Раздел 3. Водная среда города 97

Д ля удаления из воды волокнистых примесей (частичек шерсти, ниток, асбеста и др.) используется дисковый волокноуловитель, представляющий со­бой вращающийся перфорированный диск, по которому тонким слоем сте­кает очищаемая жидкость.

Для повышения эффективности процесса осветления к очищаемой в от­стойниках жидкости добавляют коагулянты — вещества, которые при взаи­модействии с водой образуют хлопьеобразные частицы размером 0,5—3 мм с развитой поверхностью, обладающие также небольшим электрическим заря­дом. При оседании эти хлопья захватывают из жидкости взвешенные и кол­лоидные частицы. В качестве коагулянтов применяются сернокислый алю­миний, хлорное железо и др. Расход их составляет от 40 до 700 кг/м³ очища­емой жидкости. Высокие дозы относятся к физико-химической очистке технологических вод, обеспечивающей удаление хрома и цианидов, а также обесцвечивание воды.

Интенсификации процесса коагуляции способствует добавка флокулян-тов — веществ, обеспечивающих агрегирование пластин коагулянтов и ус­коряющих тем самым их осаждение. В качестве флокулянтов применяют клей­кие вещества: крахмал, декстрин, силикатный клей. Весьма эффективным является синтетический флокулянт — полиакриламид (ПАА), широко ис­пользующийся также при подготовке питьевой воды. Доза применения ПАА колеблется от 0,5 до 25 г/м³ очищаемой жидкости. Внедряются в практику и другие коагулянты и флокулянты на основе активных полимеров, дозы при­менения которых в десятки раз меньше.

Тонкодисперсные частички, которые не удается извлечь из жидкости в отстойниках, могут быть удалены с помощью фильтрования. Процесс фильтро­вания заключается в прохождении жидкости через пористую преграду, на ко­торой осаждаются мелкодисперсные частицы. В качестве фильтрующего слоя используются зернистые материалы (песок, гранитная или мраморная крошка, керамзит и др.), ткани и нетканые полотна (хлопчатобумажные, шерстяные, синтетические, из асбеста, стекловолокна и др.), металлические сетки, перфо­рированные пластины, пористая керамика. Для ускорения процесса фильтро­вание производится под давлением или с помощью вакуума. Для извлечения нефтепродуктов, масел и других эмульгированных примесей применяются фильтры из полиуретана. Эффективность удаления взвешенных и эмульгиро­ванных примесей методом фильтрования достигает 99% и более.

В гидроциклонах и центрифугах разделение жидкой и твердой фаз произ­водится под воздействием центробежных сил.

Для удаления взвешенных веществ используются напорные гидроцик­лоны (рис. 3.12). Для удаления плавающих примесей применяются откры­тые гидроциклоны. Гидроциклон представляет собой металлический ап­парат, состоящий из цилиндрической и конической частей. Диаметр ци­линдрической части — от 100 до 700 мм, высота примерно равна диаметру. Угол конусности составляет 10—20°. Внутри аппарата имеются струенаправ-ляющие лопасти в виде винтовой спирали. Поданная под давлением жид­кость, двигаясь по спирали к сливу, отделяется от взвешенных веществ. Часть

4„

0-32

98

Экология города

жидкости с большим содержанием взвесей удаляется из гидроциклона, а осветленная вода под действием образовавшегося вакуума движется вверх и изливается через верхнее отверстие. В открытом (безнапорном) гидроцик­лоне удаление осветленной воды происходит через боковые отверстия, а всплывающие примеси извлекаются с помощью сифона. Гидроциклоны, по сравнению с другими устройствами для механической очистки вод, отлича­ются высокой производительностью, компактностью, экономичны в изго­товлении и эксплуатации. Эффективность очистки от взвешенных и плава­ющих примесей составляет примерно 70%.

	t	2

Б

Рис. 3.12. Гидроциклоны:

А — вертикальный напорный; Б — многоярусный открытый

1 — загрязненная вода; 2 — очищенная вода; 3 — осадок (шлам); 4 — плавающие примеси (нефтепродукты, масла)

Центрифугирование является эффективным методом разделения суспен­зий и эмульсий. Центрифуги изготовляются периодического и непрерывного действия с автоматической выгрузкой осадка и осветленной жидкости (фуга-та). При центрифугировании достигается достаточно высокая степень обез­воживания осадка и получается относительно чистый фугат. Центрифуги по­требляют большое количество электроэнергии, создают высокие шумовые нагрузки и небезопасны в эксплуатации.

Физико-химические методы очистки обеспечивают удаление из воды, как правило, растворенных веществ, неподдающихся или плохо поддающихся био­логической очистке, а также веществ, которые могут оказать неблагоприятное воздействие на коллекторы или другие элементы систем водоотведения.

Наиболее простым и распространенным методом физико-химической очи­стки является нейтрализация, которая заключается в подкислении щелочных вод (с рН>8,5) и подщелачивании вод с рН<6,5. При наличии на производ­стве кислых и щелочных вод нейтрализация достигается их смешением. При отсутствии одной из категорий вод нейтрализация осуществляется путем до­бавки реагента. Для нейтрализации кислых вод лучше всего использовать отходы щелочей — гидроокиси натрия или калия, не дающие осадка. При использовании гидроокиси кальция в виде известкового молока образуется шлам, который необходимо удалять, обезвреживать и утилизировать. Нейтра­лизация кислых вод достигается также фильтрованием их через слой извест­няка, доломита, магнезита, шлака или золы.

Для нейтрализации щелочных вод используется отработанная серная кис­лота. Высокоэффективным методом нейтрализации щелочных вод является продувка через них газовых выбросов, содержащих оксиды серы, углерода,