Схемы безнапорного и напорного гидроциклонов и описание процесса очистки сточных вод

Гидроциклоны получили широкое применение в химической промышленности, например, при получении известкового молока, удалении углеродсодержащего материала в производстве фосфорной кислоты, при промывании тонких урановых пульп в открытом цикле, при классификации кристаллов в магме и т. п Стоимость таких аппаратов колеблется от нескольких долларов для одиночных аппаратов диаметром 10 мм до нескольких тысяч долларов для батарейных установок в закрытых корпусах. При отсутствии в аппарате статического напора к стоимости циклона следует добавить стоимость насосной установки.

Описание процесса очистки сточных вод

Сточные воды различных отраслей промышленности содержат переменные количества разнообразных примесей. Некоторые свойства этих примесей могут служить причиной недопустимости спуска сточных вод в естественные водоемы; с другой стороны, отдельные примеси представляют некоторую ценность, экономически оправдывающую их извлечение. Поэтому методы очистки промышленных сточных вод можно разбить на две категории: 1) деструктивные, предусматривающие разрушение примесей или перевод их в безвредные для водоема соединения; 2) регенеративные, имеющие целью извлечение и утилизацию примесей.

Находящиеся в воде загрязнения подразделяются на газообразные, жидкие и твердые и находятся в воле во взвешенном, коллоидном или растворенном состоянии.

В зависимости от природы и физического состояния загрязнений при очистке сточных вод применяются различные способы их обработки. Первые из них основаны на отделении примесей механическим или физическим путем (отстаивание, фильтрование, кристаллизация, испарение), вторые—на извлечении примесей физико-химическим путем, главным образом диффузионными процессами (аэрация, экстракция, адсорбция, отгонка с водяным паром), третьи—на изменении состава сточной жидкости вследствие процессов окисления, нейтрализации или других химических реакций.

Выбор того или иного метода очистки обусловливается количественной и качественной характеристикой сточных вод, а также суммой местных условий.

Ниже рассмотрены принципы основных методов, технологические схемы обработки и теория расчета процессов и сооружений.

Усреднение сточных вод

Для усреднения (выравнивания) концентрации сточных вод их взаимодействием применяют пруды и специальные резервуары-усреднители.

Резервуары-усреднители имеют относительно большую емкость; усреднение сточной жидкости достигают перемешиванием вновь поступающих ее порций с водой пруда. Эффективность усреднения, зависящая от струйности потока воды в пруде, ветровых течений, колебания температуры воды и т. п., недостаточно высока.

Усреднение в разервуарах-усреднителях достигают принудительным перемешиванием вновь поступающей сточной жидкости с содержанием резервуара. Перемешивание происходит из-за усиленной струйности потока, создаваемой путем устройства перегородок в резервуаре или механизированными мешалками (рис. 1); вместо мешалок нередко используется сжатый воздух.

Полной автоматичностью работы и отсутствием механизмов для перемешивания отличаются усреднители, действующие по принципу дифференцирования потока.

Рис. 1. Механизированная мешалка

1—подача сточной воды; 2 — выпуск сточной 3 — выпуск осадка

Усреднители проектируют прямоугольной или круглой формы.

Емкость и размеры усреднителей определяют на основании данных о колебании концентрации усредняемого стока и требуемой степени усреднения.

Рис. 2. Круглый усреднитель концентраций сточных вод

1 — подача сточной воды; 2 — распределительный лоток; 3 — глухая перегородка; 4 — продольные или кольцевые перегородки; 5 — сборные желоба; 6 — отвод сточной воды

Изменение концентрации производственных сточных вод имеет цикличный характер или является незакономерным. В первом случае средняя концентрация стока за один цикл соответствует средней концентрации его за сутки, а расчетная продолжительность усреднения равна продолжительности одного цикла.

При отсутствии цикличности в изменении концентрации усредняемого стока расчет ведут по наиболее неблагоприятному участку графика изменения концентрации.

В практических условиях чаще всего приходится исходить не из средней концентрации сточных вод за какой-то период времени, а из максимально допустимой ее величины, обусловленной теми или иными требованиями. Роль усреднителя в этих случаях сводится к сглаживанию «пик» концентрации; его емкость получается значительно меньше, чем в случаях необходимости обеспечивать среднюю концентрацию сточных вод.

При усреднении сточных вод, содержащих значительные количества взвешенных веществ, и недопустимости выпадения их в усреднителе расчетные скорости в коридорах должны быть не меньше скорости в подводящем сточную воду канале. При отсутствии возможности обеспечить такие скорости следует предусматривать меры по взмучиванию осадка (например, подачу сжатого воздуха).

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие материалы

Город - среда обитания человека
Важную роль в обеспечении безопасности жизнедеятельности человека выполняет оптимизация условий среды в антропоэкологических системах. Доминирующим фактором в них является сообщество людей и продукты его производственной и общественной деятельности. Важнейшими современными антропоэкологическими: системами я ...