Выбор технологической схемы зависит не только от качества исходной воды и требований потребителя, но и от количества потребляемой воды.
Реагентные технологические схемы применяют для подготовки воды как для хозяйственно-питьевых нужд, так и для производственных целей. Процессы обработки воды с использованием реагентов протекают интенсивнее. Для этих целей водоочистительные сооружения делают более компактными, меньшими по объему, дешевыми в строительстве, но более сложными в эксплуатации.
Рис. 22. Технологическая схема очистного сооружения с отстойниками:
1 — насосная станция первого подъема; 2 — контактный резервуар для дезодорация воды; 3 — перегородчатый смеситель; 4 — бак для реагентов; 5 — бак угольной смеси; 6 - камера хлопьеобразования; 7 — горизонтальный отстойник; 8 — ввод реагентов; 9 — скорый фильтр; 10 — установка для обеззараживания воды; 11 — резервуар чистой воды; 12 — насосная станция второго подъема.
Безреагентные технологические схемы (с гидроциклонами ц медленными фильтрами) применяют для подготовки воды при снабжении небольших по размеру потребителей и при ограниченной цветности воды. Безреагентные схемы служат для водоснабжения животноводческих ферм или некоторых промышленных объектов. По этой схеме в основном предусматривается или: отстаивание, или фильтрование на грубозернистых фильтрах.
Основная технологическая схема с отстойниками показана на рисунке 22. Вода от насосной станции первого подъема подается в контактный резервуар 2 для дезодорации, здесь из воды устраняются запахи путем подачи из. бака 5 угольной пульпы (порошкообразный активированный уголь). После дезодорации вода по трубопроводу поступает в перегородчатый смеситель 3, сюда же подается реагент. Смешанную с реагентом воду медленно и равномерно перемешивают в камерах хлопьеобразования. После выделения хлопьев вода поступает в горизонтальный отстойник 7, где осаждаются скоагулированные взвеси. После отстойника вода, пройдя через скорый фильтр (при необходимости обеззараживается еще в специальных установках), поступает в резервуар чистой воды 11. Отсюда она насосной станцией второго подъема 12 подается к потребителям,
Технологическая схема с медленными фильтрами (рис. 23) применяется для обработки воды при малых ее расходах. Сна чала вода проходит через предварительный скорый фильтр, где она освобождается от грубых взвесей, затем медленный фильтр 2, который предусматривает очистку воды без предварительного коагулирования. Здесь выпадают мелкие взвешенные частицы. В процессе фильтрования на поверхности фильтра образуется пленка, обеспечивающая не только высокую степень осветления воды, но и задерживающая основную массу бактерий. Пройдя медленный фильтр, вода поступает в резервуар 3, из которого насосной станцией второго подъема она подается потребителям по водопроводам.
Рис. 23. Технологическая схема очистного сооружения с медленными фильтрами: 1 — предварительный скорый фильтр; 2 — медленный фильтр; 3 — резервуар чистой воды; 4 — насосная станция второго подъема; 5 — насосная станция первого подъема.
Технологические схемы по эффекту осветления воды (полного, неполного, глубокого) предусмотрены ГОСТ 2874—73. Глубокое осветление применяют к воде, предназначенной для хозяйственно-питьевых и промышленных целей. К качеству такой воды предъявляют высокие требования. При неполном осветлении содержание взвешенных веществ в очищенной воде может достигать 50...100 мг/л.
Существуют также технологические схемы по числу процессов и по количеству ступеней каждой из них. Усовершенствованная технологическая схема очистки воды (рис. 24) включает в себя два основных технологических процесса: обработку воды в слое взвешенного осадка и фильтрование. Оба процесса происходят последовательно и только однократно. Если один из них осуществляется два или большее число раз, то такая схема называется двух-, трех- или многоступенчатой.
Технологическая схема очистного сооружения с контактными осветлителями и микрофильтрами показана на рисунке 25. Вода станцией первого подъема 1 подается в микрофильтр 2, выполненный в виде вращающегося барабана. Его охватывает фильтрующая, металлическая или пластмассовая сетка с микроскопическими ячейками (размером 40...50 мкм). Фильтрующая сетка задерживает не только взвеси, но и фитопланктоны и зоопланктоны. После очистки в микрофильтре вода поступает в вертикальный смеситель 4, в который подается реагент. Из него она направляется в контактный осветлитель 5, а затем в установку для обеззараживания и фторирования. Чистая вода собирается в резервуаре.
Рис. 24. Усовершенствованная технологическая схема очистки воды: 1 — барабанная сетка; 2 —бак для реагентов; 3 — вертикальный смеситель; 4 — осветлитель со взвешенным осадком; 5 — установка для фторнровання воды; 6 — скорый фильтр; 7 — установка для обеззараживания воды; 8 — резервуар чистой воды; 9 — насосная станция второго подъема; 10 — насосная станция первого подъема.
Рис. 25. Технологическая схема очистного сооружения с контактными осветлителями и микрофильтрами: 1 — насосная станция первого подъема; 2 — микрофильтр; 3—бак для реагентов; 4 — вертикальный смеситель; 5 — контактный осветлитель; 6 —установка для обеззараживания и фторирования воды; 7 — резервуар чистой воды; 8 — насосная станция второго подъема.
По характеру движения обрабатываемой воды технологические схемы делятся на безнапорные (самотечные) и напорные. При безнапорной схеме предусмотрено движение воды самотеком по сооружениям на городских и крупных промышленных водоочистных комплексах. При напорной технологической схеме обрабатываемая вода от сооружения к сооружению движется под давлением и поэтому сооружения располагаются в определенном порядке. При использовании напорных технологических схем можно не устанавливать резервуар для чистой воды, а также насосную станцию к нему (насосная станция второго подъема). В отдельных случаях очищенная вода под напором насосов насосной станции первого подъема подается непосредственно в сеть потребителя.
В настоящее время применяется четыре схемы для станций очистки вод поверхностных источников:
с тонкослойными отстойниками, осветлителями и двухслойными фильтрами — для вод с содержанием взвеси до 2000... 25000 мг/л и цветностью до 100...150 град;
с двухступенчатым фильтрованием на контактных осветлителях и фильтрах — для вод с содержанием взвеси до 200... 300 мг/л и цветностью до 100...150 град;
с флотаторами и фильтрами — для вод с содержанием взвеси до 150...200 мг/л и цветностью до 15Й...200 град;
с контактными осветлителями — для вод с содержанием взвеси до 100...150 мг/л и цветностью до 100...150 град.
В каждой схеме предусматривается входное устройство с барабанными сетками и микрофильтрами.