Очистка воды для коммунального водоснабжения

Модульные высокопроизводительные системы очистки питьевой воды из природных источников.

Системы очистки питьевой воды YAMIT

В состав модуля входит:

  • Система предварительной очистки от крупных механических взвесей.
  • Система дозирования коагулянта и перемешивания.
  • Система тонкой очистки.
  • Система обеззараживания.
  • Система управления с автоматическим контролем мутности на этапах грубой и тонкой очисток.
  • Система контроля количества свободного хлора.
  • Система управления и контроля дозирования химических реагентов.
  • Технологические средства получения сжатого воздуха.
  • Средства подачи промывочной воды для засыпных фильтров.

Модули подготовки питьевой воды фирмы YAMIT это:

  • Поставка "под-ключ".
    От заказчика требуется:
    • Производственные площадки.
    • Организация подачи исходной воды.
    • Организация отбора очищенной воды.
    • Шламовое хозяйство.
    • Подача электроэнергии.
  • Учет особенностей и состояния исходной воды.
  • Учет потребностей в производительности и неравномерности графика отбора очищенной воды.
  • Шеф-монтаж, обучение персонала, запуск в эксплуатацию специалистами YAMIT.
  • Длительный гарантийный срок.
  • Послегарантийная поставка запасных частей.

Технология предназначена для очистки воды из природных источников до уровня предусмотренного требованиями стандартов к питьевой воде.

В основе данного метода очистки воды лежит традиционная технология, испытанная десятилетиями и широко применяемая в странах Европы, США и бывшего СССР. Однако сегодня данная технология реализуется на уровне современных инженерных решений.

Установка для очистки воды полностью автоматизирована, включает в себя современные фильтры грубой и тонкой очистки, измерительное и дозирующее оборудование. Управление осуществляется системой контроллеров, имеется общий пульт управления.

 

Из открытого источника водозабором подается исходная вода, которая впоследствии проходит несколько этапов очистки:

  1. Грубая очистка от механических загрязнений. Предварительную очистку от крупных механических загрязнений, во время которой применяются автоматические сеточные фильтры. Рейтинг фильтрации от 20 до 50 мкм. Удаляются характерные для открытых источников загрязнения – песок, водоросли и другие загрязнения органического происхождения.

  2. Дозировку коагулянта (используется сульфат или гидроксихлорид алюминия), перемешивание, экспозицию – на данном этапе очистки из очень мелких загрязнений (частиц ила, глины и органики) образовываются крупные флоки. Эта процедура позволяет фильтрам механической очистки эффективно задерживать мельчайшие загрязнения. Решение довольно актуальное, ведь даже микроволоконные промышленные фильтры, которые практически не используются в коммунальной сфере ввиду их ненадежности и дорогого обслуживания, способны очистить воду до рейтинга фильтрации 2 микрон, а при наличии в воде глины, ила или органики, этого явно недостаточно.

  3. Тонкую фильтрацию, во время которой используются мультимедийные (засыпные) автоматические фильтры. Принцип работы таких фильтров заключается в прохождении предварительно очищенной воды сквозь слой очищенного и специально подготовленного кварцевого песка. Только с помощью подобного решения можно осуществить задержку мягких флоков не разрушая их. Сеточные и ниточные фильтры для таких целей абсолютно непригодны – флоки разрушаются и продавливаются через фильтрующий элемент.

  4. Обеззараживание – данный процесс предполагает дозирование в воду доступного и разрешенного к применению гипохлорита натрия, который подается в воду при помощи современных дозирующих систем и контрольного оборудования, что позволяет добиться необходимого уровня свободного хлора в воде.

  5. Подготовку сжатого воздуха приборного качества, необходимого для функционирования пневматических клапанов и задвижек.

  6. Обеспечение сжатым воздухом мультимедийных (засыпных) фильтров с помощью компрессорной станции – необходимо для автоматической очистки слоя песка.

  7. Работу подсистемы подачи чистой воды, необходимой нужной для автоматической очистки засыпных фильтров.

 

Исходная вода

Данная технология предназначена прежде всего для очистки воды из открытых источников – рек, озер, водохранилищ, которые имеют свою специфику, касающуюся состояния исходной воды:

  • В воде содержится множество мельчайших загрязнений – ил, глина, микроорганизмы.
  • Со временем качество исходной воды может изменяться в связи с цветением воды, паводками или засухой, массовым отбором воды – все это оказывает значительное влияние на цветность, окисляемость, солевой и микробиологический состав.
  • Качество исходной воды также может меняться в зависимости от конструкции, исполнения, а также состояния водозабора.

Поэтому не стоит полагаться на анализы воды, которые предоставляют заказчики, даже качественно выполненные, так как они. Скорее всего, не учитывают существенные изменения количества и состава загрязнений в будущем. Даже выполненный на протяжении длительного периода комплект анализов показывает лишь пики и усредненное поведение состава.

Система очистки должна быть рассчитана на очищение воды исходя из пиковых показателей, а не текущих либо усредненных, кроме того должна реагировать на настройки эксплуатации соответственно времени года, выбросов загрязнений и паводков, изменений в эпидемиологической обстановке.

Именно такой подход предлагается в данной установке:

  • Использование модуля грубой очистки, который имеет значительный запас мощности. Цена установки остается прежней, но такое решение в период паводков и цветения воды позволяет справляться с возрастающей нагрузкой.
  • Наличие засыпных фильтров, рассчитанных на возможную максимальную нагрузку в случае тонких загрязнений.
  • Способность эксплуатирующей службы изменять дозирование коагулянта в случае резкого изменения количества мелких загрязнений, а также соответственно изменениям хлоропоглащаемости воды во время паводков и цветения.

Таким образом, настройка установки осуществляется в широком диапазоне соответственно текущим нуждам очистки воды во время запуска и эксплуатации.

Масштабирование

На производительность системы оказывают влияние:

  • Диаметр трубопроводов
  • Производительность фильтров предварительной очистки.
  • Количество работающих одновременно фильтров предварительной очистки.
  • Производительность мультимедийных фильтров тонкой очистки.
  • Количество работающих одновременно мультимедийных фильтров тонкой очистки.

Общая производительность системы мало зависит от технических характеристик системы дозирования коагулянта, реагентов контроля pH и гипохлорида натрия. Производительность подобных систем колеблется в существенном диапазоне – 120-640 м3/ч, почти без изменения стоимости.

 

Фильтры грубой механической очистки

Данные фильтры имеют производительность до 12 000 м3/ч. Однако более приемлемым решением будет работа двух параллельных фильтров половинной производительности для обеспечения дублирования и повышения надежности системы.

В качестве фильтра грубой механической (предварительной) очистки рекомендуется применять рейтинг фильтрации 25-120 мкм. Рейтинг фильтрации учитывает качество исходной воды и должен быть уточнен при использовании технологии в конкретных условиях.

Производительность фильтров сеймейства AF-900(Ориентировочное значение, зависящее от степени загрязненности воды)


Модель

Площадь сетки (см2)
Макс.
производ. (м3/ч)
при сетке 25 мкм
Макс.
производ. (м3/ч)
при сетке 50 мкм
Макс.
производ. (м3/ч)
при сетке 120 мкм
AF-903PR
AF-904PR
AF-906PR
AF-908PR
AF-910PR
AF-912PR
AF-914PR
AF-916PR
3220
4500
6330
7030
8970
10920
11760
14310
20
32
72
140
180
240
340
440
35
56
126
245
315
420
595
770
50
80
180
350
450
600
850
1100


Чтобы обеспечить нужную производительность базового модуля, следует для начала выбрать рейтинг фильтрации , затем определить модель фильтра предварительной очистки, способную обеспечить необходимую производительность, учитывая параллельную работу двух фильтров, что повысит надежность системы в целом. Чем тоньше рейтинг фильтрации, тем меньшей будет нагрузка на фильтры тонкой очистки, также снижается расход коагулянта.

 

Фильтры тонкой механической очистки

Фильтры данного типа имеют производительность 3-107 м3/ч на одно устройство, при этом количество подобных устройств в системе может быть абсолютно любым. В связи с некоторыми техническими причинами оптимальное количество мультимедийных фильтров в системе варьируется в пределах от 4 до 8.

Наиболее целесообразным будет использование мультимедийных фильтров, производительность которых колеблется в пределах 32-80 м3/ч, что обусловлено более удобной транспортировкой и обслуживанием. Фильтры, характеризующиеся такими параметрами, имеют разные диаметры корпуса фильтра – 1600-2500 мм соответственно. Физический размер рабочей площадки, предназначенной для подобного базового модуля – 14Х12 метров (при двухрядном расположении четырех фильтров), 7Х21 метров (при однорядном расположении четырех фильтров), 21Х12 (при двухрядном расположении восьми фильтров).

Производительность некоторый моделей фильтров семейства F-6000</b>(Ориентировочное значение, зависящее от степени загрязненности воды)

Модель Макс.
производ. (м3/ч)
одного устройства
Макс.
производ. (м3/ч)
четырех устройств
Макс.
производ. (м3/ч)
восьми устройств
F-6064HM
F-6080HM
F-6088HM
F-6100HM
32
45
65
80
120
180
250
320
250
350
500
640


Чтобы обеспечить необходимую производительность базового модуля, следует выбирать модель мультимедийного фильтра, учитывая параллельную работу четырех либо восьми устройств.

 

Набор фильтров для обеспечения разной производительности модуля

Производительность базового модуля(Ориентировочное значение, зависящее от степени загрязненности воды)

Общая производительность
3/ч) базового модуля
Предварительная
фильтрация 25 мкм
(два устройства)
Предварительная
фильтрация 50 мкм
(два устройства)
Предварительная
фильтрация 120 мкм
(два устройства)
Тонкая
фильтрация
(четыре устройства)
Тонкая
фильтрация
(восемь устройств)
120
180
250
320
250
350
500
640
AF-906PR
AF-908PR
AF-912PR
AF-912PR
AF-908PR
AF-910PR
AF-914PR
AF-914PR
AF-906PR
AF-906PR
AF-908PR
AF-910PR
AF-906PR
AF-908PR
AF-910PR
AF-912PR
AF-906PR
AF-906PR
AF-906PR
AF-906PR
AF-906PR
AF-906PR
AF-908PR
AF-908PR
F-6064HM
F-6080HM
F-6088HM
F-6100HM
-
-
-
-
-
-
-
-
F-6064HM
F-6080HM
F-6088HM
F-6100HM

В таблицах приведена ориентировочная информация. Выбор моделей фильтров уточняется при окончательной привязке проекта к реальным условиям. Также возможны и промежуточные значения из ряда производительности - 120, 180, 250, 320, 350, 500, 640 м3/ч. На стоимость системы влияет количество и производительность применяемых устройств и диаметры трубопроводов (и, как следствие, стоимость арматуры - задвижек, клапанов и т.п.)

Предлагаемый модуль является типовым оптимальным сбалансированным решением, которое учитывает удобство эксплуатации установки, её надежность и стоимость.

Если возникает необходимость получить более высокую производительность, рекомендуется применять один из следующих вариантов:

  • Возможно применение нескольких типовых модулей, производительность которых кратна 250, 350, 500 и 640 м3/ч, с учетом их параллельной работы.
  • В системе возможно применение устройства, которое имеет большую единичную производительность в больших количествах.

Целесообразно также применение нескольких типовых модулей работающих параллельно. Это обусловлено следующими причинами:

  • Отработанностью типовой конструкции.
  • Высокой степенью унификации типового решения.
  • Более удобной и дешевой транспортировкой устройств, имеющих меньшую единичную производительность.
  • Самым главным фактором в пользу такого решения является резко возрастающая надежность системы в целом, что обеспечивается параллельной работой нескольких типовых модулей. В то время, как один из рабочих модулей может быть отправлен на ремонт или технический осмотр, другие продолжают осуществлять очистку воды.

Параллельная работа нескольких типовых модулей предполагает использование общей хлораторной и общего комплекта измерительного оборудования, осуществляющие контроль качества очистки.

Однако все вышеназванные аргументы не означают, что применение одной системы, которая имеет высокую производительность, вместо нескольких систем, работающих параллельно, совершенно нецелесообразно. Кроме того стоимость системы абсолютно не зависит от применяемых решений. Однако суммарная производительность, как раз, оказывает значительное влияние на стоимость.

Определить будет ли то или иное решение более целесообразным возможно только на этапе конечного проектирования, учитывая пожелания заказчика, географическое положение, размеры производственной площадки и т.д.


Kolchai Sharon (Израиль)
Модуль производительностью 650м3/ч.
 

Simunye (Swaziland)
Два параллельных модуля. Производительность - 1250м3