Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Емкость камеры хлопьеобразова- Я2 ния рассчитывается на время пребывания в ней воды от б до 30 мин (в зависимости от типа камеры). При горизонтальных отстойниках следует устраивать следующие виды камер хлопьеобразования: перегородчатые, вихревые, встроенные со слоем взвешенного осадка и лопастные; при вертикальных отстойниках — водоворотные. Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники должен осуществляться так, чтобы не разрушались сформировавшиеся хлопья. Поэтому скорость движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях распределительных перегородок должна быть не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. Создание оптимальных условий процесса гетерокоагуляции осуществляется в камерах хлопьеобразования.
В практике очистки природных и сточных вод применяют следующие типы камер хлопьеобразования: перегородчатые, вихревые, с механическим перемешиванием, со взвешенным осадком. Перегородчатая камера (рис. 2.5) представляет собой резервуар, разделенный перегородками на восемь-десять коридоров. Ширина коридора не менее 0,7 м.
Скорость движения воды в камере 0,2 — 0,3 м/с. Зная расход воды и время пребывания ее в камере, определяют объем последней. Потери напора г Ь =пЕ,— +Ь„ 2я где и — число поворотов; Ь вЂ” потери на трение по всей длине камеры; Е, — коэфициент сопротивления. Часть Л1. Основное оборудование для очистки сточных вод Рис.2.5. Перепзродчатая камера хлопьсобразования с горизонтальным движением вам 1 — отводной канал; 2 — отвод осадка; 3— шибсры; 4 — шиберы для отключения части камеры; 5 — шиберы для выпуска осадка 1 Вихревые камеры (рис. 2.б), Скорость движения воды в нижней конической части 0,7 м/с, в верхнем сечении — 4 — 5 мм/с. Время пребывания воды в камере б — 10 мин. Размеры камеры определяют так же, как и размеры вихревого смесителя. Водоворотные, или циклонного типа, камеры хлопьеобразования (рис.
2.7) основаны на тангенциальном подводе исходной воды через две диаметрально противоположные гангенциальные насадки. Скорость выхода воды из насадков рекомендуют принимать равной 2 — 3 и/с, а продолжительность хлопьеобразования — 15 — 20 мин. Рис.2.6. Вихревые камеры хлопьеобразования Рис. 2.7 Водоворотная камера хлопьеобра- зования: 1 — стабилизатор потока; 2 — подводящий трубопровод; 3 — впускное устройство; 4— отводящий трубопровод; 5 — камсра хлопьсоб- разования; 6 — вертикальный отстойник; 7— трубопровод для выпуска осадка Глава 2.
Оборудование для физико-химических ме«<одов очистки с<о Рис, 2.8. Схема отстойника с механической камерой хпопьеобразоиания: 1 — камера смешения; 2 — камера хлопьеобразоваиия; 3 — горизонталы<ая лопастная мешалка; 4 — камера осадка; 5 — отстойная камера 514 В зарубежной и отечественной практике распространение получияи камеры хлопьеобразования с механическим перемешиванием (рис. 2.8). Цля перемешивания обычно применяют горизонтальные или вергикальные лопастные мешалки.
Продолжительность пребывания воды в этих камерах составляет 20— 30 мин, скорость движения воды— 0,15 — 0,2 м/с. Окружная скорость мешалок (в точках, лежащих в середине лопастей) для камер с горизонтальной осью вращения мешалок принимается равной 0,2 — 0,5 м/с, для камер с вертикальной осью — в 1,5 — 2 раза больше. В лопастных камерах хлопьеобразования перемешивание воды достигается при помощи лопастей, вращающихся вокруг вертикальных или горизонтальных осей (рис.
2.9). Лопастные мешалки на горизонтальных осях вращаются очень медленно — с окружной скоростью 0,4— 0,55 м/с, в зависимости от качества исходной воды, а также от вида и дозы применяемого коагулянта. Лопасти, смонтированные на горизонтальной оси, вращаются от двигателя через зубчатую передачу с цепью или через коническую зубчатую передачу. Все механическое оборудо- вание следует размешать в сухом колодце (камере), так как при контакте с водой оно быстро корродирует. Длина камеры хлопьеобразования Е> $аН, где 1з — эмпирический коэффициент; принимается равным 1-1,5; ~ — количество осей с лопастными рамами (обычно принимают ~= 2-<-4); Н вЂ” глубина воды в камере, м.
В последние годы широкое распространение находят встроенные камеры хлопьеобразования. На рис, 2.10 — 2.12 представлены конструкции таких камер. Вода, поступающая из смесителя, по каналу 6 через водослив 4 подается в приемный карман и по вертикальному трубопроводу направляется в дырчатые распределительные каналы 2 (или перфорированные трубы). Здесь вследствие уменьшения скорости воды образуются хлопья скоагулированной взвеси, которые агломерируются и укрупняются при движении воды вверх через слой взвешенного осадка камеры высотой не менее 2 м. В верхней части отстойника устраивают отбойный щиток, направляющий поток воды, которая прошла камеру хлопьеобразования.
Часть П1. Основное оборудование для очистки сточных вод б 7 Рис. 2.9. Лопастная камера хлопьеобразования: 1 — камеры хлопьеобразования; 2 — отстойники; 3 — мсшалки; 4 — дырчатые трубы; 5— зубчатые колеса на валу мешалок; 6 — всртикальныс валы мсшалок с червячной передачей; 7— горизонтальный вал мешалки; 8 — электродвигатель; 9 — дырчатая перегородка; 10 — желоб. Трубопроводы: 11 — подачи осветляемой воды; 12- отвода осветленной воды; 13 — грязевый; 14 — переливной Рис.
2 10. Схема тонкослойных отстойников, совмещенных с камерами хлопьеобразования (фирмы «Синко-Пфаудлерь, Япония): 1 — камера смешения; 2 — камера хлопьеобразования; 3 — водосборнос устройство; 4 — блоки с тонкослойными элементами; 5 — дырчатые перегородки Рис. 2.11. Отстойник с камерой хлопьеобразования гидроциклонного типа: 1 — отвод осадка; 2 — кольцевой водосборпый лоток; 3 — водосборные трубы; 4 — полупогружная перегородка; 5 — палача исходной воды„б — скрсбковая ферма; 7 — камера хлопьеобразования 515 Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Рис, 2.12. Встроенная камера хлопьеобразоваиия со взвешенным осадком: 1 — дырчатый канал для спуска осадка; 2 — дырчатый распределительный перфорированный канал; 3 — выпуск осадка из отстойника; 4 — подача воды через водослив; 5 — шиоер; б— подаюший канал из смесителя 51б 2.2.
Оборудование для флотации Флотация — это процесс молекулярного прилипания частиц флогируемого материала к поверхносги раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и воды, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностными явлениями смачивания. Процесс очистки сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, нефть, нефтепродукты, масла, волокнистые материалы, методом флотации заключается в образовании комплексов «частица— пузырек», их всплывании и удалении образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой воды. Прилипание частиц загрязнений к поверхности газового пузырька возможно при несмачивании или плохом смачивании частицы данной жидкостью.
Процесс образования аэрофлокул может быть интенсифицирован за счет применения различных реагентов собирателей, пенообразователей, регуляторов, которые способствуют гидрофобизации поверхности частиц, повышению дисперсности и устойчивости газовых пузырьков, активации процесса флотации. При флотационной очистке применяют следующие реагенты: соли железа и алюминия, флокулянты марок ВПК-101, ПЭИ, ППС, ПАА, а также для корректирования рН вЂ” едкий натр, известь или кислоту. Наиболее эффективное удаление загрязнений достигается при соизмеримых размерах пузырьков воздуха Часть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод и извлекаемых частиц и равномерном распределении пузырьков возпуха во всем объеме жидкости, а также достаточной стабильности аэрофлокул.
Расход воздуха и размер пузырьков зависят от технологической схемы флотации и способов насыщения сточной воды возцухом. Коагуляция и флокуляция значительно интенсифицируют процесс флотации загрязнений, так как в этом случае повышается гидрофобизация частиц, увеличивается величина аэрофлокул, а следовательно, возрастают силы, поднимающие загрязнения на поверхность воды во флотокамере. Для осуществления процесса флотации используют несколько способов диспсргирования воздуха в воде: — компрессионный, когда возцух в воде предварительно растворяется под давлением — напорная флотация; — вакуумный метод — выделение мелкодисперсных пузырьков возцуха из воды в результате снижения цавления — вакуумная флотация; — механический — воздух подсасывается в воду при интенсивном ее перемешивании с последующим циспергированием лопастями мешалки — импсллерная флотация; — подача воздуха через порисгые материалы; — электрический способ — насыщение воды пузырьками газа, цостигаемое электролизом воды— электрофлотация; — химический — пузырьки газа образуются в результате химических реакций с вводимыми в воду реагентами — химическая флотация.
2.2.1. Напорные флотаторы В практике очистки сточных вод предприятий наиболее широко применяют метод напорной флотации, используемый как для очистки общего стока, так и для очистки локальных сточных вод. Установки напорной флотации содержат: насос для подачи жидкости, сатуратор (напорный резервуар) для насыщения воды воздухом, устройства подачи воздуха в воду (эжектор, включенный в обратный трубопровод насоса или компрессор с подачей воздуха в сатуратор) и флотокамеру, где флотируемые загрязнения выделяются в виде пены.
В зависимости от характеристики сточных вод и флотируемых загрязнений применяют три технологические схемы (рис. 2.13) очистки воды методом напорной флотации: прямоточную, когда весь объем обрабатываемых сточных вод насыщается воздухом в сатураторе; рециркуляционную — в сатуратор подается от 20 до 70 % воды, прошедшей флотокамеру, и частично-прямоточную — в сатуратор для насыщения воздухом подается часть (30— 70 %) исходной неочищенной сточной воды, а остальная часть направляется во флотокамеру. Преимущества прямоточной схемы заключаются в возможности ввода в обрабатываемую воду максимального количества (при том же давлении) воздуха и выделения пузырьков воздуха непосредственно на частицах загрязнений, что повышает эффективность процесса флотации. Однако прямоточная схема малоэффективна для извлечения 517 Глава 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
