування системи переливу), після чого видаляються за жолобом (4). 6).

Насичену повітрям воду отримують або непрямим методом (частина обробленої води рециркулює (7) і приводиться в контакт зі стисненим повітрям (14) у напірному баку (8)), або прямим насиченням (вся вода, що обробляється, подається в напірний бак).

Вода, що насичена повітрям, подається в камеру змішування (1) відразу після проходу через регулюючий вентиль (9) або безпосередньо перед пристроєм зняття тиску (форсункою).

Переваги напірної флотації (НФ) у освітленні маломутних висококолірних вод порівняно з традиційними відстійниками:

• Цей процес ефективніший, ніж процес седиментаційного осадження, у витягуванні низькощільних частинок, що зумовлюють каламутність, кольоровість, присмаки та запахи води, а також у витягуванні водоростей, криптоспоридій, органічних сполук та металів. Усі ці сполуки погано осідають, але схильні до флотації, або завислому стану.

• Крім того, процес вилучення частинок при НФ протікає значно інтенсивніше, ніж при традиційному осадженні, а тому час очищення води менше. Навантаження на флотатор може досягати 406 л/(хв*м²). НФ ефективна у витягуванні частинок із розміром у десятки мікрон, тоді як для відстоювання потрібні частинки з розмірами у сотні мікрон.

• Крім того, після напірної флотації якість води більш постійна, що сприятливо позначається на ефективності та стабільності подальших споруд, зокрема швидких фільтрів.

• При напірній флотації значно скорочується обсяг флотошламу і становить 2-5% фактичної продуктивності флотатора, що значно скорочує витрати на перекачування, обробку, згущення, зневоднення флотошламу.

Упровадження процесу флотації на станції

Упровадження процесу флотації на існуючій станції передбачає технічне переозброєння існуючої споруди освітлення (відстійник, освітлювач зі зваженим осадом) на напірний флотатор.

Можливість технічного переозброєння існуючого резервуара у флотатор визначається в кожному конкретному випадку і в загальних рисах зводиться до його обладнання системою розподілу водоповітряної суміші, шкребковою системою збору і видалення флотошламу, доукомплектування насосами і компресорами, що відсутні, пристроями введення реагентів, флокуляторами.

 

Флотатори, реалізовані в з/б резервуарах

Упровадження процесу флотації на станції, що будується

Процес флотації на станції, що будується, може бути реалізований в з/б резервуарі або в установці заводського виконання.

Флотація в залізничному резервуарі

Флотація може бути реалізована в залізничному резервуарі. У цьому визначається ефективна геометрія з/б резервуара. Резервуар обладнується системою розподілу водоповітряної суміші, шкребковою системою збору і видалення флотошламу, доукомплектовується насосами і компресорами, пристроями введення реагентів, флокуляторами.

Камера пластівцеутворення може бути виконана окремо або в комбінації з флокулятором (1) (див. рис. нижче).

Можливе виконання комбінованої установки типу флотатор-фільтр.

Флотація в установці заводського виконання

Флотація може бути реалізована в радіальних та прямокутних установках заводського виконання.