טיהור מים במתקני טיפול במים. מתקני טיפול במים: תכונות, סוגים, תוכניות עבודה. מתקני טיפול לבית פרטי

השיטות העיקריות לשיפור איכות המים הטבעיים והרכב המבנים תלויות באיכות המים במקור, במטרת אספקת המים. השיטות העיקריות לטיהור מים כוללות:

1. הבהרה, אשר מושגת על ידי שיקוע מים בבור או מבהירים לשקיעה של חלקיקים מרחפים במים, וסינון מים דרך חומר מסנן;

2. חיטוי(חיטוי) להשמדת חיידקים פתוגניים;

3. הִתרַכְּכוּת- הפחתת מלחי סידן ומגנזיום במים;

4. טיפול מיוחד במים- התפלה (התפלה), סילוק ברזל, ייצוב - משמשים בעיקר למטרות ייצור.

תכנית המתקנים להכנת מי שתייה באמצעות בור ומסנן מוצגת באיור. 1.8.

טיהור מים טבעיים לצורכי שתייה מורכב מהפעילויות הבאות: קרישה, בירור, סינון, חיטוי באמצעות הכלרה.

קרישהמשמש להאצת תהליך השקיעה של מוצקים מרחפים. לשם כך מוסיפים למים ריאגנטים כימיים, מה שנקרא קרישה, המגיבים עם המלחים שבמים, ותורמים למשקעים של חלקיקים מרחפים וקולואידים. תמיסת הקרישה מוכנה ומינתן במתקנים הנקראים מתקני ריאגנטים. קרישה היא תהליך מורכב מאוד. ביסודו של דבר, חומרי הקרישה מגבשים מוצקים מרחפים על ידי הדבקתם יחד. מלחי אלומיניום או ברזל מוכנסים למים כחומר קרישה. לעתים קרובות יותר נעשה שימוש בסולפט אלומיניום Al2(SO4)3, ברזל גופרתי FeSO4, כלוריד ברזל FeCl3. מספרם תלוי ב-pH של המים (התגובה הפעילה של ה-pH של המים נקבעת לפי ריכוז יוני המימן: pH = 7 המדיום נייטרלי, pH> 7 חומצי, pH<7-щелочная). Доза коагулянта зависит от мутности и цветности воды и определяется согласно СНиП РК 04.01.02.–2001 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Для коагулирования используют мокрый способ дозирования реагентов. Коагулянт вводят в воду уже растворенный. Для этого имеется растворный бак, два расходных бака, где готовится раствор определенной концентрации путем добавления воды. Готовый раствор коагулянта подается в дозировочный бачок, имеющий поплавковый клапан, поддерживающий постоянный уровень воды. Затем из него раствор подается в смесители.

אורז. 1.8. ערכות של תחנות לטיפול במים: עם תא צפצופים, מיכלי שיקוע ומסננים (A); עם מטהר בוצה מרחפת ומסננים (B)

1 - משאבת הרמה ראשונה; 2 - חנות ריאגנטים; 3 - מיקסר; 4 - תא צפצופים; 5 - שקע; 6 - מסנן; 7 - צינור לכניסת כלור; 8 - מיכל מים מטוהרים; 9 - משאבת הרמה שנייה; 10 - מבהיר עם משקעים תלויים

כדי להאיץ את תהליך הקרישה, מוכנסים פלוקולנטים: פוליאקרילאמיד, חומצה סיליקית. העיצובים הבאים של מערבלים הם הנפוצים ביותר: מחיצה, מחורר ומערבולת. תהליך הערבוב צריך להתבצע לפני היווצרות הפתיתים, כך שהשהות של המים במיקסר היא לא יותר מ-2 דקות. מערבל מחיצה - מגש עם מחיצות בזווית של 45 מעלות. המים משנים את כיוונם מספר פעמים, יוצרים מערבולות אינטנסיביות ומעודדים ערבוב של חומר הקרישה. מערבלים מחוררים - ישנם חורים במחיצות הרוחביות, מים, העוברים דרכם, יוצרים גם מערבולות, התורמים לערבוב של חומר הקרישה. מערבלי וורטקס הם מערבלים אנכיים שבהם מתרחש ערבוב עקב המערבולת של הזרימה האנכית.

מהמיקסר, מים נכנסים לתא הצפצופים (תא התגובה). כאן זה 10 - 40 דקות כדי להשיג פתיתים גדולים. מהירות התנועה בתא היא כזו שלא נופלים פתיתים והרס שלהם מתרחש.

ישנם תאי flocculation: מערבולת, cloisonné, להב, מערבולת, תלוי בשיטת הערבוב. מחיצה - מיכל בטון מזוין מחולק על ידי מחיצות (אורכיות) למסדרונות. מים עוברים דרכם במהירות של 0.2 - 0.3 מ' לשנייה. מספר המסדרונות תלוי בעכירות המים. להבים - עם סידור אנכי או אופקי של פיר המערבל. וורטקס - מאגר בצורת הידרוציקלון (חרוטי, מתרחב כלפי מעלה). מים נכנסים מלמטה ונעים במהירות הולכת ופוחתת מ-0.7 מ"ש ל-4 - 5 מ"מ/שניה, בעוד שכבות המים ההיקפיות נמשכות אל הראשית, נוצרת תנועת מערבולת, התורמת לערבוב טוב ולצפיפות. מתא הצפצופים, מים נכנסים לבור או לבירור לבירור.

הבהרה- זהו תהליך של הפרדת מוצקים מרחפים ממים כאשר הם נעים במהירויות נמוכות דרך מתקנים מיוחדים: מיכלי שיקוע, מבהירים. שקיעה של חלקיקים מתרחשת תחת פעולת כוח הכבידה, tk. המשקל הסגולי של החלקיקים גדול מהמשקל הסגולי של מים. למקורות אספקת מים יש תוכן שונה של חלקיקים מרחפים, כלומר. יש עכירות שונה, לכן, משך הבירור יהיה שונה.

ישנם מיכלי שקיעה אופקיים, אנכיים ורדיאליים.

מיכלי שיקוע אופקיים משמשים כאשר קיבולת המפעל היא יותר מ-30,000 מ"ר ליום, הם מיכל מלבני עם שיפוע הפוך של הקרקעית כדי להסיר את המשקעים שהצטברו על ידי שטיפה לאחור. אספקת המים מתבצעת מהסוף. תנועה אחידה יחסית מושגת על ידי מכשיר של מחיצות מחוררות, זרמים, כיסים טרומיים, מרזבים. הבור יכול להיות דו-מקטע, עם רוחב חתך של לא יותר מ-6 מ' זמן התייצבות - 4 שעות.

מיכלי שיקוע אנכיים - בעלי קיבולת עמדת ניקוי של עד 3000 מ"ר ליום. במרכז הבור יש צינור שבו מסופקים מים. מיכל השקיעה הוא עגול או מרובע בתוכנית עם תחתית חרוטית (a=50-70°). דרך הצינור יורדים מים במיכל השיקוע, ואז עולים במהירות נמוכה לחלק העובד של מיכל השיקוע, שם הם נאספים במגש עגול דרך המטמון. מהירות זרימה מעלה 0.5 – 0.75 מ"מ/שניה, כלומר. זה חייב להיות פחות מקצב השקיעה של חלקיקים מרחפים. במקרה זה, קוטר הבור הוא לא יותר מ-10 מ', היחס בין קוטר הבור לגובה השקיעה הוא 1.5. מספר מיכלי השיקוע הוא לפחות 2. לפעמים האגורה משולבת עם תא flocculation, אשר ממוקם במקום הצינור המרכזי. במקרה זה, מים זורמים מהזרבובית בצורה משיקית במהירות של 2 - 3 מ' לשנייה, מה שיוצר תנאים להצקה. כדי לבלום את התנועה הסיבובית, סורגים מסודרים בחלק התחתון של הבור. זמן שיקוע במיכלי שיקוע אנכיים - שעתיים.

מיכלי שיקוע רדיאליים הם מיכלים עגולים עם תחתית מעט חרוטית, המשמשים באספקת מים תעשייתית, עם תכולה גבוהה של חלקיקים מרחפים בקיבולת של יותר מ-40,000 מ"ר ליום.

מים מסופקים למרכז ולאחר מכן נעים בכיוון רדיאלי אל מגש האיסוף בשולי הבור, ממנו הם מוזגים דרך צינור. הבהרה מתרחשת גם עקב יצירת מהירויות תנועה נמוכות. למיכלי השקיעה עומק רדוד של 3-5 מ' במרכז, 1.5-3 מ' בפריפריה ובקוטר 20-60 מ'. הסרת המשקעים מכנית, בעזרת מגרדים, מבלי להפסיק את פעולת מיכל השיקוע. .

מבהירים.תהליך הבירור בהם אינטנסיבי יותר, כי. מים לאחר קרישה עוברים בשכבת משקעים תלויים, הנשמרת במצב זה על ידי זרם מים (איור 1.9).

חלקיקים של משקעים מרחפים תורמים להתגבשות גדולה יותר של פתיתי הקרישה. פתיתים גדולים יכולים לשמור יותר חלקיקים מרחפים במים לבירור. עיקרון זה הוא הבסיס לפעולה של מבהירי בוצה תלויה. מבהירים עם נפחים שווים עם מיכלי שיקוע יש פרודוקטיביות רבה יותר, דורשים פחות קרישה. כדי להסיר אוויר, שיכול לעורר משקעים מרחפים, מים נשלחים תחילה למפריד האוויר. במנקה מסוג מסדרון זורמים מים מטוהרים דרך צינור מלמטה ומופצים על ידי צינורות מחוררים בתאים הצדדיים (המסדרונות) בחלק התחתון.

מהירות הזרימה כלפי מעלה בחלק העובד חייבת להיות 1-1.2 מ"מ/שנייה כדי שפתיתי הקרישה יהיו בהשעיה. כאשר עוברים דרך שכבת משקעים תלויים, חלקיקים תלויים נשמרים, גובה המשקעים המרחפים הוא 2 - 2.5 מ' מידת הבירור גבוהה יותר מאשר בבור הבור. מעל חלק העבודה יש אזור מגן שבו אין משקעים תלויים. לאחר מכן המים הבהירים נכנסים למגש האיסוף, ממנו הם מוזנים דרך הצינור אל המסנן. גובה חלק העבודה (אזור ההבהרה) הוא 1.5-2 מ'.

סינון מים.לאחר הבירור מסננים את המים, לשם כך משתמשים במסננים בעלי שכבת חומר מסנן עדין, שבתוכה נשמרים חלקיקי תרחיף עדין במהלך מעבר המים. חומר סינון - חול קוורץ, חצץ, אנתרציט כתוש. המסננים מהירים, מהירים במיוחד, איטיים: מהירים - עובדים עם קרישה; איטי - ללא קרישה; מהירות גבוהה - עם ובלי קרישה.

ישנם מסנני לחץ (סופר-מהירות), ללא לחץ (מהיר ואיטי). במסנני לחץ, מים עוברים בשכבת המסנן בלחץ שנוצר על ידי משאבות. בחוסר לחץ - בלחץ שנוצר מההבדל בסימני המים במסנן וביציאתו.

אורז. 1.9. מטהר בוצה תלוי בשורה

1 - תא עבודה; 2 - מעבה משקעים; 3 - חלונות מכוסים מצחיות; 4 - צינורות לאספקת מים מובהרים; 5 - צינורות לשחרור משקעים; 6 - צינורות לסחיטת מים ממעבה הבוצה; 7 - שסתום; 8 - מרזבים; 9 - מגש איסוף

במסננים מהירים פתוחים (ללא לחץ), מים מסופקים מהקצה לכיס ועוברים מלמעלה למטה דרך שכבת המסנן ושכבת החצץ התומכת, ואז דרך התחתית המחוררת הם נכנסים לניקוז, משם דרך צינור לתוך מיכל המים הנקיים. המסנן נשטף באמצעות זרם הפוך דרך צינור ההזרמה מלמטה למעלה, המים נאספים במרזבי השטיפה, ואז זורמים לביוב. עובי עומס המסנן תלוי בגודל החול ויש להניח שהוא 0.7 - 2 מ' קצב הסינון המשוער הוא 5.5-10 מ' לשעה. זמן כביסה - 5-8 דקות. מטרת הניקוז היא סילוק אחיד של מים מסוננים. כעת משתמשים במסננים דו-שכבתיים, תחילה (מלמעלה למטה) נטען אנתרציט כתוש (400 - 500 מ"מ), ולאחר מכן חול (600 - 700 מ"מ), התומך בשכבת החצץ (650 מ"מ). השכבה האחרונה משמשת למניעת שטיפה מתוך מדיית המסנן.

בנוסף למסנן חד-זרימה (שכבר הוזכר), משתמשים בשתי-זרימות, בהן המים מסופקים בשני זרמים: מלמעלה ומלמטה מוציאים את המים המסוננים דרך צינור אחד. מהירות סינון - 12 מ' לשעה. הביצועים של מסנן זרם כפול הוא פי 2 מזה של זרם יחיד.

חיטוי מים.בעת שקיעה וסינון, רוב החיידקים נשמרים עד 95%. שאר החיידקים מושמדים כתוצאה מחיטוי.

חיטוי מים מושג בדרכים הבאות:

1. הכלור מתבצע עם כלור נוזלי ואקונומיקה. השפעת הכלור מושגת בעוצמת ערבוב של כלור עם מים בצינור או במיכל מיוחד למשך 30 דקות. לליטר מים מסוננים מוסיפים 2-3 מ"ג כלור, ו-6 מ"ג כלור מוסיפים לליטר מים לא מסוננים. מים המסופקים לצרכן חייבים להכיל 0.3 - 0.5 מ"ג כלור לליטר, מה שנקרא שיורי כלור. בדרך כלל משתמשים בהכלרה כפולה: לפני ואחרי סינון.

כלור מינון בכלורנטורים מיוחדים, שהם לחץ ואקום. לכלור בלחץ יש חיסרון: כלור נוזלי נמצא בלחץ מעל אטמוספרי, ולכן תיתכן דליפות גז, שהוא רעיל; ואקום - אין לך את החיסרון הזה. הכלור מועבר בצורה נוזלית בגלילים, מהם יוצקים כלור לאמצעי, שם הוא עובר למצב גזי. הגז נכנס אל הכלורנטור, שם הוא מתמוסס במי ברז ויוצרים מי כלור, המוכנסים לאחר מכן לצינור המוביל מים המיועדים להכלרה. עם עלייה במינון הכלור, נשאר ריח לא נעים במים, מים כאלה חייבים להיות דה-כלור.

2. אוזונציה היא חיטוי מים באוזון (חמצון של חיידקים עם חמצן אטומי המתקבל על ידי פיצול אוזון). האוזון מבטל צבע, ריחות וטעמים של מים. לחיטוי 1 ליטר מקורות תת קרקעיים יש צורך ב-0.75 - 1 מ"ג אוזון, 1 ליטר מים מסוננים ממקורות עיליים - 1-3 מ"ג אוזון.

3. קרינה אולטרה סגולה מופקת באמצעות קרניים אולטרה סגולות. שיטה זו משמשת לחיטוי מקורות תת קרקעיים בעלי קצב זרימה נמוך ומים מסוננים ממקורות עיליים. מנורות כספית-קוורץ בלחץ גבוה ונמוך משמשות כמקורות קרינה. ישנן יחידות לחץ המותקנות בצינורות לחץ, ללא לחץ - על צינורות אופקיים ובתעלות מיוחדות. השפעת החיטוי תלויה במשך ובעוצמת הקרינה. שיטה זו אינה מתאימה למים עכורים במיוחד.

רשת מים

רשתות אספקת המים מחולקות לרשתות ראשיות ורשתות הפצה. תא המטען - הובלת מסות המים המעבר לאובייקטי הצריכה, הפצה - אספקת מים מהרשת לבניינים בודדים.

בעת מעקב אחר רשתות אספקת מים, יש לקחת בחשבון את פריסת מתקן אספקת המים, מיקום הצרכנים והשטח.

אורז. 1.10. ערכות של רשתות אספקת מים

a - מסועף (מבוי סתום); b - טבעת

על פי המתווה בתוכנית, רשתות אספקת מים נבדלות: מבוי סתום וטבעת.

רשתות ללא מוצא משמשות לאותם מתקני אספקת מים המאפשרים הפסקה באספקת המים (איור 1.10, א). רשתות טבעת אמינות יותר בפעולה, מכיוון במקרה של תאונה באחד הקווים, יסופקו לצרכנים מים דרך קו אחר (איור 1.10, ב). רשתות אספקת מים לכיבוי חייבות להיות טבעת.

עבור אספקת מים חיצונית, צינורות ברזל יצוק, פלדה, בטון מזוין, אסבסט צמנט, פוליאתילן משמשים.

צינורות ברזל יצוקעם ציפוי נגד קורוזיה הם עמידים בשימוש נרחב. החיסרון הוא עמידות ירודה לעומסים דינמיים. צינורות מברזל יצוק הם צינורות שקעים, בקוטר של 50 - 1200 מ"מ ובאורך של 2 - 7 מ'. צינורות אספלטים מבפנים ומבחוץ למניעת קורוזיה. החיבורים נאטמים עם גדיל מזופת באמצעות אטם, לאחר מכן חותמים את החיבור באסבסט צמנט עם אטימה באמצעות פטיש ורדיפה.

צינורות פלדהעם קוטר של 200 - 1400 מ"מ משמשים בהנחת תעלות מים ורשתות הפצה בלחץ של יותר מ-10 אטמוספירות. צינורות פלדה מחוברים באמצעות ריתוך. צינורות מים וגז - על חיבורי הברגה. בחוץ, צינורות פלדה מכוסים בנייר מסטיק ביטומני או קראפט ב-1 - 3 שכבות. על פי שיטת ייצור הצינורות, הם מבחינים: צינורות מרותכים לאורך בקוטר של 400 - 1400 מ"מ, אורך של 5 - 6 מ'; ללא תפרים (מגולגל חם) בקוטר של 200 - 800 מ"מ.

צינורות אסבסט צמנטהם מיוצרים בקוטר של 50 - 500 מ"מ, אורך של 3 - 4 מ' היתרון הוא דיאלקטריות (הם אינם חשופים לזרמים חשמליים תועים). חסרון: חשוף ללחץ מכני הקשור לעומסים דינמיים. לכן יש לנקוט משנה זהירות בעת ההובלה. חיבור - צימוד עם טבעות גומי.

צינורות בטון מזוין בקוטר של 500 - 1600 מ"מ משמשים כצינורות, החיבור הוא סיכה.

צינורות פוליאתילן עמידים בפני קורוזיה, חזקים, עמידים, בעלי התנגדות הידראולית פחותה. החיסרון הוא מקדם התפשטות ליניארי גדול. בעת בחירת חומר צינור, יש לקחת בחשבון את תנאי התכנון ונתוני האקלים. לפעולה רגילה, שסתומים מותקנים ברשתות אספקת מים: שסתומי כיבוי ובקרה (שסתומי שער, שסתומים), קיפול מים (עמודים, ברזים, ברזים), שסתומי בטיחות (שסתומי סימון, פתחי אוורור). בורות ביוב מסודרים באתרי ההתקנה של אביזרי ואביזרים. בארות מים ברשתות עשויות מבטון טרומי.

חישוב רשת אספקת המים מורכב מהקמת קוטר הצינורות, המספיק כדי לדלג על העלויות המשוערות, וקביעת אובדן הלחץ בהם. עומק הנחת צינורות מים תלוי בעומק ההקפאה של האדמה, החומר של הצינורות. עומק הנחת הצינורות (לתחתית הצינור) צריך להיות 0.5 מ' מתחת לעומק המשוער של הקפאת אדמה באזור אקלימי נתון.

תחנות לטיפול במים בלוק מודולרי VOS נועדו לקבל ולטהר מים ארטזיים לפי תקני SanPiN 2.1.41074-01 "מי שתייה". קיבולת התחנות נעה בין 50 ל-800 מ"ר ליום. ערכת המשלוח כוללת עמדת שאיבה לאספקת מים לצרכן. אספקת מיכלי מים נקיים EGS מתבצעת על פי בקשה נפרדת.

תיאור טכני של מתקני טיפול במים WTP עם קיבולת של 50 עד 800 מ"ר ליום:


	הורד PDF (137 KB)

עיצוב תחנות לטיפול במים בלוק מודולרי VOS

תחנות לטיפול במים WTP הן בניינים חד-קומתיים מודולריים בלוק מתכת עם גג גמלון. מסגרת בלוקי התחנה עשויה מצינורות פלדה מרובעים 100x100x4 ותעלות מס' 10. הגג הוא גמלון, מבוצע על קורות מתעלות מס' 10. המבנים התוחמים של מבנים הם הקירות והגג של מבנה מורכב:

הבטנה הפנימית של הקירות והתקרה עשויה מפרופיל מתכת בציפוי פולימרי לבן על גבי מסגרות מפינה שווה זווית.
הקירות והגג מבודדים בחומר בלתי דליק - לוחות צמר מינרלי של המותג Termostena.
עיטור הקיר החיצוני מתבצע עם לוחות סנדוויץ' בעובי 50-150 מ"מ. חיפוי גג - לוחות סנדוויץ' עד עובי 150 מ"מ.

הרצפות עשויות יריעות אלומיניום גלי המותג AMg2NR δ=4 מ"מ. כל התחנות מצוידות בתאורה חשמלית, מערכת חימום ואוורור ומערכת אוטומציה של תהליכים.

תחנות VOS מותקנות על לוח יסוד מבטון מזוין (עיצוב הלוח נקבע על פי החישוב) ומרותכות לחלקים המוטבעים.

סביב התחנות מסופק שטח עיוור ברוחב 1 מ'. ניקוז חיצוני של מים מהגג מאורגן באמצעות מרזבי ניקוז וצנרת.

פתרון אדריכלי של תחנת VOS-400

מאפיינים טכנולוגיים של מכוני טיהור מים בלוק מודולרי VOS

הצמדת התחנה לפרויקט מתבצעת רק לאחר שהלקוח מספק את הפרוטוקול לניתוח מי המקור.

אם ישנם אינדיקטורים של מי מקור שאינם מצוינים בטבלה לעיל וחורגים מהסטנדרטים של SanPiN 2.1.41074-01 "מי שתייה", נדרשת התאמה של טכנולוגיית הטיהור והרכב הציוד.

מאפיינים טכניים של תחנות לטיפול במים בלוק מודולרי VOS

שם פרמטר	VOS-50	VOS-100	VOS-200	VOS-400	VOS-800
התפוקה היומית של התחנה היא לא יותר מ, m 3 / יום.	50	100	200	400	800
תפוקה שעתית של התחנה, מ' 3/שעה	2,1	4,2	8,3	17	33,3
מאפייני תחנת השאיבה לאספקת מים לצרכן, קצב זרימה m 3 / שעה (ראש, m)	11,7 (50)	13,7 (51)	27 (58)	50 (50)	140 (30)
מידות כוללות של התחנה, לא יותר מ (אורך x רוחב x גובה), מ	6x6x3	6x6x3	6x6x3	9x6x3	9x9x3
מספר מודולי בלוק, יחידות/מידות, מ'	2 יחידות. 6x3	2 יחידות. 6x3	2 יחידות. 6x3	2 יחידות. 9x3	3 יחידות. 9x3

מאפיינים תפעוליים של מכוני טיהור מים בלוק מודולרי VOS

שם פרמטר	VOS-50	VOS-100	VOS-200	VOS-400	VOS-800
קיבולת מותקנת* של ציוד חשמלי, קילוואט	23,9	27,2	40,3	59,3	78,7
קיבולת מותקנת* של ציוד חשמלי (ללא ציוד חימום), קילוואט	12,4	15,7	28,8	47,8	67,2
צריכת חשמל* לצרכים טכנולוגיים של המפעל, קילוואט	4,6	6,1	10,8	19,1	31
עוצמת שטיפת מסנן, l/m 2 *s	16	16	16	16	16
צריכת מים לשטיפת המסנן, m 3 / שעה	6	14	27	39,2	39,2
נפח המים עבור שטיפת מסנן אחת (6 דקות), מ' 3	0,6	1,4	2,7	3,9	3,9
צריכת נתרן היפוכלוריט, l/חודש	8,6	17,2	34,4	68,8	137,6

* - בהתחשב בתחנת השאיבה לאספקת מים לצרכן.

תיאור שלבי טיפול בשפכים במתקני טיהור מים WTP

מים טבעיים הם מערכת מורכבת המכילה מגוון רחב של זיהומים מינרלים ואורגניים.

איכות המים והתאמת השימוש בהם למטרות שונות מוערכת על ידי מערכת אינדיקטורים. בעת שימוש במים ממקורות תת קרקעיים למטרות אספקת מי שתייה, האינדיקטורים המוסדרים העיקריים הם: תכולת הברזל והמנגן הכולל במים, חמצון פרמנגנט, צבע, עכירות ונוכחות מיקרואורגניזמים פתוגניים.

הבאת המדדים הללו לתקני איכות מי השתייה מתבצעת במפעלי טיפול במים מסוג WTP מסוג בלוק מודולרי.

התכנית הטכנולוגית של מפעל טיהור המים כוללת את המרכיבים העיקריים הבאים:

טנק מקבל;
מסנני הבהרה;
מסנן ספיגה;
מיכל מים נקי;
יחידת חיטוי.

סוג הציוד המשמש תלוי בהרכב מי התהום המסופקים למתקן טיהור המים ממקור אספקת המים.

מי התהום הראשוניים מהבארות מסופקים למיכל צריכת המים (WRP) הנמצא בתוך התחנה. ההגשה ל-RPV מתבצעת באמצעות פיה חופשית. כתוצאה ממגע של מים עם חמצן אטמוספרי, מתרחש חמצון ומתרחש שחרור של תרכובות ברזל ומנגן מהמים בצורה של זיהומים בלתי מסיסים.

מהמאגר נשאבים מים לטיפול.

כדי להסיר זיהומים לא מומסים מהמים המטופלים, נעשה שימוש במסנן של מותג FE(T) עם העמסה על בסיס הידרואנתרציט. לחומר זה יכולת אחיזת לכלוך גבוהה ובמקביל, צפיפות נמוכה בהשוואה לחומרי סינון אחרים. בשל הצפיפות הנמוכה שלו, חומר מסנן זה דורש פחות מים לשטיפה.

כדי להסיר חומרים אורגניים ממים מטופלים ולשפר את התכונות האורגנולפטיות של מים (טעם, ריח, צבע), נעשה שימוש במסנן של מותג CA(T). פחם פעיל בקוקוס משמש כעומס סינון במסננים מסדרת CA. פחם פעיל עשוי מקליפות קוקוס, בעל יכולת ספיגה גבוהה וחוזק מכני גבוה.

אספקת המים לשטיפת המסננים מסופקת על ידי משאבות לאספקת מים לצרכן בשעות של צריכת מים מינימלית. מים לאחר שטיפת המסננים מוזרמים לביוב באתר. לאחר מסנני הספיגה, כדי למנוע את הסרת חומר המסנן, מותקנים מסנני מחסום עדינים.

מים מטוהרים נכנסים למיכלי המים הנקיים (CWR). קיבולת RFV מספקת אחסון עבור:

ויסות נפח המים;
עתודת אש חירום;
מתחמי בתי מלון ותיירות;
נפח מים לשטיפת מסננים.

מים מטוהרים מסופקים לחיטוי ובהמשך לצרכן על ידי משאבות להתקנה יבשה.

חיטוי מים הוא תהליך של השמדת מיקרואורגניזמים הנמצאים שם. עד 98% מהחיידקים נשמרים בתהליך טיהור המים. אבל בין החיידקים הנותרים, כמו גם בקרב וירוסים, ייתכנו חיידקים פתוגניים (גורמי מחלות), שלצורך השמדתם נדרש טיפול מיוחד במים.

תהליך החיטוי של מים מטוהרים מתבצע לפני אספקת המים לרשת במתקן אולטרה סגול המצויד בחיישן לקרינה אולטרה סגולה והספק שלה.

עבור חיטוי תקופתי של מיכל המים הנקיים ורשתות אספקת המים, תמיסת נתרן היפוכלוריט ניתנת למים.

המתקן להכנה ומינון של תמיסת חיטוי כוללת מיכל אספקה ומשאבת מינון. המינון של תמיסת הריאגנט מסופק בצינור צריכת המים מה-RCHV ובצינור לאספקת מים ל-RCHV.

כתוצאה מיישום התכנית הטכנולוגית המוצעת לטיפול במי תהום מקור, איכות מי השתייה המטופלים תעמוד בדרישות SanPiN 2.1.4.1074-01 "מי שתייה".

האקולוגיה המודרנית, למרבה הצער, משאירה הרבה לרצוי - כל זיהום ממקור ביולוגי, כימי, מכני, אורגני חודר במוקדם או במאוחר לתוך האדמה, גופי המים. עתודות המים הנקיים "הבריאים" הולכות וקטנות מדי שנה, בהן שימוש מתמיד בכימיקלים ביתיים ופיתוח פעיל של תעשיות משחק תפקיד מסוים. שפכים מכילים כמות עצומה של זיהומים רעילים, שהסרתם חייבת להיות מורכבת, רב-שכבתית.

שיטות שונות משמשות לטיפול במים - בחירת האופטימלית מתבצעת תוך התחשבות בסוג הזיהום, התוצאות הרצויות וההזדמנויות הזמינות.

האפשרות הקלה ביותר היא. הוא נועד להסיר רכיבים בלתי מסיסים המזהמים מים - אלה שומנים, תכלילים מוצקים. ראשית, הקולחים עוברים דרך הסורגים, אחר כך הנפות ונכנסים למיכלי השקיעה. רכיבים קטנים מושקעים על ידי מלכודות חול, מוצרי שמן - על ידי מלכודות בנזין ושמן, מלכודות שומן.

שיטת ניקוי מתקדמת יותר היא ממברנה. זה מבטיח את ההסרה המדויקת ביותר של מזהמים. כרוך בשימוש באורגניזמים מתאימים המחמצנים תכלילים אורגניים. השיטה מבוססת על טיהור טבעי של מאגרים ונהרות בשל אוכלוסייתם עם מיקרופלורה מועילה, המסלקת זרחן, חנקן ועוד זיהומים. שיטת הניקוי הביולוגי יכולה להיות אנאירובית ואירובית. עבור אירובי, יש צורך בחיידקים, שפעילותם החיונית בלתי אפשרית ללא חמצן - מותקנים ביולוגים, מיכלי אוויר מלאים בבוצה פעילה. מידת הטיהור, היעילות גבוהה יותר מאשר עבור ביופילטר לטיפול בשפכים. טיפול אנאירובי אינו מצריך גישה לחמצן.

זה כרוך בשימוש באלקטרוליזה, קרישה, כמו גם משקעים של זרחן עם מלחי מתכת. החיטוי מתבצע על ידי קרינה אולטרה סגולה, טיפול בכלור, אוזון. חיטוי UV הוא שיטה בטוחה ויעילה הרבה יותר מהכלרה מכיוון שהיא אינה מייצרת חומרים רעילים. קרינת UV מזיקה לכל האורגניזמים, ולכן היא הורסת את כל הפתוגנים המסוכנים. הכלור מבוסס על יכולתו של הכלור הפעיל לפעול על מיקרואורגניזמים ולהרוס אותם. חיסרון משמעותי של השיטה הוא היווצרות רעלים המכילים כלור, חומרים מסרטנים.

אוזון כרוך בחיטוי מי שפכים באוזון. אוזון הוא גז בעל מבנה מולקולרי טריאטומי, חומר מחמצן חזק שהורג חיידקים. הטכניקה יקרה, היא משמשת עם שחרור של קטונים, אלדהידים.

סילוק תרמי מתאים באופן מיטבי לטיפול בשפכים תהליכיים אם שיטות אחרות אינן יעילות. במתקני טיהור חדישים, מי שפכים עוברים טיפול רב מרכיבי שלב אחר שלב.

מכוני טיהור שפכים: דרישות למערכות טיפול, סוגי מתקני טיפול

תמיד מומלץ טיפול מכני ראשוני ולאחריו טיפול ביולוגי, טיפול לאחר וחיטוי שפכים.

לניקוי מכני משתמשים במוטות, סורגים, מלכודות חול, אקולייזרים, מיכלי שיקוע, בורות ספיגה, הידרוציקלונים, צנטריפוגות, מפעלי ציפה, מסירי גז.
Ilosos - מכשיר מיוחד לטיהור מים עם בוצה פעילה. מרכיבים נוספים של מערכת הביו-טיפול הם קרישיות ביולוגיות, משאבות בוצה, מיכלי אוורור, מסננים, מבהירים משניים, משטחי סינון, שדות סינון, בריכות ביולוגיות.
כחלק מהטיפול לאחר, נעשה שימוש בניטרול וסינון של שפכים.
חיטוי, חיטוי מתבצעים על ידי כלור, אלקטרוליזה.

מה הכוונה בשפכים?

מי שפכים הם מסות מים מזוהמות מפסולת תעשייתית, שלצורך פינוי משטחי התנחלויות, מפעלי תעשייה, נעשה שימוש במערכות ביוב מתאימות. קולחים כוללים גם מים שנוצרו כתוצאה ממשקעים. תכלילים אורגניים מתחילים להירקב בצורה מאסיבית, מה שגורם להידרדרות במצבם של מקווי המים, האוויר, ומוביל להתפשטות מסיבית של צמחיית חיידקים. מסיבה זו, משימות חשובות של טיפול במים הן ארגון הניקוז, טיפול בשפכים ומניעת פגיעה אקטיבית בסביבה ובבריאות האדם.

דרגת טיהור

יש לחשב את רמת זיהום השפכים תוך התחשבות בריכוז הזיהומים, המבוטא כמסה ליחידת נפח (g/m3 או mg/l). ביוב ביתי הוא נוסחה אחידה מבחינת הרכב, ריכוז המזהמים תלוי בנפח מסות המים הנצרכות וכן בתקני צריכה.

דרגות וסוגי זיהום של שפכים ביתיים:

נוצרים בהם השעיות בלתי מסיסות, גדולות, חלקיק אחד לא יכול להיות יותר מ-0.1 מ"מ בקוטר;
השעיות, תחליבים, קצפים, שגודל החלקיקים שלהם יכול להיות מ-0.1 מיקרומטר עד 0.1 מ"מ;
קולואידים - גדלי חלקיקים בטווח של 1 ננומטר-0.1 מיקרומטר;
מסיס עם חלקיקים מפוזרים מולקולרית, שגודלם אינו עולה על 1 ננומטר.

מזהמים מחולקים גם לאורגניים, מינרלים, ביולוגיים. מינרלים הם סיגים, חימר, חול, מלחים, אלקליות, חומצות וכו'. חומרים אורגניים הם צמחים או בעלי חיים, כלומר שרידי צמחים, ירקות, פירות, שמנים צמחיים, נייר, צואה, חלקיקי רקמה, גלוטן. זיהומים ביולוגיים - מיקרואורגניזמים, פטריות, חיידקים, אצות.

שיעורים משוערים של מזהמים בשפכים ביתיים:

מינרל - 42%;
אורגני - 58%;
השעיה - 20%;
זיהומים קולואידים - 10%;
חומרים מומסים - 50%.

הרכב הקולחים התעשייתיים, רמת הזיהום שלהם הם מדדים המשתנים בהתאם לאופי ייצור מסוים, תנאי השימוש בשפכים בתהליך הטכנולוגי.

הנגר האטמוספרי מושפע מהאקלים, מהקלה של השטח, מאופי המבנים, סוג פני הכביש.

עקרון הפעולה של מערכות ניקוי, הכללים להתקנה ותחזוקה שלהם. דרישות למערכות ניקוי

מתקני טיפול במים חייבים לספק את מדדי המגיפה והקרינה שצוינו, בעלי הרכב כימי מאוזן. המים לאחר הכניסה למתקני הטיפול במים עוברים טיהור ביולוגי, מכני מורכב. כדי להסיר פסולת, ניקוז מועברים דרך רשת עם מוטות. הניקוי הוא אוטומטי, ומדי שעה בודקים המפעילים את איכות פינוי המזהמים. יש רשתות חדשות לניקוי עצמי, אבל הן יקרות יותר.

לבירור, נעשה שימוש במבהירים, מסננים, מיכלי שיקוע. במיכלי שיקוע, מבהירים, המים נעים לאט מאוד, וכתוצאה מכך מתחילים לנשור חלקיקים מרחפים עם היווצרות משקעים. ממלכודות החול, הנוזל מופנה למיכלי השקיעה הראשוניים - כאן מתיישבים גם זיהומים מינרלים, תרחיפים קלים עולים לפני השטח. משקעים מתקבלים בתחתית, הוא נגרף לתוך בורות על ידי מסבך עם מגרד. חומרים צפים נשלחים למלכודת השומן, משם לבאר ומתגלגלים לאחור.

המוני המים המובהרים נשלחים לטלאים, ואז למיכלי האוורור. על זה, ההסרה המכנית של זיהומים יכולה להיחשב שלמה - תורו של הביולוגי מגיע. המטוסים כוללים 4 מסדרונות, הראשון מסופק עם סחף דרך הצינורות, והמים מקבלים גוון חום, ממשיכים להיות רווי פעיל בחמצן. בבוצה חיים מיקרואורגניזמים, שגם מטהרים את המים. לאחר מכן המים מוזנים לבירור המשני, שם הם מופרדים מהבוצה. סחף עובר בצינורות לבארות, ומשם משאבות שואבות אותו למיכלי אוורור. מים מוזגים לתוך מיכלים מסוג מגע, שם הם היו בעבר כלור, אבל עכשיו במעבר.

מסתבר שבמהלך הטיהור הראשוני פשוט שופכים מים לתוך הכלי, מחדירים ומנקזים. אבל זה בדיוק מה שמאפשר להסיר את רוב הזיהומים האורגניים בעלות כספית מינימלית. לאחר היציאה ממיכלי השיקוע הראשוניים, המים עוברים למתקני טיפול במים אחרים. טיהור משני כרוך בסילוק שאריות אורגניות. זה השלב הביולוגי. הסוגים העיקריים של מערכות הם בוצה מופעלת, טפטוף מסננים ביולוגיים.

עקרון הפעולה של מתחם הטיפול בשפכים (מאפיינים כלליים של מתקני טיפול במים)

באמצעות שלושה קולטים מהעיר, מים מלוכלכים מסופקים לסורגים מכניים ( המרווח האופטימלי הוא 16 מ"מ) עובר דרכם, החלקיקים המזהמים הגדולים ביותר מופקדים על השבכה. הניקוי הוא אוטומטי. זיהומים מינרליים, בעלי מסה משמעותית בהשוואה למים, עוקבים אחר המעליות ההידראוליות, ולאחר מכן המעליות ההידראוליות מתגלגלות חזרה אל משטחי השיגור.

לאחר היציאה ממלכודות החול, מים נכנסים למיכל השקיעה הראשוני (יש 4 בסך הכל). חומרים צפים מוזנים למלכודת השומן, ממלכודת השומן כבר לתוך הבאר ומגולגלים לאחור. כל עקרונות הפעולה המתוארים בסעיף זה תקפים עבור מערכות טיפול מסוגים שונים, אך עשויים להיות וריאציות מסוימות, תוך התחשבות במאפיינים של קומפלקס מסוים.

חשוב: סוגי שפכים

כדי לבחור את מערכת הטיפול המתאימה, הקפד לשקול את סוג השפכים. אפשרויות זמינות:

משק בית וצואה או משק בית - הם מוסרים משירותים, חדרי אמבטיה, מטבחים, אמבטיות, קנטינות, בתי חולים.
תעשייתי, ייצור, מעורב ביישום תהליכים טכנולוגיים שונים כגון שטיפת חומרי גלם, מוצרים, ציוד קירור, שאיבה החוצה במהלך הכרייה.
שפכים אטמוספריים, כולל מי גשמים, מים מומסים, אלו שנותרו לאחר השקיית רחובות, נטיעות ירוקות. המזהמים העיקריים הם מינרלים.

בהקשר לגידול בצריכת המים ואי ספיקה של מקורות מי תהום לצורכי אספקת מים, נעשה שימוש במקורות מים עיליים הנלקחים מנחלים וממאגרים.

איכות מי השתייה כפופה לדרישות בהתאם לנורמות התקן הנוכחי. דרישות גבוהות מוטלות גם לאיכות המים המשמשים למטרות טכנולוגיות של מפעלים תעשייתיים, שכן זאתרבהתפקוד הרגיל של יחידות תעשייתיות וציוד בית מלאכה תלוי.

איכות המים במקורות אספקת מים לעתים קרובות אינו עומד בדרישות, ולכן מתעוררת המשימה לשפר אותה. שיפור איכות המים הטבעיים לצרכי הבית והשתיה ולמטרות טכנולוגיות מושג בשיטות שונות של עיבודם (טיהור). על מנת לשפר את איכות מי השתייה וטיהורם, מיוחדמתחמי מתקני טיפול משולב לתוךמפעלי טיהור מים .

מי שפכים דורשים גם ניקוי על מנת לבטל את ההשפעות המזיקות שלהם על הסביבה החיצונית (מאגרים, אדמה, מי תהום, אוויר) ודרכה על אנשים, בעלי חיים, דגים, צמחים.ניקוי ניקוזים הוא אחד האמצעים החשובים ביותר להגנה על הטבע, הנהרות והמאגרים מפני זיהום. הוא מיוצר על מתחמים מיוחדיםמתקנים לטיפול בביוב . מבנים אלו לא רק מטהרים מים מזיהום, אלא גם לוכדים חומרים שימושיים לשימוש בייצור העיקרי (בתעשייה) או לשימוש כחומרי גלם בתעשיות אחרות.

מידת הטיפול הנדרשת בשפכים המוזרמים לגופי מים של הפדרציה הרוסית מוסדרת על ידי הכללים להגנה על מים עיליים מפני זיהום שפכים ועקרונות היסודות של חקיקת המים של הפדרציה הרוסית.

בפרקטיקה של בנייה נבנים מתחמיםמתקני טיפול שני סוגים עיקריים -מי ברז ובִּיב . לכל אחד מסוגי מתקני הטיפול הללו יש זנים משלו, כמו גם מאפיינים ספציפיים הן בהרכב וסידור של מתקנים בודדים, והן בתהליכים הטכנולוגיים המתרחשים בהם.

שיטת הטיפול במים והרכב מתקני הטיפול במים תלויים באיכות מי המקור, בדרישות שאנו מציבים לאיכות מי השתייה ובתכנית הטכנולוגית המאומצת לטיהורם.

תהליכים טכנולוגיים של טיהור מים כוללים את זההבהרה , הַלבָּנָה וחיטוי . במקרה זה, המים עוברים קרישה, שקעים ומסננים, ומטופלים גם בכלור. אם איכות מי המקור תאפשר לנטוש חלק מהתהליכים הטכנולוגיים לעיבודם, יקטן מתחם המתקנים בהתאם.

המחקרתוכניות טכנולוגיות לטיפול במי שתייה מראה כי השיטות העיקריות של בירור ושינוי צבע של מים עלמתקני טיפול במים הם שקיעה וסינון עם טיפול מקדים של מים עם ריאגנטים (קואגולנטים). לשקיעה של מים משתמשים בעיקר במיכלי שיקוע אופקיים (לעתים נדירות אנכיים) או מבהירים עם משקעים תלויים ולסינון - מסננים בעלי עומס מסננים מסוגים שונים או מבהירי מגע.

בפועל של בניית אספקת מים בארצנו, הנפוצה ביותרמתקני טיפול במים , מתוכנן, אבל התוכנית הטכנולוגית, המספקת מיכלי שיקוע אופקיים ומסננים מהירים כמתקני הטיפול העיקריים.

התקבל מאוחדתכנית טכנולוגית לטיפול במי שתייה נקבע מראש כמעט את אותו הרכב של המבנים הראשיים והמבנים העזר. כך, למשל, בכל המתחמיםמפעלי טיהור מים , ללא קשר לביצועים ולסוג שלהם, כולל את המתקנים הבאים:מתקני ריאגנט עם מיקסר , תאי תגובה ( הַפתָתָה ), מיכלי שיקוע אופקיים אוֹמבהירים , מסננים,מאגרים למים נקיים , מעלית תחנת שאיבה II עם תחנת משנה חשמלית, וכן מתקנים שירותים ועזר (תעשייתיים), אדמיניסטרטיביים, טכניים, תרבותיים וקהילתיים.

. , כמו גם צינורות מים, הם מתחמים מורכבים של מבנים הנדסיים המחוברים ביניהם על ידי התהליך הטכנולוגי של טיפול בשפכים. במתקני טיהור מי שפכים עוברים טיפול מכני, כימי וביוכימי (ביולוגי).

בתהליךניקוי מכני מוצקים מרחפים וזיהומים מכניים גסים מופרדים מהשלב הנוזלי של מי שפכים על ידי סינון, שקיעה וסינון. במקרים מסוימים, ניקוי מכני הוא הסופי. אבל לרוב זה משמש רק כהכנה להמשך, למשל, טיהור ביוכימי.

במתחם מתקני הטיפול המיועדים לטיפול מכני בשפכים ביתיים , כולל: סורגים המיועדים לשמירת חומרים גדולים ממקור אורגני ומינראלי; מלכודות חול להפרדת מזהמים מינרליים כבדים (בעיקר חוט דיג); מיכלי שיקוע להפרדת חומרי משקעים (בעיקר אורגניים); מפעל הכלרה עם מיכלי מגע, בו מגעים שפכים מובהרים עם כלור על מנת להשמיד חיידקים פתוגניים. כתוצאה מטיפול בשפכים נכנסים במתקנים אלו, לאחראוֹתָםניתן להפנות את החיטוי לגוף המים.

תכנית לטיפול בשפכים כימיים שונה מהמכני על ידי ההחדרה מול מיכלי השקיעה של מתקני המיקסר והריאגנטים. במקביל, השפכים המטופלים לאחר סורגים ומלכודות חול נכנסים למיקסר, שם מתווסף לו מגיב לקרישה, ולאחר מכן לתוך בור לבירור. שפכים מהבור מוזרמים ישירות לתוך המאגר, או תחילה על המסנן להבהרה נוספת, ולאחר מכןבמים. מתקני הטיפול בבוצה לטיפול כימי זהים. כמו במכני.

טיפול ביוכימי בשפכים, בהתאם לתנאים המקומיים, מתבצע בדרך כלל על שלוש תוכניות עיקריות של מבנים: על שדות השקיה או שדות סינון, על ביו-פילטרים ובאווירטנקים. בתכנית הראשונה, מי השפכים, לאחר שעברו דרך הסורגים, נכנסים למלכודות החול ולאחר מכן לתוך מיכלי השקיעה לצורך בירור ותילוע, משם הם נשלחים לשדות השקיה או שדות סינון ולאחר מכן למאגר. בתכנית השנייה, מי השפכים עוברים תחילה דרך מתקני הטיפול המכני והאיוורור המקדים (מפרי אוויר), לאחר מכן הם נכנסים לביו-פילטרים, ולאחר מכן לתוך האגירה המשנית כדי להפריד בין החומרים המבוצעים על ידי הביו-פילטרים לבין המטוהרים. מים. הניקוי מסתיים בחיטוי שפכים לפני הזרמתם למאגר. בתכנית השלישית, טיפול ראשוני בשפכים מתבצע על סורגים, מלכודות חול, מטגנים ובמיכלי שיקוע. הניקוי הבא שלהם מתבצע במיכלי אוויר, ואז במיכלי שיקוע משניים ומסתיים בחיטוי, ולאחר מכן המים מוזרמים למאגר. בחירת סוג המתקנים לטיפול בשפכים ביוכימיים נעשית בהתאם למספר גורמים, לרבות; מידת הטיפול הנדרשת בשפכים, גודל השטח למתקני טיפול (דרוש שטח גדול להסדרת שדות השקיה והרבה פחות למיכלי אוויר), אופי הקרקע, הקלה בשטח וכו'. תכנית הטיפול מתקנים נבחר תוך התחשבות באינדיקטורים כלכליים - בניין -telny ועלות תפעולית של מבנים.

מדדי איכות מים.

המקור העיקרי לאספקת מים ביתית ומי שתייה ריכוזית ברוב אזורי הפדרציה הרוסית הוא המים העיליים של נהרות, מאגרים ואגמים. כמות הזיהום הנכנסת למקורות מים עיליים היא מגוונת ותלויה בפרופיל ובנפח של מפעלי תעשייה וחקלאות הנמצאים באזור ההיקוות.

עם ערכת טיהור מים חד-שלבית, הבירור שלה מתבצע על מסננים או במבהירי מגע. כאשר מטפלים במים בצבעים עכורים נמוכים, נעשה שימוש בתכנית חד-שלבית.

הבה נבחן ביתר פירוט את המהות של התהליכים העיקריים של טיהור מים. קרישה של זיהומים הוא תהליך הגדלה של החלקיקים הקולואידים הקטנים ביותר המתרחש כתוצאה מהיצמדותם ההדדית בהשפעת משיכה מולקולרית.

לחלקיקים קולואידים הכלולים במים יש מטענים שליליים ונמצאים בדחייה הדדית, ולכן הם אינם מתיישבים. חומר הקרישה שנוסף יוצר יונים בעלי מטען חיובי, מה שתורם למשיכה הדדית של קולואידים בעלי מטען הפוך ומוביל להיווצרות חלקיקים גסים (פתיתים) בתאי הצפצופים.

אלומיניום סולפט, ברזל סולפט, אלומיניום polyoxychloride משמשים כחומרי קרישה.

תהליך הקרישה מתואר על ידי התגובות הכימיות הבאות

Al 2 (SO 4) 3 → 2Al 3+ + 3SO 4 2-.

לאחר החדרת חומר קרישה למים, קטיוני אלומיניום מתקשרים איתו

Al 3+ + 3H 2 O \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3H +.

קטיוני מימן נקשרים על ידי ביקרבונטים הנמצאים במים:

H + + HCO 3 - → CO 2 + H 2 O.

2H + +CO 3 -2 →H 2 O + CO 2.

ניתן להעצים את תהליך הבירור בעזרת פלוקולנטים עתירי מולקולריים (פראסטול, VPK - 402), המוכנסים למים לאחר המיקסר.

ערבוב יסודי של מים מטופלים עם ריאגנטים מתבצע במיקסרים בעיצובים שונים. ערבוב ריאגנטים עם מים צריך להיות מהיר ולהתבצע תוך 1 - 2 דקות. משתמשים בסוגי המיקסרים הבאים: מיקסרים מחוררים (איור 1.8.2), קלואסון (איור 1.8.3) ומערבלים אנכיים (מערבולת).

המערבל המחורר משמש במפעלי טיהור מים בעלי קיבולת של עד 1000 מ"ק לשעה. הוא עשוי בצורה של מגש בטון מזוין עם מחיצות אנכיות המותקנות בניצב לתנועת המים ומצויד בחורים המסודרים במספר שורות.

אורז. 1.8.2. מיקסר מחורר

מערבל קיר המחיצה משמש במפעלי טיפול במים בעלי קיבולת של לא יותר מ-500 - 600 מ"ק לשעה. המיקסר מורכב ממגש עם שלוש מחיצות אנכיות רוחביות. במחיצה הראשונה והשלישית מסודרים מעברי מים, הממוקמים בחלק המרכזי של המחיצות. במחיצה האמצעית ישנם שני מעברי צד למים בצמוד לקירות המגש. בשל עיצוב זה של המיקסר, מתרחשת מערבולות של זרימת המים הנעים, מה שמבטיח ערבוב מלא של המגיב עם מים.

אורז. 1.8.3. מערבל מחיצה

בתחנות בהן מים מטופלים בחלב סיד, לא מומלץ להשתמש במיקסרים מחוררים ובפלים, שכן מהירות תנועת המים במערבלים אלו אינה מבטיחה שחלקיקי סיד נשמרים בתרחיף, מה שמוביל לשקיעה שלהם מול מבלבלים.

במפעלי טיהור מים, מערבלים אנכיים מצאו את השימוש הגדול ביותר (איור 1.8.4). מערבל מסוג זה יכול להיות מרובע או עגול בתוכנית, עם תחתית פירמידלית או חרוטית.

אורז. 1.8.4. מערבל אנכי (מערבולת):

1 - אספקת מים ראשונית; 2 - יציאת מים מהמיקסר

בתאי הצקה מסודרות מספר מחיצות הגורמות למים לשנות את כיוון תנועתם במישור אנכי או אופקי, מה שמבטיח את ערבוב המים הנדרש.

כדי לערבב מים ולהבטיח צבירה מלאה יותר של פתיתי קרישה קטנים לגדולים, נעשה שימוש בתאי צפיפות. ההתקנה שלהם נחוצה מול מיכלי שיקוע אופקיים ואנכיים. עם מיכלי שיקוע אופקיים, יש לארגן את הסוגים הבאים של תאי צפצופים: מחולקים, מערבולת, מובנית עם שכבה של משקעים תלויים ומשוט; עם מיכלי שיקוע אנכיים - ג'קוזי.

הוצאת מוצקים מרחפים מהמים (בירור) מתבצעת על ידי שקיעתם במיכלי שיקוע. בכיוון תנועת המים, מיכלי השקיעה הם אופקיים, רדיאליים ואנכיים.

מיכל השקיעה האופקי (איור 1.8.5) הוא מיכל בטון מזוין מלבני בתכנית. בחלקו התחתון ישנו נפח להצטברות משקעים, אשר מוסרים דרך הערוץ. להסרה יעילה יותר של משקעים, תחתית הבור עשויה בשיפוע. המים המטופלים נכנסים דרך מגש חלוקה (או מזווה מוצף). לאחר מעבר הבור, המים נאספים על ידי מגש או צינור מחורר (מחורר). לאחרונה נעשה שימוש במיכלי שיקוע עם אוסף מפוזר של מים מובהרים, המסדרים מרזבים מיוחדים או צינורות מחוררים בחלקם העליון, המאפשרים להגביר את ביצועי מיכלי השיקוע. מיכלי שיקוע אופקיים משמשים במכוני טיהור בעלי קיבולת של יותר מ-30,000 מ"ר ליום.

איור.1.8.5. בור אופקי:

1 - אספקת מים ראשונית; 2 - הסרת מים מטוהרים; 3 - הסרת משקעים; 4 - כיסי הפצה; 5 - רשתות הפצה; 6 - אזור הצטברות משקעים; 7 - אזור שיקוע

וריאציה של מיכלי שיקוע אופקיים הם מיכלי שיקוע רדיאליים עם מנגנון לגריפת משקעים לתוך בור הממוקם במרכז המבנה. הבוצה נשאבת מהבור. העיצוב של מיכלי שקיעה רדיאליים מסובך יותר מאשר אופקיים. הם משמשים להבהרת מים עם תכולה גבוהה של מוצקים מרחפים (יותר מ-2 גרם/ליטר) ובמערכות אספקת מים במחזור.

מיכלי שיקוע אנכיים (איור 1.8.6) הם בתכנית עגולה או מרובעת ותחתית חרוטית או פירמידלית להצטברות משקעים. מיכלי שיקוע אלו משמשים בתנאי קרישה ראשונית של מים. תא הצפצופים, בעיקר מערבולת, ממוקם במרכז המבנה. בירור המים מתרחש עם תנועתם כלפי מעלה. מים מובהרים נאספים במגשים עגולים ורדיאליים. בוצה ממיכלי שיקוע אנכיים נשפכת בלחץ מים הידרוסטטי מבלי להפסיק את פעולת המתקן. מיכלי שיקוע אנכיים משמשים בעיקר בקצב זרימה של 3000 מ"ר ליום.

אורז. 1.8.6. בור אנכי:

1 - תא צפצופים; 2 - גלגל של סגנר עם חרירים; 3 - בולם; 4 - אספקת מים ראשוניים (מהמערבל); 5 - מצנח איסוף של מיכל השקיעה האנכי; 6 - צינור להסרת בוצה מהמתנחל האנכי; 7 - ניקוז מים מהבור

מבהירים עם מצע בוצה תלויה מיועדים לבירור מקדים של מים לפני סינון ורק במקרה של קרישה מוקדמת.

מבהירי מיטה תלויים בוצה יכולים להיות מסוגים שונים. אחד הנפוצים ביותר הוא ה-in-line clarifier (איור 1.8.7), שהוא מיכל מלבני המחולק לשלושה חלקים. שני הקטעים הקיצוניים הם תאי עבודה מבהירים, והחלק האמצעי משמש כמעבה משקעים. המים המובהרים מסופקים בתחתית המבהיר דרך צינורות מחוררים ומפוזרים באופן שווה על פני שטח המבהיר. לאחר מכן הוא עובר דרך שכבת המשקעים התלויה, מובהר ומוזרם אל המסננים דרך מגש או צינור מחוררים הממוקמים במרחק מסוים מעל פני השכבה התלויה.

איור.1.8.7. מטהר מסדרון בוצה תלוי עם מעבה אנכי:

1 - מסדרונות בירור; 2 - מעבה משקעים; 3 - אספקת מי מקור; 4 - כיסי איסוף לניקוז מים מובהרים; 5 - פינוי בוצה ממעבה הבוצה; 6 - סילוק מים מובהרים ממעבה המשקעים; 7 - חלונות משקעים עם חופות

לבירור עמוק של מים, משתמשים במסננים המסוגלים ללכוד מהם כמעט את כל ההשעיות. ישנם גם מסננים לטיהור מים חלקי. בהתאם לאופי וסוג חומר המסנן, נבדלים בין סוגי המסננים הבאים: גרגירים (שכבת סינון - חול קוורץ, אנתרציט, חימר מורחב, סלעים שרופים, גרנודיאריט, פוליסטירן מורחב וכו'); רשת (שכבת סינון - רשת בגודל רשת של 20 - 60 מיקרון); בד (שכבת סינון - בדי כותנה, פשתן, בד, זכוכית או ניילון); כביסה מוקדמת (שכבת סינון - קמח עץ, דיאטומיט, שבבי אסבסט וחומרים נוספים, שטופים בצורה של שכבה דקה על מסגרת עשויה קרמיקה נקבוביות, רשת מתכת או בד סינטטי).

מסננים גרגירים משמשים לטיהור מים ביתיים ושתייה ותעשייתיים מתרחיפים וקולואידים עדינים; רשת - לשמירה על חלקיקים תלויים וצפים גסים; בד - לטיהור מים עכורים נמוכים בתחנות עם פרודוקטיביות קטנה.

מסנני דגנים משמשים לטיהור מים באספקת מים עירונית. המאפיין החשוב ביותר של המסננים הוא מהירות הסינון, בהתאם לה המסננים מחולקים לאיטיים (0.1 - 0.2), מהירים (5.5 - 12) ומהירות גבוהה (25 - 100 מ"ש). מסננים איטיים משמשים בקצבי זרימת מים נמוכים ללא קרישה מוקדמת; מהירות גבוהה - בהכנת מים למטרות תעשייתיות, לבירור חלקי של מים.

הנפוצים ביותר הם מסננים מהירים, שעליהם מבהירים מים שקרושים מראש (איור 1.8.8).

המים הנכנסים למסננים המהירים לאחר הבור או המבהיר לא צריכים להכיל מוצקים מרחפים יותר מ-12-25 מ"ג/ליטר, ולאחר סינון עכירות המים לא תעלה על 1.5 מ"ג/ליטר.

אורז. 1.8.8. ערכת סינון מהירה:

1 - גוף; 2 - עומס סינון; 3 - נסיגת סינון; 4 - אספקת מי מקור; 5 - משיכה של מי מקור; 6 - מערכת ניקוז נמוכה יותר; 7 - שכבה תומכת; 8 - שוקת לאיסוף מי שטיפה; 9 - אספקת מים לשטיפה

מבהירי מגע דומים בעיצובם למסננים מהירים ומהווים וריאציה שלהם. בירור המים, המבוסס על תופעת קרישת המגע, מתרחש כאשר הם נעים מלמטה למעלה. חומר הקרישה מוכנס למים המטופלים מיד לפני שהוא מסונן דרך מצע החול. בזמן הקצר שלפני תחילת הסינון נוצרים רק פתיתי ההשעיה הקטנים ביותר. תהליך הקרישה הנוסף מתרחש על גרגירי העומס, אליהם נצמדים הפתיתים הקטנים ביותר שנוצרו בעבר. תהליך זה, הנקרא קרישת מגע, מהיר יותר מקרישה בתפזורת קונבנציונלית ודורש פחות חומרי קרישה. מבהירי מגע נשטפים על ידי אספקת מים מלמטה דרך מערכת ההפצה (כמו במסננים מהירים קונבנציונליים).

חיטוי מים.במתקני טיפול מודרניים, חיטוי מים מתבצע בכל המקרים כאשר מקור אספקת המים אינו אמין מבחינה תברואתית. ניתן לבצע חיטוי

הכלרה,
אוזון
קרינה קוטל חיידקים.

הכלור מים.

שיטת הכלרה היא השיטה הנפוצה ביותר לחיטוי מים. בדרך כלל, כלור נוזלי או גזי משמש להכלרה. לכלור יכולת חיטוי גבוהה, יציב יחסית ונשאר פעיל לאורך זמן. קל למינון ולשליטה. הכלור פועל על חומרים אורגניים, מחמצן אותם ועל חיידקים, שמתים כתוצאה מחמצון של חומרים המרכיבים את הפרוטופלזמה של התאים. החיסרון של חיטוי מים עם כלור הוא היווצרות תרכובות אורגנו-הלוגן נדיפות רעילות.

אחת השיטות המבטיחות של הכלרה במים היא השימוש ב נתרן תת - כלורי(NaClO), המתקבל על ידי אלקטרוליזה של תמיסת נתרן כלורי 2 - 4%.

דו תחמוצת כלור(ClO 2) מאפשר לך להפחית את האפשרות של היווצרות של תרכובות אורגנוכלור צדדיות. פעילותו החיידקית של כלור דו חמצני גבוהה מזו של כלור. כלור דו חמצני יעיל במיוחד בחיטוי מים בעלי תכולה גבוהה של חומרים אורגניים ומלחי אמוניום.

הריכוז השיורי של כלור במי השתייה לא יעלה על 0.3 - 0.5 מ"ג/ליטר

האינטראקציה של כלור עם מים מתבצעת במיכלי מגע. משך המגע של כלור עם מים לפני שהוא מגיע לצרכנים צריך להיות לפחות 0.5 שעות.

הקרנה קוטל חיידקים.

תכונת החיידקים של קרניים אולטרה סגולות (UV) נובעת מהשפעה על חילוף החומרים של התא ובעיקר על מערכות האנזימים של תא חיידקי, בנוסף, בהשפעת קרינת UV מתרחשות תגובות פוטוכימיות במבנה של מולקולות DNA ו-RNA, מה שמוביל לנזק בלתי הפיך שלהם. קרני UV - משמידות לא רק חיידקים צמחיים, אלא גם נבגים, בעוד שהכלור פועל רק על צמחים. היתרונות של קרינת UV כוללים היעדר השפעה כלשהי על ההרכב הכימי של המים.

כדי לחטא מים בדרך זו, הם עוברים דרך מתקן המורכב ממספר תאים מיוחדים, שבתוכם מונחות מנורות כספית-קוורץ, סגורות במארזי קוורץ. מנורות כספית-קוורץ פולטות קרינה אולטרה סגולה. הפרודוקטיביות של התקנה כזו, בהתאם למספר החדרים, היא 30 ... 150 m 3 / h.

עלויות התפעול לחיטוי מים באמצעות הקרנה והכלרה הן בערך זהות.

עם זאת, יש לציין כי בהקרנת חיידקים של מים, קשה לשלוט באפקט החיטוי, בעוד שבהכלרה בקרה זו מתבצעת בצורה פשוטה למדי על ידי הימצאות שאריות כלור במים. בנוסף, לא ניתן להשתמש בשיטה זו לחיטוי מים בעלי עכירות וצבע מוגברת.

אוזון מים.

האוזון משמש למטרת טיהור מים עמוקים וחמצון של זיהום אורגני ספציפי ממקור אנתרופוגני (פנולים, מוצרי נפט, פעילי שטח סינתטיים, אמינים וכו'). האוזון משפר את מהלך תהליכי הקרישה, מפחית את מינון הכלור והקרישה, מפחית את ריכוז ה-LGS, משפר את איכות מי השתייה מבחינת מדדים מיקרוביולוגיים ואורגניים.

האוזון הוא המתאים ביותר לשימוש בשילוב עם טיהור ספיגה על פחמנים פעילים. ללא אוזון, במקרים רבים אי אפשר להשיג מים העומדים ב-SanPiN. התוצרים העיקריים של התגובה של אוזון עם חומרים אורגניים הם תרכובות כמו פורמלדהיד ואצטאלדהיד, שתכולתן מנורמלת במי שתייה ברמה של 0.05 ו- 0.25 מ"ג/ליטר, בהתאמה.

האוזון מבוסס על תכונת האוזון להתפרק במים עם היווצרות חמצן אטומי, אשר הורס את מערכות האנזים של תאים מיקרוביאליים ומחמצן חלק מהתרכובות. כמות האוזון הנדרשת לחיטוי מי השתייה תלויה במידת זיהום המים ואינה עולה על 0.3 - 0.5 מ"ג/ליטר. אוזון הוא רעיל. התוכן המרבי המותר של גז זה באוויר של הנחות תעשייתיות הוא 0.1 גרם / מ"ר.

חיטוי מים באוזון לפי תקנים סניטריים וטכניים הוא הטוב ביותר, אך יקר יחסית. מפעל לאוזון מים הוא מערך מורכב ויקר של מנגנונים וציוד. חסרון משמעותי של מפעל האוזונטור הוא צריכת חשמל משמעותית להשגת אוזון מטוהר מהאוויר ואספקתו למים המטופלים.

אוזון, בהיותו חומר החמצון החזק ביותר, יכול לשמש לא רק כדי לחטא מים, אלא גם כדי לשנות את צבעם, כמו גם כדי לחסל טעמים וריחות.

מינון האוזון הנדרש לחיטוי מים נקיים אינו עולה על 1 מ"ג/ליטר, לחמצון חומרים אורגניים בזמן שינוי צבע המים - 4 מ"ג/ליטר.

משך המגע של מים מחוטאים עם אוזון הוא כ-5 דקות.