Очищена вода

Рис. 7.4. Блок освітлювача: 1 - освітлювач;

2 - жолоб; З - осадоущільнювач

Закономірності стисненого осаду для пластівцевидних і неплас- тівцевидних частинок дуже близькі між собою. В границях об’ємних концентрацій суспензії від 0 до 0,2 для приблизних розрахунків швид­кість осаду можна застосувати формулу:

)- (7.8)

Відношення швидкості природного осадження до швидкості віль­ного осадження частинок дорівнює:

(7.9)

де і - коефіцієнти опору частинок відповідно при вільному і природному осадженні.

Роботу освіт­лювачів при очистці стічних вод з малим вмістом суспензійних час­тинок можна інтенсифікувати підвищенням концентрації твердої фази або рециркуляцією осаду освітлювача. Другий шлях більш економіч­ний.

Конструкції освітлювачів дуже різноманітні і відрізня­ються за наступними ознаками:

1. За формою робочої ка­мери.

2. За присутністю або від­сутністю перфорованого дна під шаром суспензійного осаду

3. За способом видалення надлишкового осаду.

4. За конструкцією і міс­цем розміщення осадоущільнювачів.

2. Видалення спливаючих домішок.

Процес відстоювання використовують і для очистки виробничих стічних вод від нафти, масла, смол, жирів. Очистка від спливаючих домішок аналогічна осадженню твердих речовин. Розбіжність полягає у тому, що щільність спливаючих частинок менша, ніж щільність води. Для уловлювання частинок нафти використовують нафтовловлювачі. Для уловлювання жирів застосовують жировловлювачі.

Схема горизонтального прямокутного нафтовловлювача показана на рис.7.6, а.

Осад

Рис. 7.6. Нафтовловлювачі:

а - горизонтальний: 1 — корпус нафтовловлювача; 2 — гідроелеватор;

З - шар нафти; 4 - нафтозбірна труба; 5 - нафтоутримуюча перегородка; 6 - скребковий транспортер; 7 - приямок до осаду, б - тонкошаровий:

1 - вивід очищеної води; 2 - нафтозбірна труба; 3 - перегородка;

4 — пінопласт, що плаває; 5 - шар нафти; б - вхід стічної води;

7 - секція з гофрованих пластин; 8 - осад

Спливання нафти на поверхню води відбувається у відстійній каме­рі. За допомогою скребкового транспортера нафту подають до нафто- збірних труб, через які вона відділяється. Швидкість руху води в нафтовловлювачі змінюється в межах 0,05-0,01 м/с. Для частинок нафти діаметром 80-100 мкм швидкість спливання дорівнює 1-4 мм/с. При цьому спливає 96-98 % нафти. Горизонтальні нафтовловлювачі мають не менше двох секцій. Ширина секцій 2-3 м, глибина шару води, що відстоюється, 1,2-1,5 м, тривалість відстоювання не менше 2 год.

Існують також радіальні та пачкові тонкошарові нафтовловлювачі, що являють собою (рис 7.6, 6) удосконалені конструкції горизон­тальних нафтовловлювачів. Вони мають менші габарити та більш економічні. Відстань між поличками становить 50 мм, кут нахилу полиць 45°, час перебування стічних вод у зоні відстоювання 2-4 хв, товщина шару спливаючих нафтопродуктів 0,1 м, залишковий вміст їх у воді - 100 мг/л.

Стічні води маслозаводів, фабрик первинної обробки вовни, м’ясо­комбінатів, їдалень містять жири. Для їхнього уловлювання викорис­товують жировловлювачі, що конструктивно аналогічні нафтовловлю­вачам. Для збільшення ефективності видалення з вод жиру засто­совують керовані жировловлювачі [23].

Швидкість підйому часток со_ес легкої рідини залежить від розміру часток, щільності і в’язкості, тобто від числа

(7.9)

В області <0,25 спливання відбувається за законом Стокса:

(7.10)

Рух частки легкої фази вверх викликає в стічній воді вторинні потоки, що гальмують підйом. Швидкість підйому з урахуванням гальмування маємо:

(7.11)

де - швидкість спливання легкої рідини, м/с; р_л - щільність спли­ваючої (легкої) рідини; - коефіцієнт динамічної в’язкості рідини, яка спливає.

На процес поділу впливають турбулентність, коагуляція і гідроди­намічне комплексоутворення. При введенні стічної води може відбу­тися подрібнювання легкої рідини, особливо при ударі струменя об поверхню, що супроводжується зміною тиску. Початковий розмір часток підтримується капілярним тиском (Р_к = 4Ϭ/d). При ударі стру­меня виникає результуючий тиск Р. Якщо Р, > Р_к, то відбувається здрібнювання крапель.

Відношення кількості відстояних частинок легкої рідини певного розміру до загальної кількості частинок легкої рідини називають ефек­том відстоювання Ф. За умови рівномірного розподілу легкої рідини в стічній воді (реальним умовам відповідає більш складний механізм процесу) маємо:

Ф = L/vh (7.12)

де L - довжина нафтовловлювача; v - швидкість стічної води в нафто­вловлювачі; h - висота шару легкої рідини від дна нафтовловлювача.