| Главная » Файлы » Рефераты » Рефераты |
Методи очистки стічних вод
| [ Скачать с сервера (498.4 Kb) ] | 23.08.2017, 15:18 |
| При виборі способів і технологічного устаткування для очищення стічних вод від домішок необхідно враховувати, що задані ефективність і надійність роботи будь-якого очисного пристрою забезпечуються у визначеному діапазоні значень концентрацій домішок і витрат стічної води. Більшість цехів машинобудівних підприємств характеризується сталістю витрати і складу стічних вод, однак у деяких технологічних процесах мають місце короткочасні зміни, що може істотно зменшити ефективність роботи очисних пристроїв або вивести них з ладу. Наприклад, залпові скидання відпрацьованих технологічних розчинів у термічних, травильних і гальванічних цехах викликають істотне збільшення концентрації важких металів у термінових водах на вході в очисні спорудження. Швидке танення снігу, а також інтенсивні дощі викликають істотне, збільшення витрати поверхневих стічних вод на вході в очисні спорудження. Для забезпечення нормальної експлуатації очисних споруджень у зазначених випадках необхідне усереднення концентрації домішок або витрати стічної води, а в деяких випадках і по обох показниках одночасно. З цією метою на вході в очисні спорудження встановлюють усереднювачі, вибір і розрахунок яких визначаються характеристиками залпових скидань. Наприклад, методика розрахунку усереднювачів концентрації домішок, що полягає у визначенні обсягу усереднювача, залежить від значення коефіцієнта придушення де сmax — максимальна концентрація домішок у залпових скиданнях стічної води; сср — середня концентрація домішок у стічній воді на вході в очисні пристрої; сд — припустима концентрація домішок у стічній воді, при якій забезпечується нормальна експлуатація очисних споруджень. При обсяг усереднювача визначають по формулі , де — перевищення витрати стічних вод при залповому скиданні; — тривалість залпового скидання. При <5 обсяг усереднювача визначають по формулі Після розрахунку обсягу усереднювача вибирають необхідне число секцій, виходячи з умови , де Н — висота секції усереднювача; = 0,0025 м/с – припустима швидкість руху стічної води в усереднювачі. Існує велика кількість способів очищення стічних вод і різні види їхньої класифікації. Вибір необхідних способів при проектуванні станцій очищення, як правило, ґрунтується на виді і концентрації переважних домішок стічних вод, а саме механічних (зважених), розчинених і органічних. Очищення стічних вод від твердих часток у залежності від їхніх властивостей, концентрації і фракційного складу на машинобудівних підприємствах здійснюються методами проціджування, відстоювання, відділення твердих часток у полі дії відцентрових сил і фільтрування. Проціджування — первинна стадія очищення стічних вод — призначена для виділення зі стічних вод великих нерозчинних домішок розміром до 25 мм, а також більш дрібних волокнистих забруднень, що у процесі подальшої обробки стоків перешкоджають нормальній роботі очисного устаткування. Проціджування стічних вод здійснюється пропущенням води через решітки і волокновловлювачі. Решітки, виготовлені з металевих стрижнів із зазором між ними 5-25 мм, встановлюють у колекторах стічних вод вертикально або під кутом 60-70° до обрію. Розміри поперечного переріза решітки вибирають з умови мінімальних втрат тиску потоку на решітках. Швидкість стічної води в зазорі між стрижнями решіток не повинна перевищувати значень 0,8-1,0 м/с при максимальній витраті стічних вод. Розрахунок решіток зводиться до визначення числа зазорів п, ширини решітки В и втрат напору стічної води на ній по формулах: де – об'ємна витрата стічної води; b — ширина прозора; H — глибина колектора; – швидкість руху стічної води в прозорах; де – товщина стрижня; де – швидкість у каналі перед решіткою ( = 0,7 - 0,8 м/с.); – коефіцієнт, що враховує збільшення опору решітки в процесі осадження в її зазорах домішок стічних вод, приймається рівним 2-3; — коефіцієнт місцевого опору решітки; ; – коефіцієнт, що характеризує форму поперечного переріза стрижнів решітки: для круглих стрижнів дорівнює 1,79; прямокутних – 2,42; овальних – 1,83; – кут нахилу решітки до горизонту. При експлуатації решітки повинні безперервно очищатися, що здійснюється, як правило, механічно, і лише при затримці домішок у кількостях менш 0,0042 м3/год допускається ручне очищення. Промисловість випускає вертикальні решітки марки РММВ-1000, що застосовуються при ширині і глибині колектора, рівній 1000 мм, а також похилі решітки марок , , використовувані при ширині колектора, рівній 800 (1600) мм, і глибині 1200 (2000) мм. Ці решітки очищають від затримуваних домішок механічно за допомогою вертикальних (РММВ-1000) і поворотних граблів. У залежності від складу домішок, знятих з решіток, їх подрібнюють на спеціальних дробарках і скидають у потік стічної води за решітками або направляють на переробку. Однак ця процедура ускладнює технологічну схему очищення стічних вод і погіршує якість повітряного середовища в приміщеннях очисних станцій. Для усунення цих недоліків застосовують решітки-дробарки, що подрібнюють затримані домішки, не витягаючи їх з води. Промисловість випускає решітки-дробарки марок РД-200 і РД-600 з діаметром барабанів відповідно 200 і 600 мм. Середній розмір здрібнених ними домішок не перевищує 10 мм. Відстоювання засноване на особливостях процесу осадження твердих часток у рідині. При цьому може мати місце вільне осадження часток, що не злипаються, що зберегли свої форми і розміри, і осадження часток, схильних до коагулювання і зміни при цьому розмірів та форми. Закономірності вільного осадження часток практично зберігаються при об'ємній концентрації часток, що осаджуються до 1%, що відповідає їх масовій концентрації не більш 2,6 кг/м3 (для часток з = 2600 кг/м3). Розрахунок очисних споруджень для відстоювання стічних вод вимагає визначення швидкості осадження (швидкості витання) твердих часток у рідині. Швидкість осадження т0 може бути отримана розв’язанням рівняння Стокса для руху сферичної частинки в рідині з урахуванням впливу сили гідравлічного опору, масових сил і сили Архімеда: Рівняння (16) справедливе для ламінарного режиму руху (осадження) частинки в рідині. Зі збільшенням розмірів часток швидкості їхнього осадження зростають і ламінарний режим руху порушується. Для великих часток ( >1 мм) швидкість осадження визначається по формулі Риттенгера де k — коефіцієнт, що залежить від форми і стану поверхні часток. Експериментальні дослідження показали, що в залежності від виду часток, їхньої форми, розмірів і стану поверхні величина коефіцієнта k складає 1,2...2,3 [6]. Очищення стічних вод відстоюванням здійснюють у пісколовках і відстійниках. Пісколовки застосовують для виділення часток піску (стоки ливарних цехів), окалини (стоки ковальсько-пресових і прокатних цехів) і т.д. У залежності від напрямку руху стічної води пісколовки поділяють на горизонтальні з прямолінійним і круговим рухом води, вертикальні й аеровані пісколовки. На рис. 54 представлена схема горизонтальної пісколовки з прямолінійним рухом стічної води, що надходить у пісколовку 2 через вхідний патрубок 1. Осідаючі в процесі руху води тверді частки накопичуються в шлакозбірнику 3 і на дні пісколовки, а очищена стічна вода через вихідний патрубок 4 направляється для подальшої обробки. Рис. 54. Схема горизонтальної пісколовки Рис. 55. Схема аерованої пісколовки Видалення осаду з пісколовок здійснюють, як правило, щодоби. Глибину h1 вибирають з умови : де – час руху води в пісколовці, складає звичайно 30...100 с. Довжину пісколовки визначають по формулі , де = 0,15...0,3 м/с - швидкість руху води в пісколовці; k= 1,3.:.1,7— коефіцієнт, що враховує вплив турбулентності і нерівномірності швидкостей руху стічної води в пісколовці. Ширину В пісколовки визначають з урахуванням реалізації заданої витрати стічних вод (Q); , де п — число секцій у пісколовці. Розрахунок вертикальних пісколовок полягає у визначенні необхідної її глибини в припущенні , де = 0,03...0,04 м/с — вертикальна складової швидкості руху води; час перебування стічної води в пісколовці для практичних розрахунків приймають 120 с. Для поділу твердих часток по фракційному складі або по щільності застосовують аеровані пісколовки (рис. 55), до складу яких входять вхідна труба 1, повітропровід 2, повітророзподільники 3. вихідна труба 4, шлакозбірник 5 з отвором для видалення шламу. Великі фракції осаджуються, як і в горизонтальних пісколовках. Дрібної ж частки, обволікаючи пухирцями повітря, спливають наверх і за допомогою скребкових механізмів віддаляються з поверхні. Довжина таких пісколовок Рис. 56. Розрахункова схема горизонтального відстійника Час перебування стічної води в пісколовці складає 30...90 з, = 0,1...0,2 м/с, питома витрата аерованого повітря 0,00083...0,0014 м3/(м2с). Відстійники використовують для виділення зі стічних вод твердих часток розміром менш 0,25 мм, По напрямку руху стічної води у відстійниках останні поділяють на горизонтальні, вертикальні, радіальні і комбіновані. При розрахунку відстійників визначають його довжину і висоту. Існує кілька методів розрахунку довжини відстійників, що відрізняються фізичною моделлю руху рідини в ньому з обліком завихренні рідини, осадження часток і т.п. На рис. 56 представлена розрахункова схема горизонтального відстійника, запропонована А. І. Жуковим. Тут відстійник по довжині розбитий на три зони – у першій зоні довжиною спостерігається нерівномірний розподіл швидкостей по глибині потоку. Довжина цієї зони , де – висота шару, що рухається, на початку відстійника приймається рівною 0,25 Н ; . В другій зоні довжиною l2 швидкість потоку вважається постійною. При русі в цій зоні велика частина часток забруднень повинна осісти в муловій частина відстійника, тому , де – максимально можлива висота підйому частки в першій зоні. У третій зоні довжиною l3 швидкість потоку збільшується й умови осадження часток погіршуються. Довжина цієї зони визначається по формулі , де – кут звуження потоку рідини у вихідній частині відстійника, приймається рівним 25—30°. Для розрахунку довжини відстійника повинні бути задана: витрата стічної води і геометричні розміри поперечного переріза відстійника. На рис. 57 представлена схема вертикального відстійника, у який стічна вода, що очищається, надходить по трубопроводу 5 у кільцеву зону, утворену циліндричною перегородкою 2 і корпусом 6 відстійника. У процесі вертикального руху стічна вода зустрічає па своєму шляху відбивне кільце 7, що направляє потік води у внутрішню порожнину перегородки 2, а тверді частки осідають у шлакозбірник 8. Очищена стічна вода надходить у кільцевий водозбірник 3 і через трубопровід 1 виводиться з відстійника. Осад, що накопичується в шлакозбірнику 8, періодично віддаляється з нього через трубопровід 4. При заданій витраті стічної води, що очищається, геометричні розміри відстійника вибирають таким чином, щоб швидкість руху стічної води в кільцевій зоні не перевищувала швидкість осідання твердих часток у воді. Вертикальні відстійники використовують для виділення окалини зі стічних вод ковальсько - пресових і прокатних цехів. Рис. 57. Схема вертикального відстійника Широке застосування для очищення виробничих стічних вод на «великих заводах знаходять радіальні відстійники, що володіють високою продуктивністю. Стічна вода, що очищається, (рис. 58) по вхідному патрубку 1 з діаметром перетину, що розширюється, на Рис. 58. Схема радіального відстійника виході надходить у відстійник і рухається в радіальному напрямку. Збільшення вихідного діаметра патрубка забезпечує при заданій витраті зменшення швидкості витікання стічної води з трубопроводу і, отже, збільшення імовірності ламінарного осадження твердих часток у відстійнику. Очищена стічна вода по трубопроводах, що відводять, 2 направляється для подальшої обробки, а шлам направляється в шлакозбірник 3 обертовим шкребком 5 і через канал 4 періодично віддаляється з відстійника. Діаметр відстійника розраховують по швидкості осадження найбільш дрібних твердих часток , затримуваних у відстійнику . На промислових підприємствах використовують радіальні відстійники конструкції ВНИИ ВОДГЕО продуктивністю 0,2...0,362 м3/с. Відділення твердих домішок у поле дії відцентрових сил здійснюється у відкритих або напірних гідроциклонах і центрифугах. Відкриті гідроциклони застосовують для відділення зі стічних вод великих твердих часток зі швидкістю осадження більш 0,02 м/с. Переваги відкритих гідроциклонів перед напірними – велика продуктивність і малі втрати напору, що не перевищують 0,5 кПа. Ефективність очищення стічних вод від твердих часток у гідроциклонах залежить від характеристик домішок (виду матеріалу, розмірів і форми часток і ін.), а також від конструкційних і геометричних характеристик самого гідроциклона. | |
| Просмотров: 844 | Загрузок: 25 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |