Материал: Промышленная безопасность в технологических процессах и аппаратах. Колодяжный С.А., Иванова И.А

водный объект в единицу времени, превышение которого ведёт к превышению ПДК загрязняющего вещества в данном водном объекте.

безотходных технологий. В рамках этого направления наиболее реальным

потребление свежей воды и исключает поступление сточных вод в природные водоёмы, предотвращая, таким образом, их загрязнение.

Основная классификация методов очистки сточных вод базируется на агрегатном состоянии и химической природе содержащихся в них примесей. Согласно этой классификации различают 4 группы методов:

1 – методы очистки от дисперсных примесей, как твёрдых, так и жидких; 2 – методы очистки от растворённых минеральных веществ; 3 – методы очистки от растворённых органических веществ; 4 – методы очистки от газов.

Методы очистки сточных вод разделяются на реагентные и безреагентные. Посредством реагентных методов производится очистка в результате добавления в воду специальных веществ – реагентов. Остальные методы являются безреагентными.

Выбор технологической схемы очистки сточных вод определяется целым рядом факторов, основными из которых являются:

-происхождение и количество сточных вод;

-химическая природа и концентрация примесей;

-требуемая степень очистки с учётом последующего их использования;

-эффективность очистки.

9.1. Механические методы очистки сточных вод

Для очистки сточных вод от взвешенных примесей – как твёрдых, так и жидких, используют механические методы. Механическая очистка является первым этапом очистки сточных вод любого происхождения.

Кметодам механической очистки относятся процеживание, отстаивание

ифильтрование.

Перед более тонкой очисткой сточные воды процеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения из них

61

сточной воды между стержнями принимается равной 0,8-1 м/с.

механизированных граблей, транспортеров и дробилок составляет около 1 кВт на 1000 м3 сточных вод.

Решетки-дробилки представляют собой агрегат, совмещающий функции решетки и дробилки. Дробилки измельчают отходы, не извлекая их из воды.

Рис. 9.1. Виды (а — в) решеток сяйищюавезродп граблями для очистки:йынчилпте 1 — решетка; 2 — бесконечная йынелохцепь; 3 — граблитьаворицфн

Для удаления более мелких йишвмеряы взвешенных веществ, а также акшингул ценных продуктов применяют сита, которые йывокулмогут быть двух типов: еинвлымзабарабанные или дисковые.

Сито барабанного типа - это сетчатый йынрялуеомзкибарабан с отверстиями 0,5-1 нгиысуБмм. При вращении барабана йивбтшосточная вода фильтруется через его внешнюю курфили внутреннюю поверхность и в зависимости ясьтакирпо от подвода воды снаружи йиксечто или внутрь. Задерживаемые примеси ийавГсмываются с сетки водой иткуси отводятся в желоб. ыйнемтоисПроизводительность сита зависит от диаметра никшоКбарабана и его длины, ясйищюавыежтмоа также от свойств ясйишвжозларпримесей. Сита применяют в текстильной, йынежуровпцеллюлозно-бумажной и кожевенной промышленностиясйишваомтр .

Для разделения взвешенных частиц тнна фракции могут быть использованы кмбацино фракционаторы, основной Веводская частью которых является вертикальная оплчавшийся сетка, разделяющая емкость на две части значие(рис. 9.2). Диаметр отверстий повительсетки 60-100 мкм. Сточная лсикавода через сопло поступает дбртновнутрь фракционатора и делится магиерствона грубую и тонкую амоний фракции. При разделении 50-80 % секач взвешенных частиц остается в грубой космчиватьфракции.

62

Рис. 9.2. Фракционатор:

1 — корпус; 2 — сопло; еиначтмо3 — сетка

Отстаивание применяют для выделения из сточных вод грубодисперсных твёрдых частиц и жидких (капельных) примесей (масел, жиров, смол, нефти и

агрегативно-неустойчивые капризнесистемы. В процессе осаждения ркопразмер, плотность и форма ткупорачастиц, а также физические гидрофзикасвойства системы изменяются. Кроме рзгласвшийтого, при слиянии различных куговерть по химическому составу сточных Арстиевна вод могут образовываться твердые бутоляющевещества, в том числе вмореныйи коагулянты. Эти явления сеаитакже оказывают влияние на форму дотающийся и размеры частиц. Все это усложняет солварниеустановление действительных закономерностей процесса пдскбленыйосаждения.

При отстаивании сточных вод наблюдается йымеаксупн стесненное осаждение, которое сопровождается йщюурзига столкновением частиц, трением между ацищьлтеп ними и изменением скоростеййвгоулп как больших, так и малых частицйишвабегры .

Скорость стесненного осаждения меньше завниескорости осаждения свободного вследствие ьтсонлеидвозникновения восходящего потока жидкости оньлтеишсупи большей вязкости среды.аворкиВ

63

трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость движения воды в них не превышает 0,3 м/с. Разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды в виде круглого резервуара конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Осадок собирается в коническом днище, откуда его направляют на переработку или в отвал. Применяются при расходах до 7000 м3/сутки. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую

сточных вод, концентрации взвешенных веществ. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки.

9.2. Физико-химические методы очистки сточных вод

Флотацию применяют для удаления из сточных вод дисперсных твёрдых и капельных примесей размером от 0,2 до 1,5 мм, которые самопроизвольно плохо отстаиваются, а также для удаления из воды таких растворённых компонентов, как ПАВ, снижения концентрации легкоокисляемых веществ, бактерий и микроорганизмов.

Флотация как метод очистки сточных вод представляет собой выделение диспергированных частиц загрязняющего вещества из объёма воды на её поверхность с помощью пузырьков газа (воздуха), которыми предварительно насыщают воду.

Рис. 9.3:

1 - труба, по которой поступает нимеДвзвесь измельченной руды в воде; 2 - сосуд, из которого капает йтыунявфлотационный реагент (масло); 3 - поступление воздуха, засасываемого винтом;4йишватср

4 - место, где всплывшая полезная минорпорода отделяется от оседающей Крмазовпустой породы; 5 - сток пены с полезной завщтельпородой (концентрат)

64

Процесс флотации протекает в 3 стадии:

1)сближение поднимающихся в воде пузырьков газа со взвешенными в ней твёрдыми или жидкими частицами;

2)разрыв прослойки воды и слипание пузырьков газа с частицами с образованием флотационных комплексов "пузырёк – частица";

соприкосновения трёх фаз. Значения краевого угла могут меняться в пределах от 0° до 180°. При величине θ < 90° происходит смачивание, а при θ > 90° – несмачивание. Таким образом, с увеличением краевого угла θ увеличивается несмачиваемость поверхности взвешенной в воде частицы, она становится более гидрофобной, в результате чего возрастает вероятность прилипания к ней газовых пузырьков и прочность их удерживания.

В зависимости от способа получения флотирующего газа можно выделить следующие способы флотационной обработки сточных вод:

1)флотация с выделением воздуха из раствора: заключается в создании пересыщенного раствора воздуха в сточной воде; из раствора при уменьшении давления выделяются пузырьки воздуха;

2)флотация с механическим диспергированием воздуха: в этом случае при перемещении струи воздуха в воде в ней создаётся интенсивное вихревое движение, под воздействием которого воздушная струя распадается на отдельные пузырьки;

3)флотация с подачей воздуха через пористые материалы: в этом случае при пропускании воздуха через пористые материалы образуются мелкие пузырьки;

4)электрофлотация: пузырьки газа образуются при электролизе воды – на аноде выделяется O2, на катоде – H2;

5)химическая флотация: при введении в сточную воду некоторых веществ протекают химические реакции с выделением газов – O2, CO2, Cl2 и др.;

6)биологическая флотация: пузырьки газов выделяются в результате деятельности микроорганизмов.

Коагуляцию применяют для удаления из сточных вод дисперсных твёрдых

икапельных примесей размером до 100 мкм.

Коагуляция – это процесс укрупнения дисперсных частиц за счёт их объединения в агрегаты в результате взаимодействия. Другими словами,

65