Флокуляторы

В механических камерах хлопьеобразования (флокуляторах), рекомендуемых СНиП при обработке мутных вод и применяемых на крупных водоочистных комплексах (рис. 6.4), плавное перемешивание воды для завершения процесса коагулирования ее примесей осуществляется механическими пропеллерными или лопастными мешалками. Мешалка может иметь одну или несколько лопастей. Флокуляторы обычно встраивают в горизонтальные отстойники и рассчитывают на время пребывания воды в них 30 . 40 и до 60 мин при реагентом умягчении. Число мешалок принимают 3 . 5. Скорость движения воды во флокуляторе уменьшается по ходу потока от 0,5 до 0,1 м/с за счет сокращения числа оборотов мешалок или уменьшающейся по ходу воды площади их лопастей. Скорость вращения мешалок принимают 0,3 . 0,55 м/с в зависимости от качества исходной воды.

Флокуляторы устраивают с мешалками на вертикальной или горизонтальной оси. В первом случае их обычно оборудуют моторами с переменной скоростью вращения, во втором — один двигатель обслуживает несколько мешалок. Мешалки располагают в начале коридора отстойники в два ряда и более и разделяют перегородками для циркуляции воды. Флокуляторы выполняют различной формы в плане: квадратными, круглыми и прямоугольными. Оптимально применение пропеллерных мешалок, создающих аксиальные потоки, что ослабляет процесс разрушения образовавшихся хлопьев.

Исследования флокуляторов, выполненные в МГСУ (Г. И. Николадзе, Ч. С. Лай), показали, что число цилиндрических секций камеры следует принимать не менее трех с зигзагообразной траекторией движения воды, структура градиента скорости должна быть убывающей по ходу воды от 100 до 25 . 50 с-1 в последней секции, мешалки целесообразно размещать на вертикальной оси. Данные табл. 6.1 дают представление о величинах критерия Кэмпа при обработке вод разного состава.

Таблица 6.1

Преимуществами флокуляторов по сравнению с камерами гидравлического типа являются небольшие потери напора, конструктивная простота, оптимизация процесса хлопьеобразования адекватно качеству обрабатываемой воды.

К числу недостатков флокуляторов следует отнести дополнительный расход электроэнергии, наличие в воде деталей, к материалам на изготовление которых предъявляются высокие требования, что удорожает сооружение в целом.

Методика расчета флокуляторов аналогичная принятой для перегородчатых камер хлопьеобразования

Хорошее хлопьеобразование достигается барбатированием обрабатываемой воды сжатым воздухом. При этом одновременно с хлопьеобразованием происходит насыщение воды кислородом воздуха и удаление оксида углерода. Равномерное распределение воздуха в массе обрабатываемой воды достигается либо системой из пористых или перфорированных труб (рис. 6.5), либо ложным дном из пористых плит. Глубина слоя воды принимается в пределах 2,5—4,5 м, интенсивность подачи воздуха варьируется в пределах 0,05— 0,06 л/(с-м2), давление воздуха в подающем трубопроводе должна быть порядка 5 МПа. Воздухораспределительные трубы, располагаемые поперек камеры с шагом 0,2—0,3 м, на расстоянии 1,0 м от дна, имеют по нижней образующей отверстия диаметром 2 мм при шаге 0,125—0,15 м. По А. В. Бутко преимущества аэрофлокуляторов заключаются в гибкости регулирования процесса хлопьеобразования адекватно качеству обрабатываемой воды, низкой стоимости и простоте устройства. К числу недостатков следует отнести дополнительный расход электроэнергии на компрессию воздуха.