Раствор коагулянта и его дозировка

Для приготовления раствора коагулянта на станциях разной производительности применяют различные устройства.

На V.2 показана установка для приготовления раствора очищенного сернокислого алюминия на станциях небольшой (до 1000 м3/сутки) производительности. При хранении коагулянта в сухом виде его загружают в «растворные» баки /, куда подается вода для его растворения. Дно растворных баков устроено в виде колосников. Для интенсификации процесса растворения под колосники по системе дырчатых труб 3 подается сжатый воздух. Полученный раствор поступает в нижние — рабочие (расходные) баки 2, где доводится до требуемой концентрации (добавлением воды). По дну рабочих баков также проложена система дырчатых труб 4, через которые подается сжатый воздух для перемешивания (барботажа) раствора. Из рабочих баков раствор требуемой концентрации поступает через дозаторы в смеситель.

Для возможности непрерывного приготовления и непрерывной подачи раствора устанавливается не менее двух растворных и двух рабочих баков, работающих попеременно.

На станциях большей производительности растворные и расходные баки обычно конструктивно разделяются. На V.3 показана конструкция одного из таких отдельных растворных баков. Здесь также осуществляется перемешивание раствора сжатым воздухом. Дно бака коническое для приема осадка (что особенно необходимо при использовании неочищенного коагулянта).

Раствор отбирается из верхней части бака при помощи поплавкового устройства и гибкого шланга, что дает возможность подавать в рабочие баки раствор с небольшим количеством взвеси.

Ускорение процесса растворения коагулянта может быть достигнуто использованием подогретой  (до 50—60° С)  воды.

В настоящее время на очистных станциях большой производительности начинают применять заготовку больших количеств раствора коагулянта высокой концентрации с постепенной его подачей и разбавлением в расходных баках. Это позволяет избежать частого повторения операций по загрузке баков, усовершенствовать (механизировать и автоматизировать) операции, связанные с приготовлением растворов, и снизить эксплуатационные расходы на очистных станциях.

Такие хорошо растворимые коагулянты, как железный купорос и хлорное железо, обычно растворяют в тех же баках, из которых их расходуют. Для таких коагулянтов находят применение баки с механическими мешалками.

Устройства для приготовления и дозирования раствора коагулянта удобно располагать над смесителем, чтобы раствор мог поступать туда самотеком. На станциях значительной производительности установка в верхних этажах громоздких и тяжелых растворных баков неудобна, поэтому здесь раствор коагулянта приготовляют внизу, перекачивая его затем в расположенные наверху дозирующие устройства либо через напорные дозаторы (см. далее).

Ввиду того что раствор сернокислого алюминия обладает коррозионными свойствами, баки для его приготовления, арматура, насосы и трубопроводы для его перекачки должны быть специально защищены от коррозии или выполнены из некорродирующих материалов.

Устройства для дозирования реагентов (дозаторы) могут быть отнесены к двум типам: а) дозаторы, которые устанавливаются на подачу постоянного количества реагента в единицу времени, и б) дозаторы, автоматически меняющие количество реагента при изменении расхода очищаемой воды (пропорциональные дозаторы).

Очевидно, что дозаторы первого типа могут обеспечить подачу в воду заданной дозы реагента лишь при условии неизменного расхода очищаемой воды.

В зависимости от того, как подается дозируемый раствор реагента — самотеком или под напором, применяют открытые или напорные дозаторы.

В  современной практике   очистки   воды   используются   дозаторы различных типов и конструкций. Здесь приводятся лишь некоторые из них.

На V.4 показано устройство простейшего и весьма распространенного поплавкового дозатора системы В. В. Хованского для подачи постоянного расхода раствора реагента. Раствор отводится из дозатора через гибкую трубку 7, на конце которой находится шайба (диафрагма) 2 с предохранительным колпачком, подвешенная при помощи поплавка 3 на определенной постоянной глубине пол уровнем раствора. Воздушная трубка 4, сообщающаяся с атмосферой,  обеспечивает постоянное давление за шайбой. Все это позволяет поддерживать постоянный расход раствора независимо от изменения его уровня в баке. Меняя отверстие диафрагмы, можно получить требуемый расход раствора коагулянта.

На V.5 показана принципиальная схема устройства автоматического пропорционального дозатора раствора коагулянта системы Чейшвили—Крымского. Действие дозатора основано на изменений разности электропроводности воды до и после введения в нее коагулянта. Некоагулированная вода подается к электролитической ячейке /, а коагулированная — к ячейке 2. Оттуда вода направляется в сосуд 3, в котором расположена компенсационная электролитическая ячейка 4, и отводится в сток. Электропроводность коагулированной воды (ячейка 2) будет больше, чем некоагулированной (ячейка У); разность электропроводностей ячеек 2 я 1 можно рассматривать как добавочную электропроводность, величина которой соответствует количеству коагулянта, введенного в воду. Дозатор автоматически поддерживает заданную дозу коагулянта при помощи электронного равновесного моста 5. При отклонении расхода коагулянта от заданной дозы равновесный мост воздействует на электропривод регулирующего вентиля 6, установленного на трубе, подающей раствор коагулянта, и, меняя степень его открытия, восстанавливает требуемую дозу. Ячейка 4 служит для устранения влияния колебаний температуры воды.

Большим достоинством рассмотренного дозатора является то, что при его применении не требуется обеспечивать постоянную концентрацию раствора коагулянта в баке. При изменении концентрации будет автоматически меняться расход подаваемого раствора и тем самым будет поддерживаться заданная доза коагулянта. При этом можно обойтись одним затворно-растворным баком небольшой емкости К

На V.6 дана схема устройства для приготовления раствора по-лиакриламида. Полиакриламид, представляющий собой вязкий гель, доставляется на станцию в бочках и вводится в очищаемую воду в виде 1%-ного раствора. В схему входят: бак / с мешалкой, циркуляционный насос 2, расходный бак 3, дозатор 4, эжектор 5 на трубе, подающей раствор в очищаемую воду.