Механическая очистка сточных вод

Осуществляется в зависимости от свойств примесей, концентрацией и фракционного состава различными методами. Процеживание используется перед более тонкой очисткой. Сточные воды процеживаются через решётки (неподвижные, подвижные и совмещенные с дробилками с целью извлечения из них крупных примесей (до 25 мм), которые могут засорить трубы и каналы. Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов применяют сита (волокноуловители), которые могут быть дисковые или барабанные.

В решётках рассчитывается число прозоров, ширина и потери напора сточ­ной воды на ней.

Рис. 16.3. Вертикальная песколовка:

1 - входная труба; 2 - перегородка; 3 - шламосборник; 4 -отверстие
для удаления шлама; 5 -выходная труба

Н - расчетная величина песколовки:

H = tWy,

где Wy = 0.03...0.04 м/с – вертикальная составляю­щая скорости потока воды;
t = 120 с – время воды в песколовке.

Отстаивание применяется для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей в песколовках, отстойниках и осветителях.

Песколовки (рис. 16.3) применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0,2...0,25 мм) из сточных вод.

Отстойники (горизонтальные, радиальные и пластинчатые ) применяют для выделения из сточных вод нерастворимых осаждающихся или всплывающих механических загрязнений (частицы органического и минерального происхождения размером меньше 250 мм, эмульгированные масла, нефтепродукты и т.п.).

Осветлители применяются для очистки природных вод и для предваритель­ного осветления сточных вод некоторых производств. Конструкции осветлителей весьма разнообразны и отличаются: по форме рабочей камеры, по наличию или отсутствию дырчатого днища под слоем взвешанного осадка, по способу удаления избыточного осадка, по конструкции и месту расположения осадкоуплотнителей.

Использование центробежных сил

Осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы проводят в гидроциклонах (открытых или напорных, многоярусных) и центрифугах.

Напорные гидроциклоны применят для осаждения твёрдых примесей, а открытые – для удаления осаждающих и всплывающих примесей. Гидроциклоны просты по устройству, компактны, легко обслуживаются, высокопроизводи­тельны и дёшевы.

В гидроциклонах открытого типа скорость осаждения более 0,02 м/с, а в напорных меньше 0,02 м/с.

В многоярусных гидроциклонах рабочий объём разделён коническими диафрагмами на несколько ярусов, каждый из которых работает самостоятельно. В них используется принцип тонкослойного отстаивания (более полное использование объёма аппарата, уменьшение времени пребывания при одинаковой степени очистки).

Для удаления осадков из сточных вод могут использоваться фильтрующие или отстойные центрифуги, в которых отделение примесей происходит в поле действия центробежных сил , позволяющих обрабатывать большие объёмы воды.

Для разделения суспензий применяются также червячные отжимные аппараты, в которых отсутствуют быстровращающиеся части, достигается низкая влажность осадка , простота и непрерывность процесса. К недостаткам можно отнести значительный унос твёрдой фазы при работе с низкоконцентрированными и мелкодисперсными (менее 100 мкм) суспензиями и невозможность промывки осадка в аппаратуре.

Рис. 16.4. Схемы гидроциклонов:

а - открытого; б - напорного; 1- входная труба; 2 - кольцевой водослив;
3 - отвод очищенной воды; 4 - отвод шлама

Фильтрование используется для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твёрдых или жидких веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение проводится при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу.

Различают:

1) фильтрование через фильтрующие перегородки (металлические перфори­рованные листы и сетки из нержавеющий стали, алюминия, никеля, меди, латуни, а также разнообразные тканевые перегородки: асбестовые, стеклянные, хлопчатобумажные, шерстяные, из искусственного и синтетического волокна);

2) через зернистые перегородки (несвязанные пористые материалы: кварцевый песок, дроблёный шлак, гравий, антрацит и т. п.);

3) микрофильтры (процеживание сточной воды через сетки с отверстиями размером от 40 до 70 мкм с целью очистки от твердых и волокнистых материалов);

4) магнитные фильтры (применяются для удаления мелких 0.5...5 мкм ферромагнитных частиц из жидкостей со степенью очистки 80%; они улавливают также за счет эффекта электризации немагнитные частицы, песок и другие загрязнениея с производительностью до 60 кубометров в час);

5) фильтрование эмульгированных веществ (осуществляется через зернистый слой, где эмульсии прилипают к поверхности зёрен гидрофобной поверхности).