5) Выделение хлопьев из воды (отстаивание)

Последующее осветление сточной воды производится в горизонтальных, радиальных и вертикальных отстойниках.

Рис 3. Перегородчатая камера хлопьеобразования с горизонтальным движением обрабатываемой сточной воды.

1, 2-отводной канал сточной воды и осадка; 3,4- шиберы соответственно для отключения части коридоров камеры и выпуска осадка.

Наиболее целесообразной является двухступенчатая схема отстаивания сточных вод. На I ступени осуществляется простое отстаивание в отстойнике без коагулянта, на II ступени-обработка сточных вод коагулянтами и флокулянтами с последующим отстаиванием в отстойнике.

Если в производственных сточных водах концентрации взвешенных веществ, способных к агрегации, не превышает 4 г/л, то применяют осветлители со взвешенным слоем осадка. В осветлителях происходят три основных процесса: смешение, коагуляция и осветление сточных вод. Обрабатываемая в осветлителях сточная вода проходит снизу вверх через слой ранее выделившегося шлама с такой скоростью, при которой взвешенные частицы не уносятся из зоны взвешенного осадка. При движении сточной воды через взвешенный слой увеличивается эффект задержания мелких суспензированных частиц. Осветлители проектируются круглыми (диаметр до 15м) или прямоугольными в плане, площадь осветлителя не должна превышать 150 м².

Для обеспечения нормальной работы осветлителя сточную воду после смешения с коагулянтами направляют в воздухоотделитель, где она освобождается от пузырьков воздуха, выделяющихся в результате реакций. В течение 1 ч допускается колебание температуры не более чем на 1°С, а расхода - не более чем на 10 %. Резкие колебания скорости движения воды не допускаются.

Величина восходящей скорости потока в зоне осветления зависит от концентрации взвешенных веществ. Так, при обработке сточных вод сульфатом алюминия при содержании взвешенных веществ до 400 мг/л расчетная скорость восходящего потока Vрасч=0,8-1 мм/с, 400-1000 мг/л. Vpac = 1-1,1 мм/с, 1000-2500 мг/л - Vрас = 1,1-1,2 мм/с.

Высота слоя взвешенного осадка принимается равной 1,5-2,5 м; высота защитной зоны от верха осадкоотводящих окон или труб до лотков для сбора осветленной воды 1-1,5 м; низ осадкоприемных окон или кромка осадкоотводящих труб располагается на расстоянии 1,5-1,75 м выше перехода наклонных стенок осветлителя в вертикальные; угол наклона к горизонту нижних частей стенок осветлителей и осадкоуплотнителей принимается не менее 45⁰.

Избыток шлама, накапливающегося в осветлителе, перетекает под действием разности плотностей осветленной воды и взвешенного слоя в осадкоуплотнитель (осветлители с естественным отсосом шлама) либо отсасывается вследствие разностей уровней отбора воды из рабочей камеры и уплотнителя (осветлитель с принудительным отсосом избытка шлама). Осветлители второй конструкции работают эффективнее.

Рис. 4. Осветлители со взвешенным слоем осадка.

1- воздухоотделитель; 2- опускные трубы; 3- осадко-отводные трубы или окна; 4- осадкоуплотнитель; 5,6- трубопроводы соответственно выпуска осадка и отвода осветленной воды из осадкоуплотнителя.

На рис. 4 приведены конструкции осветлителей, разработанных ВНИИ ВОДГЕО с поддонными (а, б) и вертикальными (в) осадкоуплотнителями.

Рис. 5. Электрокоагуляционная установка

1 - подача сточных вод; 3 - отстойник; 3 - резервуар; 1-электрокоагулятор; 4 - пакет плоских листовых стальных электродов; 5 - выпуск обработанных сточных вод в систему оборотного водоснабжения; 6 - выпрямитель электрического тока; 7 - выпуск осадка.

Коагуляция вод, содержащих мелкодисперсные и кололидные частицы, может происходить при пропуске сточных вод через электролизер с анодом, изготовленным из алюминия или железа. Металл анода под действием постоянного тока ионизируется и переходит в сточную воду, частицы загрязнений которой коагулируются образовавшимися трудно растворимыми гидроксидами алюминия или железа.

Растворение в воде 1 г алюминия эквивалентно введению 6,3 г Al₂(SO₄)₃ и 1 г железа-введению 2,9 г FеС1₃ и 3,6 г Fe₂(SO4)₃. Теоретический расход электроэнергии для растворения 1 г алюминия 12 Вт× ч, а 1 г железа - 2,9 Вт× ч. Плотность тока рекомендуется не более 10 А/м², расстояние между электродами не более 20 мм, а скорость движения воды между электродами не менее 0,5 м/с.

Метод электрохимического коагулирования может быть применен для обработки сточных вод, содержащих эмульгированные частицы масел, жиров и нефтепродуктов, хроматы, фосфаты. Компактность установок, отсутствие реагентного и складского хозяйства, простота обслуживания являются несомненным достоинством метода электрохимической коагуляции. Однако значительные расходы электроэнергии и металла, являющиеся следствием образования окисной пленки на поверхности электродов, их механического загрязнения примесями сточных вод, а также нагревания обрабатываемой сточной воды, ограничивают область применения этого метода.

На рис. 5 приведена схема электрокоагуляционной установки по очистке производственных сточных вод, содержащих нефтепродукты и взвешенные вещества в концентрации соответственно 0,3-7,5 и 0,5-8 г/л. При электрокоагуляции в резервуаре (электрокоагуляторе) через систему плоских стальных электродов, установленных на расстоянии 10 мм друг от друга, пропускается постоянный ток плотностью 0,6 А/дм² под напряжением 10-18 В. При продолжительности контакта сточных вод в электрическом поле 15-30 с и пропускной способности 1,5-3 м³/^ на 1 м² площади поверхности электродов одного полюса эффективность очистки достигает 99 %. Положительные результаты получены также при обработке сточных вод цеха гальванопокрытий, где расход электроэнергии на 1 м³ обрабатываемой сточной воды составляет 0,4-0,5 кВт-ч.

Таким образом, коагуляция только подготавливает воду для дальнейшей обработки - осветления и обесцвечивания. Значительный расход коагулянтов, большой объем получающегося осадка, сложность его обработки и последующего складирования, увеличение степени минерализации обрабатываемых сточных вод не позволяют в большинстве случаев рекомендовать коагуляцию как метод самостоятельной очистки. Коагуляционный метод очистки применяется в основном при небольших расходах сточных вод и при наличии дешевых коагулянтов. В ряде случаев в схеме обработки воды коагуляция может отсутствовать.

Начало формы