Конструктивные и технологические параметры напорных гидроциклонов для сточных вод, содержащих 0,2-4 г/л взвешенных частиц плотностью 2-5 г/см приведены в табл. 5.8.

Преимуществом напорных гидроциклонов является возможность осветления воды по замкнутой схеме.

Основными недостатками напорных гидроциклонов являются значительный расход электроэнергии и быстрый износ стенок аппарата. Для предотвращения износа производится футеровка гидроциклонов износостойкими материалами.

Рис. 5.28. Открытый гидро-циклои с внутренним цилиндром и диафрагмой

/ - исходная вода; 2 - внутрен-РЧЙ цилиндр; 3 -диафрагма; 4 - осветленный поток воды; & - выделившийся осадок

Рис. 5.29. Многоярусный низконапорный гидроиик-лон

/ - корпус; 2 - разделительные тарелки; 3-бункер для шлама;

водосливная кромка; 5-мас-лоудерживающий щит; 5-воронка для отвода масла; 7-впускные камеры; S - насадки для отвода воды; 9 - шламоприемные щели;

/О- окна для отвода масла

Кроме напорных гидроциклонов находят применение открытые гидроциклоны (безнапорные). Процесс разделения сточных вод в открытых гидроциклонах происходит также под действием гравитационных и центробежных сил, поэтому удельные гидравлические нагрузки на поверхность циклона значительно превышают нагрузки на обычный гравитационный отстойник.

Открытые гидроциклоны без внутренних устройств применяются для очистки сточных вод от крупных примесей гидравлической крупностью 5 мм/с и более.

Открытый гндроциклон с внутренним цилиндром и диафрагмой в верхней части (рис. 5.28) рекомендуется к применению при очистке сточных вод от примесей гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более, а также коагулированных взвешенных частиц и нефтепродуктов при расходе стоков до 200 м/ч на один аппарат.

Исходная вода подается тангенциально в пространство, ограниченное внутренним цилиндром. Поток по спирали движется вверх, у верхней кромки цилиндра он поворачивает и движется к отверстию в диафрагме. Диафрагма, установленная в конце горизонтального отстойника, препятствует выносу выделившегося осадка, движущегося в пристенной зоне. Внутренний цилиндр способствует образованию замкнутого циркуляционного потока, который транспортирует этот осадок в коническую часть. Осветленный поток воды выходит из-под диафрагмы, переливается через водослив в кольцевой лоток и отводится за пределы сооружения.

Выделившийся осадок либо накапливается в конической части, либо удаляется из нее непрерывно через нижнее разгрузочное отверстие.

Пропускная способность аппарата этой конструкции примерно в 2- 2,5 раза выше пропускной способности отстойников при одинаковой степени очистки.

При проектировании гидроциклона диаметр D и рабочая высота Н цилиндрической части принимаются 0,5-9 м, диаметр отверстия в диафрагме- 0,5 D, диаметр внутреннего цилиндра - 0,85 D, высота внутреннего цилиндра - 0,8 D. Две-три впускные насадки, тангенциально присоединенные к нижней части перегородки, имеют каждая диаметр (0,05...0,07) D. Угол конуса диафрагмы принимается равным 45°. Угол наклона образующей конической поверхности нижней части гидроциклона следует принимать равным не менее 60° С.

Другой, более производительной конструкцией является многоярусный низконапорный гидроциклон (рис. 5.29). Этот аппарат может быть применен для очистки стечных вод от крупно- и мелкодисперсных примесей гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более при расходе воды более 200 м/ч на один аппарат, для очистки воды от минеральной коагулированной взвеси и нефтепродуктов.

При конструировании этого сооружения использован принцип тонкослойного отстаивания, который осуществлен делением объема гидроциклона коническими диафрагмами на отдельные ярусы. Впуск воды в гидроциклон осуществляется тангенциально из специальных аванкамер по всей высоте цилиндрической части через щели. Каждый ярус аппарата, как показали исследования, работает независимо от другого.

На Кировском заводе построена гидроциклонная установка, состоящая из четырех десятиярусных гидроциклонов диаметром 5 м. Полная пропускная способность установки 1800 мч.

При проектировании многоярусных гидроциклонов количество ярусов принимается равным 4-20, диаметр гидроциклона 2-6 м, диаметр центрального отверстия в диафрагме 0,5-1,4 м, расстояние между ярусами по вертикали 200-300 мм. В каждом ярусе устраиваются три впускных тангенциальных насадки (через 120° по окружности), скорость выхода воды из насадок - 0,3-0,5 м/с. Угол наклона диафрагм принимается равным углу естественного откоса шлама в воде, но не менее 45°. Общая гидравлическая нагрузка на многоярусный гидроциклон пропорциональна числу ярусов.

Удельная гидравлическая нагрузка м(м2-ч) открытых гидроциклонов рассчитывается по формуле

<7==3,6А«о, (5.19)

где Wo-гидравлическая крупность задерживаемых частиц, мм/с;

-коэффициент, зависящий от вида гидроциклона. Для гидроциклонов без внутренних устройств fe=0,61, для гидроциклонов с диафрагмой и внутренним цилиндром /г=1,98, для мно-

гоярусных гидроциклонов k= {D - диаметр многоярус-

ного гидроциклона, ш, d - диаметр центрального отверстия в диафрагме, м).

Потери напора в гидроциклонах принимаются 0,5 м.

Шлам из гидроциклоноз удаляется механизированными подъемниками, гидроэлеваторами или под гидростатическим давлением. Для задерживания всплывающих примесей и нефтепродуктов служит кольцевой полупогруженный щит перед водосливом, установленный на расстоянии не более 50 мм. Удаление всплывающих примесей производится через погружную воронку.

Для обработки сточных вод могут быть применены центрифуги осадите яьного и осветляюш,его типов, однако использование центрифуг в практике осветления сточных вод ограничивается их большой энергоемкостью и малой производительностью. В настоящее время проводятся исследования по изысканию наиболее эффективных и экономичных конструкций центробежных аппаратов.

§ 140. ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Для химической очистки производственных сточных вод в настоящее время используются различные реагенты. Наибольшее применение имеют: окислители - хлор, пермангакат калия, озон; подщелачивающие вещества - известь, гидроксид натрия, сода; подкисляющие вещества - серная и соляная кислоты.

Рис. 5.30. Схема реагентной очистки производственных сточных вод

сточные воды обработки цветных металлов, 2 - усреднитель; 3-реагентное хозяйство; 4 дача реагентов, 5 - смеситель; 6 - нейтрализованные хромистые и щелочные сточные воды; 7-кон тактный резервуар, S - полиакриламид, 9 - отстойники- ш - оиигиенняя вп

Т) П М. ИТ)

е лромисыа и щелочные сточные воды; /-лоп-[ики; 10 - очищенная вода, /У - шлам на обезвоживание

В ряде случаев химическая обработка требуется в качестве предварительной перед последующей биологической очисткой этих сточных вод.

Принципиальная схема реагентной очистки производственных сточных вод показана на рис. 5.30.

Окисление загрязняющих сточные воды веществ применяется в тех случаях, когда эти вещества нецелесообразно или нельзя извлечь или разрушить другими способами, в том числе путем биохимического окисления. К таким веществам относятся цианистые соединения, загрязняющие сточные воды многих производств, например сточные воды фабрик обогащения свинцово-цинковых и медных руд, цехов гальванических покрытий машиностроительных заводов и т. д.

Для очистки сточных вод от цианистых соединений применяют окисление циан-иона CN~ до безвредного цианата CNO~ или переводят токсичные соединения в нетоксичный комплекс или осадок (в виде нерастворимых цианидов), удаляемый из сточных вод отстаиванием или фильтрованием.

Окисление цианидов до малотоксичных цианатов может быть произведено относительно недорогим окислителем- гипохлоритом в щелоч-