Відповідь питання 12

Вибір методу очищення залежить від: розмірів завислих часток; в’язкості дисперсійного середовища; різниці густин дисперсної фази і дисперсійного середовища; витрат стічної води; необхідного ступеня очищення стічної води.

МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД ВІД СУСПЕНЗІЙ

Вид суспензії	Метод очищення
Грубі суспензії – розмір твердих часточок понад 100 мкм	Застосування проціджування, гідроциклонів, відстоювання, фільтрування
Тонкі суспензії - розмір твердих часточок 0,5 - 100 мкм	Відстоювання, фільтрування, флотація
Каламуті - розмір твердих часточок 0,1 – 0,5 мкм	Коагуляція + прояснення, фільтрування, флотація

Проціджування стічних вод може проводитись:

через решітки;

через сита.

Стічні води проціджують через решітки і сита з метою вилучення з них грубих частинок (15 – 20 мм) для запобігання захаращення каналів та трубопроводів.

Решітки можуть бути рухомими і нерухомими, вони використовуються для видалення найбільш грубих часток. Пропускна здатність решіток – 12 – 280 м3/год, а швидкість руху води при проціджуванні не повинна перевищувати 0,8 – 1,0 м/с.

РЕШІТКА З ГРАБЛЯМИ ДЛЯ ОЧИСТКИ

1 – решітка; 2 – ланцюг; 3 - граблі

Сита використовують для видалення більш дрібних завислих часток; вони можуть бути двох типів: барабанні та дискові.

Барабанні сита – сітчастий барабан з отворами 0,5 – 1 мм. При обертанні барабану стічна вода фільтрується через його зовнішню або внутрішню поверхню, залежно від підводу води. Затримані домішки змиваються з сита і відводяться.

Продуктивність сита залежить від діаметра барабану і його довжини, а також від властивостей домішок.

Для розділення завислих речовин на фракції застосовують фракціонари, основною частиною яких є вертикальна сітка з діаметром отворів 60 – 100 мкм, що розділяє ємність, де проходить розділення на дві частини. При розділенні 50 – 80% завислих частинок залишаються в грубій фракції.

схема фракціонара

1 – корпус; 2 – сопло; 3 - сітка

2. Відстоювання стічних вод

Використовують для осадження із стічних вод грубодисперсних домішок. Відстоювання відбувається завдяки осадженню завислих часток під дією сили гравітації. Основні пристрої для відстоювання:

пісковловлювачі;

відстійники;

освітлювачі.

Схема процесу відстоювання

1 – прояснений шар дисперсійного середовища (зона 1); 2 – зона вільного осідання часточок (зона 2);

3 – зона згущеної суспензії (зона 3); 4 – шар осаду шламу (зона 4)

Відстійники можуть бути періодичної та безперервної дії, а за напрямком руху стічної води вони поділяються на горизонтальні, вертикальні і радіальні. Пропускна здатність відстійників – 15000 – 20000 м3/добу, а ефективність очищення 60 – 70%.

Недолік відстійників – значна тривалість відстоювання – 1 – 3 год.

а)

горизонтальний відстійник

Являє собою прямокутний залізобетонний резервуар, обладнаний пристроями для водозабору та водо розподілу, а також для видалення осаду. Продуктивність – 30 – 50 тис м3/добу при видаленні коагульованих частинок і будь – яка при видаленні не коагульованих частинок.

б)

вертикальний відстійник

1 – труба для підведення стічної води; 2 – сопла; 3 – водоворотна камера для утворення пластівців; 4 – труба для відведення води з відстійника; 5 – корпус відстійника; 6 – зона осадження; 7 – зона накопичення і ущільнення осаду; 8 – скидна труба; 9 - гаситель

Вертикальні відстійники застосовують при реагентних методах очищення води. Їх продуктивність – 3000 м3/добу за каламутності вихідної води не більше 2500 мг/дм3. Вони являють собою круглі або квадратні в перерізі залізобетонні резервуари з центральною циліндричною трубою і конічною або пірамідальною нижньою частиною.

Швидкість руху води у відстійнику – vр = 0,5 – 0,6 мм/с; напрям руху – знизу вгору.

в) радіальний відстійник

Є різновидом горизонтального і застосовується для прояснення води, що містить понад 2 г/дм3 завислих речовин. Являє собою округлий резервуар, обладнаний трубопроводом, що підводить і відводить воду, водозбірним і водорозподільчим пристроями, а також обертовими фермами зі скребками для видалення осаду.

Пісковловлювачі є горизонтальними і вертикальними. Використовуються для виділення мінеральних та органічних завислих частинок.

Горизонтальні пісковловлювачі є резервуарами прямокутного або трапецієподібного поперечного перерізу, швидкість руху стічної води в них не повинна перевищувати 0,3 м/с; продуктивність горизонтальних пісковловлювачів – 1400 – 70000 м3/добу.

Вертикальні пісковловлювачі мають прямокутний або круглий поперечний переріз, стічні води рухаються в них вертикальним висхідним потоком зі швидкістю в межах 0,05 м/с.

Освітлювачі використовують для очищення природних вод і попереднього освітлення стічних вод. Найбільшого поширення набули освітлювачі із завислим шаром осаду, через який пропускають воду, попередньо оброблену коагулянтом. Конструкції освітлювачів можуть бути різними і розрізняються за:

формою робочої камери;

наявністю або відсутністю дірчастого дна під шаром завислого осаду;

способом видалення надлишкового осаду

конструкцією і місцем розташування осадоущільнювачів.

3. фільтрування стічних вод

Фільтрування – процес розділення неоднорідних систем (суспензій) за допомогою пористих перегородок, які затримують тверду фазу цих систем і пропускають рідку.

Апарати, в яких здійснюється процес фільтрування, називають фільтрами.

Розрізняють наступні види фільтрування:

фільтрування із затриманням осаду – осад затримується на поверхні перегородки і не проникає в неї – використовують часто;

фільтрування із закупорюванням пор (прояснення) – тверді часточки проникають у пори фільтрувальної перегородки і осад не утворюється – використовують рідко;

Фільтрування застосовують для видалення із стічних вод тонкодисперсних твердих або рідких речовин, видалення яких відстоюванням утруднене. Розділення фаз проводять за допомогою пористих перегородок або шару зернистого матеріалу, які пропускають рідину і затримують диспергований шар. Цей процес проходить під дією гідростатичного тиску стовпчика рідини, підвищеного тиску до перегородки і зниженого тиску (вакууму) після неї.

Залежно від фільтрувального шару розрізняють:

зернисті фільтри – фільтрувальний шар – кварцовий пісок, керамзит, мармур, аглопорит, дроблений антрацит, шунгізит, магномаса, пінополістирол – використовують для відокремлення грубо дисперсних часточок;

сітчасті фільтри – фільтрувальний шар – сітка з розміром комірок 40 мкм;

тканинні фільтри – фільтрувальний шар – бавовняна, суконна, лляна, скляна або капронова тканина - використовують для відокремлення тонкодисперсних часточок у каламутних водах;

намивні фільтри – фільтрувальний шар – деревне борошно, азбестове кришиво, діатоміт - використовують для відокремлення тонкодисперсних часточок у мало каламутних водах.

ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ФІЛЬТРІВ

Зернисті і сітчасті фільтри	Відокремлення грубо дисперсних часток
Тканинні фільтри	Відокремлення тонко дисперсних часток
Намивні фільтри	Відокремлення тонко дисперсних часток мало каламутних вод

Залежно від швидкості фільтрування зернисті фільтри поділяють на:

повільні – 0,1 – 1,2 м/год;

швидкі – 5,5 – 15 м/год;

над швидкі – понад 25 м/год.

За величиною зерен фільтрувального завантаження розрізняють фільтри:

дрібнозернисті (повільні фільтри з розміром зерен верхнього шару піску 0,3 – 1 мм);

середньозернисті (швидкі фільтри з розміром зерен верхнього шару піску 0,5 – 0,8 мм);

великозернисті (попередні фільтри з розміром зерен верхнього шару піску 1 – 2 мм).

Фільтри, завантажені однорідним шаром фільтрувального завантаження, називають одношаровими.

Фільтри, завантажені неоднорідним за щільністю і розміром зерен завантаженням – багатошаровими.