Станция обезжелезивания воды

Наша компания более 15 лет  занимается строительством станций обезжелезивания воды, используя различные методы и фильтры.

Наши преимущества

Для Вас мы предлагаем

 подбор оборудования для станции, разработку технологической схемы, проект,

Станция обезжелезивания предназначена для очистки воды от избыточного железа, сероводорода, марганца и других элементов путем окисления железа из двухвалентного 2+ в трехвалентное 3+ с последующей фильтрацией осадка.

Задача оборудования – перевести железо из растворенного состояния в нерастворенное, которое затем выпадет в осадок и будет задержано специальной фильтрующей загрузкой примененного фильтра для воды.   

Содержание железа в очищенной воде не должно превышать 0,3 мг/л, что соответствует требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». 

В настоящее время существует несколько технологий, применяемых для очистки воды от железа. Выбор в пользу той или иной технологии проводится в соответствии с тем, где она будет применена: в промышленности или в ЖКХ.

Типовой комплект станции состоит из следующих основных компонентов: 

Мы отдаем предпочтение автоматическому управлению станцией с единым блоком управления. Но возможна поставка системы очистки и с ручным управлением.
Полностью автоматизированная станция может работать круглосуточно без помощи оператора.  

Автоматизация технологического оборудования быстро развивается и наша компания обеспечивает решения, которые отвечают потребностям большинства клиентов.

Для комплектации станции необходимо обратить внимание на параметры:

По этим данным специалисты нашей компании подберут фильтры обезжелезивания воды, эффективные для конкретного случая. У нас вы также можете заказать анализ жидкости из водоисточника.

Обезжелезивание воды представляет собой двухступенчатый процесс:

Основные методы обезжелезивания воды на станции:

1. Окисление  кислородом (безнапорная аэрация и напорная) 

Есть много способов окислять железо из 2+ в 3+, с помощью извести или с использованием хлора (ClO₂ ), озона (O₃ ) или с помощью перманганата калия (KMnO₄). Тем не менее, многолетний опыт работы нашей фирмы с различными системами обезжелезивания показывает, что наиболее экономически эффективным, экологически чистым и широко используемым методом окисления железа является метод обезжелезивания на основе безнапорной аэрации. 

Аэрация обеспечивает растворенный кислород, необходимый для превращения железа в нерастворимую форму, без использования химических реагентов.

Сущность метода состоит в том, что процессы окисления железа и сбора нерастворенного железа проходят в раздельных модулях. В результате при организации интенсивного перемешивания воды с кислородом воздуха в системе эжекции достигается полное окисление железа, а сбор окисленного железа осуществляется на осадочных фильтрах с инертной загрузкой с небольшим удельным весом и развитой поверхностью. 

Воздух является мощным окислителем как для железа, так и сероводорода. Он быстро преобразует молекулы 2+ до 3+ железа, и уменьшает сероводород до элементарной серы, которая легко удаляется из воды с помощью фильтра.

Кислород - очень сильный и быстрый окислитель, значительно более быстрый, чем хлор.

Работая много лет с различными объектами, где ставилась задача удаления железа из скважинной воды, специалисты ГИДРОСИТИ разработали и внедрили оригинальную технологию очистки воды от железа на основе метода безнапорной аэрации. Особенно активно данная очистка воды от железа используется на промышленных объектах, в теплоэнергетике и ЖКХ. 

2. Окисление гипохлоритом натрия

Также при очистке воды от железа может проводиться окисление Fe2+ до Fe3+ с помощью гипохлорита натрия. Этот метод взят на вооружение водоканалами, заменив собой технологию на базе сжиженного хлора. Использование для окисления гипохлорита натрия требует установки дозировочного насоса и специального устройства ввода раствора гипохлорита в водный поток. Вода подается в контактную емкость для отстаивания, Иногда дополнительно в контактную емкость может осуществляться введение коагулянта для дальнейшего облегчения задержания примесей на загрузке фильтров. Далее вода при помощи насосов подается на напорные фильтры с зернистой загрузкой типа: песок или антрацит в смеси с песчаной загрузкой. Данная технология не дает токсичных стоков.

От обслуживающего персонала требуется постоянный контроль за работой насоса, его регулярная промывка (часто забивается в результате кристаллизации гипохлорита), а также квалифицированное обращение с гипохлоритом – это нестойкое вещество быстро разлагается, его концентрация уменьшается со временем под влиянием многих факторов.

С целью уменьшения эксплуатационных расходов при использовании гипохлорита натрия на водоканалах как для обезжелезивания воды, так и при первичном или вторичном обеззараживании рекомендуется установка станций производства гипохлорита натрия из поваренной соли методом электролиза.

3. Окисление  с помощью  Greensand

Старый метод. Активным материалом в "Greensand" является глауконит. Глауконит - зеленая глина минерал, который содержит железо и имеет ионные свойства обмена. Глауконит часто встречается в смеси с другими материалами, он похож на маленькие гранулы, отсюда и название "Greensand." Глауконит добывают, промывают, просеивают и обрабатывают различными химическими веществами для получения прочного зеленовато-черный продукта, который обладает свойствами, позволяющими ему адсорбировать (собирать в сжатой форме на поверхности) железо и марганец. 

Поскольку вода проходит через фильтр, растворимое железо и марганец вытягиваются из раствора, а затем реагируют с образованием нерастворимого железа и марганца. Нерастворимые железо и марганец будут накапливаться в Greensand фильтре и удаляться с помощью обратной промывки. Промывку следует проводить регулярно, 2 раза в неделю, или в соответствии с рекомендациями производителя.

В конечном счете Greensand также необходимо регенерировать путем промывки раствором перманганата. Частота регенерации будет зависеть от уровня железа, марганца и кислорода в воде и размера фильтра. 

Большинство Greensand фильтров рассчитаны на очистку воды с концентрацией железа до 10 мг/л. Кислотность или рН воды влияют на фильтрование. Если значение рН воды ниже 6,8, то Greensand, вероятно, не адекватно отфильтрует железо и марганец. Значение рН может быть выше 7,0, если пропустить воду через кальцит.

Регулярность обратной промывки имеет важное значение для эффективности работы фильтра и требует скорости потока в 3-4 раза выше скорости бытового фильтра. Если система не может поддерживать необходимую скорость потока для адекватной обратной промывки, то это вызовет низкую производительность фильтра и последующие проблемы. 

Это один из самых старых методов, в настоящее время такие фильтры для очистки воды используются крайне ограниченно. Данный способ позволяет удалять растворенное железо достаточно высокой концентрации (до 10 мг/л), однако Greensand требует, во-первых, регулярного восстановления раствором перманганата калия. А во-вторых, для успешной регенерации загрузки Greensand требуются большие объемы воды при обратной промывке. 

4. Озонирование

Озон представляет собой газ, соединение, состоящее из трех атомов кислорода - молекула O3. Естественный элемент кислорода существует в виде двух атомов - O2. Когда энергия используется для разрыва связи O2, отдельные атомы кислорода образуют O1. Эти атомы O1 соединяются с молекулами О2 с образованием озона O3. 

Озонирование представляет собой процесс подачи озона в воду для дезинфекции и улучшения некоторых её свойств, таких как цвет и запах. Процесс Озонирования не оставляет химических веществ в воде. Озон используется  для обработки воды с 1906 года и используется по всему миру.

Со временем озон постепенно превращается в кислород. Это зависит от температуры, рН и качества воды. Производство и внедрение озона в воду должно происходить последовательно. Нестабильность Озона обусловлена слабой связью с третьим атомом кислорода и вызывает окислительную реакцию с любым окисляемым веществом.

Озон считается наиболее сильным окислителем для очистки воды, который можно безопасно использовать в качестве сильного дезинфицирующего агента. Галловые организмы считаются наиболее устойчивыми ко всем дезинфицирующим средствам из-за их защитных оболочек и эффективно исчезают, наряду с бактериями и вирусами, при  очищении воды озоном.

ФИЛЬТРЫ ДЛЯ СТАНЦИИ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ

После окисления железо необходимо отфильтровать из воды. Этот процесс осуществляется с помощью осветлительных фильтров, преимущественно вертикальных. Неправильная или недостаточная фильтрация может поставить под угрозу весь процесс обезжелезивания воды.

ГИДРОСИТИ рекомендует устанавливать НАПОРНЫЕ ФИЛЬТРЫ для удаления железа из воды.

• МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРПУСА                                     
  
• КОРПУСА ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Нижнее и верхнее дренажно-распределительное устройство

На дальнейший процесс водоочистки влияют выбранные для фильтров дренажно-распределительные устройства.

• на бетонном основании
  
• копирующего типа
  
• ложное дно
• "паук"

Варианты исполнения ВЕРХНЕГО ДРЕНАЖНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА:

• лучевое
  
• стакан в стакане
  
• тарельчатый перелив
  
• ложное дно

• горизонтальный коллектор, опирающийся своим отводом в нижнее эллиптическое днище корпуса фильтра, 
• распределительные трубы 
• поддерживающеее устройство. 
• Отвод коллектора может иметь фланцевый разъем. 
• Распределительные трубы имеют штуцеры, на которые наворачиваются щелевые колпачки ФЭЛ или представляют собой спирально-навитые трубы.                                                            

Приспособление заливают бетоном с цементной стяжкой, только резьбовые штуцеры остаются не забетонированными, они предназначены для установки щелевых колпачков.

Такие нижние дренажно-распределительные устройства позволяют добиться достаточно равномерного распределения потоков и качественного ведения процессов фильтрации и регенерации. Наиболее широкое применение устройства такого типа нашли в фильтрах типа ФИПа.

   "Лучевое" УСНР отличется от колпачковых отсутствием фильтрующих элементов ФЭЛ. В качестве фильтрующих элементов в этом случае применяются спирально-навитые лучи. Размер щели формируется шагом навивки проволоки на каркас луча. Навиваемая проволока имеет треугольное сечение, что создает диффузорное расширение щели фильтрующего элемента внутрь. В случае попадания в зазор мелкой фракции фильтрующего материала, его осколков или мелких взвешенных частиц они не забивают поверхность фильтрования. 
   Такое устройство состоит из отвода, сборного коллектора и спирально-навитых лучей, присоединяемых к нему, крепежа.

2. Нижнее дренажно-распределительное устройство копирующего типа

   Состоит из горизонтального коллектора, опирающегося своим отводом в нижнее эллиптическое днище корпуса фильтра, распределительных труб с опусками разной длины с установленными на их концах щелевыми колпачками ФЭЛ и поддерживающего устройства.
Разновидностью НДРУ "копирующего типа" является так называемая конструкция "паук". Все распределительные трубы НДРУ "копирующего типа паук" расположены под углом к горизонту. В качестве фильтрующих элементов в НДРУ такого типа могут применяться, как щелевые колпачки, так и спирально-навитые лучи.

НДРУ "копирующего типа" различных модификаций устроены таким образом, чтобы максимально приблизить фильтрующие элементы (лучи или щелевые колпачки) к поверхности нижнего эллиптического днища таким образом, чтобы профиль фильтрующей поверхности НДРУ "копировал" профиль эллиптического днища. Тем самым достигается увеличение высоты загрузки в фильтр фильтрующего материала за счет заполнения эллиптического днища, что позволяет на 5 - 15 % увеличить длительность фильтроцикла.

Предлагаемая конструкция НДРУ устраняет недостатки устройств "на бетонном основании":

-  увеличивается полезный объем загрузки фильтрующего материала;

- исключается сложный и трудоемкий ремонт бетонного основания.

   Такие дренажно-распределительные устройства применяются в современных фильтрах типа ФИПа, а также некоторых конструкциях фильтров ФИПр и ФИСД.

3. Нижнее дренажно-распределительное устройство "ложное дно"

Представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из обечайки, плоской круглой перегородки ("тарелки") с ребрами жесткости. В "тарелке" имеется необходимое количество отверстий для установки щелевых колпачков, которое определяется расчетом, исходя из заданной скорости фильтрования и производительности.

ВДРУ "ложное дно" обладает наиболее уравновешенными гидравлическими характеристиками. 

Данное устройство позволяет произвести наиболее равномерное распределение воды или регенерационного раствора и создает практически плоский поток по сечению фильтра. 

Такие дренажно-распределительные устройства нашли широкое применение в фильтрах типа ФИПр, ФОВ и ФСУ.

1. Верхнее дренажно-распределительное устройство "тарельчатый перелив"

2. Верхнее дренажно-распределительное устройство "лучевое"

Состоит из коллектора и радиально присоединенных к нему лучей с колпачками, отверстиями или спирально-навитого типа. В зависимости от расположения лучей различают ВРУ:

- копирующее – лучи расположены под углом, максимально приближаясь к верхнему эллиптическому днищу фильтра;
- горизонтальное – лучи расположены строго горизонтально.

   «Лучевое» устройство обеспечивает более равномерное распределение потока.

3. Верхнее дренажно-распределительное устройство "стакан в стакане"

4. Верхнее дренажно-распределительное устройство "ложное дно"

Представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из обечайки, плоской круглой перегородки («тарелки») с ребрами жесткости. В «тарелке» имеется необходимое количество отверстий для установки щелевых колпачков, которое определяется расчетом, исходя из заданной скорости фильтрования и производительности.

   ВРУ «ложное дно» обладает наиболее уравновешенными гидравлическими характеристиками. Данное устройство позволяет произвести наиболее равномерное распределение воды или регенерационного раствора и создает практически плоский поток по сечению фильтра.
   Такие дренажно-распределительные устройства нашли широкое применение в фильтрах типа ФИПр.

Фильтрующий элемент ФЭЛ

   Щелевые колпачки (ФЭЛ) серийно выпускаются в четырех исполнениях:
 исполнение 1 – с верхним расположением фильтрующей поверхности;
 исполнение 2 – с нижним расположением фильтрующей поверхности;
 исполнение 3 – с двухсторонним расположением фильтрующей поверхности;
 исполнение 4 – на основе каркасно-проволочной конструкции;
 исполнение 4-П – пластиковые щелевые колпачки

   Колпачки дренажные щелевые марки ФЭЛ имеют следующие обозначения:

   ФЭЛ-0,2-15-3-Н-G1/2В; ФЭЛ-0,2-17-2-Н-K3/4B; ФЭЛ-0,2-18-1-Н-K3/4B; ФЭЛ-0,2-18-4-Н-K3/4B; ФЭЛ-0,2-35-3-Н-G3/4В; ФЭЛ-0,2-8,4-2-Н-G1/2B; ФЭЛ-0,2-8,7-1-Н-G1/2B; ФЭЛ-0,2-8,7-4-Н-K3/4В; ФЭЛ-0,4-11-2-Н; ФЭЛ-0,4-13-2-Н-G1/2B; ФЭЛ-0,4-15-1-Н-G3/4B; ФЭЛ-0,4-15-4-Н-K3/4B; ФЭЛ-0,4-26-2-Н-G3/4B; ФЭЛ-0,4-26-3-Н-G3/4B; ФЭЛ-0,4-27-1-Н-K3/4B; ФЭЛ-0,4-27-4-Н-K3/4В; ФЭЛ-0,4-53-3-Н-G3/4B.

Устройство и принцип работы станции обезжелезивания

   Фильтры осветлителъные вертикальные ФОВ, представляют собой вертикальные однокамерные цилиндрические аппараты. Каждый фильтр состоит из следующих основных элементов: корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопро­водов и запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.

    1. Корпус аппарата состоит (рис.1) из цилиндрической сварной обечайки 1, к которой приварены два штампованных эллиптических днища 2 и 3. К нижнему днищу приварены три опоры. Корпус снабжен двумя лазами: верхним и нижним. Через верхний лаз производится первичная загрузка фильтрующего материала, ревизия и ремонт верхнего распределительного устройства и перио­дический осмотр поверхности фильтрующего материала; через нижний лаз производится монтаж и ремонт нижнего распределительного устройства РУ.

В верхней части Обечайки корпуса приварен штуцер для гидрозагрузки фильтрующего материа­ла. К верхнему днищу корпуса фильтра приварены два ушка для подъема Фильтра при его транспортировке и установке на фундамент.

   2. Нижнее распределительное устройство РУ состоит из вертикального коллектора 7 с заглу­шенным верхним концом, двух коллекторов-отводов 8, вставленных в радиально расположенные отверстия вертикального патрубка и размещенных в горизонтальной плоскости.

Коллекторы - отводы крепятся к вертикальному патрубку сваркой. От каждого коллектора отвода, с двух сторон, в горизонтальной плоскости, отходят распределительные трубы 9, по  верхней образующей которых приварены 1/2" с привинченными щелевыми колпачками, шириной щели 0,4 мм. Концы распределительных труб, вставляемые в отверстия коллекторов-отводов, обжаты на конус, а противоположные концы заглушены. Места сочленения распределительных труб с отводами уплотняются нажимными болтами через специальные полосы, прикрепленные с одной стороны к отводам, а с другой к корпусу, и фиксируются прерывистым сварным швом.

   3. Верхнее распределительное устройство РУ состоит из вертикального коллектора 10 из полиэтиленовой трубы, заглушенного снизу и соответствующего количества радиально-расположенных перфорированных полиэтиленовых труб 11. Наружные концы лучей заглушены и прикреплены к корпусу фильтра. Лучи установлены отверстиями вверх и строго горизонтально.

   4. Трубопроводы и запорная арматура расположенная по фронту фильтра, обеспечивают подвод обрабатываемой и промывочной воды, отвод из фильтра обработанной и промывочной воды, сброс первого фильтрата, а также подвод сжатого воздуха.

   5. Пробоотборное устройство размещено по фронту Фильтра и состоит из трубок, соединенных с трубопроводами воды, подаваемой на обработку, и обработанной воды, вентилей 6 и манометров 5.

Порядок установки и монтажа

   Фильтр рассчитан на установку в закрытом помещении и эксплуатацию при положительной температуре и относительной влаж­ности окружающего воздуха, при которой обеспечивается отсутствие запотевания поверхности аппарата и трубопроводов.

  1. Монтаж фильтра производится в следующей последовательности:

 - Используя для строповки уши, расположенные на верхнем днище фильтра, установить фильтр на фундамент вертикально (по отвесу) с допустимым отклонением продольной оси корпуса от вертикали не более 2 мм. на 1 м. высоты.

 - Приварить опоры аппарата к закладным элементам фундамента;

 - Вскрыть крышки лазов;

 - Произвести осмотр внутренней поверхности аппарата на наличие заводских дефектов;

 - Установить строго горизонтально верхнее распределительное устройство ВРУ. 

 - Провести контрольную сборку распределительных труб нижнего распределительного устройства НРУ для обеспечения требуемого качества монтажа. Обратите внимание на тщательную подгонку конусов распределительных труб в отверстиях коллектора, на правильное расположение и приварку к трубам пласти­нок в местах крепления их к специальным полосам. Произведите при разборке маркировку труб.

   2. Работы по сборке технологических трубопроводов:

   - очистить внутренние полости трубопроводов от загрязнений и промыть их струей воды;

   - снять заглушки со штуцеров фильтра и присоедините к ним технологические трубопроводы и произведите присоединение ФОВ к трубопроводам без натяга.

   3. После завершения монтажных работ подвергнуть фильтр гидравлическому испытанию в следующей последовательности:

   - заполнить фильтр и технологические трубопроводы водой;

   - довести давление, постепенно увеличивая его до величины пробного гидравлического давления (Рг=0,9 МПа) и выдержать фильтр при пробном давлении в течение 10 минут;

   - снизить давление до рабочей величины и провести тщательный наружный осмотр фильтра и трубопроводов;

   - необходимо проследить при проведении гидравлического испытания за тем, чтобы в фильтре не было "воздушного мешка", т.е. чтобы фильтр был полностью заполнен водой;

   - запрещается во время гидравлического испытания проведение каких-либо работ, кроме подтягивания гаек, болтов и шпилек фланцевых и других соединении.

  4. Фильтр считается выдержавшим гидравлическое испытание, если в процессе не обнаружено:

   - падения давления (по манометру);

   - признаков разрыва, течи;

   - потения в сварных соединениях и в основном металле;

   - течи и потения во фланцевых разъемах;

   - видимых остаточных деформаций металла.

    Далее сбросить давление в фильтре до атмосферного, сдренировать воду, открыть лаз, произведите демонтаж внутренних устройств.

   5. Подготовить внутреннюю поверхность фильтра и нанесите защитные покрытия на монтажной площадке в соответствии со СНиП 3.04.03-85 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии» и СНиП III-4-80* «Техника безопасности в строительстве»

   6. Осуществить окончательный монтаж внутренних устройств фильтра. Перед сборкой устройств защитить поверхность покрытий от прожигания и механических повреждений:

      Строго соблюдайте правила техники безопасности и меры, предосторожности по пожаровзрывобезопасности при работе в закрытых сосудах.

Подготовка к работе.

   1. Произвести перед загрузкой фильтрующего материала визуальную проверку работы нижнего распределительного устройства НРУ, для этого в него подайте воду через лаз наблюдайте характер ее распределения по трубам. Оно должно быть равномерным.

   2. Загрузить фильтрующий материал, предусмотренный проектом, в качестве фильтрующего материала может применяться кварцевый песок, дробленный антрацит, мраморная крошка. Заполнить фильтр водой примерно наполовину высоты корпуса. Загрузку фильтрующего материала осуществлять через верхний лаз фильтра вручную или с помощью гидротранспортера.

   3. Закрыть лаз, заполнить фильтр полностью водой и произвести отмывку фильтрующего материала от загрязнений и мелочи током воды снизу вверх. Промывку вести до осветления промывочной воды. В ходе промывки целесообразно периодически использовать воздушный барботаж.

   4. Спустить после отмывки воду из фильтра ниже уровня фильтрующего материала, вскрыть верхний лаз и произвести осмотр поверхности материала. При обнаружении мелочи и загрязнений его верхний слой (20-30 мм) удалите вручную.

   5. Закрыть лаз и заполнить фильтр водой, после чего фильтр может быть включен в опытную (наладочную) эксплуатацию, в ходе которой проверяется гидравлическое сопротивление слоя и качество фильтрата при проектной производительности.

Порядок работы

   Условия эксплуатации фильтра должны обеспечить нормальную его работу, которая состоит из двух периодов: рабочего и промывочного.

   1. Включить фильтр в работу, для чего:

   - медленно откройте клапан 12 и открытием воздушника 18 проверить заполнение фильтра водой и полное удаление воздуха;

   - закройте воздушник 18 открытием клапана 16 установите расход воды. В том случае, если первые порции фильтрата будут мутными (контроль вести через пробоотборник 6), необходимо их сбросить в дренаж через клапан.

   2. При работе фильтра, фиксируйте данные по качеству фильтрата и показания приборов в соответствующем эксплуатационном журнале.

  3. Отключить фильтр на промывку по достижении заданной допустимой величины гидравлического сопротивления (обычно до 10 м.в.ст.) для чего:

   - закрыть клапаны 12 и 16;

  - открыть медленно клапаны 16 и 13, подать воду снизу вверх через клапан 14. В случае необходимости в процессе промывки может быть использован воздух, вводимый в фильтр через штуцер 15. Интенсивность промывки (взрыхления) фильтрующей загрузки водой находится в пределах 8 - 15 л/м2.с. (в зависимости от типа материала), воздухом - 12-20 л/м2.с. Следите за отсутствием выброса рабочих фракций материала. Длительность промывки в нормальном случае составляет 6 - 10 мин.

   Контроль за качеством промывочной воды производите через вентиль 17. Прозрачность по шрифту должна быть больше 30 см.

Проверка технического состояния.

   Перечень основных проверок технического состояния фильтра:

  Следить за отсутствием течи и плотностью сварных фланцевых соединений и полноты закрытия неработающей арматуры;

  Один раз в год проверять за состоянием верхнего и нижнего распределительного устройства;

   Один раз в 3 месяца проверять уровень фильтрующего материала в фильтре. +50...-100 мм. (от проектного значения).