трусики женские украина

На головну

 Камери хлопьеобразования - Хімія

КАМЕРИ хлопьеобразования

Місце камер утворення пластівців у технологічній схемі, їх класифікація

Процес конвективного коагуляції в часі складається з двох етапів. Хід процесу перекінетіческой коагуляції визначається інтенсивністю теплового броунівського руху. У момент введення і розподілу розчину коагулянту у воді іони алюмінію або заліза починають взаємодіяти з гідроксильними іонами і через деякий час з'являється опалесценція і вода мутніє від формування величезної кількості первинних найдрібніших пластівців. Під дією броунівського руху пластівці контактують один з одним і укрупнюються, а їх число в одиниці об'єму зменшується. Настає момент, коли енергія броунівського руху недостатньо для переміщення первинних агрегатів з метою їх подальшої агломерації. На цьому закінчується перекінетіческая фаза коагуляції і настає ортокінетіческая, для успішного перебігу якої необхідно забезпечити подальший контактування вже сформованих агрегатів.

Таким чином, камери утворення пластівців призначені для створення сприятливих умов на завершальній другій стадії процесу коагуляції - хлопьеобразования, чому сприяє плавне перемішування потоку. На розміри утворюються пластівців у процесі повільного перемішування оброблюваної води впливає його інтенсивність і тривалість, сольовий склад води, природа домішок (колоїдні або дисперговані), а також сили адгезії, що утримують частинки домішок пов'язаними між собою. Укрупнення утворюються в процесі гідролізу коагулянту пластівців відбувається поступово протягом деякого часу, варьируемого згідно СНіПа в межах 6 ... 30 хв і більше. Спочатку протікає стадія прихованої коагуляції, що характеризується формуванням первинних найдрібніших пластівців, які потім укрупнюються і утворюють великі видимі агрегати. При цьому структура утворюються пластівців гідроксиду заліза значно міцніше і вони мають велику щільність, ніж гідроксид алюмінію. На структуроутворення пластівців впливає сольовий склад води. Так, зростання концентрації гідрокарбонатів і хлоридів підвищує міцність формуються пластівців і, навпаки, збільшення вмісту сульфатів знижує її.

Як показали результати досліджень, виконаних в МГСУ (Г. І. Николадзе, А. Мірзаєв і ін.) І в НДІ КВОВ АКХ (Г. Н. Луценко та ін.), Істотний вплив на процес утворення пластівців надають інтенсивність і тривалість перемішування оброблюваної води в камерах утворення пластівців. При цьому основоположною є інтенсивність перемішування G = 50 ... 60 с-1, вплив тривалості процесу проявляється в меншій мірі.

Нижче наводяться формули для визначення градієнта швидкості в камерах утворення пластівців різних типів:

Перегородчаста

Вихрова і коловоротна

флокулятор (механічна)

в аерофлокуляторе

де n - число перегородок; ?1 і ?2 - відповідно швидкості руху води в коридорі камери і на повороті, м / с; Q - витрата коагуліруемой води, м3 / с; р - щільність води, кг / м3; V - об'єм камери, м3; т] - динамічна в'язкість води, Пас; о - швидкість входу води в камеру з трубопроводу, що підводить, м / с; т - частота обертання мішалки, с-1; N - початкова потужність, витрачається на обертання, Вт; q - витрата повітря, м3 / с; ро - атмосферний тиск, Па; Л - висота шару води над повітророзподільної системою.

Інтенсивність перемішування води в камерах утворення пластівців не повинна бути занадто великою, щоб не зруйнувати сформовані пластівці. Необхідна інтенсивність перемішування води досягається шляхом зміни швидкості її руху або частоти обертання мішалки під флокулятори, а оптимальна тривалість процесу забезпечується належним обсягом споруди.

З практики відомо, що швидкість утворення пластівців знижується при низькій температурі оброблюваної води, а розмір і структура утворюються при цьому пластівців незадовільні. Це негативне явище вдається локалізувати шляхом збільшення інтенсивності й тривалості перемішування.

При обробці маломутних кольорових вод прискорення хлопьеобразования можна досягти штучним замутнения оброблюваної води, вводячи в неї осад з відстійників або суспензію глини, частки яких є центром агрегації. Такий же результат дає застосування флокулятори в поєднанні з флокулянтами. Зі сказаного стає очевидною роль і призначення камер утворення пластівців.

Рис. 6.1. Камери хлопьеобразования вихрового (а) і зашламленного (б) типу, вбудовані в горизонтальний відстійник.

1 - відведення освітленої і подача вихідної води; 2 - водозбірний кишеню; 3 - лотки децентралізованого збору освітленої води; 4 - тонкошарові модулі; 5 - зона освітлення води; 6 - струмененапрямна перегородка; 7 - лотки для збору та відведення води з камери; 8 - камера хлопьеобразования; 10 - перфоровані водорозподільні труби; 11 - видалення осаду з відстійника; 12 - короба для збору і видалення осаду з відстійника; 13 - затоплений водозлив; відокремлює камеру від відстійника.

У сучасній практиці камери утворення пластівців вбудовують у відстійники або розташовують впритул до них з тим, щоб уникнути руйнування пластівців при передачі води з камери в відстійник. Згідно СНиП швидкість руху води з камери у відстійник не повинна перевищувати 0,1 м / с для митних вод і 0,05 м / с для кольорових.

За принципом дії камери утворення пластівців підрозділяють на гідравлічні, механічні (флокулятори) і аеро- флокулятори. З камер гідравлічного типу на практиці віддають перевагу вихровим (рис. 6.1, а) я зашламленного типу (рис. 6.1, б), водоворотних (рис. 6.2, а) і контактним (рис. 6.2, б), перегородчастої з горизонтальним або вертикальним рухом води, камерам з рециркуляцією опадів (рис. 6.3). При числі камер утворення пластівців менше шести слід приймати одну резервну.

Рис. 6.2. Коловоротна (а) і контактна (б) камери утворення пластівців, вбудовані в вертикальний відстійник.

1,5 - подача вихідної і відведення освітленої води; 2 і 3 - кільцевої і радіальні водозбірні лотки; 4 - коловоротна камера; 6 - зона освітлення води; 7 - гаситель; 8 - зона накопичення та ущільнення осаду; 9 - конусний відбивач; 10 - видалення осаду; 11 - контактна завантаження зі спіненого полістиролу; 12 - сітка; 13 - контактна камера

хлопьеобразования конвективний коагуляція

Камери хлопьеобразования гідравлічного типу

При виборі типу камери утворення пластівців слід керуватися продуктивністю водоочисного комплексу, якістю вихідної води і конструкцією відстійника.

Перегородчаста камера хлопьеобразования (застосовують з горизонтальними відстійниками) являє собою прямокутний залізобетонний резервуар з перегородками, що утворюють 9 ... 11 коридорів шириною не менше 0,7 м, через які послідовно проходить вода зі швидкістю 0,2 ... 0,3 м / з на початку камери і 0,05 ... 0,1 м / с в кінці за рахунок збільшення ширини коридорів. Підключаючи до роботи те чи інше число коридорів, можна регулювати тривалість перебування оброблюваної води в камері залежно від її якості. Дно коридорів камери виконують з поздовжнім ухилом 0,02 ... 0,03 для видалення осаду при чищенні. Середню глибину камери приймають 2 ... 2,5 м, тривалість перебування води в камері 20 ... 40 хв (мінімальний час -для митних вод, максимальне - для кольорових зі зниженою температурою).

У перегородчастих (одно- або двоповерхових) камерах, впритул примикають до горизонтальних відстійників, перемішування води досягається багаторазовим зміною напрямку її руху у вертикальній або горизонтальній площині. Перебірчасті камери застосовують на великих водоочисних комплексах: з вертикальним рухом води до 60 тис. М3 / добу; з горизонтальним - при більшій подачі.

Розрахунок камери перегородчастої типу полягає в знаходженні її обсягу, розмірів у плані, числа і ширини коридорів і загальної втрати напору в споруді.

Вихрова камера хлопьеобразования (рис. 6.1, а), запропонована Е. Н.Тетеркіним, виконана у вигляді залізобетонного конічного або пірамідального резервуара (з кутом конусності 50 ... 70 °), зверненого вершиною вниз. Зазвичай її вбудовують в горизонтальний відстійник або розташовують впритул до нього. Принцип роботи камери полягає в тому, що перемішування води відбувається при її русі знизу вгору внаслідок значного зменшення швидкості руху (від 0,7 ... 1,2 до 0,004 ... 0,005 м / с) в результаті різкого збільшення площі поперечного перерізу. Час перебування води в камері становить від 6 (для митних вод) до 12 хв (для кольорових вод). Передачу води з камери у відстійник слід здійснювати при швидкості її руху в збірних лотках або трубах, а також в їх отворах не більше 0,05 м / с для кольорових вод і 0,1 м / с - для митних.

При влаштуванні жолоба необхідно передбачати трикутні водозливи або затоплення отвори для рівномірного збору води. У сучасних конструкціях вихрових камер утворення пластівців передбачають вбудовування тонкошарових модулів, що підвищує ефект хлопьеобразования і покращує гідравлічні умови їх роботи.

Камера хлопьеобразования зашламленного типу (рис. 6.1, б), запропонована І. М. Миркис, з вертикальними перегородками застосовується для вод з мутностью до 1500 мг / л. Її розміщують на початку коридору відстійника або впритул з ним і виконують у вигляді залізобетонного пірамідального резервуара (з кутом конусності порядку 45 °). У підставах перевернутих пірамід розміщують напірні перфоровані водорозподільні труби, відстань між якими в осях - 2 м, від стінки камери- 1 і. Отвори труби діаметром не менше 25 мм спрямовані вниз під кутом 45 °, їх сумарна площа повинна становити 30 ... 40% від площі перетину розподільної труби. Швидкість руху води в розподільних трубах приймають 0,5 ... 0,6 м / с. Для дотримання сталості швидкості руху води розподільні труби рекомендується виконувати телескопічними з косими переходами.

При швидкості висхідного потоку 0,65 ... 1,6 (для вод мутностью 50 ... 250 мг / л) і 0,8 ... 2,2 мм / с (для вод мутностью 250 ... 1500 мг / л) утворюється і підтримується в підвішеному стані шар осаду заввишки не менше 3 м, частинки якого є центрами коагуляції. Час перебування води в камері не менше 20 хв. Застосування камер утворення пластівців з шаром зваженого осаду дозволяє збільшити розрахункову швидкість осадження суспензії у відстійниках при освітленні вод середньої каламутності на 15 ... 20% і для митних вод- на 20%. Передача води з камери у відстійник здійснюється при швидкості її руху до 0,1 м / с для митних вод і до 0,05 м / с - для кольорових.

При розрахунку камери спочатку визначають її обсяг за часом перебування води і площа її верхній частині по швидкості висхідного руху. Потім знаходять габарити широкої і вузької частин камери, обчислюють їх обсяги, складають і перевіряють фактичний час перебування води в ній.

Коловоротна камера хлопьеобразования (рис. 6.2, а) поєднується з вертикальним відстійником і розташовується в центральному склянці. Вода подається в верхню частину камери соплом, розташованим на відстані 0,2 діаметра камери від стінки на глибині 0,5 м від поверхні води, або соплами, закріпленими в її центрі у вигляді нерухомого сегнерова колеса. Виходячи з сопел зі швидкістю 2 ... 3 м / с, вода набуває обертальний рух уздовж її стінок і рухається зверху вниз. Для гасіння обертального руху води при її переході у відстійник, яке могло б погіршити його роботу, в низу камери встановлюють гаситель у вигляді хрестоподібної перегородки висотою 0,8 м з осередками 0,5x0,5 м. Час перебування води в камері приймають 15 .. . 20 хв, а її висоту 3,5 ... 4 м.

Область застосування водоворотних камер визначається применимостью вертикальних відстійників, т. Е. Якість оброблюваної води практично будь-яке при добовій подачі до 5-8 тис. М3.

При розрахунку водоворотних камер спочатку знаходять її площа за часом перебування води, а потім знаючи її висоту, визначають діаметр.

Для інтенсифікації процесу утворення пластівців при коагулюванні домішок маломутних і кольорових вод у вільному обсязі А. Б. Гальберштадт запропонована гравійна камера з псевдозрідженим зернистої завантаженням, що дозволяє в результаті оптимізації параметрів турбулентності потоку збільшити число взаємних контактів первинних агрегатів і знизити кінетичну енергію їх взаємодії. Оптимальні умови протікання процесу утворення пластівців створюються при використанні зернистого завантаження з антрациту (керамзиту, піску та ін.) З еквівалентним діаметром 0,6 ... 0,9 мм і висотою шару в статичних умовах 0,3 ... 0,5 м, працюючої при розширенні 10 ... 15%, що відповідає висхідній швидкості потоку 2,6 ... 4,0 мм / с. Спочатку контактний шар антрациту покоїться на шарі гравію крупністю 5 ... 20 мм висотою 0,3 ... 0,4 м.

Приблизно аналогічна конструкція контактної камери утворення пластівців (без підтримуючого гравійного шару) запропонована М. Г. Журбою. Для створення псевдозрідженого шару використані спінені гранули полістиролу марки ПСВ (ОСТ 6-05-202-83) крупністю 0,5 ... 4,5 мм, утримувані у верхній частині камери дренажної сіткою. Первісна висота шару гранул близько 1 м. Висхідна швидкість руху води в камері 5 ... 6 мм / с.

Застосування на практиці вищеописаних контактних камер утворення пластівців дозволяє збільшити в 3 ... 4 рази навантаження на одиницю об'єму камери, знизити на 20 ... 25% витрата коагулянту, зменшити приблизно в 1,5 рази тривалість освітлення води у відстійниках.

Добре себе зарекомендувала на практиці при обробці маломутних кольорових вод камера хлопьеобразования зашламленного типу з рециркуляцією шламу, запропонована ЛНІІ АКХ ім. К. Д. Памфілова (рис. 6.3). Оброблювана вода вводиться в нижні частини секцій камери зі швидкістю 1 м / с і надходить у центрально розташовані ежектіруемие вставки, засмоктуючи воду з осадом з обсягу секцій. Таким чином, в кожній секції відбувається безперервний рух зваженого осаду, що забезпечує контактування агрегативно нестійких домішок і їх агрегацію. Поступово оброблювана вода переходить з камери в камеру і далі в відстійник. Час перебування води в камері 20 ... 30 хв.

Флокулятори

У механічних камерах хлопьеобразования (флокулятори), рекомендованих СНиП при обробці митних вод і застосовуваних на великих водоочисних комплексах (рис. 6.4), плавне перемішування води для завершення процесу коагулювання її домішок здійснюється механічними пропелерними або лопатевими мішалками. Мішалка може мати одну або декілька лопатей. Флокулятори зазвичай вбудовують в горизонтальні відстійники і розраховують на час перебування води в них 30 ... 40 і до 60 хв при реагентом пом'якшенні. Число мішалок приймають 3 ... 5. Швидкість руху води під флокулятори зменшується по ходу потоку від 0,5 до 0,1 м / с за рахунок скорочення числа обертів мішалок або зменшується по ходу води площі їх лопатей. Швидкість обертання мішалок приймають 0,3 ... 0,55 м / с в залежності від якості вихідної води.

Флокулятори влаштовують з мішалками на вертикальній або горизонтальній осі. У першому випадку їх зазвичай обладнують моторами зі змінною швидкістю обертання, у другому - один двигун обслуговує декілька мішалок. Мішалки розташовують на початку коридору відстійники в два ряди і більше і розділяють перегородками для циркуляції води. Флокулятори виконують різної форми в плані: квадратними, круглими і прямокутними. Оптимально застосування пропелерних мішалок, що створюють аксіальні потоки, що послаблює процес руйнування утворилися пластівців.

Дослідження флокулятори, виконані в МГСУ (Г. І. Николадзе, Ч. С. Лай), показали, що число циліндричних секцій камери слід приймати не менше трьох з зигзагоподібної траєкторією руху води, структура градієнта швидкості повинна бути спадної по ходу води від 100 до 25 ... 50 с-1 в останній секції, мішалки доцільно розміщувати на вертикальній осі. Дані табл. 6.1 дають уявлення про величини критерію Кемпа при обробці вод різного складу.

Таблиця 6.1

 Схема очищення води Критерій GT

 Маломутние кольорові води, рН = 5,5 ... 6,5, оброблювані сульфатом алюмінію 40 * 103 ... 55 * 10

 Те ж, при рН = 4,5 ... 5,5, оброблювані хлорним залізом 100 * 103 ... 150 * 103

 Маломутние кольорові води, рН = 5,5 ... 6,8, оброблювані ПАА 200 * 103 ... 300 * 103

 Води середньої каламутності та середньої кольоровості, рН = 6 ... 7, оброблювані сульфатом алюмінію 25 * 103 ... 36 * 103

 Води середньої каламутності, рН = 6,6 ... 7,2, оброблювані хлорним залізом 35 * 103 ... 50 * 103

Перевагами флокулятори в порівнянні з камерами гідравлічного типу є невеликі втрати напору, конструктивна простота, оптимізація процесу хлопьеобразования адекватно якістю оброблюваної води.

До числа недоліків флокулятори слід віднести додаткову витрату електроенергії, наявність у воді деталей, до матеріалів на виготовлення яких пред'являються високі вимоги, що здорожує споруда в цілому.

Методика розрахунку флокулятори аналогічна прийнятої для перегородчастих камер утворення пластівців

Аерофлокулятори

Гарне хлопьеобразования досягається барбатірованіем оброблюваної води стисненим повітрям. При цьому одночасно з хлопьеобразования відбувається насичення води киснем повітря і видалення оксиду вуглецю. Рівномірний розподіл повітря в масі оброблюваної води досягається або системою з пористих або перфорованих труб (рис. 6.5), або хибним дном з пористих плит. Глибина шару води приймається в межах 2,5-4,5 м, інтенсивність подачі повітря варіюється в межах 0,05- 0,06 л / (с-м2), тиск повітря в трубопроводі, що подає повинна бути порядку 5 МПа. Повітророзподільні труби, розташовувані поперек камери з кроком 0,2-0,3 м, на відстані 1,0 м від дна, мають по нижньої твірної отвори діаметром 2 мм при кроці 0,125-0,15 м. За А. В. Бутко переваги аерофлокуляторов полягають у гнучкості регулювання процесу утворення пластівців адекватно якістю оброблюваної води, низької вартості і простоті пристрою. До числа недоліків слід віднести додаткову витрату електроенергії на компресію повітря.

Рис. 6.5. Схема аерофлокулятора.

1 і 2 - подача вихідної води н повітря; 3 - камера аерофлокулятора; 4 і 8 - повітро-і водорозподільна система; 5 - затоплений водозлив; 6 - струмененапрямна перегородка; 7 - горизонтальний відстійник

ЛІТЕРАТУРА

Алексєєв Л. С., Гладков В. А. Поліпшення якості м'яких вод. М., Стройиздат, 1994

Алфьорова Л. А., Нечаєв А. П. Замкнені системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів. М., 1984.

Аюка Р. І., Мельцер В. 3. Виробництво і застосування фільтруючих матеріалів для очищення води. Л., 1985.

Вейцер Ю. М., Мііц Д. М. Високомолекулярні флокулянти в процесах очищення води. М., 1984.

Єгоров А. І. Гідравліка напірних трубчастих систем у водопровідних очисних спорудах. М., 1984.

Журба М. Г. Очищення води на зернистих фільтрах. Львів, 1980.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка