Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 93. Типы и конструкции осветлителей

Типы осветлителей, созданных и применяемых в СССР и за рубежом, весьма разнообразны.

Основными признаками, отличающими отдельные типы осветлителей, используемых в отечественной практике, являются: а) форма рабочей камеры осветлителя; б) наличие или отсутствие дырчатого днища под слоем взвешенного осадка; в) метод удаления избыточного осадка из рабочей камеры; г) конструкция и место расположения осадкоуплотнителей.

Осветлители бывают круглой или прямоугольной формы в плане. Нижняя часть большинства осветлителей имеет форму конуса, пирамиды или призмы (т.е. с переменным поперечным сечением рабочей части) с уклоном стенок к горизонту около 60°.

Некоторые осветлители   имеют   почти   плоское дно   (с весьма  малым   углом   конусности)   и  постоянную   площадь  поперечного  сечения рабочей части — по ходу воды. В таких   осветлителях обычно устраивают второе дырчатое днище, непосредственно над которым образуется слой взвешенного осадка. Опыт использования осветлителей этого типа показал их существенные эксплуатационные недостатки (см. далее).

Наконец, осадкоуплотнители устраивают встроенными в осветлитель или вне его (выносными), располагают их в середине осветлителя или под его дном.

Следует отметить, что наличие в воде, подаваемой на осветлитель, пузырьков воздуха может нарушить нормальную работу слоя взвешенного осадка. Поэтому обычно предусматривают удаление воздуха из воды до ее поступления в осветлитель.

Рассмотрим некоторые современные конструкции осветлителей.

На V.25 показана    конструкция    прямоугольного осветлителя коридорного типа, разработанная институтом Союз-водоканалироект.     Рабочая   камера   состоит   из   двух  отделений,   в   нижнюю   призматическую часть  которых  по  трубам  1  подается осветляемая вода. Осветленная вода отводится желобами 2 в сборный лоток 3 и далее по отводящей трубе 4. Камера для сбора и уплотнения осадка расположена в середине,  между двумя отделениями осветлителей.   Осадок   из взвешенного слоя поступает в осадкоуплотнитель через окна 5, прикрытые козырьками 6, препятствующими поступлению в окна осветленной воды. Для принудительного отсоса осадка через окна осуществляется отбор воды из осадкоуплотнителя по трубам 7 в тот же сборный желоб 3. При помощи задвижки 8 можно обеспечить такой отбор воды, чтобы уровень ее в осадкоуплотнителе был несколько ниже, чем в отделениях рабочей камеры. Эта разность уровней и будет обеспечивать постоянный (принудительный) отбор осадка через окна 5. Уплотненный осадок выпускается по дырчатым трубам 9.

На V.26 показаны осветлители конструкции ВНИИ ВОДГЕО. Вертикальный осадкоуплотнитель 1 расположен под днищем рабочих камер осветлителя. Вода подается через воздухоотделитель 2 и по трубам 3 поступает в нижнюю часть рабочих камер. Осадок по трубам 4 поступает в поддонный осадкоуплотнитель.

Для осуществления принудительного отсоса осадка из осадкоуплот-нителя отбирается вода по трубе 5. Сброс осадка происходит по трубам 6 и 7.

На V.27 показано устройство осветлителя, разработанного ВНИИГСом (Н. И. Колотовым), с поддонным осадкоуплотнителем и дырчатым днищем. Вода с введенным в нее реагентом по трубе / подается в лоток (служащий воздухоотделителем), а из него по вертикальной трубе поступает через распределительный цилиндр в распределительные дырчатые трубы 2. Через отверстия в этих трубах вода поступает в пространство, ограниченное снизу сплошным днищем и сверху дырчатым днищем. Высота слоя взвешенного осадка 3 обусловливается высотой расположения осадкоотводящих труб 4, через которые избыток осадка поступает в поддонный ссадкоуплотнитель 5. В верхней центральной части осадкоуплотнителя располагается дырчатая кольцевая труба, присоединенная стояком 6 к кольцевому желобу 7. Отсюда осветленная вода отводится по трубе 8. На трубе 6 устанавливается задвижка 9 для регулирования отвода воды. Разность уровней воды в рабочей зоне осветлителя и в кольцевом сборном желобе обусловливает отсос воды из верхней части уплотнителя и, следовательно, принудительный отсос осадка в уплотнитель через трубы 4. Для смыва осадка из осадкоуплотнителя подается вода по дырчатым трубам 10; осадок удаляется по трубе 11.

Этот осветлитель в настоящее время используется на станциях большой производительности при осветлении маломутных цветных вод.

Опыт эксплуатации показывает, что при значительной мутности осветляемых вод в результате засорения осадком отверстий дырчатого днища образуется скопление осадка и это препятствует нормальной работе осветлителей.

На V.28 показана конструкция осветлителя (типа ЦНИИ-3), предложенная Е. Ф. Кургаевым. Осветляемая вода подается по трубе и поступает в нижнюю зону осветлителя через трубы 2, снабженные соплами, сообщающими воде вращательное движение в горизонтальной плоскости. Сбор осветленной воды осуществляется системой желобов или перфорированных труб; осветленная вода отводится по трубе 3. Реагенты подаются по трубкам 4 в нижнюю зону осветлителя. Осадок собирается в осадкоуплотнителе 5, имеющем внизу дополнительный бункер 6. Избыточная взвесь из взвешенного слоя отводится через окна 7.

При больших диаметрах осветлителя (более 7 м) применяют дополнительные устройства 8 для отводу взвеси. Из осадкоуплотнителя осадок удаляется по трубе 9. На рисунке показаны также дренажная решетка 10, трубы для отсоса осветленной воды из осадкоуплотнителя //, донные клапаны осадкоуплотнителя 12.

Осветлители этого типа нашли широкое применение в установках для осветления и реагентного умягчения воды теплоэнергетических станций.

Различные типы осветлителей используются в зарубежных странах.

Так, в США широко применяются осветлители двух типов. Осветлитель первого типа (пресипитатор — V.29) по принципу своего действия и устройству близок к осветлителям наших типов. Вода подается в механическую камеру хлопьеобразования, откуда поступает в рабочую камеру осветлителя, проходит через слой взвешенного осадка и отводится сборными желобами в отводящую трубу. В осветлителе второго типа (акселейтор, V.30) вода подается в первичную камеру смешения 1, туда же подаются и реагенты. При помощи специального механического приспособления 2 производится перемешивание воды в этой камере. Из камеры 1 вода вместе с хлопьями коагулянта переходит во вторичную камеру смешения 3 и затем в камеру осветления 4. Здесь вода проходит через слой взвешенного осадка и отводится в верхней части резервуара при помощи периферийного желоба 5. В этом сооружении происходит рециркуляция осадка, т.е. обратное поступление осадка из камеры осветления в камеру смешения.

Оба типа применяемых в США осветлителей имеют механические приспособления для перемешивания воды, что несколько осложняет условия их эксплуатации.

Во Франции разработан (обществом Дегремон) и применен на многих станциях очистки воды в разных странах осветлитель-пульсатор с прерывистым действием. В нем чередуются два периода работы. Вначале (V.31,a) воздушный клапан / закрыт, вода в колпаке 2 поднимается, вода в осветлителе неподвижна и из нее выпадает осадок. Когда поверхность воды в колпаке 2 достигнет уровня 3, клапан 1 автоматически открывается, вода из колпака 2 устремляется через дренажные трубы в осветлитель снизу; слой осадка поднимается и его избыток поступает в сгуститель 4, откуда удаляется через трубу 5 (V.31, б). Когда поверхность воды в колпаке 2 опустится до уровня 6, воздушный клапан / закрывается, и процесс повторяется. Осветленная вода удаляется по каналу 7. По утверждению авторов при таком характере работы осветлителя эффект осветления увеличивается. В результате опыта эксплуатации этих осветлителей специалисты не пришли к единому мнению об их особых преимуществах.