Реферат - Повторное использование промывных вод - файл n1.doc

Реферат - Повторное использование промывных вод
скачать (2212 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2212kb.21.10.2012 12:09скачать

n1.doc



Повторное использование промывных вод.

Одной из серьезных проблем для многих водопроводов является обработка промывных вод и образующихся в процессе очистки воды осадков. Несмотря на рекомендации СНиП и наличие в типовых, а так же в индивидуальных проектах технических решений по обработке промывных вод, фактически очистка и последующее использование промывных вод осуществляются лишь на некоторых водопроводных станциях.

Повторное использование промывных вод применяется на большинстве водопроводных станций. Вода от промывки фильтров через регулирующий резервуар – песколовку поступает в отстойник оборотных вод, откуда осветленная вода перекачивается в голову основных очистных сооружений. Отстаивание воды в отстойнике осуществляется без применения реагентов. Песок сбрасывается на песковую площадку, а осадок – в иловый резервуар, откуда насосной станцией подается на иловые карты.

Многолетний опыт эксплуатации системы повторного использования промывных вод на водопроводных станциях свидетельствует об определенных технологических преимуществах принятой схемы даже при имеющем место повышенном соотношении расходов промывных вод и воды, обрабатываемой на блоке очистки. Основными преимуществами системы повторного использования промывной воды на большинстве водопроводных станций являются: снижение дозы коагулянта (примерно на 1,5-2 мг/л), повышение эффективности работы отстойников станции и снижение расхода воды на собственные нужды (до 2%).

На некоторых станциях имеются сооружения для повторного использования промывных вод, но по различным техническим или организационным причинам они не работают. В ряде случаев на станциях отмечается ухудшение качества очищенной воды по мутности, содержанию остаточного алюминия и микробиологическим показателям при добавлении к обрабатываемой воде отстоянных промывных вод фильтров. Однако зачастую это связано с тем, что станции работают не в оптимальном режиме реагентной обработки и осветления промывных вод. На некоторых станциях имеются пруды-накопители, куда поступают промывные воды и осадок, но в конечном итоге после прохождения через грунт они попадают в подземную воду и частично в водоисточник.

Промывные воды фильтров могут быть сброшены в канализационную сеть, как это осуществляется в ряде городов. Такое решение проблемы является наиболее рациональным, и данный метод требует специального рассмотрения с целью более широкого его применения.

В настоящее время на большинстве станций осадок из отстойников и промывные воды фильтров без обработки сбрасываются в водоисточник, что приводит к повышению концентрации взвешенных частиц и растворенных соединений алюминия в речной воде. В связи с важностью данной проблемы на многих водопроводных станциях были проведены экспериментальные исследования с целью разработки технологической схемы очистки и использования промывных вод фильтров, основными задачами которых являлись следующие: определение эффективности осветления воды в безреагентном режиме; выбор наиболее эффективных коагулянтов и флокулянтов для осветления промывной воды и определение оптимальных доз реагентов; определения минимального необходимого времени осветления воды после обработки реагентами; исследование влияния количества и качества промывных вод, подаваемых в голову очистных сооружений, на последующий процесс очистки и качество очищенной воды.

Наиболее детальные исследования [1] проводили в лабораторных условиях с определением эффективности осветления воды при отстаивании и фильтровании. В очищенной воде определяли цветность, мутность, содержание остаточного алюминия, перманганатную окисляемость. Водоисточниками являлись: высокоцветная вода – до 300 град с высоким значением перманганатной окисляемости – до 20 мг/л, цветные и средней мутности воды рек. Основными компонентами загрязнений промывных вод являются взвешенные вещества и органические соединения, адсорбированные гидроокисью алюминия. Некоторые показатели качества промывных вод фильтров представлены в табл. 5.1.
Таблица 5.1

Дата отбора проб

Взвешен-ные ве-щества, мг/л

Концентрация сухого вещества, %

Сухой остаток, мг/л

Зольность, %

Влажность, %

15 сентября

310

0,055

284

42,86

99,94

17 сентября

355

0,032

263

41,72

99,97

22 ноября

549

0,061

346

47,81

99,94

24 ноября

609

0,063

412

49,46

99,94

Концентрация взвешенных веществ в промывной воде фильтров в течении года изменяется от 190 до 700 мг/л (табл. 5.2). Степень их минерализации составляет 40-50%.

Таблица 5.2

Квартал года

Взвешенные вещества, мг/л

I

442

335

397

573

II

641

263

302

708

III

310

234

343

571

IV

549

382

190

400

Обобщенные результаты исследований приведены на рисунках 5.1–5.2. На рис. 5.1 представлены сравнительные данные по изменению высоты слоя образующегося осадка и осветленной воды при безреагентном и реагентном методах осветления. При безреагентной обработке отмечалось медленное осаждение осадка во времени и низкая эффективность осветления воды. Качество воды при безреагентном режиме осветления представлено на рис. 5.2.

При изучении влияния вида реагента были исследованы катионные и анионные флокулянты отечественного и зарубежного производства (полиакриламид, ВПК-402, Fennopol А-321 и К-211, Праестол 2530 и 650). На рис. 5.2 показана эффективность осветления промывной воды после ее обработки флокулянтами (а) и качество очищенной воды (б, в). Как видно из представленных данных, основное осаждение взвешенных веществ проходит за первые 15 минут.



Рис. 5.1. Зависимость осветления промывных вод фильтров от условий их обработки.

а – изменение высоты слоя осадка; б – то же, оптической плотности; 1 – без флокулянта; 2 – Fennopol A-321 дозой 0,2 мг/л; 3 – ПАА дозой 0,2 мг/л.



Рис. 5.2. Влияние вида флокулянта (доза 0,1 мг/л) на эффективность осветления промывной воды при отстаивании (а) и качество очищенной воды (б, в)

1 – без флокулянта; 2 - ПАА; 3 – Fennopol A-321; 4 – ВПК-402; 5 – Fennopol К-211
Эффективность использования анионных (ПАА и А-321) и катионного флокулянтов (К-211) примерно одинаковая и по сравнению с осветлением без флокулянтов составляет порядка 65%. При этом скорость осаждения взвеси при применении А-321 в 2,5 раза больше. Данные по качеству осветленной и профильтрованной воды также показывают существенное снижение мутности, цветности и концентрации остаточного алюминия при использовании флокулянтов.

При отстаивании промывной воды без реагентов основной процесс очистки заканчивается за первые 10-20 минут, далее эффективность осветления воды снижается. При использовании флокулянта Superfloc A-100 оптимальная доза составляет 0,1 мг/л после 30-минутного отстаивания, а при 10-минутном отстаивании необходимая доза флокулянта равна 0,3 мг/л. В случае применения

ПАА эффективность осветления воды уменьшается, и необходимая доза флокулянта при отстаивании в течении 30 мин. увеличивается до 0,3-0,4 мг/л.

Для установления влияния промывной воды на процесс подготовки питьевой воды (коагулированием и осветлением) проводили исследования с различным процентным соотношением исходной речной воды и промывной воды от фильтров. Количество промывной воды изменялось от 0 до 50 %. Кроме того, исследовали влияние глубины очистки промывных вод на процесс водоподготовки и качество питьевой воды.

Обычно в реальных условиях водопроводных станций количество промывных вод составляет 5-10 % общей производительности. На рис. 5.3 показан процесс осветления речной воды с различным количеством промывных неосветленных вод (от 0 до 30 %) после их обработки сульфатом алюминия в дозах, применяемых на водоочистной станции (12 мг/л по Al2O3). Как видно из представленных данных, процесс осветления одной речной воды в этих условиях обработки проходит очень вяло, качество осветленной воды по суммарному показателю оптической плотности составляет 0,113. В случае 10- и 30-процентной добавки промывной воды степень осветления повышается до 0,065 и 0,062 соответственно.

Рис. 5.3. Влияние количества промывной воды, добавляемой к речной, на процесс осветления при отстаивании (доза коагулянта 12 мг/л)

1 – речная вода; промывная вода: 2 – 5%; 3 – 10%; 4 – 30%

При использовании для очистки воды оксихлорида алюминия глубина осветления воды существенно повышается независимо от количества добавленной промывной воды.

Влияние количества промывной воды на эффективность осветления речной при совместной их обработке представлено на рис. 5.4. Полученные данные убедительно показывают, что эффект очистки воды при одинаковых условиях ее обработки повышается с увеличением объема добавляемых промывных вод фильтров.

Рис. 5.4. Влияние количества промывной воды на эффективность осветления речной коагулированной воды при отстаивании

Таким образом, установлено, что добавление к речной воде неочищенных и отстоянных промывных вод без обработки их реагентами и с применением флокулянта в количестве до 30% не нарушает процесса ее очистки коагулированием, при этом повышается эффективность осветления воды при отстаивании. Кроме того, при расчете дозы коагулянта в данном случае не учитывался объем добавленных промывных вод, т.е. если при обработке речной воды доза коагулянта составляла 10 мг/л, то при добавлении 30% промывной воды она уменьшилась до 8 мг/л. И тем не менее исследования показали, что эффективность очистки повышается с увеличением количества неочищенных промывных вод от 10 до 30%. Концентрация остаточного алюминия меньше в случае добавления отстоянных промывных вод.

В процессе очистки воды на фильтровальных сооружениях накапливаются различные загрязнения, включая микробиологические, которые затем вымываются с промывной водой. При использовании промывных вод фильтров в общем процессе обработки воды возникает опасность попадания в обрабатываемую воду микробиологических загрязнений. Поэтому при выполнении исследований осуществляли микробиологический контроль за качеством воды при различных вариантах ее обработки.

Таблица 5.3

№ про-бы


Место отбора

ОМЧ, шт/мл

Колин-декс, шт/л

Коли-фаги, БОЕ/100 мл

Сулифит-редуцирующие клостридии, КОЕ/20 мл

1

Исходная вода

90

50 000

0

10

2

Промывная вода фильтров

18

0

0

0

3

Промывная отстоянная вода

1

0

0

0

4

Промывная вода, обрабо-танная флокулянтом и отстоянная


0


0


0


0

5

Речная очищенная вода (нехлорированная)

8

330

0

0

6

Речная вода +10% про-мывной

10

1 900

0

10

7

Речная нехлорир. вода +5% промывной (после очистки)*

5

330

0

0

8

Речная нехлорированная вода +10% промывной (после очистки без хлорирования)


0


47


0


0

9

Речная хлорированная вода +10% промывной (после очистки)


0


0


0


0

10

Речная нехлорированная вода +10% промывной

0

103

0

0

* В опытах 6-10 к речной воде добавляли неосветленную промывную воду и осуществляли очистку смешанной воды.

В табл. 5.3 представлены результаты микробиологических исследований промывных вод фильтров. Как видно из полученных данных, при наличии микробиологических загрязнений в речной воде содержание их в промывной воде значительно меньше. Существенно уменьшается количество таких загрязнений в промывной воде после отстаивания без флокулянта и с его добавлением, а в ряде случаев они полностью отсутствуют. Предварительное хлорирование обрабатываемой воды позволило исключить содержание микробиологических загрязнений в очищенной воде даже после добавления к речной очищенных промывных вод.


Выводы

  1. При обработке речных вод с повышенной мутностью промывная вода может обрабатываться в зависимости от качества речной воды в безреагентном (в зимний и летний периоды) и в реагентном (в паводок) режимах.

  2. Применение флокулянтов дозой 0,1 мг/л позволяет существенно (на 50-80%) уменьшить мутность промывной воды. Флокулянты Fennopol A-100 и Supperfloc A-321 более эффективны, чем ПАА.

  3. Добавление к речной воде неочищенных и отстоянных промывных вод без обработки их реагентами, а так же с введением флокулянтов в количестве до 30% не нарушает процесса очистки коагулированием, при этом повышается эффективность осветления воды при отстаивании.

  4. Повторное использование промывных вод фильтров не ухудшает качества очищенной воды по микробиологическим показателями.


Список литературы

  1. Журнал «Водоснабжение и санитарная техника», 2005, №8

  2. Найманов А.Я., Никиша С.Б., Насонкина Н.Г., Омельченко Н.П., Маслак В.Н., Зотов Н.И., Найманова А.А. Водоснабжение. – Донецк, Норд-Пресс, 2004. – 649с.





Аркуш

ДонНАСА ВВ 6.092.600 05/197 01.01 ДП




Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации