92. Очистка промышленных стоков от твердых частиц и маслопродуктов. Методика и принципы действия аппаратов.

Очистка стоков от твердых частиц:

1. Процеживание – отделение от воды крупных нерастворимых примесей, размеры 2,5 см и более, от волокнистых загрязнителей. Осуществляют, пропуская воду через решетки и волокноуловители, решетки из металлических стержней с расстоянием между ними 2-25 мм. Их устанавливают наклонно по отношению к потоку воды на 60-70˚, чтобы не было потери воды. Скорость течения воды не должна превышать 1 м/с. При эксплуатации решетки очищаются механическим способом. Частицы, собранные с решетки отправляются на переработку. Используют решетки-дробилки. Они задерживают загрязнение, измельчают, сбрасывают дальше с поток воды.

2. Отстаивание. Основан на закономерностях осаждения твердых частиц в жидкости. При осаждении частицы могут претерпевать коагуляцию или осаждаться на дно отстойника. Если концентрация частиц не превышает 1% объемного, то осуществляется в песколовках и отстойниках. Песколовки применяют для выделения из воды частиц песка и железной окалины. В зависимости от направления движения воды их делят на горизонтальные (с круговым и прямым движением воды), вертикальные, аэрируемые.

Для выделения из стоков частиц, имеющих различную плотность или размеры применяют аэрируемую песколовку. При пропускании воздуха через толщу воды крупные частицы оседают на дно, а мелкие частицы или частицы с небольшой адсорбируют себе пузырек воздуха и всплывают на поверхность. Таким образом происходит разделение более крупных частиц от более мелких.

Отстойник. 1 – загрязненная вода подается снизу, очищенная вода будет выходить сверху (2). 4 – вращающаяся решетка, которая помогает собирать осевшие примеси. 3 – приемник загрязненных твердых частиц, откуда они периодически удаляются. Отстойники обычно используются для выделения из стока частиц размерами меньше 0,25 мм. По направлению движения воды выделяют отстойники с круговым движением воды и прямым. По устройству: горизонтальные, вертикальные и радиальные. Обладают большой производительностью и скоростью выделения примесей.

3. Отделение примесей в поле центробежных сил. Осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах (открытые при атмосферном давлении, напорный, при повышенном давлении воды).

Поток закручивает частицы под действием центробежных сил или отбрасывает к стенкам, которые потом оседают на дно. Вода под давлением, скорость движения воды 0,2 м/с.

4. Очистка фильтрованием. Применяют для очистки от тонкодисперсных твердых примесей, концентрация этих примесей должна быть небольшая. Применяют зернистые и микрофильтры. Если фильтр зернистый, то материал – кварцевый песок, дробленый шлак или гравий. Скорость фильтрования 0,2 см/с. Для фильтра предусмотрена регенерация. Для этого снизу его продувают сжатым воздухом, промывают очищенной водой. Эффективность более 60%.

Очистка стоков от маслопродуктов.

1. Отстаивание. Процесс основан на закономерностях всплывания маслопродуктов в воде. Осуществляют это в отстойниках и маслоловушках. Конструкция как у обычного отстойника. Среднее время пребывания воды составляет около 2-х часов при скорости 0,2 см/с, с поверхности удаляют маслопродукты. Для очистки концентрированных стоков используют добавление реагентов. Применяют Н₂SO₄, HCl, Al₂(SO₄)₃, сода, известь, иногда отдельно, иногда вместе. Реагенты способствуют коагуляции примесей, усиливается процесс всплывания. Без реагентов эффективность 60%, а с ними – около 90%.

2. Отделение маслопродуктов в поле действия центробежных сил. Этот процесс осуществляют в комбинированных напорных гидроциклонах. Используют на металлургических комбинатах, где необходимо провести очистку от твердых частиц и маслопродуктов.

1 – подача загрязненной воды под давлением. Поскольку направление

потока подбирают по касательной к стенке, вода закручивается. В

центре кругового потока собираются частицы масла, они будут на

поверхности воды. Пятно масла будет в центре, будет все время под-

ниматься вверх по центральной трубе и будет выходить вода, обога-

щенная маслом.

3 – очищенная вода, твердые частицы скапливаются в (2) (песок и

железная окалина).

Используют для очистки стоков с концентрацией твердых частиц примерно 0,15 кг/м³, концентрацией маслопродуктов 0,01 кг/м³. Эффективность очистки от твердых частиц 70%, от маслопродуктов – 50%.

3. Очистка методом флотации. Заключается в увеличении скорости всплывания маслопродуктов при пропускании через слой воды мелкодисперсного воздуха. В зависимости от способа образования пузырьков различают несколько видов флотации: напорная, химическая и электрохимическая. В процессе молекулы оказываются на поверхности воды, откуда удаляются механическим способом.

4. Очистка маслосодержащих стоков методом фильтрации. В качестве материалов используют кварцевый песок, доломит и керамзит. Эффективность очистки повышается при добавлении к фильтрующему материалу волокнистых материалов (асбест, отходы его производства). В последнее время все чаще стали использовать синтетические фильтрационные материалы (пенополиуретан).