Сочетание необходимых технологических процессов и сооружений составляет технологическую схему улучшения качества воды. Используемые в практике водоподготовки технологические схемы можно классифицировать по следующим основным признакам:
· по способу подготовки воды – на реагентные и безреагентные;
· по эффекту осветления – глубокого и грубого осветления;
· по числу технологических процессов и числу ступеней каждого из них;
· по характеру движения воды – на напорные и безнапорные.
Реагентные и безреагентные технологические схемы применяют при подготовке воды для хозяйственно-питьевых целей и нужд промышленности. Указанные технологические схемы существенно отличаются по размерам водоочистных сооружений и условиям их эксплуатации.
Схема очистной станции:
а – при реагентном способе очистки; б – при безреагентном.
1 – подача неочищенной воды; 2 – устройства для приготовления растворов и дозирования реагентов (коагулянта и др.); 3 – смеситель; 4 – камера хлопьеобразования; 5 – вертикальный отстойник; 6 – скорый фильтр; 7 – установка для обеззараживания воды; 8 – резервуар чистой воды; 9 – трубы для удаления осадка и промывных вод; 10 – горизонтальный отстойник; 11 – медленный фильтр.
Процессы обработки воды с применением реагентов протекают интенсивнее и значительно эффективнее. Так, для осаждения основной массы взвешенных веществ в первом случае необходимо 2...4 ч, а во втором – несколько суток. С использованием реагентов фильтрование осуществляется со скоростью 5...12 м/ч и более, а без реагентов (медленное фильтрование) – 0,1...0,3 м/ч.
При обработке воды с применением реагентов водоочистные сооружения значительно меньше по объему, компактнее и дешевле в строительстве, но сложнее в эксплуатации, чем сооружения безреагентной схемы. Поэтому безреагентные технологические схемы, как правило, применяют для водоснабжения небольших водопотребителей при цветности исходной воды до 50 град. Безреагентные схемы широко используют для неглубокого осветления воды при водоснабжении промышленных объектов. В ряде случаев для этих целей применяют одно отстаивание или одно фильтрование на грубозернистых фильтрах или микрофильтрах.
По эффекту осветления различают технологические схемы для полного или глубокого осветления воды и для неполного или грубого осветления. В первом варианте очищенная вода соответствует требованиям питьевой воды. Во втором варианте содержание взвеси в очищенной воде во много раз больше – 50...100 мг/л. Обычно грубо осветленную воду используют для целей охлаждения различного производственного оборудования.
Технологические схемы для глубокого осветления воды применяют как для хозяйственно-питьевых, так и для многих производственных водопроводов, где к качеству технической воды предъявляют высокие требования. Схемы для неполного осветления воды обычно используют для подготовки технической воды.
По числу технологических процессов и числу ступеней каждого из них технологические схемы подразделяют на одно-, двух- и многопроцессные. Так, технологическая схема представленная ниже является двухпроцессной.
Двухпроцессная технологическая схема:
1 – насосная станция I подъема; 2 – барабанные сетки (вариант); 3 – вертикальный смеситель; 4 – реагентное хозяйство; 5 – осветлитель со взвешенным осадком; 6 – установка для дезодорации, фторирования или интенсификации процесса фильтрования; 7 – скорый фильтр; 8 –установка для обеззараживания воды; 9 – резервуар чистой воды; 10 – насосная станция II подъема.
Здесь два основных технологических процесса: обработка воды в слое взвешенного осадка и фильтрование. Оба процесса осуществляются последовательно и однократно (в одну ступень).
В том случае, когда один из основных технологических процессов осуществляется дважды или большее число раз, технологическая схема называется двух-, трех- или многоступенчатой. Например, показан пример однопроцессной технологической схемы с контактными осветлителями.
 |
Однопроцессная двухступенчатая технологическая схема:
1 – микрофилыр, 2 – насосная станция II подъема; 3 – реагентное хозяйство: 4 – вертикальный смеситель; 5 – контактный осветлитель; 6 – установка для фильтрования и обеззараживания воды; 7 – резервуар чистой воды.
Здесь основной технологический процесс – фильтрование – осуществляется дважды.
По характеру движения обрабатываемой воды технологические схемы подразделяют на самотечные (безнапорные) и напорные.
 |
Напорная технологическая схема с гидроциклоном:
1 – подача исходной воды; 2 – гидроциклон; 3 –шламовая камера; 4 – противоточный фильтр I ступени; 5 – скорый фильтр II ступени; 6 – отвод фильтрата.
На городских и крупных промышленных водоочистных комплексах движение исходной воды по сооружениям осуществляется самотеком. При этом уровень воды в каждом последующем сооружении ниже уровня в предыдущем. Разность уровней определяет напор, необходимый для преодоления гидравлических сопротивлений внутри сооружения и в коммуникациях от одного сооружения к другому. Поэтому увязка взаимного расположения отдельных очистных сооружений технологической схемы, т. е. построение высотной схемы, имеет первостепенное значение.
При напорной технологической схеме движение обрабатываемой воды от сооружения к сооружению происходит под давлением выше атмосферного, поэтому отдельные сооружения можно расположить на одной отметке. Напорные очистные сооружения должны быть герметично закрытыми и рассчитаны на давление, развиваемое насосами. Следует отметить, что при использовании напорной технологической схемы резервуары чистой воды и насосная станция II подъема иногда могут не устраиваться. В отдельных случаях очищенная вода под напором насосов I подъема передается непосредственно в сеть потребителям. При безнапорном движении воды по очистным сооружениям необходимы две насосные станции и резервуары чистой воды.
