2.10. Центрифуги

Центрифугирование для очистки сточных вод используется реже, чем методы осаждения и фильтрования. Это связано с тем, что центрифугирование является процессом энергоемким.

Центрифуги бывают отстойные и фильтрующие. В процессах очистки сточных вод фильтрующие центрифуги используют для разделения грубодисперсных систем, отстойные – для разделения труднофильтрующихся тонко- и грубодисперсных суспензий, а также для классификации суспензий по размерам и плотности частиц. Для очистки производственных сточных вод наиболее перспективны отстойные центрифуги.

Важнейшими характеристиками центрифуги являются фактор разделения Ф_р и продолжительность центрифугирования. Фактор разделения

Ф_р = ω²r/g, (2.69)

где ω – угловая скорость вращения, рад/с; r – радиус вращения, м.

Для выделения из сточных вод тонко- и среднедиспергированных примесей применяют центрифуги с фактором разделения более 2500. Экономически целесообразно использовать центрифуги для локальной очистки сточных вод в том случае, когда выделенный осадок имеет ценность и может быть рекуперирован и когда для выделения осадка нельзя использовать реагенты.

Центрифуги периодического действия целесообразно использовать при концентрации нерастворимых примесей в сточных водах не более 2-3 г/л и если образующиеся осадки цементируются или характеризуются высокими абразивными свойствами.

Из центрифуг непрерывного действия в системах очистки вод наибольшее распространение получили горизонтальные шнековые центрифуги типа ОГШ (рис. 2.19).

Рис. 2.19. Центрифуга типа ОГШ: 1 – барабан; 2, 3, 5 – окна; 4 – кожух; 6 – разгрузочный шнек; 7 – подвод сточной воды; 8 – отвод осветленной воды; 9 – отвод осадка

Их используют для выделения веществ с гидравлической крупностью примерно 0,2 мм/с (противоточные) и 0,05 мм/с (прямоточные).

Основной расчетной величиной является гидравлическая крупность выделяемых частиц в поле центробежных сил u_ц. Значение этой величины определяют экспериментально. При расчете определяют фактор разделения Ф_р , высоту осветляемого слоя h, время центрифугирования τ_ц , т.е. параметры, от которых зависит необходимая эффективность осветления, а затем по каталогу выбирают типовой размер центрифуги (табл. 2.16).

Таблица 2.16

Техническая характеристика непрерывно действующих осадительных горизонтальных шнековых центрифуг различных марок

Марка	Расход по суспензии, м3/ч	D, мм	Частота вращения, 102 об/мин	Фр, 102	Отношение длины ротора к диаметру	Мощность электродвигателя, кВ	Размер центрифуги с электродвигателем, см			Масса центрифуги , 102 кг
							L	l	h
ОГШ-352 К-6 ОГШ-352 К-1 ОГШ-501 К-6 ОГШ-631 К-2 ОГШ-802 К-7 НОГШ-1203 К-1 НОГШ-132	3-5 1-3 7-10 35 15-20 70 120	350 350 500 630 800 1200 1320	40 40 26,5 20 18,5 8 6	31,4 31,4 20 14,2 15 4,3 5,3	1,8 1,8 1,8 3,76 2,2 1,48 2,1	20 7,5 30 100 100 90 160	238 163 259 453 498 502 419	159 110 220 278 294 404 433	103 72 108 143 236 173 169	18,3 9,7 34,3 101 145 142 120

Производительность центрифуги

Q = V_в /τ_ц , (2.70)

где V_в – расчетная вместимость ванны ротора при h = D – D_c /2 (D – наибольший внутренний диаметр ротора; D_c – диаметр порогов сливных окон); τ_ц – продолжительность пребывания суспензии в роторе.

Так как вместимость ванны ротора используется не полностью, фактическая производительность будет меньше:

Q_ф = Qk, (2.71)

где k – коэффициент использования объема ванны; k = 0,4-0,6.