Смесительные устройства

9.40 Смесительные устройства должны включать устройства ввода реагентов, обеспечивающие быстрое равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды на сооружения водоподготовки, и смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой.

9.41 Смесительные устройства должны обеспечивать последовательный с необходимым разрывом времени ввод реагентов согласно 9.17 - 9.19 и Приложению 4 с учетом длительности пребывания воды в трубопроводах или каналах между устройствами ввода реагентов.

9.42 Устройства ввода реагентов следует выполнять в виде перфорированных трубчатых распределителей или вставок в трубопровод, создающих местные сопротивления. Распределители реагентов должны быть доступны для прочистки и промывки без прекращения процесса обработки воды. Потерю напора в трубопроводе при установке трубчатого распределителя надлежит принимать 0,1 - 0,2 м, при установке вставки - 0,2 - 0,3 м.

9.43 Смешение реагентов с водой надлежит предусматривать в смесителях гидравлического типа (вихревых, перегородчатых). При обосновании допускается применение смесителей механического типа (мешалок).

9.44 Число смесителей (секций) надлежит принимать не менее двух с возможностью отключения их в периоды интенсивного хлопьеобразования.

Резервные смесители (секции) принимать не следует, но необходимо предусматривать обводной трубопровод в обход смесителей с размещением в нем резервных устройств ввода реагентов согласно 9.42.

9.45 Вихревые смесители надлежит применять при поступлении на станцию воды с крупнодисперсными взвешенными веществами и при использовании реагентов в виде суспензий или частично осветленных растворов.

9.46 Перегородчатые смесители надлежит принимать в виде каналов с перегородками, обеспечивающими горизонтальное или вертикальное движение воды с поворотами на 180°. Число поворотов следует принимать равным 9 - 10.

9.47 Потерю напора h на одном повороте перегородчатого смесителя следует определять по формуле:

h = ξ υ²/2g,                                            (9.3)

где ξ - коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый равным 2,9;

υ - скорость движения воды в смесителе, принимаемая уменьшающейся от 0,7 до 0,5 м/с;

g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с².

9.48 Смесители должны оборудоваться переливными и спускными трубами. Следует предусматривать возможность уменьшения числа перегородок для сокращения времени пребывания воды в смесителях в периоды интенсивного хлопьеобразования.

9.49 Скорость движения воды в трубопроводах или каналах от смесителей к камерам хлопьеобразования и осветлителям со взвешенным осадком следует принимать уменьшающейся от 1 до 0,6 м/с. При этом время пребывания воды в них должно быть не более 1,5 мин.

9.50 Воздухоотделители следует предусматривать при применении отстойников с камерами хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка, осветлителей со взвешенным осадком, контактных осветлителей и контактных префильтров.

9.51 Площадь воздухоотделителя надлежит принимать из расчета скорости движения нисходящего потока воды не более 0,05 м/с и времени пребывания воды в нем не менее 1 мин.

Воздухоотделители допускается предусматривать общими на все виды сооружения или для каждого сооружения отдельно.

В тех случаях, когда конструкция смесителей сможет обеспечить выделение из воды пузырьков воздуха и на пути движения воды от смесителей к сооружениям обогащение воды воздухом исключается, воздухоотделители предусматривать не следует.

 

 

Камеры хлопьеобразования

 

9.52 В отстойниках надлежит предусматривать встроенные камеры хлопьеобразования гидравлического типа. При обосновании допускается применение камер хлопьеобразования механического типа.

9.53 В горизонтальных отстойниках гидравлические камеры хлопьеобразования следует предусматривать перегородчатые, вихревые или со слоем взвешенного осадка.

9.54 Перегородчатые камеры хлопьеобразования следует принимать с горизонтальным или вертикальным движением воды. Скорость движения воды в коридорах следует принимать 0,2 - 0,3 м/с в начале камеры и 0,05 - 0,1 м/с в конце камеры за счет увеличения ширины коридора.

Потерю напора в камере следует определять согласно 9.47.

9.55 Вихревые камеры хлопьеобразования следует проектировать с вертикальными или наклонными стенками (угол между стенками следует принимать в зависимости от высоты камеры в пределах 50-70°). Время пребывания воды в камере следует принимать равным 6-12 мин (нижний предел - для мутных вод, верхний предел - для цветных вод).

Скорость входа воды в камеры следует принимать 0,7 - 1,2 м/с, скорость восходящего потока на выходе из камеры 4-5 мм/с.

Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при скорости движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод.

Потерю напора в камере следует определять согласно 9.47.

9.56 Камеры хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка с вертикальными перегородками надлежит применять для вод средней мутности и мутных вод. Восходящую скорость движения воды следует принимать 0,65 - 1,6 мм/с при осветлении вод средней мутности и 0,8 - 2,2 мм/с при осветлении мутных вод.

9.57 Распределение воды по площади камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком следует предусматривать с помощью напорных перфорированных труб с отверстиями, направленными вниз под углом 45°. Расстояние между перфорированными трубами следует принимать 2 м, от стенки камеры - 1 м.

Потери напора в перфорированных распределительных трубах надлежит определять согласно 9.86.

Скорость движения воды в начале распределительных труб следует принимать 0,5 - 0,6 м/с, площадь отверстий 30 - 40% площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий - не менее 25 мм.

9.58 Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники надлежит предусматривать при скорости движения воды не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. На входе воды в отстойник следует устанавливать подвесную перегородку, погруженную на 1/4 высоты отстойника. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой должна быть не более 0,03 м/с.

9.59 В вертикальных отстойниках следует предусматривать гидравлическую камеру хлопьеобразования водоворотного типа, располагаемую в центре отстойника. Воду надлежит подавать в камеру хлопьеобразования через сопла, направленные по касательной. В нижней части камеры должны предусматриваться решетки с ячейками размером 0,5 х 0,5 м, высотой 0,8 м.

Потерю напора в сопле следует определять по формуле (9.3) 9.47, принимая скорость движения воды при выходе из сопла 2-3 м/с и коэффициент гидравлического сопротивления ξ = 1,18.

Сопло надлежит располагать на расстоянии 0,2d_к от стенки камеры (d_к - диаметр камеры хлопьеобразования) на глубине 0,5 м от поверхности воды.

9.60 Площадь камеры хлопьеобразования водоворотного типа следует определять из расчета времени пребывания воды в ней в течение 15-20 мин и высоты камеры, принимаемой 3,5 - 4 м.

9.61 Над камерами хлопьеобразования необходимо предусматривать павильоны шириной не более 6 м.

9.62 При количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную (9.63, 9.68).

9.63 Площадь зоны осаждения FB.о, м² вертикального отстойника без установки в нем тонкослойных блоков следует определять по формуле (9.4) для двух периодов:

F_B.О = β_oбq/3,6 υ_pN_p,                                                (9.4)

где q - расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водопотребления, м³/ч;

υ_p - расчетная скорость восходящего потока, мм/с, принимается при отсутствии данных технологических изысканий не более указанных в Таблице 9.4 величин скоростей выпадения взвеси с учетом 9.56;

N_p - количество рабочих отстойников;

β_oб - коэффициент, учитывающий объемное использование отстойника, величина которого принимается 1,3 - 1,5 (нижний предел - при отношении диаметра к высоте отстойника - 1, верхний - при отношении диаметра к высоте - 1,5).

9.64 При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь зоны осаждения определяется исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площади зеркала воды, занятой тонкослойными блоками: для маломутных и цветных вод, обработанных коагулянтом 3 - 3,5 м³/(ч·м²), для средней мутности 3,6 - 4,5 м³/(ч·м²), для мутных вод 4,6 - 5,5 м³/(ч·м²).

9.65 Зона накопления и уплотнения осадка вертикальных отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками. Угол между наклонными стенками следует принимать 70 - 80°.

Сброс осадка следует предусматривать без выключения отстойника. Период работы, Тр, ч, между сбросами осадка следует определять по формуле:

Тр = W_ос.ч N_рδ/q (С_в – М_осв),                                      (9.5)

где W_ос.ч - объем зоны накопления и уплотнения осадка, м³;

δ - средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы в осадке, г/м³ в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами принимаемая по данным Таблицы 9.5;

 

Таблица 9.5

 

М_осв - мутность воды, выходящей из отстойника, г/м³, принимаемая от 8 до 15 г/м³;

С_в- концентрация взвешенных веществ в воде, г/м³, поступающих в отстойник, определяемая по формуле:

С_в = М + К_кД_к + 0,25Ц + В_н                                                     (9.6)

где М - количество взвешенных веществ в исходной воде, г/м³ (принимается равным мутности воды);

К_к - коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия - 0,5, для нефелинового коагулянта -1,2, для хлорного железа - 0,7;

Ц - цветность исходной воды, град;

В_н - количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, г/м³, которое определяется по формуле:

В_Н = Д_и/К_и - Д_и,                                                  (9.7)

где, К_и - долевое содержание CaО в извести;

Д_и - доза извести по CaО, г/м³.

Период работы отстойника между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч.

9.66 Сбор осветленной воды в вертикальных отстойниках следует предусматривать периферийными и радиальными желобами с отверстиями или с треугольными вырезами.

9.67 Горизонтальные отстойники надлежит проектировать с рассредоточенным по площади сбором воды. Расчет отстойников следует производить для двух периодов согласно 9.63.

F_г.о = α_обq/3,6% u₀,                                              (9.8)

При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь отстойника следует определять согласно 9.64. Блоки следует предусматривать на всей длине отстойника.

9.68 Длину отстойников L, м, следует определять по формуле:

L = H_cp υ_cp/u₀,                                     (9.9)

где Н_ср - средняя высота зоны осаждения, м, принимаемая равной 3-3,5 м в зависимости от высотной схемы станции;

υ_ср - расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной 6-8, 7-10 и 9-12 мм/с соответственно для вод маломутных, средней мутности и мутных.

Отстойник должен быть разделен продольными перегородками на самостоятельно действующие секции шириной не более 6 м.

При количестве секций менее шести следует предусматривать одну резервную.

9.69 Горизонтальные отстойники следует проектировать с механическим или гидравлическим удалением осадка (без выключения подачи воды в отстойник) или предусматривать в них гидравлическую систему смыва осадка с периодическим отключением подачи воды в отстойник в случае осветления мутных вод с образованием малоподвижных осадков. Для обмыва стен и днища отстойников следует предусматривать трубопровод с вентилями для присоединения шлангов.

9.70 Для отстойников с механизированным удалением осадка скребковыми механизмами объем зоны накопления и уплотнения осадка надлежит определять в зависимости от размеров скребков, сгребающих осадок в приямок.

При гидравлическом удалении или напорном смыве осадка объем зоны накопления и уплотнения осадка определяется из формулы (9.5) при продолжительности работы отстойника между чистками не менее 12 ч.

Среднюю концентрацию уплотненного осадка следует определять по Таблице 9.5.

9.71 Для гидравлического удаления осадка следует предусматривать сборную систему из перфорированных труб, обеспечивающую удаление его в течение 20-30 мин.