Размещено на http://www.allbest.ru/

ГЛАВА 1. Отстойники

Отстойники используют для выделения из сточных вод твердых частиц размером менее 0,25 мм. По направлению движения сточной воды в отстойниках их делят на горизонтальные, вертикальные, радиальные и комбинированные.

Горизонтальные отстойники. Они представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два или более одновременно работающих отделения. Вода движется с одного конца отстойника к другому. Глубина отстойников (Н) равна 1,5 - 4 м, длина 8 - 12 Н, а ширина коридора 3 - 6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальная скорость движения воды в отстойнике принимают не более 0,01 м/с.

Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м3/сут. Продолжительность отстаивания - 1-3 ч. Эффективность отстаивания достигает 60 %.

При расчете отстойников определяют его длину и высоту. На рис. 1.8. представлена расчетная схема горизонтального отстойника.

Отстойник по длине разбит на три зоны: в первой зоне длиной l1 наблюдается неравномерное распределение скоростей по глубине потока. Длина этой зоны:

,

где h0 - высота движущегося слоя в начале отстойника, принимается равной 0,25 Н; k = (0,0184-0,02) wх.

Во второй зоне длиной l2 скорость потока считается постоянной. При движении в этой зоне большая часть частиц загрязнений должна осесть в иловую часть отстойника, поэтому

l2= (H - h1)wx / (w0 - 0,5wх),

где h1 - максимально возможная высота подъема частицы в первой зоне.

В третьей зоне длиной l3 скорость потока увеличивается, и условия осаждения частиц ухудшаются. Длина этой зоны определяется по формуле ,

где - угол сужения потока жидкости в выходной части отстойника, принимается равным 25-30°.

Для расчета длины отстойника L = l1 + l2 + l3 должны быть заданы: расход сточной воды и геометрические размеры поперечного сечения отстойника.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вертикальный отстойник представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем (рис. 1.9). Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Таким образом, осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого равна 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения - 4 - 5 м.

Каждая частица движется с водой вверх со скоростью v и под действием силы тяжести вниз wос. Поэтому различные частицы будут занимать различное положение в отстойнике. При wос>v будут быстро оседать, при wос<v уноситься вверх.

Эффективность осаждения вертикальных отстойников на 10 - 20 % ниже, чем в горизонтальных.

Радиальные отстойники представляют собой круглые в плане резервуары. Вода в них движется от центра к периферии. При этом минимальная скорость наблюдается у периферии. Такие отстойники применяют при расходах сточных вод свыше 20 000 м3/сут. Глубина проточной части отстойника 1,5 - 5 м, а отношение диаметра к глубине от 6 до 30. Эффективность осаждения составляет 60 %.

Пластинчатые отстойники. Они имеют в корпусе ряд параллельно установленных наклонных пластин. Вода движется между пластинами, а осадок сползает вниз, в шламоприемник. Могут быть прямоточные отстойники, в которых направление движения воды и осадка совпадают; противоточные - вода и осадок движутся навстречу друг другу; перекрестные, в которых вода движется перпендикулярно движению осадка. Наиболее распространены противоточные отстойники.

ГЛАВА 2. ФЛОТАТОР-ОТСТОЙНИК

Изобретение относится к устройствам для флотационной очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров, взвешенных частиц и других загрязнителей и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, энергетике, пищевой, нефтяной, металлургической, машиностроительной, автотранспортной и других отраслях промышленности. Заявленный флотатор-отстойник представляет собой комплексный аппарат в виде сообщающегося сосуда, образованного двумя технологическими колоннами - колонной флотации стоков и колонной тонкой очистки воды, сообщающимися между собой через основание аппарата - отстойник. Отстойник установлен на четырех стойках, а стойки соответственно неподвижно установлены на четырех фундаментных основаниях. Отстойник представляет собой емкость в форме параллелепипеда, разделенного на две половины внутренней вертикальной перегородкой, через нижнюю кромку которой вода имеет возможность перетока из колонны флотации в колонну тонкой очистки. На левую половину отстойника к верхней ее стенке соосно с отверстием для перетока воды из колонны флотации в отстойник вертикально и неподвижно установлена сборно-разборная технологическая колонна флотации. Колонна флотации состоит из трех частей: основания колонны, представляющего собой трубу большого диаметра, камеры флотации и головной части колонны. Внутри этой колонны вмонтирован трубчатый с перфорацией аэратор в форме кольца. Вместо аэратора может быть установлен электрофлотатор. Выше аэратора врезан трубопровод для подачи неочищенных стоков, который может быть подведен через верх колонны флотации, а выше установлен эжектор воздуха. Ниже самой верхней кромки колонны флотации на 60-70 мм неподвижно укреплена уширенная кольцевая емкость для сбора флотошлама с наклонным днищем и отвода флотошлама через наклонный трубопровод из самой нижней части кольцевой емкости. Параллельно с колонной флотации на верхней стенке правой половины отстойника вертикально и неподвижно установлена сборно-разборная технологическая колонна тонкой очистки воды. Колонна состоит из трех частей: основания колонны, представляющего собой трубу большого диаметра, трубчатого отстойника и головной части колонны из трубы большого диаметра. Из верхней части колонны тонкой очистки воды по трубопроводу отводят очищенную воду самоизливом, и это создает непрерывное движение воды ламинарным потоком, а также наибольшую и разнонаправленную траекторию движения очищаемых стоков, начиная от камеры флотации, через отстойник и в самую верхнюю точку колонны тонкой очистки воды. Технический результат - обеспечение двухступенчатой очистки стоков (при этом аппарат занимает минимальное производственное помещение), потребление незначительного количества энергии и обеспечение высокого качества очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров и взвешенных частиц. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Известна "Установка для флотационной очистки сточных вод" по описанию изобретения к а. с. СССР 1579904, кл. С 02 F 1/24, опубликовано в БИ 27 23.07.90 г. (1).

Данная установка обладает некоторыми недостатками, а именно:

- отвод флотошлама производится принудительно вниз при помощи скребков и шнека по центру емкости для очистки стоков, что усложняет конструкцию установки, при этом шнек с кожухом отнимает заметную часть объема от емкости для очищаемых стоков;

- для привода скребков и шнека необходимы затраты дополнительной энергии, а также при этом уменьшается надежность работы установки за счет усложнения конструкции установки.

Целью предлагаемого изобретения является создание конструкции флотатора-отстойника достаточно простого, надежного, недорогого и вместе с тем обеспечивающего двухступенчатую очистку стоков, фактически совмещенного в одном аппарате. При этом аппарат занимал бы минимальные производственные площади, потреблял бы незначительное количество энергии и обеспечивал высокое качество очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров и взвешенных частиц.

Сущность предлагаемого флотатора-отстойника заключается в следующем.

Предлагаемый флотатор представляет собой комплексный аппарат в виде сообщающегося сосуда, образованного двумя технологическими колоннами: сборно-разборной колонны флотации стоков и сборно-разборной колонной тонкой очистки воды, сообщающимися между собой через основание аппарата - отстойник. Отстойник установлен по меньшей мере на четырех стойках, а стойки неподвижно установлены соответственно на четырех фундаментных основаниях. Отстойник представляет собой емкость в форме, например, параллелепипеда, разделенного на две половины внутренней вертикальной перегородкой, через нижнюю кромку которой вода имеет возможность перетока из колонны флотации в колонну тонкой очистки воды через днище отстойника.

Днище отстойника имеет форму неправильной пирамиды, сужающейся книзу и одновременно в сторону и оканчивается трубопроводом с задвижкой для сброса тяжелого шлама; для удобства обслуживания отстойника трубопровод с задвижкой вынесены в сторону за пределы одной из вертикальных стенок отстойника.

На левую половину отстойника к верхней ее стенке соосно с отверстием для протока воды из колонны флотации в отстойник вертикально и неподвижно установлена большого диаметра труба, представляющая собой технологическую сборно-разборную колонну флотации неочищенных стоков. Изнутри к стенке этой колонны на высоте, равной по меньшей мере 0,3-0,5 высоты всей колонны, неподвижно установлен трубчатый с перфорацией в форме кольца аэратор для подачи сжатого воздуха в камеру флотации. Выше аэратора на расстоянии от основания колонны, равном по меньшей мере 0,6-0,65 всей высоты колонны флотации, в нее врезан трубопровод для ввода неочищенных стоков в колонну флотации.

Несколько ниже на 60-70 мм самой верхней кромки колонны флотации неподвижно укреплена уширенная кольцевая емкость с наклонным днищем для сбора флотошлама, его непрерывного сбора и сброса через трубопровод. В магистраль ввода неочищенных стоков также вмонтирован эжектор для подсоса атмосферного воздуха, который еще до ввода в колонну флотации перемешивается со стоками и способствует интенсификации процесса флотации нефтепродуктов и жиров.

В процессе флотации стоков флотошлам под воздействием пузырьков воздуха в камере флотации поднимается вверх и стекает в уширенную кольцевую емкость для сбора флотошлама и по наклонному днищу и трубе отводится, а очищенная от нефтепродуктов, жиров и взвешенных частиц вода опускается ламинарным потоком в нижнюю часть колонны флотации, а затем в нижнюю часть отстойника тяжелых шламов и взвешенных частиц, а далее по нижней кромке вертикальной перегородки отстойника через его днище перетекает в колонну тонкой очистки воды. При этом тяжелые шламы и взвешенные частицы оседают на дно отстойника.

Параллельно с колонной флотации на верхней стенке правой половины отстойника соосно с отверстием для протока воды из отстойника в сборно-разборную колонну тонкой очистки воды вертикально и неподвижно установлена труба большого диаметра. Высота этой трубы равна по меньшей мере 0,1-0,3 высоты всей колонны, и к верхней части этой трубы к фланцу неподвижно прикреплен трубчатый отстойник, представляющий собой пакет из множества трубок малого диаметра, скрепленных вместе и неподвижно двумя фланцами; трубки установлены с наклоном к вертикали примерно под углом 30o.

К верхнему фланцу трубчатого отстойника неподвижно прикреплена большого диаметра труба, являющаяся продолжением технологической колонны тонкой очистки воды и ее венцом. В трубчатом отстойнике даже самые мелкие и легкие взвешенные частицы, ударяясь о стенки многочисленных трубок, теряют свою скорость и инерцию и по стенкам этих трубок сползают (оседают) в отстойник шлама.

Из колонны тонкой очистки воды из самой ее верхней части очищенная вода вытекает по отводящей трубе, а это создает непрерывное движение воды ламинарным потоком, начиная от камеры флотации стоков, через отстойник и в самую верхнюю точку колонны тонкой очистки воды.

Таким образом, процесс очистки сточных вод происходит при ламинарном потоке по наибольшей и одновременно разнонаправленной траектории движения воды в двух колоннах: сначала сверху вниз из колонны флотации в отстойник, затем из отстойника вверх уже через всю колонну тонкой очистки, при этом в обеих колоннах происходит интенсивное осаждение тяжелых и более легких взвешенных частиц, практически двойная очистка при минимальных затратах энергии.

Колонна флотации и колонна тонкой очистки воды имеют одинаковую высоту, а уровень истечения очищенной воды в верхней части колонны тонкой очистки воды установлен, примерно, на 30-50 мм ниже уровня верхнего среза колонны флотации.

Таким образом, предлагаемый флотатор-отстойник работает с минимальными затратами энергии лишь на подачу неочищенных стоков во флотатор и подачу сжатого воздуха через эжектор в аэратор.

В качестве близкого аналога предлагаемому флотатору-отстойнику можно принять "Установку для флотационной очистки сточных вод" по а.с. СССР 1579904 (1).

На фиг. 1 изображена схематично конструкция предлагаемого флотатора-отстойника в разрезе; вариант, по которому воздух через эжектор дополнительно подается вместе со стоками.

На фиг. 2 изображен предлагаемый флотатор-отстойник в разрезе, вариант подвода стоков через верх колонны флотации по вертикальному трубопроводу и одновременно воздуха через эжектор, расположенный в самой верхней части подводящего стоки трубопровода.

На фиг. 3 изображен предлагаемый флотатор-отстойник в разрезе, вариант установки электрофлотатора в колонну флотации.

На фиг.4 изображен предлагаемый флотатор-отстойник, вид сбоку по А фиг. 1, где показан вынесенный в сторону для удобства обслуживания низ отстойника шлама с трубопроводом и задвижкой.

Предлагаемый "Флотатор-отстойник "Поток-1" состоит из следующих агрегатов, узлов и деталей.

На четырех фундаментных основаниях 1, например, и четырех стойках 2 установлено основание флотатора-отстойника, представляющее собой отстойник 3 для шлама и взвешенных частиц (фиг.1).

В нижней части отстойник имеет форму неправильной пирамиды, а верхняя часть имеет форму, например, прямоугольного параллелепипеда. Отстойник 3 внутри разделен по середине, примерно, на две равные части стальной вертикальной перегородкой 4, приваренной герметичным швом, и таким образом, что в самой нижней части отстойника 3 в днище, имеющем форму неправильной пирамиды и, сужающейся книзу, образован проем для перетока воды из левой половины отстойника в правую половину.

Отстойник 3 в верхней части имеет верхнюю горизонтальную стенку (потолок), на левой половине на нее соосно с отверстием для перетока воды из колонны флотации в отстойник 3 прикреплена вертикально и неподвижно труба 5 большого диаметра, представляющая собой нижнюю часть технологической колонны флотации стоков.

На трубу 5 при помощи фланцевого соединения 6 установлена флотационная камера 7 в виде трубы большого диаметра, установленной вертикально. В нижней части флотационной камеры 7 на высоте по меньшей мере 0,3 общей высоты колонны флотации (которая равна сумме высот трубы 5 и флотационной камеры 7) с внутренней стороны флотационной камеры 7 установлен неподвижно трубчатый с перфорацией в стенках трубы в форме кольца аэратор 8 для подачи сжатого воздуха в колонну флотации 7 через трубопровод 9; по этому трубопроводу 9 можно подавать в колонну флотации различные растворы, коагулянты или флокулянты.

В флотационную камеру 7 на высоте по меньшей мере 0,6-0,65 общей высоты колонны флотации вмонтирован трубопровод 10 для подачи грязных стоков, а в трубу 10 в свою очередь вмонтирован эжектор 11, предназначенный для подсоса атмосферного воздуха в магистраль грязных стоков. Труба 5 имеет высоту, равную примерно 0,1-0,2 от общей высоты всей колонны флотации.

На верхней части флотационной камеры 7 приварена уширенная кольцевая емкость 12 с наклонным днищем для сбора флотошлама, при этом уровень верхнего среза флотационной камеры (трубы) 7 находится выше уровня основания уширенной кольцевой емкости 12 на 60-70 мм. К нижней наклонной части емкости 12 под некоторым углом (15-20o) к горизонтальной поверхности приварен трубопровод 13 для отвода флотошлама.

При флотации слабозагрязненных стоков их подвод можно осуществить по варианту, изображенному на фиг.2, а именно стоки подводить по установленному вертикально в самой верхней части флотационной камеры 7, трубопроводу 14 и трубопроводу 15, приваренному под углом к трубопроводу 14. При этом в верхней части трубопровода 14 установлен эжектор для подсоса атмосферного воздуха.

Предлагаемая конструкция флотатора-отстойника предусматривает возможность установки на трубу 5 электрофлотатора 16 (фиг.3), при этом грязные стоки подают выше уровня электрофлотатора, и соответственно камера флотации 7 монтируется над электрофлотатором.

К верхней стенке правой половины отстойника 3 соосно с отверстием в ней для перетока воды из колонны флотации через отстойник 3 в колонну тонкой очистки воды неподвижно прикреплена труба 17 большого диаметра высотой примерно 0,1-0,3 высоты всей колонны тонкой очистки. К верхней части трубы 17 к ее фланцу 6 неподвижно прикреплен трубчатый отстойник 18, а к верхнему фланцу отстойника 18 неподвижно прикреплена труба 19 большого диаметра, равная диаметру трубы 17 и являющаяся верхней частью и венцом всей колонны тонкой очистки воды, образованной соответственно трубой 17, трубчатым отстойником 18 и трубой 19.

К верхней части трубы 19 приварен горизонтально трубопровод 20 для отвода очищенной воды из колонны тонкой очистки воды. При этом уровень воды в отводящем трубопроводе 20 установлен на 30-50 мм ниже уровня верхнего среза колонны флотации (камеры флотации 7).

Предлагаемый флотатор-отстойник может обеспечивать очистку и очень грязных стоков, например, с содержанием нефтепродуктов и жиров от 100 до 1000 мг/л. Для этого имеется сатуратор 21 (фиг.1), через который подают в аэратор 8 раствор сернокислого алюминия с воздухом.

В самую нижнюю часть днища отстойника 3 врезан трубопровод 22 с задвижкой 23 (фиг.1 и 4) для периодического сброса тяжелого шлама, который накапливается в процессе очистки сточных вод.

Перед запуском в работу в обе колонны и отстойник флотатора заливают чистую воду до уровня слива очищенной воды через трубопровод 20 в колонне тонкой очистки. Затем подают неочищенные стоки в камеру флотации 7 через трубопровод 10 (фиг. 1) и одновременно подают сжатый воздух от компрессора через трубопровод 9 и аэратор 8. По этому варианту работают при концентрации нефтепродуктов и жиров от 15 до 100 мг/л.

При малых концентрациях загрязнения сточной воды нефтепродуктами и жирами, например до 15 мг/л, в трубопровод 10, подающий неочищенные стоки, можно одновременно подавать воздух непосредственно из атмосферы через эжектор 11, а на аэратор 8 сжатый воздух не подавать. Можно также очистку производить по схеме, показанной на фиг.2, т.е. неочищенные стоки подавать через трубопроводы 15 и 14 с эжекцией атмосферного воздуха. И это обеспечивает качественную флотационную очистку сточной воды.

При больших концентрациях загрязнений в стоках нефтепродуктами и жирами, например от 100 до 1000 мг/л, устанавливают электрофлотатор, а в аэратор 8 подают, например, раствор сернокислого алюминия с воздухом, пропущенным через сатуратор 21, который включают в систему флотации стоков при высоких концентрациях загрязнителей в стоках.

В камере флотации 7 пузырьки воздуха, непрерывно поступая из аэратора 8, пронизывают всю массу неочищенных стоков, при этом легкие фракции загрязнителей - нефтепродукты, жиры и легкие взвешенные частицы - поднимаются вверх, вспениваясь, собираются в емкость 12 для сбора флотошлама и постепенно самотеком отводятся по трубопроводу 13. Тяжелые взвешенные частицы в камере флотации 7 опускаются вниз под собственным весом, а также захватываются ламинарным потоком воды также вниз, так как избыток воды в сообщающихся двух колоннах начинает изливаться из колонны тонкой очистки воды через трубопровод 20, так как уровень воды в этом трубопроводе на 30-50 мм ниже уровня верхнего среза, колонны флотации 7. Это создает направленный ламинарный поток из колонны флотации 7 через самую нижнюю часть флотатора-отстойника (перегородка 4) через отстойник 3 в самую верхнюю часть колонны тонкой очистки воды.

В отстойнике 3 тяжелые взвешенные частицы под собственным весом оседают на дно, а часть более легких взвешенных частиц вместе с ламинарным потоком воды, продолжая свое движение через трубу 17 и особенно через трубчатый отстойник 18, ударяясь о стенки многочисленных трубок, теряют свою инерцию и скорость и по стенкам этих трубок сползают вниз в отстойник 3.

Очищаемая вода, двигаясь сначала вниз в колонне флотации 7, а затем протекая через низ отстойника 3 в колонну тонкой очистки воды, меняет направление движения в противоположную сторону - вверх, а в итоге происходит двукратное осаждение взвешенных частиц из воды, и таким образом за счет движения очищаемой воды по наибольшей траектории достигается высокая степень очистки сточных вод.

Очищенная вода отводится из самой верхней части колонны тонкой очистки воды по трубопроводу 20.

Тяжелый шлам и взвешенные частицы при флотации неочищенных стоков накапливаются в нижней суженной части отстойника 3 и периодически отводятся в отвал через трубу 22 и задвижку 23.

Экспериментальный образец предлагаемого флотатора-отстойника для очистки сточных вод изготовлен и опробован на одном из промышленных предприятий г. Омска; обеспечивает качественную очистку сточных вод от нефтепродуктов, жиров и взвешенных частиц, способствует снижению ХПК и гарантирует показатели качества воды, соответствующие предельно допустимым концентрациям указанных загрязнителей в очищенных сточных водах.

Предлагаемый флотатор-отстойник обладает следующими преимуществами по сравнению с аналогом:

- уменьшена производственная площадь, занимаемая флотатором за счет увеличения высоты флотатора;

- уменьшена площадь флотации в камере флотации и вместе с тем интенсифицирован процесс флотации;

- сокращена до оптимального значения площадь флотации и поверхность сбора флотошлама, что дает возможность более плотного и интенсивного насыщения стоков воздухом и удаления флотошлама без применения скребков и шнека, а самотеком.

Производительность предлагаемого аппарата составила от 5 до 100 кубометров воды в час. Для эффективной и оптимальной работы предлагаемого флотатора-отстойника в зависимости от объема очищаемой воды и степени ее загрязнения производят гидротехнический расчет параметров каждого конкретного флотатора.

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ САПРОПЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАКЛОННЫХ ОТСТОЙНИКОВ

сточный вода отстойник осаждение

Идея применения наклонных отстойников при очистке сточных вод не нова. Центр по сапропелю с октября 2007 использует ее для обезвоживания сапропеля и озерных донных илов в промышленных масштабах.

Технологический процесс заключается в добыче сапропеля естественной влажности, подаче его от земснаряда в наклонный отстойник, расположенный на берегу озера, добавление в сапропель коагулянта, осаждение осадка сапропеля и отделение осветленной воды с последующим сбросом воды обратно в озеро. Сапропель в виде сгущенного осадка подается на сепаратор или др. устройство глубокого обезвоживания сапропеля влажностью до 55-75% с последующей грануляцией и сушкой получаемого сырья. Возможна технология отбора сапропеля в виде сыпучего вещества после сепаратора на модуль фасовки его в мешки или мягкие большегрузные контейнеры.

В летнее засушливое время, при наличии поблизости озера пахотных земель, целесообразно использование отделенной воды в наклонном отстойнике в качестве жидких удобрений. Причем. в этом случае требуется в 5-9 раз меньше коагулянта на ускорение осаждения сапропеля в отстойнике нежели в случаях ее сброса в озеро.

Фирма Ляйбляин ГмбХ предлагает, как решение технологического процесса, применять их наклонный отстойник (также известен как отстойный сепаратор пластинчатого типа или седиментационный отстойник). С его помощью можно осаждать сапропель для дальнейшей переработки, очищать озерные воды и реализовать обратное водоснабжение, которое не загрязняет воду и уменьшает затраты на производство конечной продукции.

Принцип действия наклонного отстойника:

Сапропель естественной влажности (W=89-97%) течёт по грунтопроводу в отстойник, далее по выходному каналу вниз, здесь поток поворачивает и направляется через пластинчатый пакет наверх. На этом пути происходит постепенное осаждение нерастворимых взвешенных примесей по косо поставленным пластинам (седиментация), которые опускаются в шламовую воронку. К процессу вводится жидкий коагулянт. После того как озерный сапропель прошел сквозь многослойный пакет, он настолько сгустился, а вода стала очищенной от нерастворимых веществ, что может снова использоваться в новом производственном процессе.

С помощью незначительного количества коагулянтов можно достичь ускоренного выпадения сапропеля в сгущенный осадок. Сверх того, для быстрого осаждения хлопьев можно выбрать модель поменьше. Манипулируя объемом отстоя (осаждения) и длиной прохождения частиц сапропеля в наклонном отстойнике, количеством коагулянта, можно подобрать требуемые размеры для заданной производительности комплекса по сгущенному сапропелю.

Малый бизнес на сапропеле применяет комплексные решения производительностью не более 2 т сапропелевого сырья в час. Этот объем гармонично вписывается в известные характеристики отечественного оборудования по шнековой грануляции и ленточной низкотемпературной сушке.



Наклонный отстойник (отстойный сепаратор) располагает высоким коэффициентом полезного действия. Наклонные отстойники планируются и производятся в зависимости от назначения. отстойники очень стабильны и просты в обслуживание. Материалы изготовления а также поверхностные покрытия выбираются в зависимости протекающих средств.

Принципиальная схема работы отстойника приведена ниже:

	Направление движения сапропеля / чистой воды
	Путь нерастворимых частиц сапропеля
	Векторы потока и скорость оседания сапропеля
	Направление сапропелевых осадков

Сапропель естественной влажности устремляется снизу вверх через ламели. Нерастворимые взвешенные вещества оседают на ламелях. Чистая вода поднимается наверх, шлам стекает вниз. На схеме показан примерный путь твердых частиц. При этом обе стрелки представляют, с одной стороны, скорость потока суспензии, с другой стороны, скорость движения твердых веществ. Результирующая из обоих векторов дает в итоге скорость оседания.

Вариант технологии обезвоживания сапропеля и очистки отводящих в озеро вод представлен на схеме ниже.



Пояснение:

1 - погружной насос, 2- сито. 3 - коагулянт, 4 - флокуляция, 5 - наклонный очиститель, 6 - пневматический мембранный насос, 7 - фильтр-пресс, 8 - бак для химических веществ (при необходимости в технологии), 9 - хлопьеобразующий коагулянт, 10 - известковое молоко, 11 - осаждающее средство

Преимущества наклонного отстойника в технологиях обезвоживания сапропеля:

По сравнению с другими отстойниками и картами намыва занимает на 85-90% меньше площади

Простой грязеотвод (выгрузка обезвоженного сапропеля)

Наклонные отстойники для данной технологии могут поставляться в разных размерах от лабораторных до индустриальных масштабов. Необходимая площадь осаждения сапропеля зависит от объема потока и степени влажности исходного продукта.

Фирма Ляйбляин располагает обширным опытом в этих областях, однако, при специальном применение рекомендуется предварительное проведение опытов.

Наклонные отстойники могут изготавливаться из чёрной стали в соответствии с назначением из стали со специальными покрытиями или из нержавеющей стали.

Пластины изготовляются из полипропилена или нержавеющей стали.

При необходимости можно ёмкость для выделения хлопьев встроить в наклонный отстойник или подсоединить к нему.

Габариты установок могут быть приспособлены к имеющейся производственной площади.

Типовая технология и типовой проект предприятия с данным видом оборудования и Спецификация оборудования поставляется на CD диске стоимостью 1000 руб. + пересылка.

Оборудование поставляется при заполнении Опросного листа или по подготовленной технологии процесса (проекту).



При необходимости Центр оказывает содействие и выполняет работы по проектированию производства с данным видом оборудования. Стоимость проектных работ под конкретный объект производства с предлагаемым оборудованием колеблется от 280 до 320 тыс. руб. Поставляется на CD и бумажном носителе в 2 экземплярах.

ГЛАВА 4. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ОТСТОЙНИКИ

Система предназначена для удаления осадка из горизонтальных отстойников открытого и закрытого типов после отключения отстойников с помощью напорных струй воды без применения ручного труда.

Гидросмыв наиболее целесообразно применять при наличии малоподвижных осадков, образующихся в условиях очистки мутных вод и характеризующихся содержанием взвеси не более 1500 мг/л.

Высота слоя осадка в отстойнике должна быть не более 1-1,5 м.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ

Система (черт. 17) включает в себя устройства для подачи воды и отвода размытого осадка.

Подача воды производится с помощью насоса, коллекторов, разводящих труб и специальных насадок. Отвод воды с осадком осуществляется с помощью лотков, устроенных в днище отстойника, и далее по трубам в приемный резервуар сооружений по обработке промывных вод и осадков.

1 - насос для подачи воды; 2 - подводящие трубы; 3 - коллектор; 4 - разводящие трубы; 5 - патрубки с насадками; 6 - лотки

Для смыва осадка надлежит использовать сырую воду или воду из верхней части отстойника, сбрасываемую перед его очисткой в специальный запасной резервуар.

Управление системой осуществляют с помощью задвижек, установленных на напорном и всасывающем трубопроводах насоса.

Перед пуском системы в работу закрывают задвижку на трубопроводе, подающем обрабатываемую воду в отстойник, открывают задвижку на канализационном трубопроводе и производят опорожнение отстойника примерно на 2/3 его высоты. Затем открывают задвижку на напорном трубопроводе, подающем воду в систему удаления осадка, и включают насос. При этом осадок, накопившийся в отстойнике, взмучивается, происходят его смыв и удаление одновременно с опорожнением отстойника.

Выключение системы производят через 3-5 мин после полного опорожнения отстойника. Ориентировочно время удаления осадка составляет 30-40 мин.

Коллектор напорной системы следует размещать при длине отстойника, м:

40-45 - в начале разводящих труб;

60 - в средней его части с симметричным (по отношению к коллектору) расположением разводящих труб;

90 - в средней части отстойника надлежит устраивать два коллектора, при этом отстойник делится на две симметричные секции и в каждый коллектор подается вода от насоса по отдельной трубе.

Разводящие трубы следует укладывать по дну отстойника. При ширине отстойника до 4,5 м необходимы две нитки труб, прокладываемых вдоль стен отстойника. Лоток для сбора осадка и промывной воды размещают в этом случае по оси отстойника.

При ширине отстойника, равной 6 м, устанавливают три ряда разводящих труб, один из которых размещают по оси отстойника (в этом случае в отстойнике устраивают два отводящих лотка посредине между разводящими трубами).

Разводящие стальные трубы следует выполнять с переменным (телескопическим) сечением, что увеличивает равномерность распределения воды и позволяет снизить расход металла. Переход с одного диаметра труб на другой надлежит предусматривать посредине длины участка. Для предотвращения заиления пространство под трубами заливают бетоном (марки не ниже 200) и устраивают откосы.

На каждой разводящей трубе (на трубах, лежащих у стен, - с одной стороны, на центральных - с обеих сторон) вваривают стальные патрубки диаметром 32 мм под углом 45° к оси отстойника по ходу движения осадка при смыве. Патрубки имеют резьбу, на которую наворачивают соединительные части (типа футорки). В соединительные части ввинчивают и закрепляют (с помощью контргаек) бронзовые насадки длиной 50-60 мм, наружным диаметром 16-18 мм и внутренним - 10 мм. Входные и выходные кромки насадки скругляют.

Расстояния между патрубками с насадками - 1м, а на последней четверти длины труб - 1,5 м.

Насадки на разводящих трубах, находящихся у противоположных стен отстойника и в центре, должны быть расположены в шахматном порядке, чтобы факелы соседних и противоположных струй сливались и частично пересекались. На трубах в конце отстойника наваривают стальные заглушки.

Расчет системы смыва осадка производят, исходя из получения в расчетном сечении отстойника размывающей скорости струи nс = 0,5-0,8 м/с (в зависимости от плотности и прочности осадка).

Скорость осевой компактной струи nс, м/с, в пределах основного потока для затопленной симметричной струи определяют, исходя из соотношения

, (10)

где s - экспериментальная константа, равная 0,075;

l - расстояние от насадки до расчетного сечения (в данном случае - до приемной канализационной трубы или лотка), м;

ro - радиус отверстия насадки, м;

no - начальная скорость струи на выходе из насадки, м/с.

Внутренний радиус насадки ro принимается равным 0,005 м; расстояния от насадки до расчетного сечения l, м, равны:

для отстойников шириной 4,5 м - 2,25

« « 6,0 м - 1,50

Тогда из формулы (10) начальная скорость на выходе из насадки будет: при l = 2,25 м no = 35,5 nc м/с; при l = 1,50 м no = 23,7 nc м/с.

Расход qн, м3/с, через насадку определяется по формуле

qн = w nо , (11)

где w - площадь сечения отверстия насадки, м2.

Для принятого диаметра насадки 10 мм получим w = 78,5 ? 10-6 м2, тогда qн = 78,5 ? 10-6 nо, м3/с.

Напор hн, м, необходимый для получения начальной скорости, определяется по формуле

, (12)

где m - коэффициент расхода, принимаемый равным 0,59-0,64;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

hr - рабочая высота столба воды в отстойнике при промывке, м.

Расчетные расходы воды для каждого участка разводящих труб определяют в зависимости от числа насадок на нем и расхода воды, проходящего через одну насадку.

Диаметр труб и скорость движения воды в них определяют по вычисленным значениям расходов. При этом скорость движения воды в трубах не должна превышать 1,5 м/с.

Проверку расчетных и конструктивно принятых параметров следует производить по формуле

, (13)

где Lкр - критическая длина дырчатой трубы, при которой потеря напора полностью компенсируется восстановлением скоростного напора, м;

l - коэффициент сопротивления трению по длине, равный для стальных труб 0,03-0,02;

d - диаметр дырчатой трубы, м;

n - число отверстий (насадок).

Для упрощения расчетов критическую длину дырчатой трубы Lкр по формуле (13) допускается определять для суженной ее части.

Диаметры коллекторов и подводящей трубы следует определять исходя из приходящихся на них расходов воды и скорости ее движения, принимаемой 0,8-1,2 м/с.

Напор промывного насоса h, м, надлежит определять по формуле

h = hн + 1,1 hl , (14)

где hн - напор у насадки, определяемый по формуле ( 12),

hl - сумма потерь напора на отдельных участках труб, м.

Размещено на Allbest.ru