2.3 Проціджування стічних вод

У виробничих стічних водах різних підприємств можуть бути власні специфічні забруднюючі речовини (пух, пір'я, щетина тварин, дерев'яна тріска, волокна, шматки пластмаси), очищення від яких здійснюється за допомогою проціджування. У багатьох з перерахованих випадках звичайні ґрати малоефективні або взагалі не придатні для очищення стоків від таких забруднювачів.

Розміри отворів проціджувачів змінюються в широких межах: від 20 мм (ґрати на насосних станціях), 16 мм (ґрати на станціях очищення стічних вод), 2-5 мм (дискові сита) до 0, 25-1 мм (дугові сита, грохоти, барабанні сітки) і 20-60 мкм (мікрофільтри).

Продуктивність проціджувачів вимірюють пропускною здатністю одиниці робочої поверхні за годину, що становить для: мікрофільтрів 5-15, барабанних сіток 40-50, дугових сит 40-60 м³/(м²ч).

Для видалення з води найбільш крупних забруднювачів використовують решітки та сита (рис. 2.4). Решітки виконують роль захисних споруд і служать в основному для вилучення крупних відходів виробництва (папір, уламки древесини, каміння, сміття), потрапляння котрих у подальші очисні споруди можуть викликати засмічення труб і каналів . Решітки поділяються на нерухомі, рухомі й сумісні з дробинками (комінутори). Вони можуть бути з механічною або ручним очищенням, установлюватися вертикально або похило, під кутом 600. Грати виготовляють з металевих стрижнів різної форми, частіше круглої або прямокутної. У більшості конструкцій решітки виконують з розташованих паралельно один одному стальних стрижнів різного перерізу, закріплених у рамі для забезпечення їх жорсткості. Клиновидний перетин стрижнем має розміри 4х10 мм. Стрижні жорстко закріплені в придонній частини каналу і вільно зверху.Решетки випускають з шириною прорізів від 1 до 50 мм, стандартні прорізи дорівнюють 16 мм і робочою шириною від 338 до 1200 мм. Розмір грат визначається з умови забезпечення в прорізі швидкості руху стічної води 0,8-1 м/с при максимальному притоці на очисні споруди щоб уникнути продавлювання покидьків. Характеристика решіток і сит наведена в таблиці. Очищення решіток від затримання забруднень можна проводити вручну, якщо кількість уловлених забруднень не перевищує 0,1 м³/доб, і механічними граблями. Граблі можна встановлювати перед гратами й після них. Уловлені на гратах забруднення подрібнюють у спеціальних дробарках і повертають у потік води перед гратами. Найбільше застосування отримали решітки таких типів: решітки механічні уніфіковані (РМУ), поворотні (МГТ), малогабаритні вертикальні (РМВ), комбіновані грати-дробарки типів РД і КРД. Схеми решіток найпростішого типу показані на рисунку 2.4. Конструктивний тип решіток вибирають згідно з таблицею 2.2.

Рис. 2.4 Схеми нерухомих решіток: а – московського типу; б – ленінградського типу; в – вертикальна; 1 – решітка; 2 – нескінченний ланцюг; 3 – граблі

Таблиця 2.2

Характеристика решіток і сит

Параметр	Тип решітки (сита) *
	МР	РМН	RS-16	RS-35	РГД	РСФ-01	СЗС-01
1	2	3	4	5	6	7	8
Ширина решітки, мм	2100	2100	1200	1900	1200	1455	3000
Ширина фільтрувальної частини, мм	810	728; 810	850	1500	950	950	2560
Висота від дна, мм	4500	4500	3300	3500	2500	3252	3000
Довжина, мм	2600	2660	1800	1800	1800	1480	6680
Висота вивантаження від підлоги,мм	900	900	450	450	1500	2070	800
Максимальна глибина каналу, мм	3000	3000	1000	3000	1000	1000	4200
Ширина прорізів, мм	16, 12	10; 6	5	3	10	4	1,4
Товщина фільтруючих пластин, мм	10	10	3	3	10	3
Маса, кг	4500	3750	900	4300	2100	2400
Максимальний рівень рідини перед гратами, мм	2000	2000	600	2000	600	600	3000
Потужність електродвигуна, кВт	1,5	0,75	1,1	4,0	0,85	1,5	1,5

Грати розміщують в окремих опалюваних та вентильованих приміщеннях, забезпечених вантажопідйомними пристроями. Решітки-дробарки поєднують функції решітки й дробарки, застосовуються для затримання і дроблення відходів без вилучення їх з потоку стічної води. Грати-дробарки затримують та дроблять відходи в потоці, в результаті чого відпадають процеси транспортування їх до дробарки і поліпшуються санітарні умови.

Для видалення більш дрібних зважених речовин використовують сітки (сита) і мікрофільтри. У практиці використовують обертові сита 3-ох типів: барабанні, дискові та стрічкові.

Барабанні сита (рис. 2.5) є безупинно діючим механізм у вигляді барабана, що обертається, на який натягнута тонка металева сітка. Розміри отворів сіток – 0,3…0,8 мм, а мікрофільтрів – 0,04…0,07 мм.

Робоча сітка розташовується між підтримувачами, які мають отвори 10х10 мм. Барабан занурений у воду на глибину 0,6-0,85 м від діаметра й обертається в камері зі швидкістю 0,1-0,5 м / с. Швидкість проціджування становить 0,8-1 м / с. Стічні води можуть фільтруватися як через внутрішню, так і через зовнішню поверхню барабана залежно від її підведення. Затримані сіткою домішки змиваються промивною водою під тиском 0,15-0,2 МПа й видаляються разом з нею. Витрата промивної води становить 1–2% від кількості очищеної води. Ефективність очищення стічної води на ситах 40–45%, на мікрофільтрах – 40…60% м³. Продуктивність сита залежить від діаметра барабана (1,5-3 м) і його довжини (1-4,5 м) та становить 4-45000 м³/добу.

Рис. 2.5 Схема барабанної сітки

Дискові сита – це сітки, натягнуті на диск, у них здійснюється лобова подача води паралельно осі обертання диска. Сита мають діаметр 1,2…3 м, пропускну здатність – 2,4 … 48000 м³/добу.

Стрічкова сітка являє собою безперервне дротове полотно, перекинуте через розташовані один над одним два горизонтальних барабани. Полотно складається з окремих секцій, шарнірно з'єднаних між собою. Сітка виготовляється з тонкго дроту (латунного, мідного або нержавіючої сталі) діаметром 0,2-0,4 мм з отворами від 0,3 х0, 3 до 2х2 мм.

Для розділення зважених речовин на фракції можуть бути використані фракціонатори, основною частиною яких є вертикальна сітка, що розділяє ємність на 2 частини. Діаметр отворів сітки – 0,06…0,1 мм. При поділі 50–80% зважених часток залишається в грубій фракції.

Ефективність роботи проціджувачів і їх продуктивність залежать від величини отворів та характеру твердої фази стічних вод.

Мікрофільтр являє собою фільтрувальний апарат, як фільтруючий елемент використовують металеві сітки, тканини та полімерні матеріали. Мікрофільтр зазвичай випускають у вигляді обертових барабанів, на котрих нерухомо закріплені або притиснуті до барабана фільтруючі матеріали. Барабани випускають діаметром 1,5–3 м і встановлюють горизонтально. Очищена вода надходить усередину барабана й фільтрується через фільтр назовні. Мікрофільтр широко використовують для освітлення природних вод. У промисловості застосовують мікрофільтр різних конструкцій. Процес фільтрації відбувається тільки за рахунок різниці рівнів води всередині та зовні барабана. Полотно сітки не закріплене, а лише охоплює барабан у вигляді нескінченної стрічки, натягнуте за допомогою натяжних роликів. Мікросітки виготовляють з різних матеріалів: капрону, латуні, нікелю, нержавіючої сталі, фосфористої бронзи, нейлону тощо. Характеристика затримуваних частинок залежить від різних параметрів (характеристики стічних вод та фільтра, гідродинамічних параметрів й ін.).

Таблиця 2.3

Порівняльна характеристика тканин і мікросіток

Тканина і мікросітка	Розмір чарунок, мкм	Число чарунок на 1 см2
Тканина: капронова із волокнистого скла	58х70 20х60	350-400 100-500
Мікросітка: латунна № 006 із фосфористої бронзи № 004 нікелева № 004 нікелева плющена № 002	57-58 35-45 35-40 18-22	10000-13000 18000-21000 18000-22000 20000

Таблиця 2.4

Крупність затримуваних частинок різними фільтрувальними тканинами

Тканина	Крупність часток, мм	Тканина	Крупність часток, мм
Капрон	5-30	Лавсан	10
Фільтродіагональ	20	Фільтроміткаль	3
Полівінілхлорид	20	Хлорин	3
Бавовняний бельтинг	10	Полівінілхлорид	3
Фторлон	10	Нітрон	3

Таблиця 2.5

Технічна характеристика мікрофільтром барабанних сіток [1]

Розмір мікрофільтра і барабанної сітки, м	Розрахункова продуктивність, м3/доб
	Мікрофільтр	Барабанна сітка
1,5х1	4000	10000
1,5х2	8000	20000
1,5х3	12000	30000
Продовження таблиці 2.5
3х1,5	15000	35000
3х3	30000	70000
3х4,5	45000	105000

Таблиця 2.6

Технічна характеристика мікросіток

№ сітки	Номінальний розмір сторони комірки, мм	Діаметр проволоки, мм	Число комірок на 1 см2	Переріз, %	Маса 1 см2, кг
01	0,1	0,07	3460	35	0,4
009	0,09	0,07	3900	32	0,43
0085	0,085	0,065	4450	32	0,4
008	0,08	0,055	5476	30	0,3
0071	0,071	0,065	6400	32	-
0063	0,063	0,045	8270	35	-
0056	0,056	0,04	10000	36	-
005	0,05	0,035	13900	31	-
0045	0,045	0,035	15000	30	-
004	0,04	0,03	20450	28	-