Общая схема обработки воды на ОВС

Коагулянт - используется для интенсификации осветления воды в отстойниках. Хранение, приготовление, подача рабочего раствора коагулянта производится на реагентном хозяйстве. Реагентное хозяйство входит в состав цеха очистных сооружений. Выполнено в составе 1очереди ОВС.

В состав реагентного хозяйства входят:

сооружения - растворные баки коагулянта;

расходные баки коагулянта;

участок подъездного железнодорожного пути;

технологическое оборудование

насосы-дозаторы;

химические насосы;

воздуходувки;

коммуникации;

напорные трубопроводы подачи раствора коагулянта в смесители;

трубопроводы подачи концентрированного раствора коагулянта (товарного продукта) из затворных баков в расходные;

воздуховоды;

трубопроводы подачи воды в расходные баки.

При коагулировании воды используется в качестве коагулянта гидрооксихлорид алюминия.

Применение коагулянтов происходит после испытаний в лабораторных и производственных условиях, в соответствии с «Регламентом лабораторно-производственных испытаний реагентов (коагулянтов, флокулянтов) для водоподготовки питьевой воды по очистной водопроводной станции (ОВС) г. Минска».

Растворные баки коагулянта предназначены для приема и хранения концентрированного раствора коагулянта (товарного продукта). Коагулянт, поставляемый железнодорожным транспортом, выгружается в растворные баки.

Количество баков - 6 шт. Рабочий объем бака - 50 м³ . Суммарный рабочий объем - 300м³.

Конструктивно растворные баки выполнены в виде железобетонного резервуара с футеровкой кислотостойким кирпичом. Размер в плане бака- 6,0х5,0 м, ширина кармана - 1,2м. Бак разделен перегородкой с перепускными трубопроводами 2хШ150мм. Днище выполнено с двумя конусами, в нижней части которых имеется канализационный трубопровод Ш150 опорожнения с заглушкой в лотке. Опорожнение баков выполнено в систему канализации площадки ОВС.

Расходные баки коагулянта предназначены для приготовления и хранения рабочего раствора коагулянта перед подачей коагулянта подачи в обрабатываемую воду. В расходных баках возможно хранение товарного продукта коагулянта.

Количество баков - 3 шт. Вместимость растворного бака - 160м³, рабочий объем бака -110м³. Суммарная полная вместимость растворных баков - 480м³ , суммарный рабочий объем - 330м³.

Конструктивно расходные баки выполнены в виде железобетонного резервуара с футеровкой кислотостойким кирпичом с наклонным днищем, в сторону приямка. Размер в плане бака- 6,0х12,0м. Приямок расходного бака оснащен трубопроводом Ш150 с заглушкой и подключен к канализационному лотку. Канализационный лоток подсоединен к системе канализации площадки ОВС. По дну бака расположена система пневматического перемешивания. Расходный бак оборудован трубопроводом подачи концентрированного раствора коагулянта из растворных баков Ш150мм с запорной арматурой. В боковой части бака расположен трубопровод отбора рабочего раствора коагулянта Ш100мм с запорной арматурой. Баки оборудованы механическими уровнемерами.

Процесс приготовления рабочего раствора коагулянта включает процесс измерения количества раствора коагулянта в расходном баке, подаче необходимого количества концентрированного раствора коагулянта из растворного бака, добавление воды, перемешивание раствора, контроль качественных параметров рабочего раствора коагулянта.

Параметры рабочего раствора коагулянта должны составлять:

Концентрация рабочего раствора коагулянта - 4- 2% Al₂O₃;

Плотность рабочего раствора коагулянта - 1,1-1,2 т/м³

Контроль производится коагулянщиком 1 раз в час. Результат записывается в журнал. Величина расхода коагулянта фиксируется ежечасно и отмечается в «Журнале учета расхода коагулянта". В конце смены рассчитывается фактическая средняя за смену доза коагулянта.

1.2 Хлораторная

Хлораторная служит для хранения, дозирования хлора для обеззараживания обрабатываемой воды.

Первичное хлорирование производится вводом хлорной воды перед смесителями. Вторичное хлорирование производится перед поступлением воды в РЧВ.

Используются контейнеры марки Е-800 емкостью по 800 литров или 1 тонна жидкого хлора.

Основные технологические параметры хлораторной:

система дозирования хлора - вакууметрическая;

регулировка производительности: первичное хлорирование - ручная, вторичное хлорирование - ручная и автоматическая регулировка;

автоматическое определение содержания остаточного хлора в воде после вторичного хлорирования перед РЧВ - с помощью анализатора MFA-DEPOLOX 4 (2шт);

система автоматической ликвидации аварий - внешний и внутренний дегазационный душ;

контроль за расходом хлора осуществляется весовым методом,

марка электронных весов - ВПП-2-1 (4шт.);

Основные технологические узлы и их назначение.

Узел электронных стационарных платформенных весов (2шт.). Платформенные весы выполнены из нержавеющей стали, оборудованы электронными показывающими измерительными приборами. На платформе весов установлена подставка для надежной установки контейнера с хлором на весах.

Узел автоматической системы переключения контейнеров с хлором. Узел оснащен контрольной панелью. Контрольная панель соединена с системой автоматики. В состав узла входит контактный манометр, запорные клапаны 2шт., с ручным приводом, 2шт с электроприводом от пульта. В случае утечки хлора клапаны автоматически закрываются и перекрывают подачу хлора на оборудование хлораторной до устранения утечки.

Узел компенсационной камеры (2шт.). Служит для предотвращения роста давления жидкого хлора выше 14 бар в хлоропроводах. Состоит из пластины безопасности отделяющей установку хлорирования от компенсационной камеры и контактного манометра.При разрыве пластины безопасности хлор проникает в компенсационную камеру, срабатывает контактный манометр, который подает сигнал контрольной системе на автоматическое выключение установки из работы - закрытие клапанов, отключение эл.нагревателей испарителя

Узел испарителя хлора (2шт.). В испарителе происходит процесс преобразования жидкого хлора в газообразную форму. Жидкий хлор поступает в напорный бак, который находится в водяной ванне с температурой около 71°С. Испаритель оборудован устройством сигнализации, которое срабатывает если температура падает до мин. 60°C или повышения до макс. 82°C Подогрев воды в ванне производится термоэлектронагревателем. Режимом работы испарителя управляет контрольная панель. Водяной бак оборудован датчиками температуры, датчиками уровня, автоматической системой подпитки воды. На входе в испаритель установлен кран. На выходе из испарителя установлен контактный манометр и запорный кран. Для поддержания постоянного качества хлор-газа установлен фильтр хлора. За фильтром установлен манометр перепада давления на фильтре. Давление хлор-газа на выходе из испарителя - до 9 бар;

Редукционный запорный клапан хлора (2шт.). Редуцирует давление поступающего из испарителя хлор-газа. Давление хлор-газа после редукционного клапана не более 2,5 бар. При утечке хлора и других аварийных ситуациях является дополнительно клапаном с электроприводом, отсекающим подачу хлора к другим частям установки. За редукционным клапаном установлен контактный манометр, контролирующий давление хлора, поступающего в вакуумную линию;

Редукционно-вакуумный узел (2шт.). Поддерживает постоянное вакууметрическое давление в трубопроводе подающем хлор-газ к хлораторам. Представляет собой систему собранных на одной панели клапанов: вакуумного затвора, вентиляционного клапана и клапана безопасности вакуума.

Узел эжекторов. Каждый хлоратор сопряжен с собственным эжектором. Подача воды на питание эжектора происходит от повысительного насоса. Линия подачи воды на эжекторы оснащена узлами запорных и возвратных клапанов;

Анализатор утечки хлор-газа. Датчики утечки хлор-газа расположены в складе хлора, в хлор-дозаторной, по периметру внешнего ограждения. Контролирует содержание хлор-газа в воздухе, подает сигнал системе ликвидации аварий в хлорном хозяйстве на включение аварийной вентиляции, насосов водяной завесы, насосов подачи нейтрализующего раствора на скруббера, включения аварийного светового и звукового сигнала, сигнал на отключение общеобменной вентиляции;

Анализатор хлора в воде MFA-DEPOLOX 4. С помощью анализатора измеряется количество хлора в воде, поступающего в РЧВ Анализатор состоит из электронного модуля и измерительной ячейки. Измеренная величина содержания остаточного хлора выводится на индикатор,установленный на щите управления в хлораторной.

1.2.1Работа хлораторной установки

Описание приводится для одной линии хлора. Вторая - параллельная - линия работает по аналогичному принципу. В работе одновременно находятся две линии хлора.

Для работы хлораторной необходимо использование хлора высшего сорта.

Два контейнера с хлором установлены на весах. Контейнер соединен компенсационной трубкой с трубопроводом подачи жидкого хлора. Открыты запорные клапаны, вентили выхода жидкого хлора из контейнеров открыты. Постоянный отбор жидкого хлора производится из одного контейнера, второй контейнер подключен и находится в ожидании включения в работу. Степень опорожнения контейнеров с хлором определяется по показанием весов, по давлению в системе жидкого хлора. В опорожненном контейнере, емкостью 800 литров, остаточное давление составляет 0,15 МПа (1,5 кг/см²).

Рабочая температура испарителя 71C. Давление на выходе из испарителя составляет не более 9 бар. В испарителе жидкий хлор преобразуется в хлор-газ. В случае снижения уровня воды в водяной ванне срабатывает система автоматической подпитки воды - включается электромагнитный клапан, поступает вода из водопроводной сети. Для антикоррозийной катодной защиты в воду обогрева испарителя добавляется 250г Na₂SO₄, на потенциометре устанавливается величина тока 200 мА.

Переключение контейнеров с хлором производится автоматически при достижении давления в системе жидкого хлора менее 1,5 атм.

1.2.2 Система ликвидации аварии хлорного хозяйства

Хлор относится к веществам второго класса опасности, ПДК хлора в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м³.

Для контроля концентрации хлора в воздухе в складе, в хлор-дозаторной, устанавливаются сигнализаторы хлора. Территория хлорного хозяйства по периметру ограждения оснащена наружным контуром индикации хлора и сигнализацией при достижении его концентрации 20 ПДК. В процессе работы хлораторной при периодическом плановом эксплуатационном раскрытии трубопроводов возможно поступление хлор-газа в воздух помещения в небольших объемах. В тех случаях, когда утечка хлор-газа создает концентрацию его в воздухе, превышающую ПДК, срабатывает газоанализатор, по сигналу которого автоматически включается аварийнаявентиляция. Выбросы от аварийной вентиляции направляются в систему поглощения хлора (на санитарную колонну), включение которой сблокировано спуском аварийной вентиляции. Очистке подлежит воздух, из помещений склада хлора и хлор-дозаторной.

В качестве санитарной колонны принято два орошаемых скруббера сечением 3х3м с насадкой из колец Рашега 50х50 насыпью, высота насадки 3 м. Кольца Рашега поддерживаются деревянной решеткой. Орошение скрубберов происходит нейтрализующим 10% раствором кальцинированной соды, который подается химическим насосом в верхнюю зону колонны через разбрызгиватели. При падении капель раствора в насадке происходит поглощение хлора, содержащегося в потоке воздуха, направленном вверх, а раствор стекает в емкость под скруббером. В качестве нейтрализующего средства используется 10 % раствор кальцинированной соды, которым постоянно заполнен резервуар для погружения аварийного контейнера, объединенный с емкостью нейтрализующего раствора скруббера.

Защитная водяная завеса включается автоматически.Водяные завесы предусмотрены внутри склада хлора, по периметру уличного глухого ограждения, а также внутри склада хлора реконструируемой хлораторной.

Зашита хлорного хозяйства от выбросов хлора в атмосферу близка к 100%.

1.3 Озонаторная

Озон, являясь сильным окислителем, хорошо обеззараживает воду, уменьшает цветность, снимает посторонние запахи и привкусы воды. Обработка воды производится озоно-воздушной смесью с концентрацией озона в ней 18-20г/м³.Выработка озоно-воздушной смеси производится из кислорода атмосферы воздуха, который до подачи в озонаторы проходит через комплекс вспомогательного оборудования, предназначенного для осушки воздуха до точки росы 50⁰С, не выше.

1.3.1 Блок первичного озонирования

Блок первичного озонирования выполняет функцию рекуперации непрореагировавшего озона и смешения его с обрабатываемой водой. Остаточное содержание озона в озоно-воздушной смеси, из контактных камер вторичного озонирования не допускает выброс в атмосферу.

Блок первичного озонирования воды имеет две контактные камеры. Контактная камера разделена вертикальными струенаправляющими перегородками для создания спиралевидного движения потока воды в целях повышения контакта озоно-воздушной смеси с водой. В каждой контактной камере установлены две погружные турбины, предназначенные для введения озоно-воздушной смеси в воду .

Помещения блока имеют системы приточной и вытяжной вентиляции, которые управляются со шкафов управления, находящихся в тех.этаже над контактными камерами. В тех-этаже установлены 2 вентилятора разбавления озоно-воздушной смеси, на случай выхода из строя погружных турбин. Управление вентиляторами - местное. Для измерения концентрации озона в озоно-воздушной смеси, выбрасываемой в атмосферу после отработки в контактных камерах, установлены два измерительных прибора типа «Уваметр».

Озоно-воздушная смесь поступает из контактных камер 2-го озонирования по двум озонопроводах из нержавеющей стали 215мм.

Непрореагировавшая остаточная озоно-воздушная смесь скапливается под крышей контактных камер блока первичного озонирования и выбрасывается в атмосферу.

Объем контактной части камеры - 280м³. Высота слоя воды в камерах - 6,5м. Суммарный рабочий объем двух камер первичного озонирования - 560м³, время пребывания в контактной части ~ 4мин. Общий объем одной камеры - 520 м³ .

Контроль параметров воды после камер первичного озонирования производится по следующим параметрам - температура, рН, щелочность, мутность, перманганатная окисляемость, цветность, фитопланктон, общее микробное число, бактерии группы кишечной палочки, коли-индекс. Контроль является вспомогательным, т.к. основное назначение блока первичного озонирования рекуперация непрореагировавшего озона в озоно-воздушной смеси. За счет интенсивного перемешивания воды, насыщения кислородом, озоном, отдувки растворенных газов вода подвергается химико-биологикеским изменениям.

1.3.2 Блок вторичного озонирования

В здании блока вторичного озонирования установлено основное оборудование по подготовке воздуха и выработке озона. Кроме того, к зданию примыкают три контактных камеры вторичного озонирования с галереей трубопроводов.

Для повышения надежности в работе, обеспечения проведения ремонта оборудования без остановки станции, установлено две линии по подготовке воздуха, каждая из которых в ручном режиме может работать на любой из 4-х установленных озонаторов. В автоматическом режиме две линии могут работать вместе, но уже при четком разделении, т.е. 1-й группе-1-2й озонатор, 2-й группе-3-4й озонатор. От каждой группы озонаторов идет линия озонопровода: от 1-й группы к 1-й контактной камере, от 2-й ко второй контактной камере соответственно.

Воздух из помещения компрессорной через патрубки засасывается компрессором и под давлением порядка 0,7атм и поступает на охладитель - первую ступень осушки воздуха. С охладителя воздух поступает на сепаратор, где осуществляется сепарация воздуха и конденсатов, находящихся в суспензии «масло, вода» и пыли. Далее воздух поступает на холодильную группу,представляющую собой фреоновый холодильник с промежуточным хладогентом. После холодильной группы воздух подается на осушитель.После прохождения всех ступеней осушки воздух поступает на вход озонатора. (Устройство озонатора рассмотрено далее (п. 2.2.)).

Выходя из озонатора, озоновоздушная смесьпоступает на диски диффузии контактных камер вторичного озонирования, которые установлены на дне камер. Пройдя через микропоры дисков диффузии, озоновоздушная смесь в виде пузырьков проходит через всю толщину обрабатываемой воды, поднимается на поверхность воды, контактируя со всей массой. Таким образом, за счет прохождения озоновоздушной смеси через всю массу воды, достигается эффект обеззараживания и очистки.

Озон, не вступивший в реакцию и не растворенный в воде, скапливается под крышей контактных камервторичного озонирования и отсасывается в блок первичного озонирования.

1.3.3 Схема движения воды через блоки первичного и вторичного озонирования

Из резервного водохранилища по гравитационному водоводу вода поступает во входной коллектор трубопроводов блока 1-го озонирования. Оттуда по параллельным водоводам вода поступает в контактные камеры блока 1-го озонирования. Пройдя первичную обработку озоновоздушной смесью в контактных камерах, вода поступает на блок основных очистных сооружений. С фильтров блока основных очистных сооружений вода поступает во входной коллектор трубопроводов блока 2-го озонирования воды. Далее по параллельным водоводам вода идет в контактные камеры, в которых происходит обеззараживание воды. С выхода контактных камер вода поступает в выходной коллектор, а оттуда - в резервуар чистой воды.

1.4 Смесительные устройства

Камеры хлопьеобразования (КХО) предназначены для создания условий образования хлопьев коагулянта перед поступлением воды на отстойники.

Тип КХО - гидравлические со слоем взвешенного осадка.

В камеры хлопьеобразования вода поступает после смесителей с введенными реагентами: хлор (первичное хлорирование), коагулянт (коагулирование воды).

Количество камер хлопьеобразования 14шт. Из камер хлопьеобразования вода поступает в горизонтальные отстойники.

Камеры хлопьобразования выполнены в виде железобетонного резервуара, разделенного на две секции. Размер двух сблокированных камер хлопьеобразования в плане 12х12м,площадь поверхности воды -140м², объем КХО составляет - 600 м³. Расчетное время пребывания воды в КХО - 30 мин. Гидравлическая крупность хлопьев на выходе из КХО - 0,64мм/с.

Сбор и отвод воды из КХО I очереди в отстойники осуществляется с помощью водосборных перфорированных желобов, количество желобов - 3 шт в секции камеры.Желоба размещены равномерно по площади расстояние между желобами - 1000мм.

Камера хлопьеобразования №1 I очередь оборудована гидравлическим перемешивающими устройствами - рециркуляторами (вместо распределительных впускных ж/б лотков).

Рециркуляторы выполняют функцию перемешивания формирующихся хлопьев и осадка в объеме камеры хлопьеобразования.

1.5.2 Горизонтальные отстойники

Учитывая неравномерность водопотребления в сети города в разное время суток возникает необходимость в регулирующих емкостях для аккумулирования воды, которыми являются резервуары чистой воды (РЧВ-1, РЧВ-2). Резервуары чистой воды - полузаглубленного типа.

1.7 Насосная станция второго подъема

Наиболее доступным и реальным источником водоснабжения города Минска являются поверхностные воды Вилейско - Минской водной системы.

Формирование химического состава поверхностных вод происходит под влиянием климатических условий, характера почв, растительности, геологического строения, территории и хозяйственной деятельности и за счет функционирования всей водосборной площади водоемов, входящих в Вилейско - Минскую водную систему.

В настоящее время качественный состав исходных вод имеет следующие характеристики:

1. Органолептические показатели: цветность - 39,50,2 град, с максимальной концентрацией 96 град; мутность - 2,60,2 мг/дм³, с максимальной концентрацией 8,6 мг/дм³; наличие запаха и привкуса в основном природного происхождения 2-3 балла.

2. Органические вещества: окисляемость перманганатная 6,40,2 мг/дм³, с максимальной концентрацией 9,8 мг/дм³, формируется в основном веществами природного происхождения (гумусовые и фульвокислоты). Концентрация органических веществ антропогенного характера: нефтепродукты, АПАВ, пестициды - в исходной воде значительно ниже ПДК.

3. Микробиологическое загрязнение характеризуется присутствием в воде сапрофитной микрофлоры. Значение общего микробного числа составляет 92 бактерии в см³, с максимальным уровнем 955 бактерий в см³.

4. Гидробиологический состав воды характеризуется присутствием водорослей, характерных для поверхностных водоемов с преобладанием зеленых, диатомовых, сине-зеленых. Количество клеток 54887,69 кл/см³, с максимальным количеством 295671 кл/см³; по биомассе 5,36 мг/дм³ и 36,91 мг/дм³.

Качество питьевой воды подаваемой населению г. Минска после водоподготовки на ОВС соответствует требованиям СанПиН 10-124 РБ 99 и не превышает даже в неблагоприятные периоды года гигиенических нормативов.

Таблица 2

Основные показатели, определяемые химико-технологической лабораторией ОВС

Определение общих и термотолерантных колиформных бактерий методом мембранной фильтрации

Метод основан на фильтрации установленного объема воды через мембранные фильтры, выращивании посевов на дифференциальной питательной среде с лактозой и последующей идентификацией колоний по культуральным и биохимическим свойствам.

Если на фильтрах обнаружен рост изолированных типичных лактоположительных колоний: темно-красных, красных с металлическим блеском или без него или другого подобного типа колоний с отпечатком на обратной стороне фильтра, подсчитывают число колоний каждого типа отдельно и приступают к подтверждению их принадлежности к общим колиформным бактериям и термотолерантным колиформным бактериям.

Для подтверждения наличия общих колиформных бактерий исследуют:

все колонии, если на фильтрах выросло менее 5 колоний;

не менее 3-4 колоний каждого типа.

Для подтверждения наличия термотолерантных колиформных бактерий исследуют все типичные колонии, но не более 10.

Определение общего числа микроорганизмов, образующих колонии на питательном агаре

Метод определяет в питьевой воде общее число мезофильных аэробных и факультативных анаэробных микроорганизмов, способных образовывать колонии на питательном агаре при температуре 37 єС в течение 24 часов, видимые с увеличением в 2 раза. При отсутствии роста учет проводят через 48 часов.

Прямой метод определения колифагов

Определение колифагов в питьевой воде в исследовании нормируемого объема воды (100 мл) путем его прямого посева и последующего учета зон лизиса (бляшек) на газоне Е.coliв чашках Петри с питательным агаром. Просмотр посевов осуществляется в проходящем свете. Учет результатов проводят путем подсчета и суммирования бляшек, выросших на 5 чашках Петри. Результаты выражают в бляшкообразующих единицах (БОЕ) на 100 мл пробы. В контрольной чашке бляшки должны отсутствовать.

Предварительный учет результатов можно проводить через 5-6 часов инкубации. На этом этапе при наличии четких зон лизиса может быть выдан предварительный ответ о присутствии колифагов в воде. Окончательный количественный учет прямого посева проводится через 182 часов. Результаты выражают количеством БОЕ на 100 мл пробы воды.

Если отмечен сливной рост бляшек или счет затруднен, то по данным прямого счета может быть выдан качественный результат: “обнаружено в 100 мл воды”.

При наличии зон лизиса в контрольной чашке результат исследования считается не действительным.

Размещено на Allbest.ru