Глобальные проблемы охраны природы

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 неблаго

приятному 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).

Для обеспечения равномерного распределения сточной жидкости по всей глубине усреднителей необходимо предусматривать специальные распределительные устройства. Строительный материал для усреднителей выбирают с учетом химического состава сточных вод.

Механическая очистка

А. Отстаивание

Исходными материалами для расчета отстойников служат данные о расходе сточной жидкости, скорости осаждения (гидравлической крупности) или всплывания содержащихся в ней механических примесей, удельном весе механических примесей, а также данные " плотности воды.

Основная масса воды в отстойниках с подвижными водораспределительными и водосборными устройствами находится в покое, поэтому осаждение взвешенных веществ в них происходит с той же скоростью, что и в лабораторных условиях.

Подача воды в отстойник и отвод осветленной воды производятся при помощи свободно вращающегося лотка, разделенного продольной перегородкой на две части.

Щелевое днище выполнено в виде жалюзийной решетки, сквозь щели которой проваливаются тяжелые, влекомые по дну частицы.

Струенаправляющие лопатки водораспределительной решетки имеют обтекаемую форму и могут быть повернуты на любой угол; размещаются они таким образом, чтобы продолжительность пребывания отдельных струй в отстойнике практически была одинаковой; допускается равномерное размещение лопаток.

Водосбросный лоток имеет водонепроницаемые стенки и днище. Из лотка вода отсасывается сифоном в отводной наружный желоб. Сифон снабжен регулятором расхода (дроссельным клапаном), связанным системой рычагов с поплавком.

Этот вариант отвода отстоянной воды может быть применен при реконструкции существующих радиальных отстойников. Для вновь строящихся сооружений более рационально отводить осветленную жидкость по лотку в центр отстойника, оттуда — трубой под днище и далее дюкером за пределы сооружения.

Б. Осаждение взвешенных веществ в гидроциклонах

Сточные воды могут быть очищены от грубых тяжелых примесей в гидроциклонах.

В настоящее время применяют циклоны диаметром до 0,35 м и производительностью от 90 до 130 м2/ч по воде.

В. Флотация

Флотация в ряде случаев может заменить отстаивание.

Диспергирование воздуха в обрабатываемой жидкости может быть осуществлено при помощи пористых пластин, подачей воздуха во всасывающую трубу насосов созданием пересыщенного раствора воздуха (напорная флотация), при помощи механических импеллерных машин и путем подачи воздуха через сопла малого диаметра (пневматическая флотация).

Пористые пластины, как правило, необратимо засоряются, что приводит к повышению давления перед пластинами и их разрушению.

Подача воздуха во всасывающую трубу насоса производится от компрессора или при помощи эжектора Образовавшаяся в насосе смесь воды и воздуха подается в открытую емкость (горизонтальный отстойник) где пузырьки воздуха, всплывая на поверхность, флотируют из воды механические примеси; очищенная вода и пена с извлеченными из воды примесями удаляются раздельно.

Недостатком этого метода флотации является трудность точного регулирования подачи воздуха. Небольшое (~10%) его превышение против расчетного нарушает нормальную работу насоса; заниженное количество воздуха ухудшает эффект флотации.

Колесо насоса диспергирует воздух в основном на относительно крупные пузырьки; это делает приведенный метод недостаточно эффективным, особенно при флотации мелких частиц.

Схема флотационной установки по этому методу показана на рис. 3

Рис. 3. Схема флотационной установки при подаче воздуха во всасывающую трубу насоса.

1 — трубопровод сточной воды; 2 — приемный холодей; 3 — всасывающая труба; 4 — воздухопровод; 5 — насос; б—открытая емкость; 7—труба для сбора пены; ^—трубопровод очищенной воды

Флотация пузырьками воздуха, выделяющимися из его пересыщенного раствора, является более эффективной. Пересыщенный раствор воздуха создают либо выдерживанием смеси воды с воздухом под давлением (рис. 4), либо под достаточно глубоким вакуумом.

Рис. 4. Схема флотационной установки с выделением воздуха из раствора

1 — трубопровод сточной воды: 2 — приемный колодец; 3—всасывающая труба насоса; 4—воздухопровод; 5 — насос; 6 и 8 — напорные трубопроводы; 7 — напорный резервуар; 9—открытая емкость; 10—труба для сбора пены; 11 — трубопровод очищенной воды.

Первый способ создания пересыщенного раствора воздуха имеет преимущества перед вторым, так как он позволяет регулировать степень пересыщения, подбирая ее в соответствии с требуемым эффектом флотации.

Как и по приведенному выше методу флотации, пересыщенная воздухом вода подается в открытый резервуар-отстойник, где вследствие снижения давления до атмосферного происходят бурное воздухоотделение и флотация нерастворимых примесей.

Растворимость газа в воде зависит от температуры. давления и продолжительности насыщения. Температура поступающих на флотационные установки сточных вод практически не поддается регулированию, давлении же и продолжительность насыщения могут быть изменяемы в желаемых пределах.

Г. Фильтрование

Фильтрование применяют при очистке воды от содержащихся в ней грубодисперсных примесей, а также масел и смол. В качестве фильтрующего материала применяют пористые и сыпучие материалы (песок, антрацитовую крошку, кокс, бурый уголь, торф и др.), а также металлические сетки и различные ткани (в том числе ткани из искусственного волокна). В практике различают следующие способы фильтрования: безнапорное, напорное и фильтрование под вакуумом.

Наиболее распространенными являются сетчатые и тканевые фильтры; их применяют для удаления из воды взвешенных веществ, а также для обезвоживания осадка. Эти фильтры, преимущественно вакуумные, получили распространение на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности (фильтры Вако, Кинцле).

 Скачать реферат