Очистка сточных вод в поле центробежной силы

Процесс ведется в открытых или напорных гидроциклонах, либо в центрифугах.

Гидроциклоны(рис. 40) используют для очистки СВ в металлургическом, керамическом, стекольном производствах, на предприятиях строительных материалов. Принцип действия аппаратов рассмотрен выше. Их преимущества – возможность регулирования центробежной силы, высокая удельная производительность, сравнительно низкие капитальные затраты, компактность.

Рис. 40. Гидроциклоны: а - напорный; б - с внутренним цилиндром и конической диафрагмой: 1 - корпус; 2 - внутренний цилиндр; 3 - кольцевой лоток; 4 - диафрагма; в - многоярусный гидроциклон с наклонными патрубками для отвода очищенной воды; г - блок напорных гидроциклонов;: 1 - конические диафрагмы; 2 - лоток; 3 - водослив; 4 - маслосборная воронка; 5 - распределнтельные лотки; 6 - шламоотводящая щель.

Открытые гидроциклоны применяют для удаления осаждающихся или всплывающих примесей, напорные – для удаления твердой дисперсной фазы.

Открытые гидроциклоны по производительности значительно превосходят отстойники. Их диаметр и высота цилиндрической части 2…6 м. Напорные состоят из цилиндрической и конической части. Диаметр первой 25…500 мм. Сточная вода подается в них под давлением 0,15 Мпа через тангенциально установленный (по отношению к корпусу) трубопровод. Песок и шлам отводят через нижнее отверстие, осветленную воду – через верхний сливной патрубок. Твердые частицы центробежной силой отбрасываются к стенкам, теряют энергию и опускаются по стенкам к нижнему выходному отверстию.

В гидроциклоне наблюдаются два винтовых потока: внешний – к вершине конуса и внутренний – в противоположную сторону. По его оси возникает воздушный столб.

Удаление примесей с r < r₀. Отделение всплывающих продуктов аналогично веществам с r > r₀. Наиболее часто используют нефтеловушки. Они представляют собой прямоугольные резервуары (рис. 41) и применяются для очистки СВ от нефти и нефтепродуктов с С_прод ³ 100 мг/л. Отделение происходит под влиянием разности r и r₀, углеводороды удаляются на утилизацию.

Рис. 41. Схема радиальной нефтеловушки: 1 - патрубок отвода осветленной вода; 2 - желоб для отвода нефтепродуктов; 3 - распределительное устройство; 4- нефтесборный скребок; 5 - донный скребок; 6 – корпус.

Для очистки СВ от масел, жиров, продуктов осмоления применяют жироловушки (рис. 42), масло- и смолоотстойники.

Фильтрование.Теория фильтрации рассмотрена выше. Это широко распространенный в технике процесс используется для выделения тонкодисперсных твердых и жидких веществ. Типы промышленных фильтров весьма разнообразны:

- фильтры непрерывного действия;

- фильтры периодического действия.

Рассмотрим некоторые из них.

Рис. 42. Жироуловитель однокамерный: 1 - главная камера; 2 - перегородки; 3 - слой жира; 4- люк для удаления жира; 5 - отвод воздуха.

Рис. 43. Барабанный вакуум-фильтр: 1 – горизонтальный барабан; 2 – распределительная головка; 3 – корыто фильтра; 4 – качающаяся мешалка;
5 – привод мешалки; 6 – привод барабана; 7 – промывное устройство.

Они имеют горизонтальный барабан, разделенный на отдельные ячейки. Фильтрующая перегородка расположена на его внешней поверхности, образованной перфорированными ситами или решетками. Барабан частично погружен в корыто, заполняемое суспензией. В его нижней части помещается мешалка для поддержания взвешенного состояния. Фильтрат от каждой ячейки отводится по каналу, выходящему на торец полой цапфы барабана. При вращении барабана ячейки сообщается с камерами неподвижной распределительной головки и проходят последовательно зоны фильтрации. Осадок удаляется с фильтра ножом, шнурами, резиновыми валиками.

Для разделения суспензий с относительно однородными и медленно осаждающимися частицами используются дисковые вакуум-фильтры
(рис. 44). Эти фильтры обладают развитой поверхностью и состоят из расположенного горизонтально полого секционного вала, на котором укреплены диски, частично погруженные в котрыто с разделяемой суспензией. Каждый диск состоит из обтянутых фильтрующей перегородкой полых секторов, имеющих с обоих сторон перфорированную или рифленую поверхность. Каждый сектор диска сообщается со своим отводящим каналом, выведенным к распределительной головке. В корыте устанавливается мешалка и барботируется сжатый воздух.

Рис. 44. Дисковый вакуум-фильтр: 1 – сектор фильтрующего диска; 2 – корыто фильтра; 3 – распределительная головка; 4 – нож.

Из фильтров периодического действия рассмотрим рамный фильтр-пресс (рис. 45).

Рис. 45. Фильтр-пресс рамный: 1 – рама; 2 – плита; 3 – фильтрующая перегородка; 4 – зажимное устройство; 5 – упорная плита; 6 – нажимная плита.

Вообще фильтр-прессы предназначены для разделения труднофильтруемых суспензий (например, с твердой фазой сульфата никеля), а в ряде случаев, и частиц коллоидных размеров. Однако эксплуатация их очень трудоемка, в силу чего они используются, когда не могут применяться механизированные фильтрующие устройства.

Рамный фильтр-пресс, показанный на рис. 45, состоит из набора чередующихся плит и рам, образующих в собранном аппарате пространство для приема суспензии. Плиты с перфорированными ситами и боковыми поверхностями служат дренирующими основаниями и опорой фильтрующей перегородки. Рамы и плиты прижимаются ручным или гидравлическим затвором, фильтрующая перегородка служит и уплотнителем.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: