Глобальные проблемы охраны природы

К основным технологическим задачам, которые приходится решать средствами мокрой классификации, можно отнести следующие:

1) концентрированно малых по размеру, но тяжелых частиц в продукте, содержащем более крупные легкие частицы;

2) простое разделение песка и шлама с получением двух продуктов;

3) промывка с последующим обезвоживанием, репульпированием в более слабом растворе и еще од

ним обезвоживанием;

4) сортировка твердых тел на части, каждая из которых имеет небольшой предел размеров по ситу;

5) контроль замкнутого цикла мельниц.

Классификацию используют преимущественно при обработке сырья, поступающего в дальнейшем на химическую переработку.

Немеханические классификаторы

Конусный классификатор, (рис. 1). Классификаторы конусного типа — одни из старейших и недорогих аппаратов, которые все еще применяются для сравнительно грубого разделения. Они имеют большую высоту (наклон сторон равен 60°), но настолько просты, что их можно изготовить на месте. Такие классификаторы не подходят для пульп, твердые частицы которых склонны к зависанию или образованию шлама. Эксплуатация этих аппаратов часто более сложна, чем некоторых классификаторов механического типа. Гидроциклон (рис. 2). Аппараты такого типа получили очень быстрое распространение.

К достоинствам их следует отнести низкую стоимость, возможность обеспечения особо тонкого разделения и разделения при высоком содержании твердого вещества в сливе.

Гидроциклон работает под давлением, создаваемым "посредством статического напора или насоса. Исходная смесь (питание) поступает в цилиндрическую часть аппарата тангенциально. Это обусловливает создание в гидроциклоне центрифугирующего эффекта и завихрений. Через крышку аппарата проходит труба, предназначенная для удаления верхнего продукта (слива). Крупные твердые частицы движутся в направлении постепенно сужающегося конуса и удаляются из него в истинно обезвоженном виде.

Рис.1. Конусный классификатор

Известно много различных по конструкции и размерам гидроциклонов. Например, пластмассовые гидроциклоны «Дорр Клоун» имеют размер карандаша диаметром ~ 10 мм. Изготавливаются также гидроциклоны диаметром до 1200 мм из мягкой стали, защищенной резиной, или из нержавеющей стали.

Рис. 2 Гидроциклон.

Широкое применение находят фарфоровые аппараты диаметром от до 100 мм. В пищевой промышленности США введены стандарты на специальные типы гидроциклонов диаметром 6 дюймов (152 мм) из нейлона. Небольшие аппараты для тонкого разделения, соединенные с помощью труб, обычно работают параллельно (до 480 циклонов диаметром 10 мм). Большие аппараты можно использовать по отдельности или при необходимости соединять их наружным трубопроводом.

Рис. 3 Схема гидроциклона для очистки воды от тяжелых механических примесей.

При измельчении с замкнутым циклом (особенно для процессов с повторным дроблением и тонким разделением) гидроциклон может заменить более дорогие чановые классификаторы. Можно его использовать также для разделения, соответствующего 0,2—0,3 мм при размоле с замкнутым циклом.

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

 Скачать реферат