28. Использование коагулянтов для очистки воды

К оагуляция-соединение взвешенных в воде частиц с нерастворимыми примесями (коагулянтами) с целью получения частиц с большей массой.

Формула Стокса

-скорость осаждения;

-диаметр частиц;

-ускорение свободного падения;

-плотности жидкости и материала частицы соответственно;

-вязкость жидкости(в большинстве случаев воды).

Вязкость воды зависит от температуры и это надо учитывать:

Т,	0	5	10	15	20	25
	1.8	1.5	1.3	1.1	1.0	0.9

Пример. Оценим скорость осаждения.

Т =20

d=100мкм

100	6.25 минут
1	1029 часов
0.1	12 лет

Рассмотрим время осаждения в зависимости от диаметра частицы при толщине слоя осаждения Н=1м

Вещества для коагуляции:

Хлопья захватывают мелкие частицы и осаждаются на дно.

образует хлопья. Если в реакции будет избыток , то идёт дополнительное обеззараживание стоков (разрушаются органические вещества).

Небольшие частицы имеют отрицательный заряд, а ионы металлов имеют положительный заряд: , , что способствует осаждению частиц.

29. Фильтрование сточных вод. Зернистый фильтр

Фильтрование – очистка воды от тонкодисперсных примесей

зернистые (пропускают жидкость через слои свободно насыпанного материала)

микрофильтры (из связанных пористых материалов)

Очистка от маслосодержащих примесей.

В зависимости от концентрации и состава:

очистка в отстойниках

в гидроциклонах

флотацией

фильтрованием

Метод, который интенсифицирует процесс всасывания

напорная

пневматическая

эл. флотация

фильтрование

Пузырьки воздуха охватывают частицы с маслосодержащими примесями – молекулы слипаются. Интенсивность флотации зависит от интенсивности столкновения частиц масла и воздуха.

давление воздуха

химическое взаимодействие

З а счет того, что частички масла собираются на поверхности флотатора в виде пены, они отсасываются насосом и собираются в пеносборник. Частички масла, которые собираются на поверхности воды, обрабатываются специальными реагентами, которые способствуют коагуляции. Реагенты: Na2CO3, H2SO4, NaCl.

 

Для очистки больших расходов сточных вод от мелкодисперсных твердых примесей применяют зернистые фильтры (рис. 6.19). Сточная вода по трубопроводу 4 поступает в корпус 1 фильтра и проходит через фильтровальную загрузку 3 из частиц мраморной крошки, шунгизита и т. п., расположенную между пористыми перегородками 2 и 5. Очищенная от твердых частиц сточная вода скапливается в объеме, ограниченном пористой перегородкой 5, и выводится из фильтра через трубопровод 8. По мере осаждения твердых частиц в фильтровальном материале перепад давлений на фильтре увеличивается и при дости­жении предельного значения перекрывается входной трубопровод 4 и по трубопроводу 9 подается сжатый воздух. Он вытесняет из фильтро­вального слоя 3 воду и твердые частицы в желоб 6, которые затем по трубопроводу 7 выводятся из фильтра. Достоинством конструкции фильтра является развитая поверхность фильтрования, а также про­стота конструкции и высокая эффективность.

Песчаные фильтры

Вещество	Диаметр частицы, мм	Толщина слоя, м
песок	Вариант 1 0,7÷0,8 Вариант 2 0,9 Вариант 3 1,1÷1,2	0,7 1,2 2

Для использования сорбционных свойств материала используют активированный уголь. Для исключения уноса частиц фильтра используют поддерживающие слои щебня.

Вещество	Диаметр частицы	Толщина слоя
Антрацит	Двухслойный фильтр 0,8-1,8 0,5-1,2	0,5 0,5
Щебень	2-32	0,05-0,1

Поддерживающие слои щебня состоят:

№ слоя	1	2	3	4
Размер зерна, мм	2-4	4-8	8-16	16-32
Толщина слоя, мм	50	100	100	100

Для регулировки pH в воду добавляют щелочи или известь для нейтрализации.