СНиП 2.04.02-84

6.40. Смесительные устройства должны включать устройства ввода реагентов, обеспечивающие быстрое равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды на сооружения водоподготовки, и смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой.
6.41. Смесительные устройства должны обеспечивать последовательный с необходимым разрывом времени ввод реагентов согласно пп. 6.17-6.19 и рекомендуемому прил. 4 с учетом длительности пребывания воды в трубопроводах или каналах между устройствами ввода реагентов.
6.42. Устройства ввода реагентов следует выполнять в виде перфорированных трубчатых распределителей или вставок в трубопровод, создающих местные сопротивления. Распределители реагентов должны быть доступны для прочистки и промывки без прекращения процесса обработки воды. Потерю напора в трубопроводе при установке трубчатого распределителя надлежит принимать 0,1-0,2 м, при установке вставки – 0,2-0,3 м.
6.43. Смешение реагентов с водой надлежит предусматривать в смесителях гидравлического типа (вихревых, перегородчатых). При обосновании допускается применение смесителей механического типа (мешалок).
6.44. Число смесителей (секций) надлежит принимать не менее двух с возможностью отключения их в периоды интенсивного хлопьеобразования.
Резервные смесители (секции) принимать не следует, но необходимо предусматривать обводной трубопровод в обход смесителей с размещением в нем резервных устройств ввода реагентов согласно п. 6.42.
6.45. Вихревые смесители надлежит применять при поступлении на станцию воды с крупнодисперсными взвешенными веществами и при использовании реагентов в виде суспензий или частично осветленных растворов.
Вихревые смесители следует принимать в виде конического или пирамидального вертикального диффузора с углом между наклонными стенками 30-45°, высотой верхней части с вертикальными стенками от 1 до 1,5 м, при скорости входа воды в смеситель от 1,2 до 1,5 м/с, скорости восходящего движения воды под водосборным устройством от 30 до 40 мм/с, скорости движения воды в конце водосборного лотка 0,6 м/с.
6.46. Перегородчатые смесители надлежит принимать в виде каналов с перегородками, обеспечивающими горизонтальное или вертикальное движение воды с поворотами на 180°. Число поворотов следует принимать равным 9-10.
6.47. Потерю напора h на одном повороте перегородчатого смесителя следует определять по формуле

     (8)

где z – коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый равным 2,9;
v – скорость движения воды в смесителе. принимаемая уменьшающейся от 0,7 до 0,5 м/с;
g – ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с².

6.48. Смесители должны оборудоваться переливными и спускными трубами. Следует предусматривать возможность уменьшения числа перегородок для сокращения времени пребывания воды в смесителях в периоды интенсивного хлопьеобразования.
6.49. Скорость движения воды в трубопроводах или каналах от смесителей к камерам хлопьеобразования и осветлителям со взвешенным осадком следует принимать уменьшающейся от 1 до 0,6 м/с. При этом время пребывания воды в них должно быть не более 1,5 мин.

6.50. Воздухоотделители следует предусматривать при применении отстойников с камерами хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка, осветлителей со взвешенным осадком, контактных осветлителей и контактных префильтров.
6.51. Площадь воздухоотделителя надлежит принимать из расчета скорости движения нисходящего потока воды не более 0,05 м/с и времени пребывания воды в нем не менее 1 мин.
Воздухоотделители допускается предусматривать общими на все виды сооружения или для каждого сооружения отдельно.
В тех случаях, когда конструкция смесителей сможет обеспечить выделение из воды пузырьков воздуха и на пути движения воды от смесителей к сооружениям обогащение воды воздухом исключается, воздухоотделители предусматривать не следует.

6.52. В отстойниках надлежит предусматривать встроенные камеры хлопьеобразования гидравлического типа. При обосновании допускается применение камер хлопьеобразования механического типа.
6.53. В горизонтальных отстойниках гидравлические камеры хлопьеобразования следует предусматривать перегородчатые, вихревые или со слоем взвешенного осадка.
6.54. Перегородчатые камеры хлопьеобразования следует принимать с горизонтальным или вертикальным движением воды. Скорость движения воды в коридорах следует принимать 0,2-0,3 м/с в начале камеры и 0,05-0,1 м/с в конце камеры за счет увеличения ширины коридора.
Время пребывания воды в камере хлопьеобразования следует принимать равным 20-30 мин (нижний предел – для мутных вод, верхний – для цветных с низкой температурой зимой).
Ширина коридора должна быть не менее 0,7 м. Число поворотов потока в перегородчатой камере следует принимать равным 8-10.
Допускается применение двухэтажных камер.
Потерю напора в камере следует определять согласно п. 6.47.
6.55. Вихревые камеры хлопьеобразования следует проектировать с вертикальными или наклонными стенками (угол между стенками следует принимать в зависимости от высоты камеры в пределах 50-70°). Время пребывания воды в камере следует принимать равным 6-12 мин (нижний предел – для мутных вод, верхний предел – для цветных вод).
Скорость входа воды в камеры следует принимать 0,7-1,2 м/с, скорость восходящего потока на выходе из камеры 4-5 мм/с.
Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при скорости движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод.
Потерю напора в камере следует определять согласно п. 6.47.
6.56. Камеры хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка с вертикальными перегородками надлежит применять для вод средней мутности и мутных вод. Восходящую скорость движения воды следует принимать 0,65-1,6 мм/с при осветлении вод средней мутности и 0,8-2,2 мм/с при осветлении мутных вод.
При применении встроенных камер хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка расчетную скорость осаждения взвеси в отстойнике при обработке мутных вод надлежит принимать на 20 %, при обработке вод средней мутности на 15 % более, чем указано в табл. 18.

Таблица 18

Примечания: 1. В случае применения флокулянтов при коагулировании воды скорости выпадения взвеси следует увеличивать на 15-20 %.
2. Нижние пределы u₀ указаны для хозяйственно-питьевых водопроводов.

6.57. Распределение воды по площади камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком следует предусматривать с помощью напорных перфорированных труб с отверстиями, направленными вниз под углом 45°. Расстояние между перфорированными трубами следует принимать 2 м, от стенки камеры – 1 м.
Потери напора в перфорированных распределительных трубах надлежит определять согласно п. 6.86.
Скорость движения воды в начале распределительных труб следует принимать 0,5-0,6 м/с, площадь отверстий 30-40 % площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий – не менее 25 мм.
6.58. Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники надлежит предусматривать при скорости движения воды не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. На входе воды в отстойник следует устанавливать подвесную перегородку, погруженную на ¹/₄ высоты отстойника. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой должна быть не более 0,03 м/с.
6.59. В вертикальных отстойниках следует предусматривать гидравлическую камеру хлопьеобразования водоворотного типа, располагаемую в центре отстойника. Воду надлежит подавать в камеру хлопьеобразования через сопла, направленные по касательной. В нижней части камеры должны предусматриваться решетки с ячейками размером 0,5х0,5 м, высотой 0,8 м.
Потерю напора в сопле следует определять по формуле (8) п. 6.47, принимая скорость движения воды при выходе из сопла 2-3 м/с и коэффициент гидравлического сопротивления z = 1,18.
Сопло надлежит располагать на расстоянии 0,2d_к от стенки камеры (d_к – диаметр камеры хлопьеобразования) на глубине 0,5 м от поверхности воды.
6.60. Площадь камеры хлопьеобразования водоворотного типа следует определять из расчета времени пребывания воды в ней в течение 15-20 мин и высоты камеры, принимаемой 3,5-4 м.
6.61. Над камерами хлопьеобразования необходимо предусматривать павильоны шириной не более 6 м.
6.62. При количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную (пп. 6.63, 6.68).

6.63. Площадь зоны осаждения F_в.о, м² вертикального отстойника без установки в нем тонкослойных блоков следует определять по формуле (9) для двух периодов:
минимальной мутности при минимальном зимнем расходе воды;
наибольшей мутности при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду.
Расчетная площадь зоны осаждения должна соответствовать наибольшему значению

     (9)

где q – расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водопотребления, м³/ч;
v_p – расчетная скорость восходящего потока, мм/с, принимается при отсутствии данных технологических изысканий не более указанных в табл. 18 величин скоростей выпадения взвеси с учетом п. 6.56;
N_p – количество рабочих отстойников;
b _об – коэффициент, учитывающий объемное использование отстойника, величина которого принимается 1,3-1,5 (нижний предел – при отношении диаметра к высоте отстойника – 1, верхний – при отношении диаметра к высоте – 1,5).
При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный.
6.64. При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь зоны осаждения определяется исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площади зеркала воды, занятой тонкослойными блоками: для маломутных и цветных вод, обработанных коагулянтом, 3-3,5 м³/(ч*м²), для средней мутности 3,6-4,5 м³/(ч*м²), для мутных вод 4,6–5,5 м³/(ч*м²).
6.65. Зона накопления и уплотнения осадка вертикальных отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками. Угол между наклонными стенками следует принимать 70-80°.
Сброс осадка следует предусматривать без выключения отстойника. Период работы, Т_р, ч, между сбросами осадка следует определять по формуле

     (10)

где W_ос.ч – объем зоны накопления и уплотнения осадка, м³;
d – средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы в осадке, г/м³ в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами принимаемая по данным табл. 19;
М_осв – мутность воды, выходящей из отстойника, г/м³, принимаемая от 8 до 15 г/м³;
С_в – концентрация взвешенных веществ в воде, г/м³, поступающих в отстойник, определяемая по формуле

     (11)

где М – количество взвешенных вещества исходной воде, г/м³ (принимается равным мутности воды);
Д_к – доза коагулянта по безводному продукту, г/м³;
К_к – коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия – 0,5, для нефелинового коагулянта – 1,2, для хлорного железа – 0,7;
Ц – цветность исходной воды, град;
В_н – количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, г/м³, которое определяется по формуле

     (12)

где К_н – долевое содержание СаО в извести,
Д_н – доза извести по СаО, г/м³.
Период работы отстойника между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч.
6.66. Сбор осветленной воды в вертикальных отстойниках следует предусматривать периферийными и радиальными желобами с отверстиями или с треугольными вырезами.
Сечения желобов следует рассчитывать на скорость движения воды 0,5-0,6 м/с.

6.67. Горизонтальные отстойники надлежит проектировать с рассредоточенным по площади сбором воды. Расчет отстойников следует производить для двух периодов согласно п. 6.63.
Площадь горизонтальных отстойников в плане F_г.о, м², следует определять по формуле

     (13)

где q – расчетный расход воды, м³/ч, принимаемый согласно п. 6.63;
u₀ – скорость выпадения взвеси, мм/с, принимаемая по табл. 18;
a _об – коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый равным 1,3.

Таблица 19

Примечание. При обработке исходной воды коагулянтами совместно с флокулянтами среднюю концентрацию твердой фазы в осадке надлежит принимать на 25 % больше для маломутных цветных вод и на 15 % – для вод средней мутности.
При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь отстойника следует определять согласно п. 6.64. Блоки следует предусматривать на всей длине отстойника.
6.68. Длину отстойников L, м, следует определять по формуле

     (14)

где Н_ср – средняя высота зоны осаждения, м, принимаемая равной 3-3,5 м в зависимости от высотной схемы станции;
v_ср – расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной 6-8, 7-10 и 9-12 мм/с соответственно для вод маломутных, средней мутности и мутных.
Отстойник должен быть разделен продольными перегородками на самостоятельно действующие секции шириной не более 6 м.
При количестве секций менее шести следует предусматривать одну резервную.
6.69. Горизонтальные отстойники следует проектировать с механическим или гидравлическим удалением осадка (без выключения подачи воды в отстойник) или предусматривать в них гидравлическую систему смыва осадка с периодическим отключением подачи воды в отстойник в случае осветления мутных вод с образованием малоподвижных осадков. Для обмыва стен и днища отстойников следует предусматривать трубопровод с вентилями для присоединения шлангов.
6.70. Для отстойников с механизированным удалением осадка скребковыми механизмами объем зоны накопления и уплотнения осадка надлежит определять в зависимости от размеров скребков, сгребающих осадок в приямок.
При гидравлическом удалении или напорном смыве осадка объем зоны накопления и уплотнения осадка определяется из формулы (10) при продолжительности работы отстойника между чистками не менее 12 ч.
Среднюю концентрацию уплотненного осадка следует определять по табл. 19.
6.71. Для гидравлического удаления осадка следует предусматривать сборную систему из перфорированных труб, обеспечивающую удаление его в течение 20-30 мин.
Дно отстойника между трубами сборной системы осадка надлежит принимать плоским или призматическим с углом наклона граней 45°.
Расстояние между осями труб следует принимать не более 3 м – при призматическом днище и 2 м – при плоском.
Скорость движения осадка в конце труб надлежит принимать не менее 1 м/с; в отверстиях – 1,5-2 м/с; диаметр отверстий – не менее 25 мм, расстояние между отверстиями – 300-500 мм.
Отверстия следует располагать в шахматном порядке вниз под углом 45° к оси трубы.
Отношение суммарной площади отверстий к площади сечения труб надлежит принимать равным 0,5–0,7.
В начале трубы следует предусматривать отверстие диаметром не менее 15 мм для выпуска воздуха.
Гидравлический расчет сборной системы осадка следует выполнять согласно п. 6.86.
6.72. Напорные гидравлические системы смыва осадка, включающие телескопические дырчатые трубы с насадками, насосную установку, резервуар промывной воды и емкости для сбора и уплотнения осадка перед подачей его на сооружения обезвоживания, следует проектировать для удаления из отстойников тяжелых, трудноудаляющихся осадков, образующихся при осветлении мутных и высоко-мутных вод.
6.73. Высоту отстойников надлежит определять как сумму высот зоны осаждения и зоны накопления осадка с учетом величины превышения строительной высоты над расчетным уровнем воды не менее 0,3 м.
6.74. Количество воды, сбрасываемой из отстойника вместе с осадком, следует определять с учетом коэффициента разбавления, принимаемого:
1,5 – при гидравлическом удалении осадка;
1,2 – при механическом удалении осадка;
2-3 – при напорном смыве осадка.
При гидравлическом удалении осадка продольный уклон дна отстойника следует принимать не менее 0,005.
6.75. Сбор осветленной воды следует предусматривать системой горизонтально расположенных дырчатых труб или желобов с затопленными отверстиями или треугольными водосливами, расположенными на участке ²/³ длины отстойника, считая от задней торцевой стенки, или на всю длину отстойника при оснащении его тонкослойными блоками.
Скорость движения осветленной воды в конце желобов и труб следует принимать 0,6-0,8 м/с, в отверстиях – 1 м/с.
Верх желоба с затопленными отверстиями должен быть на 10 см выше максимального уровня воды в отстойнике, заглубление трубы под уровень воды необходимо определять гидравлическим расчетом.
Отверстия в желобе следует располагать на 5-8 см выше дна желоба, в трубах – горизонтально по оси. Диаметр отверстий должен быть не менее 25 мм.
Излив воды из желобов и труб в сборный карман должен быть свободным (незатопленным).
Расстояние между осями желобов или труб должно быть не менее 3 м.
6.76. В перекрытии отстойников следует предусматривать люки для спуска в отстойники, отверстия для отбора проб на расстоянии не более 10 м друг от друга и вентиляционные трубы.

6.77. Расчет осветлителей следует производить с учетом годовых колебаний качества обрабатываемой воды.
При отсутствии данных технологических исследований скорость восходящего потока в зоне осветления v_осв и коэффициент распределения воды между зоной осветления и зоной отделения осадка К_р.в следует принимать по данным табл. 20 с учетом примечания к табл. 18.

Таблица 20

Примечание. Нижние пределы указаны для хозяйственно-питьевых водопроводов.
6.78. Для зон осветления и отделения осадка надлежит принимать наибольшие значения площадей, полученные при расчете для двух периодов согласно п. 6.63.
Площадь зоны осветления F_осв, м², следует определять по формуле

     (15)

где К_р.в – коэффициент распределения воды между зонами осветления и отделения осадка (осадкоуплотнителем), принимаемый по табл. 20;
v_осв – скорость восходящего потока воды в зоне осветления, мм/с, по табл. 20.
Площадь зоны отделения осадка F_отд, м², надлежит определять по формуле

     (16)

При установке в зонах осаждения и отделения осадка тонкослойных блоков площадь зон, занятых блоками, должна определяться согласно п. 6.64.
6.79. Высоту слоя взвешенного осадка следует принимать от 2 до 2,5 м. Низ осадкоприемных окон или кромку осадкоотводящих труб следует располагать на 1-1,5 м выше перехода наклонных стенок зоны взвешенного осадка осветлителя в вертикальные.
Угол между наклонными стенками нижней части зоны взвешенного осадка следует принимать 60-70° .
Высоту зоны осветления надлежит принимать 2-2,5 м.
Расстояние между сборными лотками или трубами в зоне осветления надлежит принимать не более 3 м.
Высота стенок осветлителей должна на 0,3 м превышать расчетный уровень воды в них.
6.80. Объем зоны накопления и уплотнения осадка следует определять по формуле (10), время уплотнения надлежит принимать не менее 6 ч при отсутствии на станции отдельных сгустителей осадка и 2-3 ч при наличии сгустителей и автоматизации выпуска осадка.
6.81. Удаление осадка из осадкоуплотнителя надлежит предусматривать периодически дырчатыми трубами. Количество сбрасываемой с осадком воды следует определять по табл. 19 с учетом коэффициента разбавления осадка, принимаемого 1,5.
6.82. Распределение воды по площади осветления надлежит принимать дырчатыми трубами, укладываемыми на расстоянии не более 3 м друг от друга.
Скорость движения воды при входе в распределительные трубы должна быть 0,5-0,6 м/с, скорость выхода из отверстий дырчатых труб – 1,5-2 м/с. Диаметр отверстий не менее 25 мм, расстояние между отверстиями не более 0,5 м, отверстия надлежит располагать вниз под углом 45° к вертикали по обе стороны трубы в шахматном порядке.
6.83. Скорость движения воды с осадком следует принимать в осадкоприемных окнах 10–15 мм/с, в осадкоотводящих трубах 40-60 мм/с (большие значения относятся к водам, содержащим преимущественно минеральную взвесь).
6.84. Сбор осветленной воды в зоне осветления надлежит предусматривать желобами с треугольными водосливами высотой 40-60 мм при расстоянии между осями водосливов – 100-150 мм и угле между кромками водослива 60°. Расчетная скорость движения воды в желобах 0,5-0,6 м/с.
6.85. Сбор осветленной воды из осадкоуплотнителя следует предусматривать затопленными дырчатыми трубами.
В вертикальных осадкоуплотнителях верх сборных дырчатых труб должен быть расположен не менее чем на 0,3 м ниже уровня воды в осветлителях и не менее чем на 1,5 м выше верха осадкоприемных окон.
В поддонных осадкоуплотнителях сборные дырчатые трубы для отвода осветленной воды следует располагать под перекрытием. Диаметр труб для отвода осветленной воды следует определять исходя из скорости движения воды не более 0,5 м/с, скорости входа веды в отверстия труб не менее 1,5 м/с, диаметра отверстий 15–20 мм.
На сборных трубах при выходе их в сборный канал следует предусматривать установку запорной арматуры.
Перепад отметок между низом сборной трубы и уровнем воды в общем сборном канале осветлителя следует принимать не менее 0,4 м.
6.86. Потери напора, м, в перфорированных распределительных и сборных трубах и желобах для воды и осадка следует определять исходя из максимальной скорости движения воды в них по формуле (8) или (22), принимая значения коэффициентов гидравлического сопротивления:

– для прямолинейной распределительной трубы или коллектора с ответвлениями с круглыми отверстиями;

– то же, но со щелями;

– для прямолинейной сборной трубы, работающей полным сечением;

– для сборного желоба со свободной поверхностью воды и затопленными отверстиями,

где К_П – коэффициент перфорации – отношение суммарной площади отверстий или щелей к площади поперечного сечения прямолинейной трубы или коллектора или к площади живого сечения в конце сборного желоба, 0,15 * К_П * 2.
Потери напора в коммуникациях до и после перфорированных участков труб и желобов, а также местные гидравлические сопротивления на указанных участках надлежит учитывать дополнительно.
Потери напора в слое взвешенного осадка следует принимать 0,01-0,02 м вод.ст. на 1 м его высоты.
6.87. Трубы для удаления осадка из осадкоуплотнителя надлежит рассчитывать из условия отведения накопившегося осадка не более чем за 15-20 мин. Диаметр труб для удаления осадка должен быть не менее 150 мм. Расстояние между стенками соседних труб или каналов следует принимать не более 3 м.
Среднюю скорость движения осадка в отверстиях дырчатых труб следует принимать не более 3 м/с, скорость в конце дырчатой трубы не менее 1 м/с, диаметр отверстий не менее 20 мм, расстояние между отверстиями не более 0,5 м.
6.88. Угол между наклонными стенками осадкоуплотнителей следует принимать равным 70° .
При применении осветлителей с поддонными осадкоуплотнителями люк, соединяющий зону взвешенного осадка с осадкоуплотнителем, должен быть оборудован устройством, автоматически открывающимся при понижении уровня воды в осветлителе ниже верха осадкоотводящих труб (при выпуске осадка и опорожнении).
6.89. При количестве осветлителей менее шести следует предусматривать один резервный.

6.90. Для осветления высокомутных вод следует предусматривать двухступенчатое отстаивание с обработкой воды реагентами перед отстойниками первой и второй ступеней.
В качестве отстойников первой ступени следует предусматривать радиальные отстойники со скребками на вращающихся фермах или горизонтальные отстойники с цепными скребковыми механизмами. Допускается для удаления осадка применение гидравлической системы его смыва. При обосновании допускается использовать для первой ступени осветления плавучий водозабор-осветлитель с тонкослойными элементами без применения реагентов.
6.91. Виды и дозы реагентов, вводимых в воду перед отстойниками первой и второй ступеней, надлежит определять на основании технологических исследований.
6.92. Камеры хлопьеобразования в горизонтальных отстойниках при осветлении высокомутных вод, как правило, следует проектировать механического типа. Перед радиальными отстойниками камеры хлопьеобразования не предусматриваются. Горизонтальные отстойники следует проектировать согласно пп. 6.67–6.76.
6.93. Площадь радиальных отстойников F_р.о, м², при их использовании для первой ступени отстаивания высокомутных вод следует определять по формуле

,     (17)

где q – расчетный расход, м³/ч;
u₀ – скорость выпадения взвеси, принимаемая 0,5-0,6 мм/с;
f – площадь вихревой зоны радиального отстойника, радиус которой принимается на 1 м больше радиуса распределительного устройства, м².
Низ центрального распределительного устройства делается глухим, верх его должен быть на глубине, равной высоте слоя воды у периферийной стенки; радиус его следует принимать равным 1,5-2,5 м. Площадь отверстий в боковой стенке водораспределительного устройства надлежит определять из расчета скорости движения воды через них 1 м/с при диаметре отверстий 40-50 мм.
Сбор осветленной воды следует предусматривать периферийным желобом с затопленными отверстиями или с треугольными водосливами согласно п. 6.84.
6.94. Среднюю концентрацию уплотненного осадка в отстойниках первой ступени следует принимать 150-160 г/л.