Первичная стадия очистки сточных вод

Удаление взвешенных частиц из сточных вод

Для удаления взвешенных частиц из сточных вод используют ги­дромеханические процессы (периодические и непрерывные), процеживание, отстаивание (гравитационное и центробежное), фильтрование. Выбор метода зависит от размера частиц примесей, физико-химических свойств и концен­трации взвешенных частиц, расхода сточных вод и необходимой степени очи­стки.

ПРОЦЕЖИВАНИЕ. Перед более тонкой очисткой сточные воды про­цеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения из них крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы. Процеживание осуществляется пропусканием воды через решетки. Решетки изготавливают из металлических стержней с зазором между ними 5-25 мм. Они устанавливаются в коллекторах сточных вод вертикально или под уг­лом 60-70° к горизонту.

Скорость сточной воды в зазорах между стержнями не должна пре­вышать 0.8-1 м/с. При эксплуатации решетки должны очищаться. Очистка, как правило, производится механически или вручную.

Промышленность выпускает вертикальные решетки марки РММВ-1000 и наклонные марки МГ (800/1000)98; МГ(1600/2000)98. Для измельчения примесей не извлекая их из воды, промышленность выпускает решетки-дробилки марок РД-200; РД-600, с диаметром барабанов 200 и 600, соответст­венно. Средний размер измельченных примесей не превышает 10 мм.

Снятые с решеток примеси направляют на переработку. Для изме­льчения отходов используют дробилки. Расход энергии на работу меха­низированных граблей, транспортеров и дробилок составляет около 1 кВт на 1000 кубометров сточных вод.

ОТСТАИВАНИЕ. Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и ос­ветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильт­рация сточных вод через слой взвешенных частиц. Основным параметром, который используют при расчете отстойников, является скорость осажденных частиц (гидравлическая крупность) — W_oc. Для ламинарного, переходного и турбулентного режимов скорость свободного осаждения шарообразных частиц вычисляют по формуле:

где — число Рейнольдса;

Ламинарный режим движения частицы в жидкости определяется по формуле:

, где — динамическая вязкость воды.

— число Архимеда;

d — диаметр частиц;

— динамическая вязкость воды;

— плотность твердых частиц и чистой воды:

g — ускорение силы тяжести.

Для шарообразных частиц в формулы подставляют эквивалентный диаметр частиц (V_p — объем частицы).

ПЕСКОЛОВКИ. Их применяют для предварительного выделения ми­неральных и органических загрязнений (0.2-0.25 мм) из сточных вод. Горизон­тальные песколовки (рис. 1) представляют собой резервуары с треугольным или трапециидальным поперечным сечением.

Рис. 1. Схема горизонтальной песколовки

На рисунке: 1 — подводящий патрубок, 2 — песколовка, З — шламосборник, 4 — выходной патрубок. Скорость движения воды в них не превышает 0.3 м/с. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую форму. В них сточные воды движутся с вертикальными восходящими потоками со скоростью 0.05 м/с. Кон­струкцию песколовки выбирают в зависимости от количества сточных вод, кон­центрации взвешенных веществ. Чаще всего используют горизонтальные пес­коловки.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ОТСТОЙНИКИ. Они представляют собой прямо­угольные резервуары, имеющие два или более одновременно работающих отделения (рис.2). Вода движется с одного конца отстойника к другому.

Рис. 2. Схема горизонтального отстойника

Глубина отстойников равна Н=1,5-4 м, длина 8-12Н, а ширина коридо­ра 3‑6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м³/сутки. Эффективность отстаивания дос­тигает 60%. Горизонтальная скорость движения воды в отстойнике принима­ется не более 0,01 м/с, а продолжительность отстаивания 1-3 часа.

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК. Отстойник (рис.З) представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем.

Рис. 3. Схема вертикального отстойника

На рисунке: 1 — трубопровод для вывода очищ. воды из отстойника, 2 — цилиндрическая перегородка, З — кольцевой водосборник, 4 — трубопровод для удаления шлама, 5 — подводящий трубопровод, 6 — корпус отстойника, 7 — кольцевой отра­жатель, 8 — шламосборник.

Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх по желобу. Для лучшего распре­деления и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Высота зоны осаждения составляет 4-5 м. В вер­тикальных отстойниках должно выполняться условие — вертикальная ско­рость движения жидкости должна быть меньше скорости осаждения частиц (Woс > V).