RU2328454C2

RU2328454C2 - Water purification station

Info

Publication number: RU2328454C2
Application number: RU2006107840/15A
Authority: RU
Inventors: Евгений Леонидович Войтов (RU); Евгений Леонидович Войтов; Юрий Леонидович Сколубович (RU); Юрий Леонидович Сколубович
Original assignee: Евгений Леонидович Войтов; Юрий Леонидович Сколубович
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2008-07-10
Also published as: RU2006107840A

Abstract

FIELD: building.

SUBSTANCE: invention can be used for reactant decolouring, deferrisation, demanganation and softening of low muddy natural waters. Purification station contains contact chamber, brightening agent, high capacity filter, clear-water reservoir, main-line pump, ozonation equipment, chlorination equipment, coagulation equipment, flush water balance tank, thickener, plate press, dreg pump, spray ejector, oxidation aerator, electric power supply, blower group, backing pump, air-purge drum, flocculating equipment, flushing ejector, contact mass well, sorbtion filter, flushing pump, clarified water pump, dregs hopper.

EFFECT: improvement of technology, economy effectiveness of natural water clarification, useful capacity and ecological safety of purification station.

1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к станциям водоподготовки и может быть использовано для реагентного обесцвечивания, обезжелезивания, деманганации и умягчения маломутных природных вод.The invention relates to water treatment plants and can be used for reagent bleaching, deferrization, demanganization and softening of low turbid natural waters.

Известна станция водоподготовки, для реагентной обработки маломутных цветных вод, содержащая микрофильтр, контактную камеру, смеситель, осветлитель-рециркулятор, скорый фильтр, резервуар чистой воды, сетевой насос, установки озонирования, хлорирования, коагулирования, фторирования и углевания, резервуар-усреднитель промывных вод, насос перекачки промывных вод, насос осадка, сгуститель, фильтр-пресс, устройство для погрузки осадка [Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение: Учебник для вузов: - М.: Стройиздат, 1995, рис.7.2ж]. Станция является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой станции водоподготовки и выбрана в качестве прототипа.A known water treatment station for the reagent treatment of low-turbid colored water containing a microfilter, a contact chamber, a mixer, a clarifier-recirculator, a quick filter, a clean water tank, a network pump, ozonation, chlorination, coagulation, fluorination and carbohydrate installations, a wash water average tank, wash water pump, sludge pump, thickener, filter press, sludge loading device [Nikoladze GI, Somov MA Water supply: Textbook for high schools: - M .: Stroyizdat, 1995, Fig. 7.2g]. The station is the closest in technical essence and the achieved result to the proposed water treatment station and is selected as a prototype.

Однако известная станции водоподготовки имеет недостатки, снижающие технологическую, экономическую эффективность очистки природной воды, социальную и экологическую безопасность станции водоподготовки. Недостатками являются снижение полезной производительности станции и качества очищаемой воды, в связи с возвратом промывной воды в смеситель, большой расход, высокая стоимость, пожаро- и взрывоопасность применяемого порошкообразного угля, нерешенность вопроса утилизации углесодержащего осадка.However, the known water treatment station has disadvantages that reduce the technological, economic efficiency of natural water treatment, social and environmental safety of the water treatment station. The disadvantages are a decrease in the plant’s useful productivity and the quality of the treated water, due to the return of the wash water to the mixer, high consumption, high cost, fire and explosion hazard of powdered coal used, and the unresolved issue of utilization of carbon-containing sludge.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение технологической, экономической эффективности очистки природной воды, полезной производительности, социальной и экологической безопасности станции водоподготовки.The problem solved by the invention is to increase the technological, economic efficiency of natural water treatment, useful productivity, social and environmental safety of the water treatment plant.

Техническая задача решается следующим образом: станция водоподготовки, содержащая контактную камеру, осветлитель, скорый фильтр, резервуар чистой воды, сетевой насос, установку озонирования, установку хлорирования, установку коагулирования, резервуар-усреднитель промывной воды, сгуститель, фильтр-пресс, насос осадка, отличается тем, что дополнительно снабжена эжектором-распылителем, аэратором-окислителем, блоком питания, вентилятором, воздуходувкой, подкачивающим насосом, воздухоотделителем, установкой флокулирования, промывными эжекторами, отстойником контактной массы, сорбционным фильтром, промывным насосом, насосом осветленной воды, бункером осадка, причем подводящий трубопровод исходной воды соединен с входным патрубком эжектора-распылителя, всасывающий патрубок эжектора соединен с атмосферой, напорный патрубок эжектора введен внутрь аэратора-окислителя, аэратор-окислитель размещен на установке озонирования и отделен от нее удерживающей решеткой, установка озонирования размещена на контактной камере и соединена с ней первым выходным патрубком, второй выходной патрубок установки озонирования соединен с резервуаром-усреднителем, блок питания соединен с установкой озонирования, напорный патрубок воздуходувки соединен с системой гидропневматической промывки аэратора-окислителя, а напорный патрубок вентилятора - с установкой озонирования, всасывающий патрубок подкачивающего насоса соединен с контактной камерой, а напорный патрубок - с воздухоотделителем, выходной патрубок воздухоотделителя соединен с распределительной системой осветлителя, верхний выходной патрубок осветлителя соединен со скорым фильтром и с резервуаром-усреднителем, дренажно-распределительная система скорого фильтра соединена с сорбционным фильтром, а его верхний выходной патрубок - с резервуаром-усреднителем, дренажно-распределительная система сорбционного фильтра соединена с резервуаром чистой воды, а его верхний выходной патрубок - с резервуаром-усреднителем, выходной патрубок резервуара чистой воды соединен с сетевым насосом, напорный патрубок сетевого насоса соединен с сетью потребителя и с дренажно-распределительной системой сорбционного фильтра, выходные патрубки днищ осветлителя и скорого фильтра соединены с их промывными эжекторами, напорные патрубки промывных эжекторов соединены с верхними частями осветлителя и скорого фильтра, напорный патрубок эжектора осветлителя соединен также с отстойником контактной массы, напорные патрубки установок хлорирования, коагулирования, флокулирования соединены с распределительной системой осветлителя, установка коагулирования связана также с верхней частью осветлителя и с резервуаром-усреднителем промывной воды, установка флокулирования - с верхней частью осветлителя, а установка хлорирования - с резервуаром чистой воды, выходной патрубок отстойника контактной массы соединен с резервуаром-усреднителем, всасывающий патрубок промывного насоса соединен с резервуаром-усреднителем промывной воды, а его напорный патрубок - с промывными эжекторами и с дренажно-распределительной системой скорого фильтра, нижний выходной патрубок резервуара-усреднителя соединен со сгустителем, всасывающий патрубок насоса осадка соединен со сгустителем, а напорный патрубок - с фильтр-прессом или с автоцистерной, всасывающий патрубок насоса осветленной воды соединен со сгустителем, а напорный патрубок насоса осветленной воды и выходной патрубок фильтр-пресса соединены с резервуаром-усреднителем промывной воды.The technical problem is solved as follows: a water treatment station containing a contact chamber, a clarifier, a quick filter, a clean water tank, a network pump, an ozonation unit, a chlorination unit, a coagulation unit, a wash water tank, a thickener, a filter press, a sludge pump, are different the fact that it is additionally equipped with an ejector-sprayer, aerator-oxidizer, power supply, fan, blower, booster pump, air separator, flocculation unit, flushing ctors, a contact mass settler, a sorption filter, a wash pump, a clarified water pump, a sediment hopper, the feed water supply pipe being connected to the inlet pipe of the ejector-sprayer, the suction pipe of the ejector is connected to the atmosphere, the pressure pipe of the ejector is introduced into the oxidizer aerator, the aerator the oxidizing agent is placed on the ozonation unit and separated from it by a retaining lattice, the ozonation unit is placed on the contact chamber and connected to it by a first outlet pipe, a second outlet the bottom nozzle of the ozonation unit is connected to the averaging tank, the power supply unit is connected to the ozonation unit, the blower nozzle is connected to the hydropneumatic washing system of the aerator-oxidizer, and the discharge nozzle of the fan is connected to the ozonation unit, the suction nozzle of the booster pump is connected to the contact chamber, and the discharge nozzle is connected to the contact chamber - with an air separator, the outlet pipe of the air separator is connected to the distribution system of the clarifier, the upper outlet pipe of the clarifier is connected with a quick filter and with a homogenization tank, the drainage distribution system of the fast filter is connected to the sorption filter, and its upper outlet pipe is connected to the averaging tank, the drainage distribution system of the sorption filter is connected to the clean water tank, and its upper output pipe is with a homogenizing tank, the outlet pipe of the pure water tank is connected to the network pump, the discharge pipe of the network pump is connected to the consumer network and to the drainage distribution system about the filter, the outlet pipes of the bottoms of the clarifier and the quick filter are connected to their washing ejectors, the pressure pipes of the washing ejectors are connected to the upper parts of the clarifier and the quick filter, the pressure pipe of the ejector of the clarifier is also connected to the settler of the contact mass, the pressure pipes of the chlorination, coagulation, flocculating plants are connected the clarifier distribution system, the coagulation unit is also connected with the upper part of the clarifier and with the wash water averaging tank, installation locating - with the upper part of the clarifier, and the chlorination unit - with a clean water tank, the outlet pipe of the contact mass sump is connected to the averaging tank, the suction pipe of the washing pump is connected to the washing water averaging tank, and its discharge pipe is connected with washing ejectors and with drainage distribution system of the quick filter, the lower outlet pipe of the averaging tank is connected to the thickener, the suction pipe of the sludge pump is connected to the thickener, and the discharge pipe to with an ultr-press or with a tanker, the suction port of the clarified water pump is connected to the thickener, and the discharge port of the clarified water pump and the outlet of the filter press are connected to the wash water averaging tank.

Введение в состав станции водоподготовки новых сооружений - эжектора-распылителя, аэратора-окислителя, сорбционного фильтра, применение усовершенствованных сооружений известной станции водоподготовки - осветлителя и скорого фильтра, реагентной очистки и повторного использования промывных вод для промывок осветлителя и скорого фильтра, исключение из реагентной обработки воды дорогостоящего, пожаро- и взрывоопасного порошкообразного угля, решение вопроса утилизации осадка повышают, технологическую, экономическую эффективность очистки природной воды, полезную производительность, социальную и экологическую безопасность станции водоподготовки.Introduction to the water treatment plant of new structures - an ejector-sprayer, an aerator-oxidizer, a sorption filter, the use of advanced structures of the well-known water treatment station - clarifier and quick filter, reagent cleaning and reuse of wash water for washing clarifier and quick filter, exclusion from reagent water treatment expensive, fire and explosive powdered coal, the solution of the problem of sludge utilization increase, technological, economic efficiency ki natural water utility performance, social and environmental security of the water treatment plant.

На чертеже представлена схема станции водоподготовки.The drawing shows a diagram of a water treatment plant.

Станция водоподготовки содержит эжектор-распылитель 1, аэратор-окислитель 2, установку озонирования 3, блок питания 4, вентилятор 5, воздуходувку 6, контактную камеру 7, подкачивающий насос 8, воздухоотделитель 9, установку хлорирования 10, установку коагулирования 11, установку флокулирования 12, осветлитель 13, отстойник контактной массы 14, промывные эжекторы 15, скорый фильтр 16, сорбционный фильтр 17, резервуар чистой воды 18, сетевой насос 19, резервуар-усреднитель промывной воды 20, промывной насос 21, сгуститель 22, насос осадка 23, насос осветленной воды 24, фильтр-пресс 25, бункер осадка 26, систему гидропневматической промывки аэратора-окислителя 27, распределительную систему осветлителя 28, дренажно-распределительные системы скорого и сорбционного фильтров 29 и 30 соответственно, трубопроводы 31-61.The water treatment station contains an ejector-atomizer 1, an aerator-oxidizer 2, an ozonation unit 3, a power supply 4, a fan 5, a blower 6, a contact chamber 7, a booster pump 8, an air separator 9, a chlorination unit 10, a coagulation unit 11, a flocculation unit 12, clarifier 13, contact mass settler 14, wash ejectors 15, quick filter 16, sorption filter 17, clean water tank 18, mains pump 19, wash water conditioning tank 20, wash pump 21, thickener 22, sludge pump 23, clarified pump rows 24, the filter press 25, the hopper 26, sludge, washing hydro-pneumatic system of the aerator-oxidant 27, a distribution system, the clarifier 28, drainage and distribution system and fast sorption filters 29 and 30, respectively, lines 31-61.

Станция водоподготовки работает следующим образом.The water treatment station operates as follows.

Маломутная вода поверхностного или подземного источника водоснабжения по трубопроводу 31 через входной патрубок подается в эжектор-распылитель 1, смешивается с воздухом, эжектируемым через входной патрубок, и вводится внутрь аэратора-окислителя 2, размещенного на установке озонирования 3 и отделенного от нее удерживающей решеткой. Вода распыляется над поверхностью насадки аэратора-окислителя 2, по поверхности элементов насадки тонкой пленкой стекает вниз, выходит из насадки, изливается в виде капельно-струйного потока на поверхность обработанной воды в установке озонирования 3, размещенной на контактной камере 7 и соединенной с ней первым выходным патрубком. Второй выходной патрубок установки озонирования 3 соединен с резервуаром-усреднителем промывной воды 20, блок питания 4 соединен с установкой озонирования 3, напорный патрубок воздуходувки 6 соединен с системой гидропневматической промывки 27 аэратора-окислителя 2, а напорный патрубок вентилятора 5 - с установкой озонирования 3. Воздух от вентилятора 5 вводится через напорный патрубок в установку озонирования 3, а к электродной системе установки озонирования 3 подаются высоковольтные импульсы, генерируемые блоком питания 4. В зоне расположения электродов производится квазиобъемная электроразрядная обработка двухфазной водовоздушной среды. В зоне разрядов на поверхности капель и струй образуется озон, УФ - излучение и целый ряд активных частиц (радикал ОН^-, атомарный кислород и др.), обладающих высокой окисляющей способностью. Образующаяся при смешении с воздухом озоновоздушная смесь непрерывно вытесняется вводимым воздухом и хаотично движется снизу вверх через насадку, омывая противоточно стекающую вниз в виде пленки воду. Утечка воздуха и озоновоздушной смеси вместе с обработанной водой предотвращается выпуском воды в контактную камеру 7 через гидравлический затвор, первый патрубок установки озонирования 3 по трубопроводу 32. При этом создаются большая поверхность и продолжительное время контакта жидкой и газообразной фаз, достаточные для удаления из воды углекислоты, метана, сероводорода, насыщения ее кислородом, окисления примесей в воде озоновоздушной смесью. Для предотвращения накопления отложений, биологических обрастаний и связанного с ними ухудшения качества обрабатываемой воды производится периодическая гидропневматическая промывка насадки аэратора-окислителя. При этом аэратор сначала полностью опорожняется, а затем медленно наполняется исходной водой. Одновременно в насадку аэратора-окислителя 2 от воздуходувки 6 по ее напорному патрубку и трубопроводу 33 через трубчатую систему гидропневматической промывки 27 подается сжатый воздух. Количество подаваемого воздуха шестикратно превышает количество подаваемой воды. На границе раздела фаз "вода-воздух" разрушаются пузырьки воздуха, вызывая гидравлические удары на поверхностях элементов насадки, очищая их от химических отложений и биологических обрастаний. При достижении поверхностью воды верха насадки промывка прекращается, и промывная вода с отделившимися от насадки аэратора загрязнениями через второй выходной патрубок озонаторной установки 3 и трубопровод 34 сбрасывается в резервуар-усреднитель 20 для очистки и повторного использования. По окончании промывки производится сброс первых порций обрабатываемой воды в резервуар-усреднитель 20 для ополаскивания насадки и цикл обработки воды продолжается.The low-turbid water of a surface or underground water supply via pipeline 31 is supplied through an inlet pipe to an ejector atomizer 1, mixed with air ejected through an inlet pipe, and introduced into an aerator-oxidizer 2 placed on an ozonation unit 3 and separated from it by a holding grid. Water is sprayed over the surface of the nozzle of the aerator-oxidizer 2, flows down the surface of the elements of the nozzle with a thin film, leaves the nozzle, pours out in the form of a drip-jet stream onto the surface of the treated water in an ozonation unit 3 located on the contact chamber 7 and connected to the first outlet branch pipe. The second outlet pipe of the ozonation unit 3 is connected to the rinse tank 20, the power supply 4 is connected to the ozonation unit 3, the discharge pipe of the blower 6 is connected to the hydropneumatic washing system 27 of the aerator-oxidizer 2, and the discharge pipe of the fan 5 is connected to the ozonation unit 3. Air from the fan 5 is introduced through the discharge pipe into the ozonation unit 3, and high voltage pulses generated by the power supply unit 4 are supplied to the electrode system of the ozonation unit 3. I electrodes made kvaziobemnaya electric discharge processing two-phase air-water environment. In the discharge zone, on the surface of droplets and jets, ozone, UV radiation and a number of active particles (OH ^- radical, atomic oxygen, etc.) with high oxidizing ability are formed. The ozone-air mixture formed during mixing with air is continuously displaced by the introduced air and randomly moves upward through the nozzle, washing the water flowing counter-flowing downward in the form of a film. The leakage of air and the ozone-air mixture together with the treated water is prevented by the release of water into the contact chamber 7 through a hydraulic shutter, the first pipe of the ozonation unit 3 through pipeline 32. This creates a large surface and a long contact time of the liquid and gaseous phases, sufficient to remove carbon dioxide from the water, methane, hydrogen sulfide, its saturation with oxygen, oxidation of impurities in water with an ozone-air mixture. To prevent the accumulation of deposits, biological fouling and the associated deterioration in the quality of the treated water, periodic hydropneumatic washing of the aerator-oxidizer nozzle is performed. In this case, the aerator is first completely emptied, and then slowly filled with source water. At the same time, compressed air is supplied to the nozzle of the aerator-oxidizer 2 from the blower 6 through its pressure pipe and pipe 33 through a tubular hydropneumatic flushing system 27. The amount of air supplied is six times the amount of water supplied. At the water-air phase interface, air bubbles are destroyed, causing water hammer on the surfaces of the nozzle elements, clearing them of chemical deposits and biological fouling. When the surface of the water reaches the top of the nozzle, the washing stops, and the washing water with contaminants separated from the aerator nozzle through the second outlet pipe of the ozonizer 3 and the pipe 34 is discharged into the averaging tank 20 for cleaning and reuse. After washing, the first portions of the treated water are discharged into the averaging tank 20 for rinsing the nozzle and the water treatment cycle continues.

Всасывающий патрубок подкачивающего насоса 8 соединен с контактной камерой 7, а напорный патрубок - с воздухоотделителем 9. Из контактной камеры 7 аэрированная вода подкачивающим насосом 8 через его всасывающий и напорный патрубки подается по трубопроводу 35 в воздухоотделитель 9. Из воздухоотделителя 9 через его выходной патрубок, соединенный с распределительной системой 28 осветлителя 13, очищаемая вода по трубопроводу 36 поступает на осветление в слое взвешенной контактной массы. В воду, поступающую на осветление, вводятся рабочие растворы реагентов по трубопроводам 48, 50, 53, соединенных с трубопроводом 36.The suction pipe of the booster pump 8 is connected to the contact chamber 7, and the discharge pipe to the air separator 9. From the contact chamber 7, aerated water is pumped through the suction and pressure pipes 8 through the pipe 35 to the air separator 9. From the air separator 9 through its outlet pipe, connected to the distribution system 28 of the clarifier 13, the purified water through the pipeline 36 enters the clarification in the layer of suspended contact mass. Working water of reagents is introduced into the water supplied for clarification through pipelines 48, 50, 53 connected to pipeline 36.

В осветлителе 13 вода в смеси с реагентами подается через кольцевую трубчатую распределительную систему 28 снизу вверх через слой контактной массы со скоростью, обеспечивающей ее взвешивание. В качестве контактной массы используется кварцевый песок или любой другой мелкозернистый материал, удовлетворяющий нормативным требованиям по санитарно-гигиеническим показателям, механической прочности и химической стойкости. За счет интенсивного перемешивания реагентов с обрабатываемой водой, высокой объемной концентрации твердой фазы во взвешенном слое происходит автокаталитическое ускорение процесса гидролиза коагулянта, контактная коагуляция продуктов гидролиза, адсорбция гидроксидов металлов зернами взвешенной контактной массы и образование в слое осадка, который сам является сорбентом для примесей воды. Хлопья осадка, выносимые из слоя, задерживаются тонкослойным модулем и оседают на поверхность контактной массы. В результате достигается 2-3-кратное повышение производительности осветлителя, снижение доз реагентов при сохранении высокого эффекта очистки воды. Осветленная вода собирается лотком в верхней части осветлителя 13 и через его верхний выходной патрубок по трубопроводу 37 направляется на скорый фильтр 16. Верхний выходной патрубок осветлителя 13 соединен также через трубопровод сброса с него промывной воды 40 с резервуаром-усреднителем 20. Промывка контактной массы производится по истечении времени ее защитного действия и ухудшения качества осветляемой воды.In clarifier 13, water in a mixture with reagents is supplied through an annular tubular distribution system 28 from bottom to top through a layer of contact mass with a speed that ensures its weighing. The contact mass is quartz sand or any other fine-grained material that meets regulatory requirements for sanitary and hygienic indicators, mechanical strength and chemical resistance. Due to intensive mixing of the reagents with the treated water, a high volume concentration of the solid phase in the suspended layer, autocatalytic acceleration of the coagulant hydrolysis occurs, contact coagulation of the hydrolysis products, adsorption of metal hydroxides by grains of suspended contact mass and the formation of a precipitate in the layer, which itself is a sorbent for water impurities. The sediment flakes carried out from the layer are retained by the thin-layer module and settle on the surface of the contact mass. As a result, a 2-3-fold increase in the clarifier productivity is achieved, a reduction in the doses of reagents while maintaining a high water treatment effect. The clarified water is collected by the tray in the upper part of the clarifier 13 and through its upper outlet pipe through the pipe 37 is directed to the quick filter 16. The upper outlet pipe of the clarifier 13 is also connected through the discharge pipe of washing water 40 from it to the averaging tank 20. The contact mass is flushed through the expiration of its protective action and the deterioration of the quality of the clarified water.

Скорый фильтр 16 предназначен для более глубокой коагуляционной очистки воды и загружен кварцевым песком или другим крупнозернистым материалом, соответствующим санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам. Очищаемая вода по трубопроводу 37 поступает от осветлителя 13 в концентрический лоток скорого фильтра 16, проходит кольцевой тонкослойный модуль и фильтруется сверху вниз через зернистую загрузку. В процессе фильтрования вода освобождается от взвеси, собирается кольцевой трубчатой дренажно-распределительной системой 29 скорого фильтра 16, соединенной трубопроводом 41 с сорбционным фильтром 17. Верхний выходной патрубок скорого фильтра 16 соединен через трубопровод сброса из него промывной воды 43 с резервуаром-усреднителем 20. Промывка загрузки скорого фильтра 16 производится по достижении в ней предельной потери напора.The high-speed filter 16 is designed for deeper coagulation water purification and is loaded with quartz sand or other coarse-grained material that meets the sanitary-hygienic and technological requirements for filtering materials. The purified water through the pipe 37 enters from the clarifier 13 into the concentric tray of the quick filter 16, passes an annular thin-layer module and is filtered from top to bottom through a granular load. In the filtering process, the water is suspended, collected by the annular tubular drainage and distribution system 29 of the quick filter 16, connected by a pipe 41 to the sorption filter 17. The upper outlet pipe of the quick filter 16 is connected through the discharge pipe of the wash water 43 from it to the averaging tank 20. Flushing loading quick filter 16 is made upon reaching the maximum pressure loss.

Сорбционный фильтр 17 предназначен для окончательной очистки от взвешенных веществ, а также от растворенных примесей в воде и загружается гранулированным активным углем. Дренажно-распределительная система 30 сорбционного фильтра 17 соединена трубопроводом 44 с резервуаром чистой воды 18, а его верхний выходной патрубок соединен через трубопровод сброса с него промывной воды 45 с резервуаром-усреднителем 20. Для очистки угольной загрузки от механических загрязнений производится периодическая обратная промывка сорбционного фильтра 17 чистой водой. При снижении сорбционной способности загрузки производится ее полная замена или термическая регенерация угля в заводских условиях.The sorption filter 17 is intended for final purification from suspended solids, as well as from dissolved impurities in water and is loaded with granular activated carbon. The drainage distribution system 30 of the sorption filter 17 is connected by a pipe 44 to the clean water tank 18, and its upper outlet pipe is connected through the discharge pipe of the wash water 45 to the average tank 20. To clean the coal load from mechanical impurities, a periodic backwash of the sorption filter is performed 17 clean water. When the sorption capacity of the load decreases, it is completely replaced or thermal regeneration of coal in the factory.

Резервуар чистой воды 18 предназначен для сбора и хранения очищенной воды. Перед резервуаром чистой воды 18 в трубопровод очищенной воды 44 после сорбционного фильтра вводится раствор гипохлорита натрия для ее вторичного обеззараживания. Выходной патрубок резервуара чистой воды 18 соединен с сетевым насосом 19, который подает очищенную и обеззараженную воду потребителю по водоводу 46, а также на промывку сорбционного фильтра 17 трубопроводом 47.The clean water tank 18 is designed to collect and store purified water. In front of the clean water tank 18, a solution of sodium hypochlorite is introduced into the purified water pipe 44 after the sorption filter for its secondary disinfection. The outlet pipe of the clean water tank 18 is connected to a network pump 19, which delivers purified and disinfected water to the consumer through a water conduit 46, as well as to flush the sorption filter 17 with a pipe 47.

Выходные патрубки днищ осветлителя 13 и скорого фильтра 16 соединены с их промывными эжекторами 15. Напорные патрубки промывных эжекторов 15 соединены трубопроводами 38 и 42 с верхними частями осветлителя 13 и скорого фильтра 16 соответственно. Напорный патрубок эжектора осветлителя 13 соединен также через трубопровод 39 с отстойником контактной массы 14.The outlet nozzles of the bottoms of the clarifier 13 and the quick filter 16 are connected to their washing ejectors 15. The pressure pipes of the washing ejectors 15 are connected by pipelines 38 and 42 to the upper parts of the clarifier 13 and the quick filter 16, respectively. The pressure pipe of the ejector of the clarifier 13 is also connected through a pipe 39 to the sump of the contact mass 14.

Установки хлорирования, коагулирования, флокулирования 10, 11, 12 соответственно служат для приготовления, хранения и дозирования рабочих растворов реагентов в очищаемую воду. Состав и количество вводимых реагентов зависит от качества исходной воды и требований к очищенной воде потребителей. Производится предварительное хлорирование и вторичное обеззараживание воды раствором химического гипохлорита натрия с его введением в воду до осветлителя 13 и после сорбционного фильтра 17. С целью повышения эффекта очистки и сокращения расходования коагулянта и флокулянта осуществляется двукратное их введение: в трубопровод перед осветлителем и в сборный желоб осветленной воды осветлителя 13. Напорные патрубки установок хлорирования 10, коагулирования 11, флокулирования 12 соединены с распределительной системой осветлителя трубопроводами 48, 50, 53 соответственно через трубопровод 36. Установка коагулирования 11 связана также с верхней частью осветлителя 13 и с резервуаром-усреднителем промывной воды 20 трубопроводами 52 и 51 соответственно, установка флокулирования 12 - с верхней частью осветлителя 13 трубопроводом 54, а установка хлорирования 10 - с резервуаром чистой воды 18 трубопроводом 49.Installations of chlorination, coagulation, flocculation 10, 11, 12, respectively, are used for the preparation, storage and dosing of working solutions of reagents in the purified water. The composition and amount of introduced reagents depends on the quality of the source water and the requirements for purified water of consumers. A preliminary chlorination and secondary disinfection of water with a solution of chemical sodium hypochlorite is carried out with its introduction into water before clarifier 13 and after sorption filter 17. In order to increase the cleaning effect and reduce the consumption of coagulant and flocculant, they are introduced twice: into the pipeline in front of the clarifier and into the clarified collection chute clarifier water 13. Pressure pipes of chlorination plants 10, coagulation 11, flocculation 12 are connected to the clarifier distribution system ami 48, 50, 53, respectively, through the pipeline 36. The coagulation unit 11 is also connected to the upper part of the clarifier 13 and to the wash water conditioning tank 20 by pipelines 52 and 51, respectively, the flocculation unit 12 is connected to the upper part of the clarifier 13 by pipeline 54, and the chlorination installation 10 - with a clean water tank 18 by a pipe 49.

Отстойник контактной массы 14 предназначен для отделения твердой фазы отработанной контактной массы от жидкости в сбрасываемой из осветлителя 13 по трубопроводу 39 водопесчаной пульпе с целью ее накопления и последующей утилизации. Выходной патрубок отстойника контактной массы 14 соединен с резервуаром-усреднителем промывной воды 20 трубопроводами 55 и 56.The settler of the contact mass 14 is intended to separate the solid phase of the spent contact mass from the liquid in the water-sand pulp discharged from the clarifier 13 through the pipe 39 with a view to its accumulation and subsequent disposal. The outlet pipe of the contact mass sump 14 is connected to the wash water homogenizing tank 20 by pipelines 55 and 56.

Резервуар-усреднитель промывных вод 20 служит для реагентной очистки, хранения и повторного использования промывной воды. В промывную воду, сбрасываемую от аэратора-окислителя 2, осветлителя 13, фильтров 16 и 17, вводится в качестве коагулянта оксихлорид алюминия. Две секции резервуара-усреднителя 20 работают поочередно: в одной секции резервуара отработанная промывная вода собирается, очищается от взвеси осаждением хлопьев гидроксида алюминия в статических условиях и повторно используется для промывки сооружений станции, в другую - пустую секцию, промывная вода сбрасывается во время очередной промывки. С резервуаром-усреднителем промывной воды 20 соединен всасывающий патрубок промывного насоса 21, а напорный патрубок насоса - с промывными эжекторами 15 и с дренажно-распределительной системой 29 скорого фильтра 16.Wash water averaging tank 20 serves for reagent cleaning, storage and reuse of wash water. Aluminum oxychloride is introduced as a coagulant into the washing water discharged from the aerator-oxidizer 2, clarifier 13, filters 16 and 17. Two sections of the averaging tank 20 operate alternately: in one section of the tank, the waste flushing water is collected, cleaned from suspension by precipitation of aluminum hydroxide flakes under static conditions and reused for washing the station facilities, in the other, an empty section, the washing water is discharged during the next flushing. A suction nozzle of the washing pump 21 is connected to the wash water homogenization tank 20, and the pump discharge nozzle is connected to the washing ejectors 15 and to the drainage distribution system 29 of the quick filter 16.

Промывка контактной массы осветлителя 13 производится следующим образом.Flushing the contact mass of clarifier 13 is as follows.

Перекрывается задвижка на трубопроводе 37 отведения осветленной воды на скорый фильтр 16, открывается задвижка на трубопроводе сброса промывной воды 40 и осветляемая вода во время промывки сбрасывается в пустую секцию резервуара-усреднителя промывной воды 20. Одновременно насосом 21 подается отстоянная промывная вода из заполненной секции резервуара в эжектор осветлителя 15. Эжектируемая загрязненная контактная масса в виде песчано-водяной пульпы транспортируется в верхнюю часть осветлителя и тангенциально вводится в его полупогружной цилиндр ниже уровня воды под углом к ее поверхности. За счет перемешивания и соударения зерен контактной массы при транспортировке пульпы, а также за счет разделения частиц осадка и контактной массы в поле центробежных сил в цилиндре происходит ее эффективная очистка. Промытые зерна контактной массы осаждаются во взвешенный слой, а промывная вода с осадком переливается через верхние кромки цилиндра в лоток осветлителя и сбрасывается в резервуар-усреднитель 20 по трубопроводам 40 и 56. Вынос контактной массы в сборный лоток предотвращается тонкослойным модулем. После промывки процесс осветления воды возобновляется. Контактная взвешиваемая масса используется в процессе очистки многократно. При необходимости замены отработанной контактной взвешиваемой массы ее пульпа выпускается из осветлителя в отстойник контактной массы 14 с контейнером.The valve on the clarified water discharge pipe 37 to the quick filter 16 is closed, the valve on the flush water discharge pipe 40 opens and the water to be clarified is flushed into the empty section of the wash water averaging tank 20. At the same time, the pump 21 delivers the settled washing water from the filled tank section to clarifier ejector 15. An ejected contaminated contact mass in the form of sand-water pulp is transported to the upper part of the clarifier and is tangentially introduced into its semi-submerged center Lindgren below the water level at an angle to its surface. Due to mixing and collision of the grains of the contact mass during transportation of the pulp, as well as due to the separation of particles of sediment and contact mass in the field of centrifugal forces in the cylinder, it is effectively cleaned. The washed grains of the contact mass are deposited in a suspended layer, and the washing water with sediment is poured through the upper edges of the cylinder into the clarifier tray and discharged into the averaging tank 20 through pipelines 40 and 56. The removal of the contact mass into the collecting tray is prevented by a thin-layer module. After washing, the process of clarification of water resumes. Contact weighed mass is used repeatedly during the cleaning process. If it is necessary to replace the spent contact weighed mass, its pulp is discharged from the clarifier into the contact mass settler 14 with the container.

Промывка фильтрующей загрузки скорого фильтра 16 производится следующим образом.Flushing the filter load of the quick filter 16 is as follows.

Прекращается подача обрабатываемой воды на скорый фильтр 16. Промывным насосом 21 подается промывная вода сначала в дренажно-распределительную систему 29 снизу вверх через загрузку фильтра для ее взрыхления, а затем, дополнительно, и в эжектор 15 для транспортировки загрузки в виде пульпы по трубопроводу 42 в верхнюю часть фильтра и промывки. Пульпа загрузки тангенциально вводится в полупогружной цилиндр скорого фильтра 16 под поверхность воды. Очищенные зерна фильтрующего материала осаждаются вниз на поверхность взвешенного слоя загрузки, а промывная вода с осадком поступает в кольцевой сборный лоток фильтра и сбрасывается в резервуар-усреднитель промывных вод 20 по трубопроводам 43, 40 и 56. В конце промывки сначала прекращается подача воды в эжектор 15, а затем постепенно - в распределительную систему фильтра 29 для обеспечения гидравлической сортировки фильтрующего материала по высоте слоя.The flow of treated water to the quick filter 16 is stopped. The flushing pump 21 supplies the flushing water first to the drainage distribution system 29 from the bottom up through the filter load to loosen it, and then, additionally, to the ejector 15 for conveying the load in the form of pulp through a 42 v pipe top of the filter and flushing. The loading pulp is tangentially introduced into the semi-submersible cylinder of the quick filter 16 under the surface of the water. The cleaned grains of the filter material are deposited down onto the surface of the suspended loading layer, and the wash water with sediment enters the annular collecting tray of the filter and is discharged into the wash-tank averaging tank 20 through pipelines 43, 40 and 56. At the end of the wash, the water supply to the ejector 15 is first stopped. and then gradually into the distribution system of the filter 29 to provide hydraulic sorting of the filter material by layer height.

Промывка угольной загрузки сорбционного фильтра 16 производится периодически чистой промывной водой, подаваемой сетевым насосом 19 снизу вверх в загрузку через дренажно-распределительную систему 30 фильтра из резервуара чистой воды 18 по трубопроводу 47. Отработанная промывная вода с сорбционного фильтра 17 сбрасывается в резервуар-усреднитель 20 по трубопроводам 45, 61, 56 и служит для восполнения потерь промывной воды при удалении из него осадка.The washing of the coal charge of the sorption filter 16 is carried out periodically with clean washing water supplied by the network pump 19 from the bottom up to the charge through the drainage distribution system 30 of the filter from the clean water tank 18 through a pipe 47. The spent washing water from the sorption filter 17 is discharged into the averaging tank 20 pipelines 45, 61, 56 and serves to make up for the loss of wash water when removing sediment from it.

Нижний выходной патрубок резервуара-усреднителя 20 трубопроводом 58 соединен со сгустителем 22. Осадок, выделившийся в резервуаре-усреднителе 20, перед использованием промывной воды перепускается в сгуститель 22. Осадок в сгустителе 22 уплотняется в течение нескольких часов. Всасывающий патрубок насоса осветленной воды 24 соединен со сгустителем 22, а напорный патрубок насоса осветленной воды соединен с резервуаром-усреднителем 20 и перекачивает в него воду по трубопроводам 60, 61, 56.The lower outlet pipe of the averaging tank 20 is connected to the thickener 22 by a pipe 58. The precipitate formed in the averaging tank 20 is transferred to the thickener 22 before using the wash water. The sediment in the thickener 22 is compacted for several hours. The suction pipe of the clarified water pump 24 is connected to a thickener 22, and the discharge pipe of the clarified water pump is connected to the averaging tank 20 and pumps water into it through pipelines 60, 61, 56.

Всасывающий патрубок насоса осадка 23 соединен со сгустителем 22, а напорный патрубок соединен трубопроводом 59 с фильтр-прессом 25 или с автоцистерной. Выходной патрубок фильтр-пресса 25 соединен трубопроводами 61 и 56 с резервуаром-усреднителем промывной воды 20.The suction pipe of the sludge pump 23 is connected to the thickener 22, and the discharge pipe is connected by a pipe 59 to a filter press 25 or to a tank truck. The outlet pipe of the filter press 25 is connected by pipelines 61 and 56 to the tank-averager of the wash water 20.

Сгущенный водопроводный осадок в жидком виде загружается в автоцистерну, вывозится на канализационную очистную станцию и утилизируется в качестве реагента для обезвоживания канализационного осадка. Возможно предварительное обезвоживание водопроводного осадка на фильтр-прессе 25, накопление в бункере осадка 26 и его вывоз в сухом виде автосамосвалом для использования в дорожном строительстве и при планировке территорий.Condensed water sludge in liquid form is loaded into a tanker, taken to a sewage treatment plant and disposed of as a reagent for dewatering sewage sludge. It is possible to pre-dewater the sludge on the filter press 25, accumulate sludge 26 in the bunker and transport it dry with a dump truck for use in road construction and territory planning.

Эффективность работы предлагаемой станции водоподготовки подтверждается следующим примером:The efficiency of the proposed water treatment station is confirmed by the following example:

Пример 1. Опытная установка по очистке подземной воды для питьевого водоснабжения включала в себя модели следующих сооружений и оборудования: контактную камеру, осветлитель, скорый фильтр, резервуар чистой воды, сетевой насос, установку озонирования, установку хлорирования, установку коагулирования, резервуар-усреднитель промывной воды, сгуститель, фильтр-пресс, насос осадка. Кроме того, установка была снабжена эжектором-распылителем, аэратором-окислителем, блоком питания, вентилятором, воздуходувкой, подкачивающим насосом, воздухоотделителем, установкой флокулирования, промывными эжекторами, отстойником контактной массы, сорбционным фильтром, промывным насосом, насосом осветленной воды, бункером осадка, причем подводящий трубопровод исходной воды соединен с входным патрубком эжектора-распылителя, всасывающий патрубок эжектора соединен с атмосферой, напорный патрубок эжектора введен внутрь аэратора-окислителя, аэратор-окислитель размещен на установке озонирования и отделен от нее удерживающей решеткой, установка озонирования размещена на контактной камере и соединена с ней первым выходным патрубком, второй выходной патрубок установки озонирования соединен с резервуаром-усреднителем, блок питания соединен с установкой озонирования, напорный патрубок воздуходувки соединен с системой гидропневматической промывки аэратора-окислителя, а напорный патрубок вентилятора - с установкой озонирования, всасывающий патрубок подкачивающего насоса соединен с контактной камерой, а напорный патрубок - с воздухоотделителем, выходной патрубок воздухоотделителя соединен с распределительной системой осветлителя, верхний выходной патрубок осветлителя соединен со скорым фильтром и с резервуаром-усреднителем, дренажно-распределительная система скорого фильтра соединена с сорбционным фильтром, а его верхний выходной патрубок - с резервуаром-усреднителем, дренажно-распределительная система сорбционного фильтра соединена с резервуаром чистой воды, а его верхний выходной патрубок - с резервуаром-усреднителем, выходной патрубок резервуара чистой воды соединен с сетевым насосом, напорный патрубок сетевого насоса соединен с потребителем и с дренажно-распределительной системой сорбционного фильтра, выходные патрубки днищ осветлителя и скорого фильтра соединены с их промывными эжекторами, напорные патрубки промывных эжекторов соединены с верхними частями осветлителя и скорого фильтра, напорный патрубок эжектора осветлителя соединен также с отстойником контактной массы, напорные патрубки установок хлорирования, коагулирования, флокулирования соединены с распределительной системой осветлителя, установка коагулирования связана также с верхней частью осветлителя и с резервуаром-усреднителем промывной воды, установка флокулирования - с верхней частью осветлителя, а установка хлорирования - с резервуаром чистой воды, выходной патрубок отстойника контактной массы соединен с резервуаром-усреднителем, всасывающий патрубок промывного насоса соединен с резервуаром-усреднителем промывной воды, а его напорный патрубок - с промывными эжекторами и с дренажно-распределительной системой скорого фильтра, нижний выходной патрубок резервуара-усреднителя соединен со сгустителем, всасывающий патрубок насоса осадка соединен со сгустителем, а напорный патрубок - с фильтр-прессом, всасывающий патрубок насоса осветленной воды соединен со сгустителем, а напорный патрубок насоса осветленной воды и выходной патрубок фильтр-пресса соединены с резервуаром-усреднителем промывной воды.Example 1. An experimental installation for the purification of groundwater for drinking water supply included models of the following structures and equipment: contact chamber, clarifier, quick filter, clean water tank, mains pump, ozonation unit, chlorination unit, coagulation unit, wash water treatment tank , thickener, filter press, sludge pump. In addition, the installation was equipped with an ejector-sprayer, an aerator-oxidizer, a power supply unit, a fan, a blower, a booster pump, an air separator, a flocculation unit, washing ejectors, a contact mass settler, a sorption filter, a washing pump, a clarified water pump, and a sediment hopper, moreover the supply pipe of the source water is connected to the inlet pipe of the ejector-sprayer, the suction pipe of the ejector is connected to the atmosphere, the pressure pipe of the ejector is introduced into the aerator a spreader, the aerator-oxidizer is placed on the ozonation unit and separated from it by a retaining grid, the ozonation unit is placed on the contact chamber and connected to it by the first outlet pipe, the second outlet pipe of the ozonation unit is connected to the averaging tank, the power supply is connected to the ozonation unit, the discharge pipe the blowers are connected to the hydropneumatic washing system of the aerator-oxidizer, and the pressure head pipe of the fan is connected to an ozonation unit, the suction pipe of the booster pump the pump is connected to the contact chamber, and the discharge pipe to the air separator, the outlet pipe of the air separator is connected to the clarifier distribution system, the upper outlet pipe of the clarifier is connected to the quick filter and to the averaging tank, the drain and distribution system of the quick filter is connected to the sorption filter, and its upper the outlet pipe - with the averaging tank, the drainage distribution system of the sorption filter is connected to the clean water tank, and its upper outlet pipe - with a homogenization tank, the outlet pipe of the pure water tank is connected to the mains pump, the pressure port of the mains pump is connected to the consumer and to the drainage distribution system of the sorption filter, the outlet pipes of the bottoms of the clarifier and the quick filter are connected to their washing ejectors, the pressure pipes of the washing ejectors are connected to the upper parts of the clarifier and the quick filter, the discharge pipe of the clarifier ejector is also connected to the settler of the contact mass, the discharge pipes of chlorination plants, oagulation, flocculation are connected to the clarifier distribution system, the coagulation installation is also connected to the upper part of the clarifier and to the wash water homogenizing tank, the flocculation installation is connected to the upper part of the clarifier, and the chlorination installation is connected to the clean water tank, the outlet pipe of the contact mass sump is connected to the tank -sreditor, the suction nozzle of the washing pump is connected to the tank-homogenizer of the washing water, and its discharge nozzle is connected to the washing ejectors and by the distribution system of the quick filter, the lower outlet pipe of the averaging tank is connected to the thickener, the suction pipe of the sludge pump is connected to the thickener, and the pressure pipe to the filter press, the suction pipe of the clarified water pump is connected to the thickener, and the pressure pipe of the clarified water pump and the outlet of the filter press is connected to the tank-averager of the wash water.

В результате применения в составе сооружений эжектора-распылителя, аэратора-окислителя из воды удалялась свободная углекислота и повышался показатель рН, что обеспечивало в дальнейшем снижение расхода щелочного реагента [патент РФ №2238248, кл. С02F 9/14, опубл. 20.10.04, БИ. №29]. Наличие трубчатой системы гидропневматической промывки аэратора-окислителя и воздуходувки позволяло производить периодическую (3 раза в месяц) профилактическую регенерацию его насадки.As a result of the use of an ejector-sprayer and an aerator-oxidizer in the structures, free carbon dioxide was removed from the water and the pH increased, which further reduced the consumption of alkaline reagent [RF patent No. 2238248, cl. С02F 9/14, publ. 10/20/04, BI. No. 29]. The presence of a tubular system for hydropneumatic washing of the aerator-oxidizer and blower made it possible to carry out periodic (3 times a month) preventive regeneration of its nozzle.

К электродной системе установки озонирования от блока питания подавались высоковольтные импульсы специальной формы и в зоне расположения ее электродов производилась квазиобъемная электроразрядная обработка водовоздушного потока с образованием озона и других активных элементов, окисляющих железо и марганец в воде.A special-shaped high-voltage impulses were supplied to the electrode system of the ozonation unit from the power supply unit, and a quasi-volume electric-discharge treatment of the water-air flow with the formation of ozone and other active elements oxidizing iron and manganese in water was performed in the zone of its electrodes.

После аэрации и озонирования вода поступала в контактный бак и насосом через воздухоотделитель подавалась в осветлитель с взвешенным слоем контактной массы [патент РФ №2183590, кл. С02F 1/52, опубл. 20.06.02, БИ №17].After aeration and ozonation, water entered the contact tank and was pumped through the air separator to a clarifier with a weighted layer of contact mass [RF patent No. 2183590, class. С02F 1/52, publ. 06/20/02, BI No. 17].

В трубопровод перед осветлителем вводились растворы следующих реагентов: гипохлорита натрия и перманганата калия - окислителей, приготавливаемых на установке хлорирования; едкого натра - электролита, оказывающего коагулирующее действие и приготавливаемого на установке коагулирования; Праестола 650 ТР - флокулянта, приготавливаемого на установке флокулирования.Solutions of the following reagents were introduced into the pipeline in front of the clarifier: sodium hypochlorite and potassium permanganate — oxidizing agents prepared in a chlorination unit; caustic soda - an electrolyte that exerts a coagulating effect and is prepared in a coagulation unit; Praestol 650 TP - flocculant prepared at the flocculation unit.

При введении в воду гипохлорита натрия, перманганата калия и едкого натра происходило окисление трудноокисляемых органических соединений железа и марганца в воде, их гидролиз, контактная коагуляция продуктов гидролиза и образование осадка - сорбента для металлов и других примесей на зернах взвешенной контактной массы. Снижение общего содержания железа и марганца в воде на осветлителе составляло около 90%. Кроме того, в осветлителе происходило умягчение воды на 50% за счет связывания и выделения в малорастворимые соединения катионов жесткости - кальция и магния. Увеличением объемной концентрации твердой фазы и явления контактной коагуляции во взвешенном слое контактной массы достигнуто трехкратное увеличение производительности осветлителя при сохранении высокого эффекта очистки и сокращении доз реагентов.When sodium hypochlorite, potassium permanganate and caustic soda were introduced into the water, the oxidizable organic compounds of iron and manganese were oxidized in water, their hydrolysis, contact coagulation of the hydrolysis products and the formation of a precipitate - sorbent for metals and other impurities on grains of suspended contact mass. The decrease in the total content of iron and manganese in the water on the clarifier was about 90%. In addition, water was softened by 50% in the clarifier due to the binding and release of hardness cations — calcium and magnesium — into poorly soluble compounds. By increasing the volume concentration of the solid phase and the phenomenon of contact coagulation in the suspended layer of contact mass, a three-fold increase in the clarifier productivity was achieved while maintaining a high cleaning effect and reducing the doses of reagents.

По окончании двухсуточного цикла обработки воды контактная масса подвергалась эжекционной промывке очищенной промывной водой, подаваемой промывным насосом из наполненной секции резервуара-усреднителя. Сброс отработанной промывной воды осуществлялся в пустую секцию резервуара. В сбрасываемую промывную воду вводился коагулянт-оксихлорид алюминия. Из осветлителя осветленная вода подавалась на дальнейшую очистку на скорый фильтр, загруженный грубозернистым материалом из горелой породы [патент РФ №2183590, кл. С02F 1/52, опубл. 20.06.02, БИ №17]. В трубопровод перед фильтром повторно, но втрое меньшими дозами вводились реагенты. При фильтровании достигалась дальнейшая глубокая очистка воды от солей жесткости, соединений железа и марганца до питьевого качества. Эжекционная промывка, аналогичная промывке осветлителя, обеспечивала эффективную регенерацию фильтрующей загрузки скорого фильтра. После скорого фильтра вода поступала в сорбционный фильтр, предназначенный для улавливания растворенных минеральных и органических загрязнений, не задержанных в скором фильтре. Сорбционный фильтр загружался активным углем марки АГ-ОВ. Для очистки угольной загрузки от механических загрязнений производилась обычная обратная промывка фильтра водой, подаваемой насосом из резервуара чистой воды. Отработанная промывная вода сорбционного фильтра сбрасывалась в резервуар-усреднитель. Из сорбционного фильтра очищенная вода поступала в резервуар чистой воды. В трубопровод перед резервуаром чистой воды вводился раствор гипохлорита натрия для ее вторичного обеззараживания. Исследования показали, что в процессе очистки воды из подземного источника с повышенными концентрациями железа, марганца, солей жесткости по разработанной технологии достигается качество воды, отвечающее требованиям, предъявляемым к качеству питьевой воды. Две секции резервуара-усреднителя использовались для приемки, очистки и хранения промывной воды поочередно. Повторное использование промывной воды для промывки осветлителя и скорого фильтра обеспечило увеличение полезной производительности установки и эффективности очистки. Образовавшийся в резервуаре-усреднителе алюминийсодержащий осадок подвергался уплотнению в сгустителе, обезвоживанию на фильтр-прессе и был готов для дальнейшей его утилизации.At the end of the two-day water treatment cycle, the contact mass was subjected to ejection washing with purified washing water supplied by the washing pump from the filled section of the averaging tank. Waste water was discharged into an empty section of the tank. Aluminum coagulant oxychloride was introduced into the discharged wash water. From the clarifier, the clarified water was supplied for further purification to a quick filter loaded with coarse-grained material from the burnt rock [RF patent No. 2183590, class. С02F 1/52, publ. 06/20/02, BI No. 17]. Reagents were re-introduced into the pipeline in front of the filter, but at three times lower doses. When filtering, a further deep purification of water from hardness salts, iron and manganese compounds to drinking quality was achieved. Ejection washing, similar to washing the clarifier, ensured efficient regeneration of the filter load of the quick filter. After the quick filter, water entered the sorption filter, designed to trap dissolved mineral and organic contaminants that were not retained in the fast filter. The sorption filter was loaded with activated carbon brand AG-OV. To clean the coal load from mechanical impurities, the filter was usually flushed back with water supplied by a pump from a clean water tank. The spent washing water of the sorption filter was discharged into the averaging tank. From the sorption filter, purified water entered the clean water tank. A solution of sodium hypochlorite was introduced into the pipeline in front of the pure water tank for its secondary disinfection. Studies have shown that in the process of purifying water from an underground source with elevated concentrations of iron, manganese, hardness salts, the developed technology achieves water quality that meets the requirements for the quality of drinking water. Two sections of the averaging tank were used to receive, purify and store the wash water alternately. The reuse of rinse water to rinse the clarifier and the quick filter has provided an increase in useful plant productivity and cleaning efficiency. The aluminum-containing precipitate formed in the averaging tank was compacted in a thickener, dehydrated on a filter press and was ready for its further disposal.

Результаты экспериментальных исследований использованы для проектирования и строительства станций водоподготовки подземных вод для поселков «Промышленная» и «Ягуновская» Кемеровской области. В настоящее время станции обеспечивают население и промышленность поселков водой питьевого качества. Алюминийсодержащий водопроводный осадок станции п.«Ягуновская» вывозится на канализационные очистные сооружения г.Кемерово и используется в качестве реагента при обезвоживании осадка сточных вод. При этом на 50% снижается необходимая доза флокулянта, используемого для обезвоживания канализационных осадков. Утилизация водопроводного осадка позволила решить экологические проблемы, связанные с его складированием и загрязнением окружающей среды [патент РФ №2246452, кл. С02F 11/12, опубл. 20.02.05, БИ №5].The results of experimental studies were used to design and build underground water treatment plants for the Promyshlennaya and Yagunovskaya villages of the Kemerovo Region. Currently, the stations provide the population and industry of the villages with drinking-water. The aluminum-containing water sludge from the station in the Yagunovskaya settlement is transported to the sewage treatment plants in Kemerovo and is used as a reagent for dewatering sewage sludge. At the same time, the required dose of the flocculant used for dewatering sewage sludge is reduced by 50%. Disposal of sludge allowed solving environmental problems associated with its storage and environmental pollution [RF patent No. 2246452, cl. С02F 11/12, publ. 02.20.05, BI No. 5].

Пример 2. Опытная установка по очистке речной воды для питьевого водоснабжения моделировала сооружения предлагаемой станции водоподготовки и по составу сооружений, их соединению, а также принципу работы была аналогична установке, приведенной в примере 1. Высокоцветная маломутная речная вода подвергалась аэрации, окислению озоновоздушной смесью на аэраторе-окислителе, первично обрабатывалась раствором коагулянта (оксихлорида алюминия), обеззараживающего хлорреагента (гипохлорита натрия) и проходила предварительную очистку в осветлителе со слоем взвешенной контактной массы. Предварительная очистка обеспечивала задержание основной части гумусовых веществ, пятикратное снижение цветности воды и повышение в дальнейшем эффективности работы скорого фильтра в отношении продолжительности фильтрования и качества фильтрованной воды. После осветления в воду вводился вторично, но с меньшей дозой коагулянт, катионный флокулянт Праестол 650 ТР и производилось фильтрование воды сначала на скором фильтре с загрузкой из дробленой и сортированной горелой породы, а затем на сорбционном фильтре, загруженном гранулированным активным углем марки АГ-3. Очищенная вода хлорировалась вторично. Очищенная и обеззараженная речная вода по физико-химическим и микробиологическим показателям качества отвечала требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая. Гигиенические требования...». Осадок промывных вод установки также был пригоден для утилизации [Сколубович Ю.Л., Войтов Е.Л. Очистка высокоцветных маломутных речных вод. // Сб. трудов VII Междунар. научно-практ. конф. «Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность». - Кемерово, 2004. - С.42-43].Example 2. A pilot installation for purification of river water for drinking water supply simulated the structures of the proposed water treatment plant and the composition of the structures, their connection, as well as the principle of operation was similar to the installation shown in example 1. High-color low-turbid river water was subjected to aeration and oxidation with an ozone-air mixture -oxidizer, was initially treated with a solution of coagulant (aluminum oxychloride), a disinfecting chlorine reagent (sodium hypochlorite) and underwent a preliminary purification in clarify barely with a layer of suspended contact mass. Preliminary treatment ensured the retention of the main part of humic substances, a fivefold decrease in the color of water, and an increase in the future efficiency of the fast filter in relation to the duration of the filtration and the quality of filtered water. After clarification, the coagulant, cationic flocculant Praestol 650 TP was introduced a second time, but with a lower dose, and water was filtered first on a quick filter with loading from crushed and sorted burnt rock, and then on a sorption filter loaded with granular activated carbon of the AG-3 grade. Purified water was chlorinated a second time. The purified and disinfected river water according to physico-chemical and microbiological quality indicators met the requirements of SanPin 2.1.4.1074-01 “Drinking water. Hygienic requirements ... ". The sludge of the plant’s washing water was also suitable for disposal [Skolubovich Yu.L., Voitov E.L. Purification of high-color low-turbid river waters. // Sat Proceedings of the VII International scientific and practical. conf. "Water supply and sanitation: quality and efficiency." - Kemerovo, 2004. - S. 42-43].

Введение в состав станции водоподготовки новых сооружений - эжектора-распылителя, аэратора-окислителя, сорбционного фильтра, применение усовершенствованных сооружений известной станции водоподготовки - установки озонирования с электрическим разрядом в водовоздушной среде, осветлителя с контактной массой и скорого фильтра с эжекционной промывкой, реагентной очистки и повторного использования промывных вод для промывок осветлителя и скорого фильтра, исключение из реагентной обработки воды дорогостоящего, пожаро- и взрывоопасного порошкообразного угля, решенность вопроса утилизации осадка повышают технологическую, экономическую эффективность очистки природной воды, полезную производительность станции, социальную и экологическую безопасность станции водоподготовки.Introduction to the water treatment plant of new structures - an ejector-sprayer, an aerator-oxidizer, a sorption filter, the use of improved facilities of the well-known water treatment station - an ozonation unit with electric discharge in a water-air medium, a clarifier with contact mass and an quick filter with ejection washing, reagent cleaning and re-treatment the use of wash water for flushing clarifier and quick filter, the exclusion from the reagent treatment of water expensive, fire and explosive oshkoobraznogo coal to solve the issue of recycling of sludge increase the technological, economic efficiency of purification of natural water, useful plant productivity, social and ecological safety of the water treatment plant.

Claims

A water treatment station comprising a contact chamber, a clarifier, a quick filter, a clean water tank, a network pump, an ozonation unit, a chlorination unit, a coagulation unit, a wash water average tank, a thickener, a filter press, and a sludge pump, characterized in that it is additionally equipped with an ejector -spray gun, aerator-oxidizer, power supply, fan, blower, booster pump, air separator, flocculation unit, flushing ejectors, contact mass sump, sorb a filter, a flushing pump, a clarified water pump, a sludge hopper, the feed water supply pipe being connected to the inlet of the ejector-sprayer, the suction pipe of the ejector is connected to the atmosphere, the pressure pipe of the ejector is introduced inside the aerator-oxidizer, the aerator-oxidizer is placed on the ozonation unit and separated from it by a retaining lattice, the ozonation unit is placed on the contact chamber and connected to it by the first outlet pipe, the second outlet pipe of the ozonation unit is connected with an averaging tank, the power supply unit is connected to the ozonation unit, the blower discharge pipe is connected to the hydropneumatic washing of the aerator-oxidizer, and the fan discharge pipe is connected to the ozonation installation, the suction pipe of the booster pump is connected to the contact chamber, and the discharge pipe to the air separator, output the air separator nozzle is connected to the clarifier distribution system; the upper clarifier outlet nozzle is connected to the quick filter and to the averaging tank by means of oil, the drainage and distribution system of the quick filter is connected to the sorption filter, and its upper outlet pipe is connected to the reservoir tank, the drainage and distribution system of the sorption filter is connected to the reservoir of pure water, and its upper outlet pipe to the tank of the averager, the outlet pipe of the tank clean water is connected to the mains pump, the discharge pipe of the mains pump is connected to the consumer network and to the drainage and distribution system of the sorption filter, the outlet pipes of the clarifier bottoms the quick filter is connected to their washing ejectors, the pressure nozzles of the washing ejectors are connected to the upper parts of the clarifier and the quick filter, the pressure pipe of the ejector of the clarifier is also connected to the contact mass sump, the pressure pipes of the chlorination, coagulation, flocculation units are connected to the distribution system of the clarifier, and coagulation units also connected with the upper part of the clarifier, and the chlorination unit - with a reservoir of clean water, the outlet pipe of the sump to the contact mass is connected to the averaging tank, the suction nozzle of the washing pump is connected to the homogenizing tank of the washing water, and its discharge nozzle is connected to the washing ejectors and to the drainage distribution system of the quick filter, the lower outlet nozzle of the homogenizing tank is connected to the thickener, the suction nozzle of the pump sediment is connected to the thickener, and the discharge pipe to the filter press or to the tank truck, the suction pipe of the clarified water pump is connected to the thickener, and the discharge pipe to the pump and clarified water and the outlet pipe of the filter press are connected to the tank-averager of the washing water.