Традиционные технологии переработки жидкостей Очистка сточных вод от крупнодисперсных примесей
Седиментация
- оседание частиц дисперсной фазы.
|
Рисунок - Движущие силы: гравитационная (сила тяжести) - FГ, торможения со стороны жидкости FТ, которая является результатом вязкости и инерционных сил. Сила тяжести FГ определяется уравнением:
FГ=g(m-m0)=gmэф (1)
где (m- m0 )=mэф - эффективная масса частицы; m, m0 – масса частиц и масса дисперсионной среды в объеме частицы, g – ускорение свободного падения. |
Типы камер осаждения
прямоугольные и круглые емкости с горизонтальным потоком;
- прямоугольные и круглые емкости с вертикальным потоком;
- пластинчатые емкости отстоя
|
Рисунок - (а) – горизонтальный: 1- входной лоток, 2- отстойная камера, 3- выходной лоток, 4- приямок; (б) – вертикальный: 1 – цилиндрическая часть, 2 – центральная труба, 3 – желоб, 4 – коническая часть; (в) – радиальный: 1 – корпус, 2 – желоб, 3 – распределительное устройство, 4 – успокоительная камера, 5 – скребковый механизм; (г) трубчатый; (д) – с наклонными пластинами: 1 – корпус, 2 – пластины, 3 – шламоприемник |
Полочные отстойники и осветлители.
Рисунок - Схемы полочных осветлителей и система координат, используемая для их расчетов
—угол, образуемый осью Ох и горизонтальной осью.
Один из основных параметров, определяющих эффективность полочного осветлителя, находят по уравнению:
,
где Vос, Vf – соответственно скорость осаждения частиц и скорость потока в направлении x;
l – длина пластины в направлении потока;
H – глубина жидкости, измеренная под прямым углом к направлению потока.
В процессе седиментации хлопья оседают на дно камеры осаждения с горизонтальным или вертикальным потоком.
Для седиментации химического осадка рекомендуются баки с вертикальным потоком, так как они имеют лучшую контактную поверхность, и поэтому разделение фаз происходит эффективно.
Современная установка
SKR Тенк седиментации
Цилиндрические тенки с радиальной опорой под модули.
Простая цилиндрическая конструкция
Площадь седиментации от 15 до 72 м2
Поток от 2 до 70 м3/ч
Материал PP или PE.
Диаметр до 3.4 метра.
|
Тонкослойные модули или сепараторы противоточного типа TUBEdek® успешно устанавливаются на установках для очистки питьевой воды, а также на многих промышленных объектах по очистке сточных вод, как с флокуляцией и коагуляцией, так и без них.
|
TUBEdek® хорошо зарекомендовал себя в муниципальных установках очистки сточных вод для первичного и окончательного отстоя и отстоя ливневых вод.
В отсутствии внешних воздействий осаждение высокодисперсных взвесей происходит очень медленно. Седиментация частиц, обладающих относительно высокой кинетической устойчивостью, может быть ускорена действием центоробежных сил.
Наиболее простыми центоробежными аппаратами являются гидроциклоны.
Гидроциклоны:
Недостатки:
- относительно большая энергоемкость;
- при недостаточном напоре (min0.05-0.1 МПа) жидкости может возникнуть воздушный столб, увеличивающий турбулентность потока, а следовательно ухудшающий процесс разделения суспензий;
- сложность удаления всплывающих веществ.
Многоярусные гидроциклоны:
Принцип: отстаивание загрязнений в тонком слое сточной воды. Производительность гидроциклона пропорциональна числу ярусов и по расчетам в 10-12 раз больше производительности других гидроциклонов того же диаметра.
Недостаток:
Если угол конуса диафрагм окажется меньше угла естественного откоса осадка, то на диафрагмах образуется большой слой осадка и многоярусный гидроциклон работать не будет, что ограничивает применение открытых многоярусных гидроциклонов.
|
Рисунок – Многоярусный низконапорный гидроциклон 1- коническая диафрагма, 2 – впускные камеры, 3 – насадки для отвода воды, 4 – корпус, 5 – шламоприемные щели, 6 – окна для отвода масел, 7 – трубопровод для отвода масел, 8 - трубопровод для отвода шлама, 9 – бункер для шлама, 10 – трубопровод для отвода осветвленной воды, 11 – водосливная стенка, 12 – маслоудерживающий щит, 13 – воронка для отвода масел |
Флотация
Теоретические основы
Флотация основана на разности плотностей взвешенных твердых частиц или капель жидкости и жидкости, в которой они суспендированы.
Суть метода: в результате действия сил тяжести, всплывания и сопротивления комплексы «частица — газ» поднимаются и образуют концентрированный слой на свободной поверхности жидкости, с которой затем удаляются.
Области применения
Основное условие: адгезия (прилипание за счет сил межмолекулярного взаимодействия) между частицами и микропузырьками больше, чем смачивающее действие жидкости на частицы.