СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ СТАНЦИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ
METHOD OF CLARIFICATION AND UTILISATION OF WASHING WATERS OF FILTERING CONSTRUCTIONS OF WATER-CONDITIONING STATIONS

Изобретение относится к технологии осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки их коагулированием, отстаиванием и повторным использованием в замкнутом цикле.
Известен способ осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки их коагулированием раствором оксихлорида алюминия, отстаиванием в двухсекционном резервуаре-усреднителе и повторным использованием в замкнутом цикле [2006, 107840/15 (008516) приоритет 13.03.06, МПК C02F 9/04, C02F 5/00 - прототип]. Две секции резервуара поочередно меняются по назначению: одна наполненная секция используется для хранения осветленной промывной воды для промывки фильтровальных сооружений, другая пустая - для приема, коагулирования и отстаивания сбросной промывной воды сооружений, смешанной с раствором оксихлорида алюминия. Способ позволяет утилизировать промывные воды их повторным использованием в замкнутом цикле для промывки фильтровальных сооружений и выделяемый водопроводный осадок, повысить технологическую, экономическую эффективность очистки природных вод, полезную производительность и экологическую безопасность станции водоподготовки.
Недостатком известного способа осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений на станциях водоподготовки их коагулированием, отстаиванием и повторным использованием в замкнутом цикле является образование в них рыхлого осадка малой плотности и высокой влажности. Большая часть осадка в процессе отстаивания промывных вод всплывает, а некоторая его часть находится в объеме отстаиваемых вод в виде агломератов хлопьев во взвешенном состоянии. Это создает необходимость дополнительного осветления промывных вод после отстаивания в резервуаре-усреднителе фильтрованием на специальных фильтрах для удаления из них плавающих и взвешенных веществ перед повторным использованием, что усложняет технологию и снижает экономическую эффективность осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки.
Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение технологической и экономической эффективности осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки.
Техническая задача решается следующим образом. В способе осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки их коагулированнием и отстаиванием в двухсекционном резервуаре-усреднителе применяют комплексный коагулянт, представляющий собой смесь водных растворов сульфата и оксихлорида алюминия в соотношении доз 2:1 по окиси алюминия.
Осветление промывных вод производят путем осаждения взвеси в резервуаре-усреднителе. Две секции резервуара-усреднителя работают поочередно: в одной секции резервуара отработанные промывные воды собирают, очищают от взвеси осаждением хлопьев гидроксида алюминия и других примесей в статических условиях и повторно используют для промывки фильтровальных сооружений станции водоподготовки, в другую - пустую секцию, промывные воды сбрасывают во время очередной промывки.
Водопроводный осадок, содержащий гидроксид алюминия и другие примеси, перекачивают в сгустители, подвергают сгущению на станции водоподготовки, транспортируют автоцистернами на канализационную очистную станцию и утилизируют в качестве реагента для обезвоживания канализационного осадка.
Применение комплексного коагулянта из смеси водных растворов сульфата и оксихлорида алюминия в соотношении доз 2:1 по окиси алюминия обеспечивает качество осветленных промывных вод, отвечающее нормативным требованиям к водам, используемым повторно для промывки фильтровальных сооружений станций водоподготовки. Не требуется их дополнительная очистка фильтрованием. Качество промывных вод превосходит качество вод, осветляемых известным способом. Общий объем осадка, получаемого обработкой промывной воды предлагаемым способом, в 1,5 раза менее объема осадка, получаемого способом по прототипу, что снижает стоимость его перевозки на канализационную станцию для утилизации.
Сравнительные показатели качества промывных вод, осветленных предлагаемым способом и способом по прототипу, а также объемов получаемого осадка, представлены в таблице 1.
Таблица 1
Измеряемые параметры
Тип вводимых реагентов
Раствор оксихлорида алюминия
Смесь растворов сульфата и оксихлорида алюминия
Качество исходной промывной воды:
Мутность, мг/л
270
270
Цветность, град.
14
14
Дозы реагентов, мг/л
15
10+5
Качество отстоенных вод:
мутность, мг/л
13
4
цветность, град.
2
1
Общий объем осадка (в т.ч. всплывшего), % от объема промывных вод за время отстаивания:
0,5 часа
7,4 (0,0)
4,3 (0,0)
2 часа
3,4 (2,9)
2,8 (0,0)
8 часов
2,6 (2,0)
2,1 (0,0)
Примечание: Для промывки контактных осветлителей (фильтров с восходящим движением фильтруемой воды) допускается использование отстоенных промывных вод при мутности их не более 10 мг/л [СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1996, п.6.196 и п.6.132].
Пример. Опытная установка по очистке подземной воды для питьевого водоснабжения включала в себя аэраторы, скорые фильтры, резервуар чистой воды, баки и насосы приготовления и дозирования растворов реагентов, двухсекционный резервуар-усреднитель промывной воды. Производилась безреагентная очистка железосодержащей подземной воды путем ее аэрации и фильтрования. По окончании фильтроцикла проведена промывка фильтров. Отработанные промывные воды собраны в одной секции резервуара-усреднителя и в лабораторных условиях подвергнуты исследованию на установке для пробного коагулирования и флокулирования. Мутность в промывной воде составила 270 мг/л, цветность - 14 град. Установлены оптимальные дозы коагулянтов - оксихлорида, сульфата алюминия при их раздельном и совместном применении, с флокуляцией и без флокуляции флокулянтом Праестол 650 ТР. Оптимальная доза сульфата алюминия составила 45 мг/л, оксихлорида алюминия - 15 мг/л при их раздельном введении. Мутность отстоенных промывных вод при этом превышала норму 10 мг/л. Введение комплексного коагулянта из смеси водных растворов сульфата и оксихлорида алюминия с дозами 10 и 5 мг/л соответственно (соотношение доз 2:1) по окиси алюминия обеспечило нормативное качество осветленных промывных вод. Введение в воду только оксихлорида алюминия привело к образованию крупных рыхлых быстрооседающих хлопьев гидроксида алюминия и железа. Большая часть осадка в процессе отстаивания промывных вод всплыла (46%), а некоторая его часть находилась во взвешенном состоянии в объеме отстаиваемых вод в виде крупных агрегатов хлопьев. Это создало необходимость дополнительной очистки промывных вод фильтрованием для удаления из них плавающих и взвешенных веществ перед повторным использованием. Аналогичное расслоение осадка происходило при дополнительном к коагулянтам введении в воды флокулянта Праестол. После введения в промывные воды комплексного коагулянта из водных растворов смеси сульфата и оксихлорида алюминия с дозами 10 мг/л и 5 мг/л соответственно получено нормативное качество осветленных вод по мутности. При этом произошло образование мелких плотных хлопьев гидроксида алюминия, обеспечена их компактная укладка в осадке без расслоения и сокращен объем осадка более чем в 1,5 раза. С учетом установленных доз проведено осветление отработанных промывных вод фильтров коагулированием и отстаиванием в одной секции резервуара-усреднителя. Осветленные воды использованы для промывки фильтров после следующего фильтроцикла. При этом отработанные промывные воды сбрасывались во вторую секцию резервуара-усреднителя для очистки и повторного использования. Осадок промывных вод подвергнут сгущению и использован в качестве реагента при экспериментальном обезвоживании осадка канализационной очистной станции [патент РФ №2246452, кл. С02F 11/12, опубл. 20.02.05, БИ №5].
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить технологическую и экономическую эффективность осветления и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки.