V = 0,0206 м3/с = 74,2 м3/ч.

Требуемое количество центрифуг составляет: 140/74,2 = 1,88.

Устанавливаем две центрифуги типа НОГШ-600.

2.2.5. Жидкостные сепараторы.

Среди аппаратов для центробежного разделения различных жидких отходов широкое распространение получили жидкостные сепараторы (рис. 2.22), работающие по принципу тонкослойного центрифугирования (сепарирования). В нефтяной промышленности они применяются, например, для очистки водонефтяных эмульсий, отделения механических примесей из присадок к маслам, очистки глинистого раствора, применяемого при бурении нефтяных скважин, очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, отделения кислого гудрона от светлых дистиллятов.

Рис. 2.22. Схема устройства и работы тарельчатого сепаратора:

1 - сборник кека; 2 — ротор; 3 — тарелки; 4 — питающая труба; 5 — сливная труба.

Для сгущения активного ила и сырого осадка находят применение жидкостные сепараторы с тарельчатыми вставками. При обезвоживании активного ила влажностью 99,4…99,6 % на сепараторах с периодической и пульсирующей выгрузкой кека влажность ила снижалась до 88,1…91,4 %. При разделении фугата, полученного центрифугированием сырых и сброженных осадков, влажность кека составляла 89,3…92,1 %. На сепараторе активный ил сгущался до 95,6…97,9 %. В таких же пределах получены данные при сепарировании фугата шнековой центрифугой, работавшей на сыром и сброженном осадках.

Жидкостные сепараторы можно применять в некоторых отраслях промышленности, например для очистки сточных вод в медицинской промышленности, а также на мясокомбинатах.

Принцип действия жидкостных сепараторов состоит в следующем. На частицы,

59

взвешенные в сепарируемой жидкости, действуют две силы: одна направлена радиально к периферии Рп, а другая — к центру Рц. Равнодействующая этих сил Р осаждает частицы на внутренней поверхности пакета тарелок (рис. 2.22). Образующийся кек сдвигается центробежной силой к периферии ротора и сползает в сборники, откуда выгружается непрерывно или периодически. Осветленная жидкость (фугат) потоком направляется к оси вращения сепаратора и отводится через сливную трубу.

Если центрифугированию подвергается эмульсия, то обе фракции после сепарации непрерывным потоком выводятся из барабана в соответствующие приемные емкости. В случае разделения суспензии одна фракция, например, более легкая дисперсионная среда, выводится из барабана непрерывно, а вторая — дисперсная фаза, состоящая из более тяжелых твердых частиц, накапливается в барабане и разгружается периодически. Непрерывный вывод твердой фазы осуществляется на сопловых сепараторах, в которых твердые частицы выбрасываются из периферии барабана в виде концентрированной суспензии.

Производительность сепараторов L, л/ч, определяется по формуле

L = 0,04 β τ Zη V n ,

где η — к.п.д. сепаратора; τ — разделяемость, период в течение которого расчетная частица твердой фазы выделяется из жидкости, с; Z — число межтарелочных пространств; β — коэффициент переполнения рабочего объема барабана сепаратора; V — объем межтарелочного пространства, см3; п — частота вращения барабана, мин-1.

2.3. Фильтрационные установки.

Фильтрационные установки применяют для извлечения из сточных вод тонкодиспергированных веществ, масел, нефтепродуктов, смол и др. Для этой цели наиболее широко используют сетчатые фильтры и фильтры с зернистой перегородкой.

2.3.1. Барабанные сетки и микрофильтры.

Сетчатые барабанные фильтры предназначены для задержания грубодисперсных примесей в процессах процеживания сточных вод, содержащих не более 300 мг/л взвешенных частиц. В зависимости от требуемой степени очистки и условий применения их можно оснащать сетчатым полотном с различной крупностью ячеек. В связи с этим сетчатые барабанные фильтры условно подразделяются на барабанные сетки и микрофильтры.

Барабанные сетки (БС) задерживают грубодисперсные примеси при отсутствии в воде вязких веществ, снижают содержание взвешенных веществ (при концентрации их в производственной сточной воде не более 250 мг/л) на 25…45 %. Их чаще всего устанавливают перед зернистыми фильтрами для глубокой очистки сточной воды.

Эффективность очистки воды на БС и их пропускная способность зависят от состава загрязнений исходной воды, размера ячеек фильтрующей сетки, частоты вращения барабана, интенсивности промывки и других условий эксплуатации установок.

К процеживающим устройствам относятся и БС с бактерицидными лампами, рекомендуемые для механической очистки бытовых или близких к ним по составу производственных сточных вод при содержании взвешенных веществ в исходной воде не более 250 мг/л. Количество задерживаемых взвешенных веществ составляет 25 %. При

60

этом в сточной воде должны отсутствовать смолы, битум, масла, способные затруднить промывку сетки.

Микрофильтры (МФ) задерживают грубодисперсные частицы: растительные и животные структурные примеси, песок и др. Эффективность очистки воды на МФ составляет 40…60 %, что позволяет в отдельных случаях заменять ими первичные отстойники, При использовании микрофильтров для механической очистки сточных вод взамен первичных отстойников их располагают перед аэротенками (после решеток и песколовок). БПКполн при совместной очистке бытовых и производственных сточных вод снижается на 25… 30 %. Содержание взвешенных веществ в исходной воде не более 300 мг/л.

Рекомендуются следующие параметры микрофильтрования при механической очистке городских и близких к ним по составу производственных сточных вод:

Основной частью сетчатые барабанных фильтров является вращающийся барабан, обтянутый сеткой. Размеры ячеек барабанных сеток 0,3…0,8 мм, а микрофильтров 40…70 мкм. Барабан погружен в воду на глубину 0,6…0,85 от диаметра и вращается в камере со скоростью 0,1…0,5 м/с. Сточная вода поступает внутрь барабана (рис. 2.23) и процеживается через сетчатую поверхность со скоростью 40…50 м3/(м2.ч). Задерживаемые сеткой примеси смываются с нее промывной водой под давлением 0,15…0,2 МПа и удаляются вместе с ней. Расход промывной воды составляет 1…2 % от количества очищенной воды.

Рис. 2.23. Схема установки сетчатого барабанного фильтра:

1 — барабан; 2 — поперечные связи; 3 — продольные связи; 4 — ребра жесткости; 5 — трубы опорожнения: 6 — входной канал; 7 — передняя рама; 8 — входная

труба; 9 — закладной патрубок; 10 — цевочное колесо; 11 — выпускная труба; 12 — передний подшипник; 13 — электродвигатель; 14 — редуктор; 15 — шестерня; 16 — бункер; 17 — трубопровод промывной воды;

61

18 — разбрызгиватель; 19 - бактерицидные лампы; 20 — водослив; 21 — канал фильтрата; 22 — задняя рама; 23 — задний подшипник.

Рабочую площадь сеток находят по формуле

Qk

Fc = uc k1k2 ,

при этом k1 равняется

k1 = b −d 2 (1+ F1 ),b

где Q — расход воды, м3/сут; k — коэффициент неравномерности; uc — скорость движения воды в сетке; для плоских сеток uc = 0,2…0,4 м/с и для вращающихся uc = 0,4…

1 м/с; b — размер ячеек в свету, равный 0,5…5 мм; d — диаметр проволоки сетки, равный 0,3…2 мм; F1 — часть площади, занимаемой рамами и шарнирами; k2 — коэффициент загрязнения сетки равный 1,2…1,8.

рость движения воды на подходе к сетке, м/с; А — свободное сечение сетки, доли единицы; ξτ — коэффициент сопротивления в момент времени τ (справочная величина);

u R

βk — коэффициент загрязнения сетки (справочная величина); Rec = 1ν c — число

Рейнольдса; Rc — гидравлический радиус сетки; Rc = 2πAN ; N — число проволок на единицу длины; ν — коэффициент кинематической вязкости, м2/с.

2.3.2. Зернистые фильтры.

Напорные фильтры с зернистой загрузкой применяются для механической очистки нефтесодержащих сточных вод после их гравитационного отстаивания. Фильтр с зернистой перегородкой представляет собой резервуар (рис. 2.24) , в нижней части ко-

62