17. Очистки шахтных вод в поле центробежных сил.

Прогрессивным направлением в технологии очистки сточных вод угольных предприятий является удаление взвешенных веществ под действием центробежных сил. Силы, действующие на выделяемые частицы в центробежных устройствах, больше сил тяжести, действующих в отстойниках. Вследствие этого повышается в несколько раз их производительность, уменьшаются их размеры.

На горных предприятиях широко распространены напорные конические гидроциклоны. Загрязненная вода подается под давлением 0,05-0,3 МПа внутрь гидроциклона, поступает в цилиндрическую часть и вращательно движется в ней вместе с примесями. Крупные примеси отжимаются возникающей центробежной силой к стенкам и вместе с жидкостью по винтовой спирали поступают к сливу. Осветленная вода движется вверх по оси гидроциклона.

Эффективность очистки в гидроциклонах составляет в среднем 70-80 %.

18. Коагуляция примесей воды. Агрегация примесей воды флокулянтами.

Коагулирование воды ‒ процесс осветления и обесцвечивания воды с применением химических реактивов-коагулянтов, которые при взаимодействии с гидрозолями и растворимыми примесями воды вызывают их выпадение в осадок.

Коагуляцией примесей воды называется процесс укрупнения мельчайших коллоидных и диспергированных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения. Коагуляция завершается образованием видимых невооруженным глазом агрегатов-хлопьев и отделением их от жидкости.

Процесс коагулирования проводится в два этапа:

1. быстрое смешивания химиката с водой. Обычно продолжается около одной минуты (меньшие интервалы приводят к худшему распределению коагулянта; бо́льшие могут привести к разрушению уже образовавшихся флокул). Смешивание обычно производится в специальном резервуаре-смесителе;

2. флокуляция (обычно от 30 до 45 минут). В процессе флокуляции вода проходит через несколько резервуаров с постепенно уменьшающейся скоростью перемешивания воды.

Для ускорения процессов осветления кроме коагулянтов в воду добавляют флокулянты. Важным их преимуществом является то, что они не изменяют рН и щелочность обрабатываемой воды.

В качестве флокулянта чаще всего используют технический полиакриламид (ПАА) в виде густой желеобразной массы, которая содержит 4...9% полимера или в виде гранул (стружки) с содержанием активного продукта 70%.

Кроме ПАА применяют также флокулянты типа К-4, К-6, активированную кремниевую кислоту – все анионного типа. Они требуют предварительной обработки примесей воды коагулянтом.

Второй тип флокулянтов ‒ катионного типа. Их применение носит самостоятельный характер, поскольку он не требует предварительного введения коагулянта. Фрагменты таких молекул флокулянтов имеют положительный заряд, к ним прикрепляются отрицательно заряженные частицы примесей воды. К флокулянтов этого типа относятся ВА-2, ВА-3, ВПК-402, флокатон и другие.

Действие флокулянтов при коагуляции заключается в адсорбции молекул флокулянта на частицах взвеси и хлопьев коагулянта, а также в связывании их в крупные и прочные агрегаты. Вместе с адсорбцией полимера происходит и непосредственное сцепление твердых частиц, когда флокулянт выступает как связующий мостик. Оседания под действием силы тяжести крупных агрегатов (флокул), образовавшихся, происходит с большой скоростью и к быстрому их осаждению.