Тонкослойное осветление

Повторное использование промышленных сточных вод невозможно безтщательного их осветления на высокопроизводительных сооружениях. Осветление в тонком слое является базой интенсификации устройств для отстаивания.

Главная причина заключается в том, что концентрация взвеси, её состав и свойства на предприятиях приборо-машиностроения меняются непрерывно. Это противоречит основному принципу конструирования и расчета геометрических размеров полочных отстойников: постоянство нагрузки, начальной и конечной концентрации взвеси, её дисперсности и плотности. Кроме того, в реальных стоках масса частиц гидравлической крупности менее 0, 05: см/с составляет более 80%

Использованные в проектах конструкции рассчитывались на более благоприятные для работы условия - крупнодисперсную взвесь с высокой плотностью.

Не менее важным следует считать более высокий удельный объем гидроокисного осадка (10-15%)и сравнительно низкую концентрацию твердой фазы(4-5 г/л).При таких свойствах осадка требуется значительный объем иловой части должны быть учтены также высокие структурно-механические и адгезионные свойства осадка при выборе режимов его удаления из межполочного пространства и накопителя.

Выбор материала полок и конструкции их крепления; в пакетах традиционно сложен.

В настоящее время имеется ряд технических решений, где можно выбрать наиболее приемлемые конструкции. Во всех случаях трудности уменьшаются по мере сокращения длины полок,

сформулированы основные принципы подхода к конструированию модулей для стоков с преобладающим содержанием гидроокисной взвеси с низкой плотностью, переменной концентрацией и свойствами.

I. Отстойник выполняется многосекционным для удобства организации периодической их продувки, предупреждающей зависание осадка в межполочном пространстве и переполнение отстойной части, обязательно наличие отдельного осадко уплотнителя на группу секций.

Соотношение отстойной и осадочной части от 1: 6 до 1: 10.

2. Для сокращения общей высоты отстойника целесообразно принимать нисходяще-восходящие модули. При этом площадь сечения нисходящего модуля может быть вдвое меньше расчетной площади восходящего модуля. Таким образом, значительная часть осадка из нисходящего модуля будет вымываться попутным потоком жидкости. Снижение концентрации взвеси и скорости движения в восходящем модуле способствует более глубокому осветлению воды.

Таким образом, упрощаются системы подвода-отвода и распре деления воды по сечению модуля»

3. Укрупнение и стабилизация величины частиц взвеси достигается принудительным хлопьеобразованием. При необходимости дополнительный фильтр может быть установлен над восходящим модулем. Он является дополнительным хлопьеобразователем перед сооружениями второй ступени осветления.

На рисунке 51 показана схема модуля, изготовленного из металла и установленного на линии доочистки стоков.

Модуль содержит две камеры хлопьеобразования – водную и выходную, два полочных пакета – нисходящий и восходящий, конусную часть для сбора и уплотнения осадка. Площадь восходящего пакета вдвое больше площади нисходящего, угол наклона 60^О.

Входная камера загружена кубиками вспененного полистирола, размерами 40÷ 60мм, выходная зёрнами гранулированного полистирола диаметром 2÷ 5мм. Общая площадь отстойника 0.54м².

Были исследованы различные режимы работы отстойника при различных нагрузках на аппарат от 2 до 8м³/м²/час;

1. Нисходяще-восходящий модуль

2. Нисходяще-восходящий модуль с ПАА.

3. Нисходяще-восходящий модуль с КЗХО

Первые два режима показали разброс данных по эффекту осветления на 30%. Третий режим отличался сравнительно небольшим разбросом даже при много большем наборе данных.

Опытно-промышленная установка, в состав которой входит описанный выше модуль эксплуатируется много лет

Средние показатели качества отстоя приведены в таблице 21.

Таблица 21. Показатели работы модуля

Опытный модуль имел незначительный объём осадкоуплотнителя – 0, 5 м³. При среднем расходе стоков до 2.5м³/час и удельном объёме осадка 3% опорожнение его проводилось через 14÷ 18 часов работы. Средняя влажность осадка 92%.

Производились параллельные наблюдения за работой модуля и производственного вертикального отстойника, были организованы замеры скорости отстаивания, определялось содержание взвешенных веществ на выходе, содержание железа общего на входе и выходе, подсчитан эффект осветления по железу. Замеры и отбор проводились в дневную и вечернюю смены. Всего проведено 7 циклов наблюдений в разные дни недели месяца.

Два цикла совпали с периодом работы вакуум-фильтров, сопровождавшимися выносом взвеси из вертикальных отстойников. Качество отстоя после модуля при этом оставалось в пределах средних значений. В отдельные часы скорость движения воды в вертикальном отстойнике менялась от 0, 015 до 0, 45см/сек. Скорость в модуле колебалась между 0, 06 и 0, 09см/с. См. рис. 52.

Качество воды на выходе из отстойника иногда приближалось к качеству отстоя после модуля. Средние результаты 5 циклов приведены в таблице 22.

Таблица 22. Сравнение работы полочного и вертикального отстойников

Данные таблицы свидетельствуют о том, что даже при скорости отстаивания, втрое превышающей скорости в вертикальном отстойнике эффект осветления полочного отстойника остаётся вдвое выше.

Сравнение явно в пользу тонкослойного отстаивания с предварительным контактным хлопьеобразователем.

Таким образом, применение полочных отстойников с нисходяще-восходящим модулем и встречными контактными камерами реакции позволяет резко интенсифицировать процессы осветления и существенно повысит качество очищенной воды. Вместе с тем, эксплуатация их по сложности приближается к обслуживанию механических фильтров, что и следует отмечать в проектах.