Безнапорная станция обезжелезивания «Кристалл-Б»

Безнапорная станция обезжелезивания воды Кристалл — Б предназначена для очистки воды от железа, точнее для удаления из подземных вод избыточных концентраций железа, марганца, аммиака и взвешенных веществ, снижения содержания растворенных газов и токсичных примесей, а также обеззараживания очищенной воды в соответствии с требованиями СанПиН РБ и СанПиН РФ.

«Кристалл — Б» предназначена для очистки воды от:

• Железа
• Марганца
• Аммиака и взвешенных веществ
• Снижения содержания растворенных газов и токсичных примесей
• Обеззараживания очищенной воды

Преимущества напорных станций обезжелезивания “Кристалл — Б”:

• Гарантийный срок эксплуатации не менее 30 лет — все корпусные элементы и детали безнапорной станции обезжелезивания изготавливаются из полимерных материалов;
• Специальная аэрационная система и полимерная загрузка — конструкция контактной камеры имеет специальную аэрационную систему и полимерную загрузку, обеспечивающие интенсивные массообменные окислительные, физико-химические и биологические процессы, а так же дегазацию и аэрацию обрабатываемой воды;
• Самопромывающиеся фильтры с плавающей загрузкой  — не требуют устройства резервуаров для хранения промывной воды и использования специальных промывных насосов для очистки воды от железа — уникальное преимущество отличающее безнапорное обезжелезивание воды от напорного;
• Не требует постоянного обслуживания — простая и надежная система автоматики при минимальном количестве запорной арматуры обеспечивает промывку фильтров, работу скважинных насосов и насосов станции второго подъема без постоянного обслуживающего персонала;
• Возможно оснащение резервуаром и насосами второго подъема — при отсутствии резервуаров чистой воды безнапорная станция обезжелезивания комплектуется регулирующим резервуаром и насосами второго подъема с частотнорегулируемым приводом, обеспечивающим заданное давление в водопроводной сети;
• Экономичность, короткий период промывки, низкое требуемое давление перед станцией — экономичность работы станции обеспечивается длительным фильтроциклом (не менее 48 часов при исходной концентрации железа до 15 мг/л), коротким периодом промывки ( не более 5 минут), низким требуемым давлением воды перед станцией ( не более 1,0 кг/см2);
• Минимальные эксплуатационные затраты на процесс очистки воды — отсутствие постоянного обслуживания персонала; электроэнергия на собственные нужды станции практически не потребляется; объем промывных вод не превышает 1,0-1,2% от производительности станции.

В основу технологии положен наиболее широко используемый в странах ЕС метод очистки воды от железа и марганца: метод контактного окисления железа и марганца кислородом воздуха в окислительной камере (биореакторе) и последующего фильтрования. Этот метод обеспечивает наиболее устойчивую работу станции обезжелезивания в широком диапазоне состава обрабатываемой воды в связи с возможностью удаления растворенных газов (диоксида углерода, сероводорода, метана и др.) снижения окисляемости, цветности и аммиака. Это достигается усиленной аэрацией и включением в процесс очистки воды от железа биологической составляющей процесса контактного окисления.

Блочно-модульные безнапорные станции обезжелезивания воды Кристалл Б , работающие без применения каких либо реагентов полностью в автоматизированном режиме,  разработаны с применением современных достижений и передовых технологий в области водоподготовки и изготавливаются из полимерных материалов устойчивых к ультрафиолетовому излучению по ТУ РБ 390 15 1606. 001 2008 имеет гигиенический сертификат РБ № 08 33 2.57350. 

Безнапорные станции обезжелезивания наиболее целесообразно применять —  для очистки воды от железа при наличии на водозаборе резервуаров чистой воды и насосной станции 2-го подъема, а так же для оборудования системами водоподготовки одиночных скважин или их групп, работающих непосредственно на водопроводную сеть.

 Базовыми элементами для конструирования станции очистки воды от железа являются окислительная камера (биореактор) и фильтр-модули, изготавливаемые по ТУ BY 390151606.001-2008. Размеры, количество и компоновка биореакторов и фильтр-модулей определяются производительностью станции, составом исходной воды и местными условиями (видом транспорта доставки, габаритами существующих зданий, высотным расположением РЧВ и т.п.)

 Базовые параметры биореаторов и фильтр-модулей: 

Очистка воды от железа: конструктивное оформление станции обезжелезивания

Корпуса и отдельные элементы биореактров и фильтр-модулей изготавливаются из спиральновитых труб ПЭСВ по ТУ 2248-004-45726757 004-45726757       и листового полиэтилена ПЭНД по ГОСТ 16338. Соединительные детали и трубы из ПЭНД по ТУ РБ 390151606.003. 

Биореактор безнапорной станции обезжелезивания представляет собой цилиндрический резервуар высотой до 5,0 м в верхней части которого расположена зона дегазации-аэрации исходной воды.

В средней зоне биореактора находится специальная полимерная загрузка, предоставляющая собой свободноплавающие насыпные элементы с развитой поверхностью (180 м2/м3) для интенсификации массообменных физико-химических и биологических процессов очистки воды от железа — окисления железа, марганца и других соединений. 

Нижняя конусообразная зона биореактора служит для выделения, уплотнения и накопления избыточной биопленки и других продуктов окисления удаляемых веществ.

Фильтр-модуль  безнапорной станции обезжелезивания представляет собой самопромывающийся фильтр с плавающей загрузкой из вспененного полистирола различной крупности.

Фильтрация воды производится в направлении снизу-вверх. В нижней зоне фильтра имеется система для подачи исходной и равномерного отвода промывной воды. 
В средней части располагается плавающая фильтрующая загрузка высотой 1,0-1,2 м., которая удерживается сеткой специальной конструкции. 
В верхней зоне фильтра (надфильтровое пространство) размещается запас промывной воды, который используется для периодической промывки фильтров. С целью сокращения объема надфильтрового пространства, объем которого должен быть не менее объема воды, требуемого на промывку одного фильтра, верхняя зона нескольких фильтров объединяется в общий объем запаса промывной воды. 

Фильтр оборудуется устройством для регулирования подачи воды на фильтр и принудительно заряжаемым сифоном для промывки фильтрующей загрузки. В отдельных случаях очистки воды от железа для автоматизации процесса промывки вместо сифонов могут применяться гидравлические или пневматические клапаны.

Очистка воды от железа: технологическая схема и принцип работы станции обезжелезивания

Высотная технологическая схема, примеры компоновки оборудования и общий вид станции обезжелезивания серии «Кристалл-Б» приведены на рисунках 2,3,4.

Исходная вода из скважин подается в верхнюю зону биореактора, где с помощью специальных устройств обеспечивается интенсивная дегазация и аэрация, в результате которых из воды удаляются растворенные газы (диоксид углерода, сероводород, метан и другие) и происходит практически полное ее насыщение кислородом воздуха. При этом, как правило, существенно увеличивается значение рH и окислительно-восстановительного потенциала (Eh), что способствует увеличению скорости последующих окислительных процессов очистки воды от железа.

В центральной части биореактора на развитой поверхности загрузки образуется биопленка, состоящая из окисленных форм железа и железобактерий. В результате протекания сложных каталитических физико-химических и биологических процессов в биореакторе происходит окисление основной массы двухвалентного железа и его удалении не менее чем на 50-70% в виде избыточной биопленки и других окисленных форм. Это снижает нагрузку на фильтр, увеличивает продолжительность его межрегенерационного периода и существенно сокращает расход промывной воды. 

В нижней конусообразной зоне биореактора происходит выделение, уплотнение и накопление избыточной биопленки и других продуктов окисления удаляемых веществ в процессе очистки воды от железа. Структура образующегося осадка отличается высокой концентрацией, крупными хлопьями, хорошо сгущается и обезвоживается за счет процессов биофлокуляции и образования кристаллических форм оксигидроокисей железа. Осадок из биореактора удаляется периодически (2-3 раза в месяц) по иловой трубе.

Предварительно обработанная вода из биореактора через распределительные устройства поступает в нижнюю зону фильтров с плавающей загрузкой. При фильтровании воды через загрузку в ней задерживаются выносимые из биореактора микрохлопья окисленных форм железа, доокисление и удаление остаточных концентраций растворенного железа. В связи с интенсивными протеканиям биологических процессов окисленное железо задерживается в более компактной форме, что в несколько раз увеличивает грязеёмкость фильтра и снижает расход промывной воды. 

По мере закупоривания порового пространства фильтрующей загрузки возрастает ее гидравлическое сопротивление. При достижении предельных потерь напора в фильтре он выводится на промывку путем принудительной зарядки сифона или открытия автоматического клапана на линии сброса промывной воды. При этом вода из блока надфильтровых пространств нескольких фильтров проходит через загрузку сверху-вниз с определенной интенсивностью ( в среднем 12 л/с м2), расширяет ее переводя в псевдоожиженное состояние и обеспечивает интенсивное гидромеханическое удаление задержанных загрязнений как из порового пространства, так и с поверхности гранул загрузочного материала. Периодичность промывки фильтров зависит от содержания железа в исходной воде и устанавливается в процессе выполнения пусконаладочных работ. Обычно она составляет от 2-х до 5-ти суток. Продолжительность промывки не превышает 4-5 минут. 

Безнапорная станция обезжелезивания Кристалл Б поставляется полной заводской готовности, комплектуется запорно-регулирующей арматурой, обвязочными трубопроводами, фитингами и блоком автоматики. В комплект поставки также входят площадки и лестницы обслуживания из оцинкованных металлоконструкций (для средних и крупных станций). При новом строительстве в комплект поставки могут быть включены здания из ЛМК для размещения основного оборудования.

УП «Полимерконструкция» выполняет весь комплекс монтажных и пусконаладочных работ  для решения задачи очистки воды от железа со сдачей объекта «под ключ». Станция обезжелезивания может быть также изготовлена в контейнерном исполнении.

В связи с постоянным совершенствованием технологических и конструктивных решений поставщик оставляет за собой право вносить изменения не ухудшающие технико-экономические показатели безнапорных станций обезжелезивания воды «Кристалл — Б».