Ремонт осветлителя вти 400
Конструкция осветлителей . Осветлитель является аппаратом, в котором одновременно протекают химические реакции, связанные с вводом реагентов, а также физические процессы формирования образовавшихся осадков ( шлама ) в объеме воды осветлителя и фильтрования обрабатываемой воды через их слой. Контактная среда в осветлителе, называемая шламовым фильтром, формируется из ранее образовавшихся и вновь образующихся частиц шлама, находящихся во взвешенном состоянии за счет действия восходящего потока воды. Прошедшая через шламовый фильтр вода освобождается от грубодисперсных частиц, содержащихся в исходной воде и сформировавшихся в результате химических реакций в осветлителе. Поэтому их остаточная концентрация обычно находится в если не нарушены химический и гидравлический режимы в осветлителе. При конструировании осветлителя учитывается, что гидравлические процессы в нем включают в себя следующие составляющие:
- поддержание во взвешенном состоянии твердых частиц, образующих контактную среду восходящим потоком воды;
- удаление избытка этих частиц из зоны контактной среды;
- режимы движения воды в контактной среде, а также во входной и выходной частях осветлителя.
Для реализации химических и гидродинамических режимов в процессах осаждения при обработке воды коагулянтами, гашеной известью, содой, магнезитом используются специальные аппараты — осветлители. Схема коагуляционной установки с осветлителем для коагуляции приведена
Рис. 2.8. Схема коагуляционной установки:
вода; пар; воды; коагулированной воды; взрыхляющей промывки осветлительных фильтров; фильтр; вода; (щелочь) для создания требуемого значения рН; взрыхляющей воды; первого фильтрата; сбора вод взрыхления; перекачки вод взрыхления в осветлитель; (дренаж); постоянного уровня; вода; мокрого хранения коагулянта; раствора коагулянта; бак (мерник) коагулянта; коагулянта; колпак
В осветлителе происходит смешение воды и реагентов, образование шлама и отделение его от осветление. Из осветлителя вода поступает в бак коагулированной воды а выделенный осадок — в бак шламовых вод, откуда перекачивается на шламоотвал или на установку обезвоживания шлама. Из БКВ насосы подают воду на осветлительные фильтры, где она окончательно освобождается от тех небольших количеств взвешенных которые поступили из осветлителя в коагулированную воду. Из механических фильтров задержанная взвесь удаляется при очередной промывке обратным потоком воды. Промывочные воды собираются в специальный бак и равномерно в течение суток перекачиваются насосом в осветлитель. такое мероприятие помимо экономии воды, тепла и реагентов позволяет при маломутных исходных водах интенсифицировать хлопьеобразование вследствие благоприятного влияния взвеси, содержащейся в возвратных промывочных водах.
В настоящее время на различных водоподготовительных установках используются осветлители двух типов: осветлители разработанные ЦНИИ МПС, для реализации в них процессов коагуляции; осветлители, разработанные ВТИ, в которых осуществляется известкование или известкование с коагуляцией. В конструкциях осветлителей этих двух типов отсутствуют принципиальные различия, но скорости движения воды в различных зонах осветлителя выбраны разными. Это связано с характеристиками образующихся в осветлителях шлама: при коагуляции он более легкий, поэтому скорости подъемного движения воды должны быть более низкими, чем при известковании, так как скорость восходящего движения воды в осветлителе не должна превышать скорость осаждения частиц во избежание уноса их потоком воды из осветлителя. Осветлители для известкования типа ВТИ могут быть использованы для проведения в них коагуляции сернокислым алюминием, но с учетом вышесказанного расчета производительность таких осветлителей уменьшается до 0.7 от номинальной для известкования.
Схема осветлителя для коагуляции приведена
Рис. 2.9. Схема осветлителя для коагуляции
воды; трубы; перфорированные перегородки; окна; распределительная решетка; кольцевой желоб; отсечки; отсечки; устройство с успокоительной перегородкой; обработанной воды; коагулянта; непрерывной продувки; периодической продувки; опорожнения осветлителя; задвижка; с сервоприводом; воронка; точки
Рабочие чертежи нормального ряда осветлителей для известкования с коагуляцией были разработаны по двум конструктивным
- осветлители производительностью 63, 100, 160 и 250 м 3 /ч;
- осветлители производительностью 400, 630 и 1000 м 3 /ч .
| a) | б) | |
| Рис. 2.10. Схемы осветлителей СКБ ВТИ для известкования: производительностью 63, 100, 160, 250 м 3 /ч; производительностью 400, 630, 1000 м 3 /ч 3D модель | ||
Как видно из рис. 2.10 , конструктивное отличие схем осветлителей ВТИ связано только со шламоприемными устройствами, расположенными непосредственно в корпусе шламоуплотнителя ( рис. 2.10, а ) или в шламоприемных трубах ( рис. 2.10, б ). Схема работы осветлителей следующая. Исходная подогретая до заданной температуры, подается в воздухоотделительные в котором освобождается от пузырьков воздуха. Из воздухоотделителя по опускной трубе через тангенциально направленный ввод с регулирующим исходная вода поступает в нижнюю часть — смеситель воды и реагентов. При использовании промывочных вод осветлительных фильтров эта вода направляется в смеситель по Известковое раствор и поступают в смеситель по радиально направленным трубопроводам, расположенным на различных уровнях. Предусмотрен ввод в трубопровод исходной воды. Комплекс химических реакций завершается в зоне смешения, при выходе из которой начинается выделение продуктов взаимодействия в форме хлопьев, которые увеличиваются в объеме и задерживаются при восходящем движении воды. Приданное воде тангенциальным вводом вращательное движение гасится вертикальными и горизонтальной имеющими отверстия
Верхняя граница взвешенного шлама, образующего в осветлителе контактную находится на уровне шламоприемных Избыток шлама непрерывно удаляется, для чего часть общего расхода воды отводится из контактной зоны в шламоуплотнитель
После взвешенного шламового слоя вода проходит через зону верхнюю распределительную и сливается через отверстия в Далее она поступает в распределительное смешивается с осветленной водой, поступающей из шламоуплотнителя, и по отводится в бак известкованной воды.
Шлам, поступивший с отсечкой, оседает в нижней части шламоуплотнителя и по и удаляется из него через измерительную Для опорожнения и заполнения шламоуплотнителя предусмотрен Осветленная в шламоуплотнителе вода собирается перфорированным и отводится по в распределительное
На отводящей трубе имеется дроссельная обычно управляемая дистанционно, которая регулирует расход воды, поступающей через шламоуплотнитель. На этом же трубопроводе установлена которая открыта при работе осветлителя и закрывается при промывке коллектора шламоуплотнителя водой, подаваемой по По этому же трубопроводу подается вода для обмывки и
Для сбора крупного оседающего шлама и песка, поступающего с исходной водой, служит из которого грубые частицы периодически удаляются по он же используется для опорожнения осветлителя.
Основные параметры, характеризующие работу осветлителя в конкретных условиях (производительность, характеристики шлама, величина непрерывной продувки и частота периодических продувок шламоуплотнителя и грязевика, качество обработанной воды) уточняются при наладке осветлителей.
Характеристики осветлителей конструкции ВТИ приведены
| Марка осветлителя | м 3 /ч | Диаметр, мм | Высота, м | Объем общий, м 3 | Масса конструкции, т | Нагрузочная масса, т |
| ВТИ-63 И | 63 | 4250 | 8.0 | 76 | 8.0 | 84 |
| ВТИ-100 И | 100 | 5500 | 8.45 | 133 | 13.55 | 170 |
| ВТИ-160 И | 160 | 7000 | 9.65 | 236 | 19.35 | 280 |
| ВТИ-250 И | 250 | 9000 | 10.7 | 413 | 32.0 | 480 |
| ВТИ-400 И | 400 | 11000 | 11.9 | 650 | 55.0 | 705 |
| ВТИ-630 И | 630 | 14000 | 14.6 | 1240 | 88.0 | 1400 |
| ВТИ-1000 И | 1000 | 18000 | 16.5 | 2127 | 147.0 | 2350 |
Суммарная производительность осветлителей, баков и насосов осветленной воды должна выбираться с расчетной Работа осветлителей типа ВТИ для известкования в дополнение к требованию стабилизации температуры обрабатываемой воды в предусматривает выполнение следующих условий:
- ограничение содержания взвешенных веществ в исходной воде в паводок до 800 мг/дм 3 , в остальное время года при общем количестве образующегося осадка
- поддержание массового отношения a м , представляющего собой содержание в шламе соединений магния в пересчете к содержанию соединений кальция в пересчете на СаСО 3 , в массовое количество в шламе рассчитывается а при подстановке соответствующих концентраций в эквивалентных единицах. Отсюда
где D С Mg — количество осаждаемого составляет
Соотношение ( 2.35 ) позволяет а по вычисленному определить
Пример 2.3 . Используя данные и результаты расчета, приведенные в и принимая значение получаем
Следовательно, с учетом того, что в исходной воде
режим известкования необходимо вести с полным осаждением магния, при этом
Оборудование для складирования, приготовления растворов и дозирования реагентов, используемых в процессе предочистки . В соответствии с нормами технологического проектирования при доставке извести и коагулянта железнодорожным транспортом склады реагентов должны обеспечивать прием не менее одного вагона или цистерны при наличии на складе к моменту разгрузки пятнадцати суточного запаса соответствующего реагента с учетом обеспечения общего запаса не менее чем на один месяц. При использовании извести для нейтрализации кислых сточных вод на водоочистках без известкования предусматривается склад извести с запасом на 15 суток. Для извести и коагулянта реализуется, как правило, их мокрое хранение в железобетонных ячейках. Флокулянт — обычно полиакриламид (ПАА) — доставляют в полиэтиленовых мешках, уложенных в ящики, барабаны, в которых флокулянт хранят. Склады реагентов оборудуются устройствами для выгрузки реагентов из вагонов, транспортировки реагентов внутри склада и приготовления растворов и суспензий с очисткой их от посторонних примесей. Указанные операции механизируются с использованием мостовых кранов с грейферными ковшами и талями, электрических и ручных талей, транспортеров Склад реагентов изолируется от фильтровального зала. В нем должна поддерживаться температура не Дозирование растворов и суспензий реагентов на предочистке осуществляется с помощью двух и для пропорциональной подачи каждого реагента в каждую точку на каждый осветлитель устанавливаются, как минимум, два насоса-дозатора для каждого реагента. Расходные емкости растворов и суспензий реагентов предусматриваются в количестве не менее двух для каждого реагента, из них каждая емкость рассчитывается часовой ход реагента.
Коагулянтное хозяйство . В состав коагулянтного хозяйства ВПУ входят:
а) склад мокрого хранения коагулянта, располагаемый в заглубленных железобетонных резервуарах (ячейках);
б) перекачивающие и дозировочные насосы раствора коагулянта;
с) оборудование для осветления раствора;
д) расходные баки коагулянта.
Схема склада мокрого хранения и дозирования раствора коагулянта приведена
Рис. 2.11. Схема склада мокрого хранения коагулянта:
ячейки мокрого хранения коагулянта; раствора коагулянта; раствора коагулянта; эжектор для удаления грязи из ячеек; плавающий шланг для забора отстоявшегося крепкого раствора коагулянта; щит; трубопровод для барботажа воздуха; сжатого воздуха; пара; осветленной воды; раствор коагулянта; бак рабочего раствора коагулянта; раствора коагулянта;
Количество железобетонных резервуаров для мокрого хранения реагентов должно быть не менее двух, которые попеременно могут находиться в работе, загружаться реагентом или очищаться от грязи. Для защиты от действия кислого реагента все железобетонные ячейки коагулянта внутри оклеены резиной и по резине футерованы кислотоупорным кирпичом. Приготовления раствора в ячейках осуществляется путем заполнения их водой, перемешивания для получения концентрированного отстаивания и откачки раствора насосом в расходные баки коагулянта. При приготовлении рабочего раствора в расходном баке коагулянта в него закачивается со склада определенный объем крепкого раствора и подается разбавляющая вода, далее раствор коагулянта перемешивается сжатым воздухом, проверяется концентрация приготовленного рабочего раствора и бак с готовым раствором коагулянта включается в работу.
Оборудование известкового хозяйства и его обслуживание . Известковое хозяйство химического цеха ( рис. 2.12 ) предназначено для хранения негашеной извести, приготовления и дозирования известкового молока в осветлители. Его обслуживание осуществляют крановщик мостового крана, аппаратчик ВПУ. Помещение известкового хозяйства относится к запыленным, поэтому должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Доставка сухой негашеной извести осуществляется обычно Из каждого поступившего вагона производится отбор проб извести для определения ее качества. Разгрузка извести производится в железобетонную заглубленную до отметки Объем ячейки для хранения сухой извести должен быть выбран с учетом неснижаемого запаса извести для бесперебойной работы ВПУ в суток. При пуске в работу оборудования известкового хозяйства вначале заполняются водой на 1/3 объема железобетонные металлизированные ячейки гашеной затем в них мостового подается расчетной количество сухой в зависимости от объема ячейки гашения и качества поступившей извести). Ячейка дозаполняется водой по так, чтобы вся загруженная известь была закрыта водой. Далее проводится перемешивание гасимой извести в ячейке сжатым воздухом 10 . После этого выдерживается время необходимое для полного гашения извести, и проверяется концентрация известкового молока в ячейке гашения. Рабочая концентрация известкового молока в зависимости от качества исходной воды должна Приготовленное известковое молоко перекачивается в циркуляционные через для удаления недопала и песка. Расходные мешалки известкового молока комплектуются насосами циркуляции известкового и Очистка ячеек гашения от отходов — песка и недопала — производится грейфером, перемещающим отходы в ячейку откуда они при накоплении вывозятся самосвалами.
Рис. 2.12. Схема склада извести
На ряде действующих ВПУ гашение извести производится с помощью аппаратов МИК, установленных на ячейках известкового молока.
реагентов . Одним из основных элементов, используемых при эксплуатации осветлителей, является реагентов. представляет собой электронасосный одноплунжерный агрегат, предназначенный для объемного напорного дозирования нейтральных и агрессивных жидкостей, эмульсий и суспензий с характеристиками, приведенными в условном обозначении насоса. Условно обозначения агрегата содержит: агрегата с регулированием подачи вручную при оставленном агрегате; точности дозирования; параметры номинального режима агрегата, записанные в виде дроби, в числителе которой — а в знаменателе — предельное основных деталей проточной части: рубашки обогрева или охлаждения; охлаждающей, промывочной или затворной жидкости к уплотнительному узлу проточной части; взрывозащищенности электрооборудования: в общепромышленном исполнении или во взрывозащищенном исполнении приведенный Пример условного обозначения электронасосного одноплунжерного агрегата с регулированием подачи вручную при остановленном агрегате, категории точности дозирования 2.5% с и предельном с проточной частью из без рубашки обогрева или охлаждения, с подводом охлаждающей жидкости к уплотнительному узлу, с электродвигателем в общепромышленном Насосы серии НД позволяют регулировать расход дозируемой жидкости (подачи) вручную при остановленном электродвигателе изменением длины хода техническая характеристика
Рис. 2.13. Схема
длинны хода плунжера; кольцо; вала; раствора; раствора
| Показатель | Параметры номинального режима насосного агрегата | |||||||||
| 25/250 | 40/160 | 100/250 | 63/100 | 100/63 | 400/16 | 630/10 | 1000/10 | 1600/10 | 2500/10 | |
| Подача в номинальном | 25 | 40 | 100 | 63 | 100 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 |
| Предельное | 25 | 16 | 25 | 10 | 6.3 | 1.6 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| Число двойных ходов | 100 | |||||||||
| Диаметр | 10 | 12 | 20 | 16 | 20 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 |
| Диапазон | ||||||||||
| Минимальный | 6 | 10 | 25 | 16 | 20 | 100 | 160 | 25 | 400 | 600 |
| Максимальный | 25 | 40 | 100 | 63 | 100 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 |
| Ход | 60 | |||||||||
| Условный проход присоединительных | 10 | 25 | 32 | 40 | ||||||
| Мощность | 1.1 | 2.2 | 3.0 | |||||||
| Масса с | 96 | 94 | 185 | 95 | 95 | 102 | 102 | 134 | 224 | 250 |
На водоподготовительных установках обычно используют насосы-дозаторы, обеспечивающие В конструкции отсутствует предохранительный клапан, его роль исполняет контактный манометр, дающий импульс на отключение электродвигателя при превышении заданного давления. требуемая подача насоса-дозатора, дм 3 /ч , рассчитывается по уравнению
| Q H = 10 3 · Q B · Д / С , | (2.36) |
где Q B — максимальная подача исходной воды в доза реагента; (концентрация) суспензии или раствора реагента. Значения Д и С должны быть даны в одинаковых единицах концентрации. Рекомендуемые значения С для реагентов, применяемых на предочистке, указаны
| Реагент | Концентрация раствора или суспензии | |
| % по безводному продукту (примерная) | ||
| Известковое молоко | по СаО | |
| Сернокислое железо | ||
| Сернокислый алюминий | ||
| Полиакриламид | 10000 | 1 |
Для обеспечения надежной работы и требуемой точности дозирования необходимо соблюдать бесперебойность подачи, обеспечивать постоянство концентрации дозируемых жидкостей и проводить регулярную промывку осветленной водой в
серии НДЭ характеризуются автоматическим регулированием подачи, остальные обозначения аналогичны указанным для насосов серии НД. Автоматическое управление дозированием реагентов в осветлитель осуществляется с различными системами управления ими по расходу обрабатываемой воды в пределах нагрузки осветлителей Для повышения точности в схему дозирования извести по расходу обрабатываемой воды вводится корректирующий
При сезонных изменениях качества поверхностной воды ( табл. 2.9 ) регулировка дозы реагентов, подаваемых в осветлитель, помимо изменения хода плунжера насоса-дозатора может реализоваться изменением концентрации дозируемого реагента в расходных баках (мешалках). Сочетание трех возможных видов регулирования дозы реагентов одновременно позволяет изменять ее в очень широких пределах.
| Показатель | Зима | Весна (паводковый период) | Лето |
| Жесткость общая, | 7.8 | 2.0 | 4.5 |
| Концентрация натрия, | 12 | 5 | 8 |
| Щелочность общая, | 4.8 | 1.8 | 3.2 |
| Концентрация сульфатов, | 110 | 70 | 95 |
| Концентрация хлоридов, | 13 | 6 | 10 |
| Кремнесодержание, | 12 | 4 | 5 |
| Окисляемость, | 4 | 25 | 5 |
| Железосодержание, | 0.6 | 0.8 | 0.4 |
| Солесодержание, | 500 | 280 | 380 |
| Доза коагулянта, | 1.0 | ||
| Доза извести, | 7.0 | 3.0 | 5.0 |
Эксплуатация установок с осветлителями . При эксплуатации осветлителей осуществляется два вида контроля: технологический и химический , проводимые по заданному графику. Их результаты сравниваются с данными режимных карт и при отклонении контролируемых показателей от рекомендуемых величин оперативный персонал должен восстановить оптимальный режим работы осветлителей.
Для контроля дозирования реагентов, контроля качества и количества шлама в различных элементах и зонах осветлителя, контроля качества осветленной воды на выходе шламоуплотнителя и осветлителя последние оборудуются пробоотборными точками, место расположения которых показано
Рис. 2.14. Схема расположения пробоотборных точек на осветлителе:
1 — 10 — номера точек
Пробоотборная предназначена для отбора пробы из грязевика; зоны реакции; трубопровода отсечки; середины конической части осветлителя; шламоуплотнителя, нижняя; цилиндрической части осветлителя, нижняя; шламоуплотнителя, верхняя; корпуса осветлителя на уровне шламоприемных окон; зоны осветления; трубопровода осветленной воды. При работе осветлителя каждые 2 ч отбираются пробы из всех пробоотборных точек для визуального контроля за качеством шлама и химического контроля процесса и качества осветленной воды.
На установках с осветлителями оперативный технологический контроль предусматривает:
- приготовление рабочих растворов известкового молока, коагулянта, ПАА и при необходимости щелочи;
- поддержание постоянной температуры обрабатываемой с колебаниями не
- поддержание режима возможного изменения нагрузки. Резкое увеличение расхода воды приводит к выносу шлама. При увеличении нагрузки расход воды следует увеличивать плавно, без скачков более чем в Снижение нагрузки допускается производить быстро;
- поддержание нормального уровня в баках осветленной воды;
- строгое поддержание установленных дозировок вводимых в осветлитель реагентов;
- поддержание продувочного режима производится с помощью непрерывной и периодической продувки и изменением «отсечки» воды на шламоуплотнитель;
- поддержание верхней границы шламового фильтра на уровне шламоприемных окон;
- поддержание требуемой характеристики шлама. Шлам должен обладать творожистой структурой и быть однородным с оседанием всей массы одновременно при контроле его качества в пробе;
- при визуальном контроле за качеством шлама отбор проб воды со шламом в цилиндр После определенного времени отстоя замеряется высота столба шлама;
- регулирование высоты шламового фильтра производится автоматически с применением сигнализатора уровня шлама СУШ или вручную изменением «отсечки» на шламоуплотнитель и его непрерывной продувкой.
При превышении границ шламового фильтра увеличивается непрерывная продувка, «отсечка» при этом открыта полностью. При снижении верхней границы шламового фильтра непрерывная продувка уменьшается, «отсечка» восстанавливается. Изменение непрерывной продувки производится плавно: не более чем При нагрузке осветлителя ниже номинальной уровень шламового фильтра может опуститься ниже уровня шламоприемных окон, что определяется по отсутствию шлама в воде соответствующей пробоотборной точки. В этом случая полностью закрывается непрерывная продувка до появления шлама на уровне шламоприемных окон.
Объем химического контроля зависит от типа осветлителя, периодичность контроля по различным показателям качества воды ( Ж о, Щ о , Щ ФФ , ОК , С ГДП и др.) колеблется от 2 до 24 ч. Все записи анализов и наблюдений за работой осветлителей заносятся в «Суточную ведомость работы осветлителей». На основании результатов химического анализа проб устанавливается и корректируется оптимальный режим работы осветлителей.
Источник