в какую часть осветлителя поступает коагулированная вода

КОАГУЛЯЦИЯ ВОДЫ В ОСВЕТЛИТЕЛЕ

На рис. 7-4 приведена принципиальная схема коагуляционной установки с осветлителем. Исходная вода по­сле подогрева ее до температуры 25—30° поступает в осветлитель вместе или раздельно с раствором коагу­лянта. В трубопровод исходной воды перед осветлителем вводится раствор кислоты или щелочи для создания оптимального значения рН, а в случае применения в ка­честве коагулянта сернокислого закисного железа вво­дится раствор хлора для окисления двухвалентного же­леза в трехвалентное.

В осветлителе происходит хлопьеобразование и освет­ление воды. Осветленная вода поступает в промежуточный бак, из которого насосами подается на осветлительные фильтры для окончательного освобождения от тончайшей взвеси, не задержанной в осветлителе. Из фильтров взвесь удаляется взрыхляющей промывкой обратньм то­ком воды. Промывочные воды собираются в специаль­ном отстойнике, из которого равномерно перекачиваются насосом в линию исходной воды. Кроме экономии воды, тепла и реагентов, это мероприятие позволяет интенси­фицировать образование хлопьев вследствие благоприят­ного влияния взвеси, содержащейся в промывочной воде. Для более глубокого удаления органических веществ из коагулированной воды последнюю после осветлительных фильтров пропускают через сорбционные фильтры, за­груженные активированным углем.

Рис. 7-4. Принципиальная схема коагуляционной установки с осве­тлителем.

На рис. 7-5 изображена схема осветлителя ЦНИИ-2, предназначенного для удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей с применением коагуляции сернокислым алюминием. Корпус осветлителя состоит из двух цилиндров разного диаметра, соединенных перехо­дом, имеющим форму усеченного конуса. Днище освет­лителя имеет кольцевую коническую форму. В централь­ной части осветлителя расположен цилиндрический шламоотделитель с коническим днищем и шламоотводными трубами. Исходная вода 1 подается по трубопроводу в воздухоотделитель 2, предназначенный для удаления из воды воздуха, который может вызвать в осветлителе взмучивание и вынос шлама. Далее по центральной и распределительным трубам 3, которые заканчиваются

тангенциально расположенными соплами, вода поступает в нижнюю смесительную часть осветлителя. Сюда же вводится раствор коагулянта 7. Иногда раствор коагу­лянта вводится в трубопровод исходной воды. Сопла, расположенные горизонтально, приводят воду во враща­тельное движение в нижней части осветлителя, имеющей кольцевую форму. Такое движение воды способствует перемешиванию ее с реагентами, усиливает контакт вы-

Рис. 7-6. Схема осветлителя ЦНИИ-2.

деляемых из воды примесей с частицами шлама и улуч­шает условия протекания процессов коагуляции, кри­сталлизации, сорбции и адгезии. Вращательное движение воды далее гасится смесительными перегородками 13 и переходит в восходящее поступательное движение снизу вверх. Продукты коагуляции, выделяющиеся в виде хло­пьев, поддерживаются водой во взвешенном состоянии и образуют зону взвешенного шлама, т. е. контактную

среду, способствующую ускорению и углублению процес­са очистки воды. У верхней границы зоны взвешенного шлама вода освобождается от взвешенных хлопьев, про­ходит через зону осветления и распределительную решет­ку 10. Затем осветленная вода собирается в желобе 11 и через приямок распределительного устройства 8 отво­дится по патрубку 12 в промежуточные баки, откуда на­сосами перекачивается на осветлительные фильтры.

Избыток осадка из зоны взвешенного шлама непре­рывно отводится с некоторым количеством воды через щламоогводные трубы 4 в шламоотделитель 5. Шламо-отделитель 5, действующий как вертикальный отстойник, отделяет часть поступающей в него воды и подает ее по трубе через задвижку 9 в распределительное устройст­во 8. Расход этой воды и количество осадка, отводимого из осветлителя, регулируются с помощью задвижки 9 на отводящей трубе и измеряются по величине напора воды над калиброванными отверстиями 14 в перегородке рас­пределительного устройства. Остальная часть воды с по­вышенной концентрацией шлама непрерывно удаляется в канализацию по трубе 6. Для опорожнения шламоотделителя служит труба 16, а всего осветлителя — тру­ба 15.

На рис. 7-7 изображен горизонтальный одноплунжер­ный насос-дозатор для раствора коагулянта и известкового молока с давлением б кгс/см 2 производительностью 120, 400, 800 и 1 200 л/ч.

Рис. 7-7. Насос-дозатор плунжерного типа с резиновой диафрагмой.

. Резиновая диафрагма 1, зажа­тая между корпусом и крышкой, отделяет рабочую ка­меру 2 от водяной камеры 3. Плунжер 4 приводится в движение от эксцентрика с переменным эксцентриси­тетом для изменения длины хода плунжера при регули­ровании дозировки от максимального значения до нуля.

На каждый осветлитель устанавливаются по два насо­са-дозатора (рабочий и резервный).

Схема дозирования раствора коагулянта с помощью насоса-дозатора приведена на рис. 7-8. Концентрирован­ный раствор коагулянта, приготовленный в мешалке 3, разбавляется водой до рабочей концентрации и перека­чивается с помощью гидроэлеватора 4 в расходные баки 6; из последних через трубопровод 7 и фильтр-сетку 8 он забирается насосами-дозаторами 5 и подается в освет­лители через коллекторы 1 по трубопроводам 2.

Рис. 7-8. Схема дозирования раствора коагулянта с помощью насосов-дозаторов.

Регулирование производительности плунжерного насоса-дозато­ра может осуществляться при применении электродвигателя пере­менного тока изменением средней скорости вращения путем перио­дического включения и отключения его. Дозы коагулянта зависят от количества содержащихся в воде примесей, их химического со­става, окисляемости и температуры воды. При таком многообразии факторов, определяющих дозу коагулянта, она может быть подо­брана только опытным путем.

Размеры продувки должны составлять минимум, при котором в шламоотделителе не происходит прогрессиру­ющего образования остаточных отложений взвеси. Верх шламового фильтра должен располагаться в нижней ча­сти выходной зоны осветлителя.

Наличие контактной среды в осветлителе улучшает условия коагуляции и оказывает существенное влияние на характер этого процесса. Практика показала, что эффективная работа шламового фильтра в осветлителе позволяет сократить расход реагентов на 25—50%.

Для достижения эффективной и экономичной работы осветлителя необходимо избегать резких колебаний его нагрузки, производить правильное регулирование высоты

шламового фильтра, непрерывную продувку шламоотделителя и бесперебойное правильное дозирование реагентов. Необходимым условием хорошей работы осветлителя является поддержание стабильной температуры обраба­тываемой воды, колебания которой не должны превы­шать ±(0,5—1,0) °С в течение часа при постепенном из­менении температуры.

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)

Источник

Оборудование предочистки с осветлителями и его эксплуатация

§ поддержание во взвешенном состоянии твердых частиц, образующих контактную среду восходящим потоком воды;

§ удаление избытка этих частиц из зоны контактной среды;

§ режимы движения воды в контактной среде, а также во входной и выходной частях осветлителя.

В настоящее время на различных водоподготовительных установках используются осветлители двух типов: осветлители разработанные ЦНИИ МПС, для реализации в них процессов коагуляции; осветлители, разработанные ВТИ, в которых осуществляется известкование или известкование с коагуляцией. В конструкциях осветлителей этих двух типов отсутствуют принципиальные различия, но скорости движения воды в различных зонах осветлителя выбраны разными. Это связано с характеристиками образующихся в осветлителях шлама: при коагуляции он более легкий, поэтому скорости подъемного движения воды должны быть более низкими, чем при известковании, так как скорость восходящего движения воды в осветлителе не должна превышать скорость осаждения частиц во избежание уноса их потоком воды из осветлителя. Осветлители для известкования типа ВТИ могут быть использованы для проведения в них коагуляции сернокислым алюминием, но с учетом вышесказанного расчета производительность таких осветлителей уменьшается до 0.7 от номинальной для известкования.

Схема осветлителя для коагуляции приведена на рис. 2.9.

Рабочие чертежи нормального ряда осветлителей для известкования с коагуляцией были разработаны СКБ ВТИ по двум конструктивным схемам (рис. 2.10):

§ осветлители производительностью 63, 100, 160 и 250 м 3 /ч;

Верхняя граница взвешенного шлама, образующего в осветлителе контактную среду 12, находится на уровне шламоприемных окон 13 шламоуплотнителя 15. Избыток шлама непрерывно удаляется, для чего часть общего расхода воды отводится из контактной зоны в шламоуплотнитель («отсечка»).

После взвешенного шламового слоя вода проходит через зону осветления 16, верхнюю распределительную решетку 17 и сливается через отверстия в желоб 18. Далее она поступает в распределительное устройство 19, смешивается с осветленной водой, поступающей из шламоуплотнителя, и по трубопроводу 20 отводится в бак известкованной воды.

Шлам, поступивший с отсечкой, оседает в нижней части шламоуплотнителя и по трубопроводам 23 (непрерывная продувка) и 24 (периодическая продувка) удаляется из него через измерительную шайбу 25. Для опорожнения и заполнения шламоуплотнителя предусмотрен трубопровод 29. Осветленная в шламоуплотнителе вода собирается перфорированнымколлектором 21 и отводится по трубопроводу 22 в распределительное устройство 19.

На отводящей трубе имеется дроссельная заслонка 28, обычно управляемая дистанционно, которая регулирует расход воды, поступающей через шламоуплотнитель. На этом же трубопроводе установлена задвижка 31, которая открыта при работе осветлителя и закрывается при промывке коллектора шламоуплотнителя водой, подаваемой по трубопроводу 30. По этому же трубопроводу подается вода для обмывки желоба 18 и решетки 17.

Для сбора крупного оседающего шлама и песка, поступающего с исходной водой, служит грязевик 26, из которого грубые частицы периодически удаляются по трубопроводу 27, он же используется для опорожнения осветлителя.

Основные параметры, характеризующие работу осветлителя в конкретных условиях (производительность, характеристики шлама, величина непрерывной продувки и частота периодических продувок шламоуплотнителя и грязевика, качество обработанной воды) уточняются при наладке осветлителей.

Характеристики осветлителей конструкции ВТИ приведены в табл. 2.6.

Суммарная производительность осветлителей, баков и насосов осветленной воды должна выбираться с запасом 10% расчетной производительности ВПУ. Работа осветлителей типа ВТИ для известкования в дополнение к требованию стабилизации температуры обрабатываемой воды в пределах +1ºC предусматривает выполнение следующих условий:

,

(2.34)

,

(2.34)

Пример 2.3. Используя данные и результаты расчета, приведенные в примере 2.2, и принимая значение a_м = 10%, получаем

Следовательно, с учетом того, что в исходной воде

режим известкования необходимо вести с полным осаждением магния, при этом

Коагулянтное хозяйство. В состав коагулянтного хозяйства ВПУ входят:

а) склад мокрого хранения коагулянта, располагаемый в заглубленных железобетонных резервуарах (ячейках);

б) перекачивающие и дозировочные насосы раствора коагулянта;

с) оборудование для осветления раствора;

д) расходные баки коагулянта.

Схема склада мокрого хранения и дозирования раствора коагулянта приведена на рис. 2.11.

Рис. 2.12. Схема склада извести

На ряде действующих ВПУ гашение извести производится с помощью аппаратов МИК, установленных на ячейках известкового молока.

Насосы-дозаторы серии НДЭ характеризуются автоматическим регулированием подачи, остальные обозначения аналогичны указанным для насосов серии НД. Автоматическое управление дозированием реагентов в осветлитель осуществляется насосами-дозаторами с различными системами управления ими по расходу обрабатываемой воды в пределах нагрузки осветлителейот 50 до 100%. Для повышения точности в схему дозирования извести по расходу обрабатываемой воды вводится корректирующий сигнал рН.

При сезонных изменениях качества поверхностной воды (табл. 2.9) регулировка дозы реагентов, подаваемых в осветлитель, помимо изменения хода плунжера насоса-дозатора может реализоваться изменением концентрации дозируемого реагента в расходных баках (мешалках). Сочетание трех возможных видов регулирования дозы реагентов одновременно позволяет изменять ее в очень широких пределах.

Эксплуатация установок с осветлителями. При эксплуатации осветлителей осуществляется два вида контроля: технологический и химический, проводимые по заданному графику. Их результаты сравниваются с данными режимных карт и при отклонении контролируемых показателей от рекомендуемых величин оперативный персонал должен восстановить оптимальный режим работы осветлителей.

Для контроля дозирования реагентов, контроля качества и количества шлама в различных элементах и зонах осветлителя, контроля качества осветленной воды на выходе шламоуплотнителя и осветлителя последние оборудуются пробоотборными точками, место расположения которых показано на рис. 2.14.

На установках с осветлителями оперативный технологический контроль предусматривает:

§ приготовление рабочих растворов известкового молока, коагулянта, ПАА и при необходимости щелочи;

§ поддержание нормального уровня в баках осветленной воды;

§ строгое поддержание установленных дозировок вводимых в осветлитель реагентов;

§ поддержание продувочного режима производится с помощью непрерывной и периодической продувки и изменением «отсечки» воды на шламоуплотнитель;

§ поддержание верхней границы шламового фильтра на уровне шламоприемных окон;

§ поддержание требуемой характеристики шлама. Шлам должен обладать творожистой структурой и быть однородным с оседанием всей массы одновременно при контроле его качества в пробе;

§ регулирование высоты шламового фильтра производится автоматически с применением сигнализатора уровня шлама СУШ или вручную изменением «отсечки» на шламоуплотнитель и его непрерывной продувкой.

Объем химического контроля зависит от типа осветлителя, периодичность контроля по различным показателям качества воды (Ж_о, Щ_о, Щ_ФФ, ОК, С_ГДП и др.) колеблется от 2 до 24 ч. Все записи анализов и наблюдений за работой осветлителей заносятся в «Суточную ведомость работы осветлителей». На основании результатов химического анализа проб устанавливается и корректируется оптимальный режим работы осветлителей.

Источник

РД 153-34.1-37.502-2000 Методические указания по очистке исходной воды коагулянтами на ТЭС

Российское акционерное общество энергетики и электрификации
«РАО ЕЭС»

Департамент научно-технической политики и развития

Методические указания
по очистке исходной воды коагулянтами на ТЭС

Разработано ОАО «Всероссийским дважды ордена Трудового Красного Знамени научно-техническим институтом (ОАО «ВТИ»)

Исполнители О.А. Романова, Б.А. Смирнов.

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 29.12.2000 г.

Первый заместитель начальника А.П. Ливийский

Методические указания
по очистке исходной воды
коагулянтами ТЭС

РД 153-34.1-37.502-2000

Взамен
«Руководящих указаний по
коагуляции воды на
электростанциях»

Настоящие Методические указания распространяются:

— на технологию предварительной очистки воды на электростанциях методами коагуляции;

— на аппараты (осветлители) для коагуляции исходной воды;

— на механические фильтры.

Настоящие Методические указания устанавливают технические требования к технологии обработки исходной воды методами коагуляции, осветлителям, механическим фильтрам, методам расчета и выбора технологических схем предварительной очистки воды, наладке и эксплуатации оборудования предварительной очистки воды на электростанциях и котельных, работающих на водах поверхностных источников (реки, озера, водоемы).

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Руководящие указания по предварительной очистке воды методом коагуляции с применением в качестве основного реагента алюмосодержащих солей предназначены для использования при проектировании, наладке и эксплуатации водоподготовительных установок электростанций РАО «ЕЭС России».

При коагуляции воды перед ионированием требуется глубокое удаление органических соединений, соединений железа и нереакционноспособных соединений кремния.

Изучение и совершенствование технологии коагуляции, разработка аппаратуры для современных установок, стремление к полной автоматизации процессов обработки воды, признает необходимым выпустить руководящие указания по коагуляции воды взамен существующих.

2.НАЗНАЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
МЕТОДА КОАГУЛЯЦИИ ВОДЫ

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕСЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ
ВОДОИСТОЧНИКОВ

3.1 Характеристика дисперсионной среды

Тонкая взвесь и коллоидно-дисперсные вещества могут быть удалены из воды только путем ее реагентной обработки, в частности коагуляцией.

3.2 Состав примесей.

3.2.1 Железосодержащие примеси.

3.2.2 Органические примеси.

Органические вещества поступают в открытые водоемы в результате:

— вымывания их из почв и торфяников;

— жизнедеятельности, отмирания и разложения водных организмов;

— смывания веществ, применяемых для удобрения почвы и борьбы с вредителями сельского хозяйства;

— поступления неочищенных или недостаточно очищенных бытовых или производственных сточных вод.

Соотношение коллоидной и истине растворенной фракцией окрашивающих веществ в разных источниках неодинаково и колеблется в течение года. В связи с трудностью раздельного определения различных органических веществ прибегают к суммарной оценке их содержания путем определения окисляемости.

3.2.3 Соединения кремневой кислоты.

Содержание растворенных силикатов в подземных и поверхностных водах зависит от геологических условий и от присутствия некоторых организмов. Количество нерастворенных силикатов в поверхностных водах обусловлено атмосферными осадками, смывами и спуском сточных вод. Для определения растворенных силикатов используется колориметрический метод с молибдатом аммония.

4 ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДНО-ДИСПЕРСНЫХ
ЧАСТИЦ

4.1 Адсорбционные силы на поверхности раздела фаз.

4.1.1 Основной отличительной чертой коллоидно-дисперсных систем является наличие поверхности раздела между веществом, их составляющим, и окружающей средой, то есть коллоидные системы гетерогенны.

4.1.2 Поверхность частиц дисперсной фазы обладает свободной энергией. Дисперсная система самопроизвольно стремится к ее уменьшению. Избыток свободной энергии уменьшается при укрупнении частиц, когда протекает процесс адсорбции, в результате чего резко уменьшается суммарная поверхность частиц.

4.1.4 В результате адсорбции ионов коллоидно-дисперсные частицы приобретают электрический заряд, знак которого соответствует знаку адсорбированных (потенциалообразующих) ионов. Окружающая среда приобретает заряд противоположного знака, в результате создания избы точной концентрации противоионов. То есть возникает двойной электрический слой (ДЭС), обусловливающий разность потенциалов между зарядом коллоидной частицы и зарядом окружающей среды.

4.1.5 Внешнюю обкладку ДЭС (слой пртивоионов) можно условно разделить на две области: плотную часть из монослоя прилегающих непосредственно к поверхности противоионов и диффузную часть, в которой распределение ионов определяется конкуренцией между электрическим полем соседней фазы (притягивающим противоположно заряженные и отталкивающим одновременно наряженные ионы) и тепловым движением (стремящимся равномерно распределить ионы в пространстве).

4.2 Характеристика частиц по знаку заряда.

4.2.1 Разность потенциалов между движущейся коллоидной частицей и окружающей ее средой называется электрокинетическим или дзета-потенциалом (ДП). Величина ДП частицы определяет ее способность к коагуляции и является основным критерием полноты протекания процесса коагуляции. Коллоидно-дисперсные частицы приобретают заряд не только в результате адсорбции ионов, но и вследствии собственной диссоциации.

4.2.3 Значения рН природных поверхностных вод больше этих величин, поэтому глина и гуминовые вещества диссоциируют как кислоты, их коллоидные частицы заряжены отрицательно.

4.2.5 Одинаково заряженные частицы агрегативно устойчивы из-за электростатических между ними сил отталкивания.

4.2.6 Основной задачей в проведении процесса коагуляции коллоидно-дисперсных частиц является разрушение адсорбционных слоев или ослабление их защитного действия, что может быть достигнуто различными способами: наложение электрического поля, применение ультразвука, добавление электролите. В водоподготовке на электростанциях используется, как правило, введение в обрабатываемую воду коагулянтов.

5 ВИДЫ КОАГУЛЯНТОВ

5.1.1 В качестве коагулянтов наибольшее распространение получили сульфаты, хлориды алюминия и железа, их смеси в различных соотношениях.

5.1.2 Соли, образованные многозарядными катионами слабых оснований и анионами сильных кислот, гидролизуются ступенчато: гидратированные ионы алюминия или железа отдают протон от координированной молекулы воды, образуя последовательно комплексные ионы. Когда последний комплекс теряет воду, образуется плохо растворимый гидрооксид.

5.1.3 Образовавшиеся в процессе гидролиза коллоидные золи гидрооксидов алюминия и железа коагулируют с образованием агрегатов и более или менее крупных хлопьев.

5.2.1. Виды и состав коагулянтов на основе солей алюминия приведены в таблице № 1.

Источник