Освітлення води у шарі зваженого осаду

Широке розповсюдження отримав метод освітлення води шляхом її пропускання крізь шар раніше утвореного осаду зі швидкістю, що забезпечує підтримку осаду у зваженому стані. В наш час цей метод розглядається як коагуляційний, а механізм очистки – як процес масопередачі дрібних часток з води на поверхню осаду, тобто більших за розміром частинок. Внаслідок перебігу процесів коагуляції, сорбції та кристалізації значно інтенсифікується процес видалення часток з води та підвищується ефективність її освітлення.

Освітлювачі зі зваженим шаром осаду широко застосовуються у практиці очистки природних вод, а також стічних надходжень виробництва полістиролу, віскози, паперу та ін. Їх застосування дозволяє значно підвищити порівняно з відстійниками ступінь очистки води за одночасного зменшення будівельного об’єму споруд у 2–4 рази. Використання освітлювачів є доцільним також для очистки стічних вод, що містять грубодисперсні, дрібнодисперсні та колоїдні частинки, які характеризуються малою агрегативною стійкістю, або стічних вод після обробки коагулянтами. Освітлювачі зазвичай застосовують при витратах води більше 5000 м³/добу.

Запитання для самоконтролю

1. Дайте визначення поняттям: а) відстоювання; б) коагуляція; в) седиментація. В чому полягає їх принципова відмінність? Відповідь поясніть.

2. Що таке зона освітленої води та область вільного осадження? Перелічіть основні етапи осідання полідисперсної зависі у воді з утворенням осаду.

3. Наведіть загальну класифікацію відстійників, що призначені для очистки промислових стічних вод. Якими є їх головні конструкційні особливості?

4. Поясніть, у чому полягає сутність відстоювання води у тонкому шарі та її освітлення з використанням зваженого осаду. Який з цих методів є більш ефективним?

5. Перелічіть фактори, від яких залежить швидкість осідання зважених часток у воді. Якими технологічними прийомами слід скористатися для пришвидшення цього процесу?

6. Обчисліть ефективний радіус частинки суспензії глини у воді, якщо швидкість осідання частинок дорівнює 4·10^–5 м/с. Густину глини і води вважати рівними відповідно 2·10³ кг/м³ та 1·10³ кг/м³. В’язкість води дорівнює 1·10^–3 Па·с.

Відповідь: 4,2·10^–3 мм.

Тема 4 Видалення зважених часток у воді фільтруванням

Метод фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод переважно грубо- та дрібнодисперсних домішок. Фільтрування зазвичай є завершальною стадією очистки стічних вод, що пройшли споруди механічної, фізико-хімічної та біологічної очистки. В залежності від кількості та характеру домішок, а також витрат стічних вод та вимог до освітленої води застосовують фільтри з фільтрувальною перетинкою чи зернистим завантаженням. Фільтри можуть працювати з постійною чи змінною швидкістю фільтрування. При змінній швидкості по мірі збільшення об’єму фільтрату, тобто тривалості фільтрування, швидкість цього процесу зменшується. При постійній швидкості фільтрування різниця тисків зростає по мірі збільшення тривалості процесу. Слід також зауважити, що для осадів, які підлягають стисненню, з підвищенням тиску питомий опір шару осаду збільшується.

Постійність швидкості фільтрування забезпечується спеціальними приладами – регуляторами швидкості. При фільтруванні стічних вод через шар піску чи іншого зернистого матеріалу можуть перебігати наступні процеси:

• відкладання зважених речовин у вигляді тонкого шару на поверхні фільтруючого матеріалу («плівкове» фільтрування);

• відкладання зважених речовин у порах фільтруючого шару;

• відкладання частини зважених речовин у плівці, а частини – у порах фільтрувального матеріалу.

Вивільнення зважених часток з води та їх закріплення на зернах фільтруючої загрузки відбувається під дією сил прилипання. Явища прилипання та відриву часток визначають хід процесу освітлення води.