ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Гидромеханическое обезвоживание осадков сточных вод

В процессе очистки сточных вод образуются осадки, объем которых составляет от 0,5 до 1 % объема сточных вод для станций совместной очи­стки бытовых и производственных сточных вод и от 10 до 30 % для ло­кальных очистных сооружений. Условно осадки можно разделить на три основные категории - минеральные осадки, органические осадки и избы­точные активные илы. Основные задачи современной технологии обработ­ки состоят в уменьшении их объема и в последующем превращении в без­вредный продукт, не вызывающий загрязнения окружающей среды.

В осадках содержатся соединения кремния, алюминия, железа, окси­да кальция, магния, калия, натрия, никеля, хрома и др. Химический состав осадков оказывает большое влияние на их водоотдачу. Соединения железа, алюминия, хрома, меди, а также кислоты, щелочи и некоторые другие ве­щества, содержащиеся в производственных сточных водах, способствуют интенсификации процесса обезвоживания осадков и снижают расход хи­мических реагентов на их коагуляцию перед обезвоживанием. Масла, жи­ры, азотные соединения, волокнистые вещества, наоборот являются небла­гоприятными компонентами. Окружая частицы осадка, они нарушают процессы уплотнения и коагуляции, а также увеличивают содержание ор­ганических веществ в осадке, что сказывается на ухудшении его водоотда­чи.

Механическое обезвоживание осадков промстоков может произво­диться экстенсивными и интенсивными методами. Экстенсивные методы осуществляются в различного рода уплотнителях, интенсивное обезвожи­вание и сгущение производится при помощи фильтрования, центрифуги­рования, гидроциклонирования и т. п.

Фильтрование представляет собой процесс отделения твердых ве­ществ от жидкости, происходящий при разности давлений над фильтрую­щей средой и под ней. Для обезвоживания осадков и шламов обычно ис­пользуют вакуум-фильтры и фильтр-прессы. Фильтрующей средой на фильтрах является фильтровальная ткань и слой осадка, прилипающий к ткани и образующий в процессе фильтрования дополнительно фильтрую­щий вспомогательный слой, который собственно и обеспечивает задержа­ние мельчайших частиц суспензии. По мере увеличения слоя роль фильт­рующей перегородки (ткани) сводится лишь к поддержанию фильтрующе­го вспомогательного слоя. Увеличение толщины слоя обеспечивает улуч­шение качества фильтрата, но в то же время в результате увеличения со­противления прохождению воды через поры и капилляры слоя кека уменьшается скорость фильтрации.

Фильтруемость суспензий характеризуется удельным сопротивлени­ем осадка. В данном случае под осадком имеется в виду слой, отлагаю­щийся на фильтровальной перегородке при фильтровании суспензий.

Удельным сопротивлением осадка называется сопротивление едини­цы массы твердой фазы, отлагающейся на единице площади фильтра при фильтровании под постоянным давлением суспензии, вязкость жидкой фа­зы которой равна единице.

Удельное сопротивление осадка, характеризующее сопротивление фильтрации и фильтруемость (водоотдачу) осадков, определяют по фор­муле

I = (2 РР2/-птуд)Ь, (3.83)

Где Р - давление (вакуум), при котором происходит фильтрование; F - площадь фильтрующей поверхности; ц - вязкость фильтрата; туд - масса твердой фазы осадка, отлагающегося на фильтровальной перегородке при получении единицы объема фильтрата; b =

T/U - параметр, получаемый опытным путем (t - время фильтрации); U - объем выделяемого фильтрата.

Под центрифугированием понимают разделение неоднородных фаз при помощи центробежных сил. Оно осуществляется в аппаратах, назы­ваемых центрифугами.

Центрифугирование суспензий и шламов производится двумя мето­дами. В первом случае центрифугирование выполняется в роторах, имею­щих сплошную стенку, во втором - перфорированную. Центрифугирование в перфорированных роторах является процессом, отдельные элементы ко­торого сходны с фильтрацией и прессованием шламов.

Процессы центрифугирования в сплошных роторах подразделяются на центрифугальное осветление и осадительное центрифугирование. Оса - дительное центрифугирование является процессом разделения суспензий, содержащих значительное количество твердой фазы. Основным парамет­ром центрифуг является фактор разделения Кр - отношение ускорения центробежной силы к ускорению силы тяжести:

Кр = W02/(gr), (3.84)

Где w0 = 2 п n r/60 - окружная скорость вращения, м/с; n - частота враще­ния, мин-1; g - ускорение силы тяжести, м/с2; r - радиус вращения, м.

Среди аппаратов для центробежного разделения различных жидких отходов широкое распространение получили также жидкостные сепара­торы, работающие по принципу тонкослойного центрифугирования (се­парирования). В нефтяной промышленности они применяются, например, для очистки водонефтяных ловушечных эмульсий, отделения механиче­ских примесей из присадок к маслам, очистки глинистого раствора, при­меняемого при бурении нефтяных скважин, очистки сточных вод нефтепе­рерабатывающих заводов, отделения кислого гудрона от светлых дистил­лятов и т. д.

В практике сгущения и обезвоживания осадков из очистных соору­жений малых и средних промышленных и транспортных предприятий наибольшее распространение получили гидроциклоны, которые применя­ются, как правило, в комбинации с расположенными ниже бункерами - уплотнителями осадка. По конструктивным особенностям все гидроцикло­ны можно разбить на следующие группы: а) конические гидроциклоны; б) цилиндрические гидроциклоны; в) турбоциклоны (центриклоны).

Осаждение частиц взвеси в поле действия центробежной силы, имеющее место при работе гидроциклонов, во много раз интенсивнее оса­ждения их в поле вертикальных сил, возникающих под действием силы тяжести в уплотнителях вертикального или горизонтального типа. Фактор разделения Кр, показывающий, во сколько раз скорость перемещения час­тицы под действием центробежной силы больше скорости ее оседания под действием силы тяжести, определяется следующим выражением:

Кр = 1882(рч - p0)|W/[18-S2(p4 - p0Kgr]) = wT2/gr, (3.85)

Где 8 - диаметр частицы взвеси; рч - плотность частицы взвеси; р0 - плот­ность жидкости (среды); |0 - абсолютная вязкость жидкости; wr - танген­циальная скорость на радиусе разделения; g - ускорение силы тяжести; r - радиус вращения.

Значения фактора разделения Кр колеблются в пределах от 500 до

2000.

В гидроциклонах, как и в центрифугах, разделение суспензий проис­ходит под действием центробежной силы, но по способу действия они зна­чительно отличаются. В центрифуге суспензия вместе с барабаном при по­стоянной угловой скорости совсем или почти (шнековые центрифуги) не движется относительно барабана. При этом на частицы не действуют ни­какие касательные силы. В гидроциклоне же на частицы суспензии дейст­вуют большие тангенциальные силы, поддерживающие их в непрерывном относительном движении. Между слоями суспензии возникает напряжение сдвига, действующее на твердую частицу как поперечная сила. Известно, что для увеличения глубины отбора частиц взвеси в центрифугах при по­стоянной частоте вращения барабана необходимо увеличить его диаметр. В гидроциклонах, наоборот, это прямо пропорционально связано с умень­шением диаметра аппарата. В то же время уменьшение диаметра гидроци­клона ведет к снижению его производительности. Поэтому в тех случаях, когда требуется добиться более тонкой очистки необходимого продукта при значительных расходах последнего, используют батарейные гидроци­клоны (мультигидроциклоны), представляющие собой несколько парал­лельно включенных элементарных гидроциклонов.

ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Источники загрязнения атмосферы

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия не­зависимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой явля­ется природное …

Абсорбция газовых примесей

Некоторые жидкости и твердые вещества при контакте с многокомпо­нентной газовой средой способны избирательно извлекать из нее отдельные ингредиенты и поглощать (сорбировать) их. Абсорбцией называется перенос компонентов газовой смеси в объем …

Пенная сепарация поверхностно-активных веществ

Пенное фракционирование основано на селективной адсорбции од­ного или нескольких растворенных веществ на поверхности газовых пу­зырьков, которые поднимаются вверх через раствор. Образовавшаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциаль­ную сепарацию …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.