12. Очистка сточных вод на центрифугах
Центрифугирование используется реже для очистки сточных вод, чем методы осаждения и фильтрования. Это связано с тем, что центрифугирование является процессом энергоемким.
Центрифуги бывают отстойные и фильтрующие. В процессах очистки сточных вод фильтрующие центрифуги используют для разделения грубодисперсных систем, отстойные – для разделения труднофильтрующихся тонко- и грубодисперсных суспензий, а также для классификации суспензий по размерам и плотности частиц. Для очистки производственных сточных вод наиболее перспективны отстойные центрифуги.
Важнейшими характеристиками центрифуги являются фактор разделения и продолжительность центрифугирования. Фактор разделения Фр равен:
Фр = ω2r/g, (2.69)
где ω – угловая скорость вращения, рад/с; r – радиус вращения, м.
Для выделения из сточных вод тонко- и среднедиспергированных примесей применяют центрифуги с фактором разделения более 2500. Экономически целесообразно использовать центрифуги для локальной очистки сточных вод в том случае, когда выделенный осадок имеет ценность и может быть рекуперирован и когда для выделения осадка нельзя использовать реагенты.
Центрифуги периодического действия целесообразно использовать при концентрации нерастворимых примесей в сточных водах не более 2-3 г/л и если образующиеся осадки цементируются или характеризуются высокими абразивными свойствами.
Из центрифуг непрерывного действия в системах очистки вод наибольшее распространение получили горизонтальные шнековые центрифуги типа ОГШ (рис. 2.19).
|
Рис. 2.19. Центрифуга типа ОГШ: 1 – барабан; 2, 3, 5 – окна; 4 – кожух; 6 - разгрузочный шнек; 7 – подвод сточной воды; 8 – отвод осветленной воды; 9 – отвод осадка. |
Их используют для выделения веществ с гидравлической крупностью примерно 0,2 мм/с (противоточные) и 0,05 мм/с (прямоточные).
Основной расчетной величиной является гидравлическая крупность выделяемых частиц в поле центробежных сил uц. Эту величину определяют экспериментально. При расчете определяют фактор разделения Фр , высоту осветляемого слоя h, время центрифугирования τц , т.е. параметры, от которых зависит необходимая эффективность осветления, а затем по каталогу выбирают типовой размер центрифуги.
Производительность центрифуги равна:
Q = Vв /τц , (2.70)
где Vв – расчетный объем ванны ротора при h = D – Dc /2 (D – наибольший внутренний диаметр ротора; Dc – диаметр порогов сливных окон); τц – продолжительность пребывания суспензии в роторе.
Так как объем ванны ротора используется не полностью, фактическая производительность будет меньше:
Qф = Qk, (2.71)
где k – коэффициент использования объема ванны; k = 0,4÷0,6.
Глава 3. Химическая очистка производственных сточных вод
Основными методами химической очистки производственных сточных вод являются нейтрализация и окисление, восстановление и выделение тяжелых металлов. К окислительным методам относится также электрохимическая обработка.
Химическая очистка может применяться как самостоятельный метод перед подачей производственных сточных вод в систему оборотного водоснабжения, а также перед спуском их в водоем или в городскую канализационную сеть. Применение химической очистки в ряде случаев целесообразно (в качестве предварительной) перед биологической или физико-химической очисткой. Химическая обработка находит применение также и как метод глубокой очистки производственных сточных вод с целью их дезинфекции, обесцвечивания или извлечения из них различных компонентов. При локальной очистке производственных сточных вод в большинстве случаев предпочтение отдается химическим методам.