Технологічні процеси водопідготовки

Предмет:

Тип роботи:

Курсова робота

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

пористі завантаження й дрібну сітку; адгезія на високодисперсних і зернистих матеріалах, а також гідроксидах алюмінію або феруму і глинистих мінералах; агрегація флокулянтами; флотація домішок тощо; для патогенних організмів – бактерицидна дія. При цьому комплекс очисних споруд включає відстоювання, фільтрування, мікропроціджування, центрифугування та безреагентну флотацію [ 12 ].

Відстоювання використовують для вилучення зі стічних вод завислих грубодисперсних домішок, наприклад глинистих часточок, концентрацією до 500 мг/л, які можуть мати кольоровість 50 град. Для цього використовують відстійники різних конструкцій: вертикальні, горизонтальні та радіальні. Великі горизонтальні відстійники будують із залізобетону завдовжки до 36 м, завширшки від 6 до 18 м і завглибшки до 5 м. Радіальні відстійники мають діаметр від 18 до 60 м і глибину до 6 м. Тривалість відстоювання становить близько 1, 5 год. Горизонтальні відстійники застосовують у разі витрати стічних вод, що становить до 20 тис. м3 на добу, радіальні – понад 20 тис. м3 [ 14 ].

Рис. 1. Схема радіального відстійника:

1 – розподільний пристрій; 2 – жолоб; З – скребки; 4 – ферма; 5 – приямок.

Для видалення завислих забруднювальних речовин концентрацією до 50 мг/л, які мають кольоровість до 50 град, використовують повільні фільтри. Попередні фільтри застосовують для видалення завислих домішок концентрацією до 1000 мг/л і кольоровістю до 50 град. Планктон за вмісту понад 1000 кл/см3 і зависі видаляють за допомогою мікрофільтрів. Для видалення грубодисперсних домішок застосовують безперервно діючі центрифуги та гідроциклони. Спливанням очищають стічні води від нафтопродуктів у нафтовловлювачах, від жиру – в жировловлювачах. З цією метою можна також використовувати флотатори і пристрої для диспергування повітря, флотацію із застосуванням реагентів [ 9 ].

Фільтруванням називають процес розділення неоднорідних систем (суспензій) за допомогою пористих перегородок і шарів, які затримують одну (тверду) фазу цих систем і пропускають іншу (рідку). Апарат, у якому здійснюють цей процес, називають фільтром. По різні боки перегородки створюють різницю тиску, під дією якої здійснюється транспортування рідини крізь перегородку і затримання осаду на ній. Цей процес розділення суспензій називають фільтруванням із затриманням осаду. В тому разі, якщо тверді часточки проникають у пори фільтрувальної перегородки, затримуючись у них і утворюючи осад, називають фільтруванням із закупорюванням пор [ 20].

Під час фільтрування стічних вод, що містять завислі речовини, крізь шар допоміжних матеріалів (пісок, діатоміт, деревне борошно та ін.) завислі речовини можуть відкладатися на поверхні фільтрувального шару (плівкове фільтрування) або в порах фільтрувального шару, а також можливе одночасне утворення плівки та відкладання завислих речовин у порах завантаження. Залежно від швидкості фільтрування зернисті фільтри поділяють на повільні (0, 1-0, 2 м/год), швидкі (5, 5-15 м/год) і надшвидкі (понад 25 м/год). За розміром зерен розрізняють фільтри дрібнозернисті (повільні фільтри з розміром зерен верхнього шару піску 0, 5-0, 8 мм) і крупнозернисті (попередні фільтри з розміром верхнього шару піску 1-2 мм). Фільтри, завантажені однорідним шаром фільтрувального матеріалу, називають одношаровими. Фільтри, завантажені неоднорідним за щільністю й розміром зерен фільтрувальним матеріалом, називають багатошаровими [ 19 ].

Рис. 2. Схема прояснювального горизонтального фільтра ФОГ 3. 0-6-55:

1 – підведення забрудненої води; 2 – виведення відфільтрованої води; З – підведення промивної води; 4 – спуск промивної води; 5 – підведення стислого повітря; 6 – спуск першого фільтрату; 7 – гідророзвантаження фільтрувального матеріалу

Флотація ґрунтується на різній змочуваності мінералів (домішок) водою. Суть процесу полягає в специфічній взаємодії завислих речовин з бульбашками тонкодиспергованого у воді повітря з наступним утворенням на поверхні води шару піни з вилученими домішками. Оптимальні розміри домішок становлять 1 (Г5-1 (Г3 м. Тонкодисперсні часточки розміром менш як 5-10 мкм флотуються дуже важко, тому їх необхідно попередньо укрупняти, наприклад, за допомогою коагуляції або флокуляції. Флотаційне очищення стічних вод здійснюють в апаратах двох типів, які відрізняються способом диспергування повітря: турбіною насосного типу і напірною флотацією з добавлянням коагулянту. В установках першого типу повітря розпилюється біля дна.

Бульбашки спливають і виносять із собою домішки забруднень. Піну із забрудненнями знімають з поверхні. В установках напірного типу аерація води здійснюється під тиском. Флотацією очищають стічні води від твердих завислих речовин, нафтопродуктів, масел та інших емульгованих речовин, а також від окремих йонів розчинених речовин [ 9 – 10 ].

Рис. 3. Схема механічної флотаційної машини з відцентровим імпелером: 1 – імпелер; 2 – вал; 3 – обсадна труба

Адгезію на високодисперсних і зернистих матеріалах, а також на гідроксидах алюмінію й феруму застосовують під час фільтрування крізь намивний шар допоміжної речовини для видалення зі стічних вод тонкодисперсних завислих сполук феруму й мангану (за потреби глибокого їх видалення). Для цього використовують діатомітові та інші намивні фільтри. Завислі речовини з вмістом до 150 мг/л і кольоровістю до 150 град видаляють фільтруванням з використанням явища контактної коагуляції та застосуванням установок для приготування й дозування розчинів реагентів, контактних прояснювачів або контактних фільтрів.

Патогенні бактерії та спори видаляють обробкою високодисперсними глинистими мінералами з наступним відстоюванням та фільтруванням. Для здійснення цих процесів застосовують установки для приготування і дозування суспензії глинистих мінералів, змішувачі,