Коагуляция - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Коагуляция - это слипание частиц коллоидной системы при столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемешивания во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных) частиц. Первичные частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и снижением их общего числа в объеме дисперсной среды. Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных - гетерокоагуляцией.
Флокуляция - это один из видов коагуляции, при которой более мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воде, под влиянием специально добавляемых веществ (флокулянтов), образуют интенсивно оседающие скопления в виде хлопьев.
Методы коагуляции и флокуляции широко распространены для очистки сточных вод предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, текстильной и других отраслей промышленности.
Эффективность коагуляционной очистки зависит от многих факторов: вида коллоидных частиц; их концентрации и степени дисперсности; наличия в сточных водах электролитов и других примесей; величины электрокинетического потенциала. В сточных водах могут содержаться твердые (каолин, глина, волокна, цемент, кристаллы солей и др.) и жидкие (нефть, нефтепродукты, смолы и др.) частицы.
Расширению оптимальных областей коагуляции (по рН и температуре) способствуют флокулянты, повышающие плотность и прочность образующихся хлопьев, снижающие расход коагулянтов, повышающие надежность работы и пропускную способность очистных сооружений. При растворении в сточных водах флокулянты могут находиться в неионизированном и ионизированном состоянии. Последние носят название растворимых полиэлектролитов. В зависимости от состава полярных групп флокулянты бывают: неионогенные - полимеры, содержащие неионогенные группы: - ОН, >СО (крахмал, оксиэтилцеллюлоза, поливиниловый спирт" полиакрилонитрил и др.);
Анионные - полимеры, содержащие анионные группы: - СООН, - SO3H, OSO3H (активная кремниевая кислота, полиакрилат натрия, альгинат натрия, лигносульфонаты и др.);
Катионные - полимеры, содержащие катнонные группы: - NH2, =NH (полиэтиленимин, сополимеры винилпиридина, ВА-2, ВА-102, ВА-212 и др.); амфотерные - полимеры, содержащие одновременно анионные и катионные группы: полиакриламид, белки и др.
Скорость и эффективность процесса флокуляции зависят от состава сточных вод, их температуры, интенсивности перемешивания и последовательности введения коагулянтов и флокулянтов. Дозы флокулянтов принимаются обычно 0,1-10 г/м3, а в среднем 0,5-1 г/м3. Так, применение добавок полиакриламида в концентрации 1 г/м3 при коагуляции сточных вод металлургического завода позволило увеличить удельную нагрузку на радиальные отстойники в 2 раза.
Процесс очистки сточных вод методом коагуляции или флокуляции включает приготовление водных растворов коагулянтов или флокулянтов, их дозирование, смешение со всем объемом сточной воды, хлопьеобразование, выделение хлопьев из нее.
Для очистки поверхностного стока наиболее целесообразно применять горизонтальные или тангенциальные песколовки. Длину горизонтальных песколовок L, м, рекомендуется определять по формуле:
L=1000- k- hp- v/u0,
Где k - коэффициент, учитывающий неполное использование зоны отстаивания, = 1,7;
Hp - расчетная глубина песколовки, принимается в диапазоне от 0,5 до 2 м;
V - скорость движения сточных вод, при максимальном притоке vмакс = 0,3м/с;
U0 - гидравлическая крупность частиц песка, на задержание которых рассчитывается песколовка, u0 = 18,7 мм/с;
1000 - переводной коэффициент размерности.
Площадь живого сечения песколовки (F):
F = Q/vмакс,
Где Q - максимальный расход сточных вод, м3/с;
Vмакс - скорость движения сточных вод, м/с.
Из уравнения неразрывности струи:
Q=F- v, м3/с,
Определяют ширину песколовки (В):
В=F/hp, м.
При нескольких отделениях песколовки ширина одного отделения:
B=B/n, м.
Где n - количество песколовок или их отделений.
Ширина отделений обычно принимается от 0,5 до 2 м.
Для определения высоты слоя осадка, задерживаемого в песколовке (hос), устанавливается общий объем задержанного осадка (Wос):
Wос = Q-C0-0,15/(100-b)-v-104,м3/ч, где Q - расход сточных вод, м3/ч;
C0 - концентрация взвешенных веществ в поступающем стоке, мг/л.
B - влажность осадка, % (60-70 %);
V - плотность осадка, г/см3 (1,2-1,5 г/см3).
Обычно число суток между чистками песколовки принимается 0,33-2 суток.
Hос = Wос/L-B-N, м.
Общая строительная глубина песколовки определяется по формуле:
H = hб + hр + hос, м
Где hб - высота бортов над уровнем воды в песколовке (принимается 0,2-0,4 м).
Время протекания в песколовке определяется в секундах (с) из уравнения: L=vмакс- t, м.
Отсюда:
T=L/vмакс. (4.15)
Продолжительность протекания сточных вод в горизонтальной песколовке должна быть не менее 30 с.
Расчет тангенциальных песколовок осуществляется по гидравлической нагрузке на поверхность песколовки в плане.
Необходимая площадь песколовок в плане определяется по формуле:
F = Q / q0, м2,
Где Q - расчетный расход сточных вод, м3/ч;
Q0 - расчетная гидравлическая нагрузка, м3/(м2- ч).
Расчетная гидравлическая нагрузка на поверхность тангенциальных песколовок в плане рекомендуется принимать в границах 90-130 м3/(м2- ч) (на маленьких очистных станциях - 60-80 м3/(м2- ч)) 16. По СНиП 2.04.03-85 расчет тангенциальных песколовок рекомендуется осуществлять по гидравлической нагрузке 110 м3/(м2- ч).
Диаметр песколовки должен составлять:
, м,
Где N - количество песколовок (не менее двух).
Диаметр тангенциальных песколовок не должен превышать 6 м, а рабочая глубина принимается не большей величины радиуса.
Похожие статьи
-
Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной...
-
Механические ("сухие") пылеуловители - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Такие пылеуловители условно делятся на три группы: - пылеосадительные камеры, принцип работы которых основан на действии силы тяжести (гравитационной...
-
Классификация устройств для очистки воздуха от пыли Пылеулавливающее оборудование при всем его многообразии может быть классифицировано по ряду...
-
Обеззараживание сточных вод - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него...
-
Природные воды - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Природные воды бывают поверхностные, подземные и биосферные. Поверхностные природные водные объекты разделяются на водоемы, водотоки, моря и океаны....
-
Методы очистки газов - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми...
-
Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию....
-
Защита водоемов от загрязнений сточными водами, Методы очистки сточных вод - Охрана водных ресурсов
Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные "Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами"....
-
Обезвреживание газов - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют следующие методы: абсорбции (физической и хемосорбции),...
-
Основные методы очистки сточных вод - Рациональное использование водных ресурсов
Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физико-химические, биологические. В...
-
ПРИЧИНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ - Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения
Загрязнение воды-это понижение ее качества в результате попадания в реки, ручьи, озера, моря и океаны различных физических, химических или биологических...
-
Наиболее загрязненными считаются Павлодарская, Карагандинская, Жезказганская области. Большой вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносит...
-
Охрана и очистка морей и океанов, Методы устранения последствий загрязнения - Охрана водных ресурсов
Охрана морей и океанов должна проводиться не только физически, проводя различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и способов...
-
Особенности сточных вод, в зависимости от источника их образования - Охрана водных ресурсов
Сточный вода охрана очистка Бытовые: В бытовых сточных водах содержатся загрязнения минерального и органического происхождения. Те и другие находятся в...
-
Охрана водных ресурсов страны и нашего региона - Развитие природных ресурсов на Дальнем Востоке
Вода - основа жизни на Земле и ее родина. К сожалению, обилие воды только кажущееся, в действительности гидросфера - самая тонкая оболочка Земли, потому...
-
Расчет циклона - Техника защиты окружающей среды
Постановка задачи: Необходимо очистить газы в объеме =11,2 м3/с, температурой tГ=170 0С. Начальная концентрация пыли СН=140 г/м3, плотность частиц...
-
Классификация сточных вод - Охрана водных ресурсов
Сточные воды от населенных мест и промышленных предприятий могут быть классифицированы по трем признакам: - по источнику образования; - по виду...
-
Охрана атмосферного воздуха от вредных выбросов предприятий и транспорта К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия...
-
ВВЕДЕНИЕ, РОЛЬ ВОДЫ - Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем,...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ - Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем,...
-
1) Перевод транспортных средств на менее токсичные виды топлива и выполнение комплекса мероприятий по снижению выбросов, обезвреживанию вредных веществ и...
-
КАЧЕСТВО ВОДЫ - Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения
Поскольку вода-хороший растворитель, она редко встречается в абсолютно чистом виде. Пригодность воды для питья и наполнения плавательных бассейнов...
-
Какие существуют иные методы защиты атмосферного воздуха, кроме пылегазоочистки - Основы экологии
Защита атмосферы включает комплекс технических и административных мер, прямо или косвенно направленных на прекращение или, по крайней мере, уменьшение...
-
20-е столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн. человек....
-
Охрана водных ресурсов от загрязнения - Водные ресурсы
Охрана водных ресурсов заключается в запрещении сброса в водоемы и водотоки неочищенных вод, создании водоохранных зон, содействии процессам самоочищения...
-
Биологический метод - Рациональное использование водных ресурсов
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и...
-
Последствия попадания сточных вод в водоемы - Рациональное использование водных ресурсов
В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы,...
-
Статистика водных ресурсов и их загрязнения - Статистические показатели окружающей среды
Россия располагает огромными водными ресурсами и по их запасам в Европе занимает первое место. Так, общий объем воды только в озерах (включая пограничные...
-
Пылеуловители для очистки выбросов в атмосферу - Техника защиты окружающей среды
Пылеосадительные камеры. Очистку газов от пыли под действием сил тяжести производят в пылеосадительных камерах. Запыленный газ поступает в камеру, внутри...
-
Выпуск сточных вод в водоемы - Рациональное использование водных ресурсов
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод...
-
Охрана водных ресурсов - Водные ресурсы планеты и их роль в жизни общества
Охрана водных ресурсов заключается в запрещении сброса в водоемы и водотоки неочищенных вод, создании водоохранных зон, содействии процессам самоочищения...
-
Контроль качества водных ресурсов, Характеристики качества воды - Мониторинг водных ресурсов
Характеристики качества воды Качество воды характеризуется ее физическими, химическими и бактериологическими свойствами. К физическим свойствам относятся...
-
Проникновение загрязняющих веществ в круговорот воды - Мониторинг водных ресурсов
Три важных стадии круговорота воды: - испарение (А); - конденсация (Б); - атмосферные осадки (В). Если в него вовлечено слишком много...
-
Обезвреживание и очистка сточных вод. Рациональное использование водных ресурсов - Основы экологии
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Обобщенные показатели загрязненности сточных вод - Охрана водных ресурсов
Для характеристики загрязненности сточных вод используют суммарные или групповые показатели. Эти показатели характеризуют определенные свойства воды без...
-
20-е столетие характеризовалось интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн....
-
ЗАПАСЫ ВОДЫ НА ЗЕМЛЕ - Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения
Воды, находящиеся на поверхности планеты (материковые и океанические), образуют геологическую оболочку, называемую гидросферой. Гидросфера объединяет все...
-
Научно-техническая революция, затрагивающая все стороны жизни общества, высокие темпы развития производства, рост городов, расширяющееся использование...
-
Так как в красильном цеху наблюдается превышение норматива сброса загрязняющих веществ (Прямой черный З, Розовый О, Активный черный С, Хромовый черный О,...
-
Бессточные производства - Рациональное использование водных ресурсов
Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд запасов пресной воды - недопустимая роскошь....
Коагуляция - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха