5.2.5 Оборудование для коагуляции

Коагуляция - это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных).

Коагуляция происходит под воздействием веществ, именуемых коагулянтами.

В процессе механической очистки из сточных вод достаточно легко удаляются частицы размером 10 мкм и более, а мелкодисперсные и коллоидные частицы практически не удаляются. Таким образом, сточные воды после сооружений механической очистки представляют агрегативно-устойчивую систему. Для очистки таких стоков применяют методы коагуляции; агрегативная устойчивость при этом нарушается, образуются более крупные агрегаты частиц, которые удаляются из сточных вод механическими методами.

происходит их слипание в крупные агломераты, имеющие большую скорость осаждения. Коагулянты не только вызывают укрупнение частиц загрязнений, но и образуют, гидролизуясь, малорастворимые продукты, способные объединяться в крупные хлопья. Коагуляцией могут удаляться не только коллоидные, но и частично растворенные загрязнения. Это важное свойство коагулянтов расширяет практическую ценность метода.

Минеральные коагулянты, используемые при очистке сточных вод, приведены в табл. 3.

В табл. 4 представлены рекомендуемые дозы коагулянта в зависимости от концентрации примесей в сточных водах.

Т аблица 3 - Минеральные коагулянты, используемые при очистке сточных вод [7, с. 505 табл. 2.1]

Т аблица 4 - Дозы коагулянта в зависимости от концентрации примесей [7, с. 505 табл. 2.2]

Очистка сточных вод методом коагуляции включает процессы приготовления водных растворов коагулянтов, их дозирование в обрабатываемую сточную воду, смешение со всем объемом воды, хлопьеобразование, выделение хлопьев из воды.

Смешение коагулянтов со всем объемом обрабатываемой сточной воды происходит в смесителях, продолжительность пребывания воды в которых составляет 1-2 мин. После смешивания обрабатываемых сточных вод с коагулянтами начинается процесс образования хлопьев, который осуществляется в специальных резервуарах - камерах хлопьеобразования.

Последующее осветление воды производится в горизонтальных, радиальных и вертикальных отстойниках[7].

5.2.5.1 Смесители

Смесители служат для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды, что способствует более благоприятному протеканию последующих реакций, происходящих затем в камерах хлопьеобразования. Смешение должно быть быстрым и осуществляться в течение 1-2 мин. Иногда с этой целью вводят раствор коагулянта во всасывающую трубу центробежного насоса. Можно вводить реагент и в напорный трубопровод насоса подъема. При использовании в качестве смесителя напорного трубопровода ввод реагента в него должен быть предусмотрен на расстоянии не менее 50 диаметров от конца трубопровода. При этом скорость течения воды в трубопроводе должна быть не менее 1-1,5 м/сек, что создает турбулентность потока, обеспечивающую полное смешение раствора реагента с водой.

В отечественной практике применяют следующие типы смесителей: 1) вертикальный (вихревой); 2) дырчатый; 3) перегородчатый.

Вертикальный смеситель может быть применен на водоочистных станциях как средней, так и большой производительности при условии, что на один смеситель будет приходиться расход воды не свыше 1200-1500 м³/ч. Таким образом, на станции производительностью 100 000 м³/сутки нужно устанавливать три-четыре вертикальных смесителя.

Дырчатый смеситель целесообразно применять на водоочистных станциях производительностью до 1000 м³/ч.

Перегородчатый смеситель может быть применен на водоочистных станциях производительностью не более 500-600 м³/ч. Он представляет собой лоток прямоугольного сечения с несколькими перегородками. В первой и третьей перегородках устраивают проходы для воды, размещенные в центральной части перегородок. В средней перегородке предусмотрены два боковых прохода для воды, примыкающих к стенкам лотка. Благодаря такой конструкции смесителя возникает турбулентность движущегося потока воды, обеспечивающая полное смешение реагента с водой.

Еще сравнительно недавно на станциях производительностью до 12-15 тыс. м³/сутки применялся ершовый смеситель (с пятью перегородками под углом 45° к направлению водного потока). В настоящее время этот тип смесителя признан менее удачным, чем перечисленные выше, и к использованию не рекомендуется[5].

Выбираем вертикальный(вихревой) смеситель.