ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидроциклоны из "Очистка сточных вод" Для очистки сточных вод наиболее широкое применение получили апорный, открытый и многоярусный гидроциклоны [21]. Исходная вода поступает в гидроциклоны через тангенциальный ввод, обеспечивающий вращательное движение потоку. В напорных гидроциклонах, имеющих сравнительно небольшой диаметр цилиндрической части (/3 = 15—1000 мм), примеси выделяются в результате воздействия центробежных сил, которые превосходят силы тяжести в сотни и тысячи раз. Поэтому соответственно сокращается продолжительность процесса и уменьшается необходимый для очистки объем по сравнению с объемом отстойников. В открытых и многоярусных гидроциклонах, диаметр которых составляет 2—12 м, центробежные силы столь незначительны, что могут не учитываться при расчете. Однако при вращательном движении потока создаются условия, способствующие агломерации взвесей, а следовательно более интенсивному их выделению. Кроме того, при движении потока по спирали более полно используется объем аппарата. Перечисленные преимущества позволяют выполнять открытые гидроциклоны меньшего объема по сравнению с отстойниками они работают при больших удельных гидравлических нагрузках, что позволяет сократить площади, требуемые для размещения очистных сооружений. [c.54] Напорные гидроциклоны. Напорный гидроциклон состоит из цилиндрической 4 и конической 2 частей (рис. 2.14). Исходная вода поступает в циклон через тангенциальный патрубок 6, расположенный в цилиндрической части. Коническая часть гидроциклона оканчивается насадком 1, через который отводится осадок, выделенный из сточной воды. Осветленная вода выводится через сливной патрубок 3, расположенный по оси циклона в верхней части. Рабочий поток, поступает в цилиндрическую часть гидроциклона по тангенциально расположенному вводу и, двигаясь по винтовой спирали возле стенок аппарата, направляется в его коническую часть. В конической части на уровне, соответствующем 0,7 0 ( /) —диаметр цилиндрической части), поток поворачивает к центральной оси и затем движется по цилиндрической спирали вверх к сливной насадке, через которую удаляется из аппарата. В гидроциклон черкез разгрузочные насадки подсасывается воздух, что обусловлено разрежением, вызванным вращательным движением потока. При этом в центральной части по оси аппарата образуется воздушный столб, по форме и размерам которого можно судить о гидродинамическом режиме и эффективности работы гидроциклона. [c.54] Для удаления масла предусматривают специальный патрубок, располагаемый по оси гидроциклона в верхней части сливного насадка. Чтобы увеличить продолжительность действия центробежных сил и повысить таким образом эффективность выделения нефтепродуктов, сливной насадок гидроциклона выполняют удлиненным. Гидроциклоны, в которых предусмотрено выделение нефтепродуктов и масел, получили название трехпродуктовых (рис. 2.15). Промышленный выпуск трехпродуктовых напорных гидроциклонов пока еще не налажен. [c.56] Основные размеры двухпродуктовых гидроциклонов, серийно выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. 2.1. Дзержинский опытно-экспериментальный завод НИИхиммаша изготовляет гидроциклоны диаметром цилиндрической части 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400 и 500 мм [10]. Конструктивные размеры гидроциклонов подбирают в зависимости от количества сточных вод, концентрации и свойств взвеш биных веществ и требуемой степени очистки. [c.56] Тонкую очистку воды наиболее эффективно проводить в гидроциклонах малых размеров (микроциклоны). Для удобства монтажа гидроциклоны малых размеров (1) = 15—50 -мм) изготовляют из материалов, устойчивых к абразивному износу (резины, керамики, пластмассы, металлокерамики), и компонуют в блоки (мультициклоны). На рис. 2.16—2.18 показаны блоки напорных двух- и трехпродуктовых гидроциклонов. [c.56] Для наиболее точного расчета напорных гидроциклонов используют ЭВМ. Расчет выполняют по программе, разработанной проблемной лабораторией Горьковского инженерно-строительного института им. В. П. Чкалова. [c.57] Напорные гидроциклоны характеризуются высокой удельной производительностью, компактностью, высокой разделяющей способностью (Рг до 5000), просты в обслуживании, поэтому представляется целесообразным их использовать на НПЗ как в схемах локальных очистных установок, так и на основных очистных сооружениях. К сожалению, до сих пор на НПЗ напорные гидроциклоны не применяют. [c.58] Основным направлением использования напорных гидроциклонов является выделение тяжелых механических примесей и крупнодиспергированной нефти. В тех случаях, когда на очистные установки сточные воды подаются под давлением, применение гндроциклонов позволит выделить основную массу тяжелых механических примесей и нефти и тем самым облегчить работу последующих очистных сооружений. [c.58] Трубопровод для выделения нефти в трехпродуктовом гидроциклоне должен быть также задросселирован и присоединен к резервуару для сбора нефти, что дает возможность уменьшить потери воды с третьим продуктом. Очищенную в напорных гидроциклонах воду мол но направлять на флотационную очистку в основных очистных сооружениях. Поскольку опорожнение и очистка разделочных резервуаров носят периодический характер, насос с двухступенчатой гидроциклонной установкой можно смонтировать на передвижной тележке. [c.59] В составе основных очистных сооружений напорные гидро- 1 циклоны могут играть роль песколовок, что особенно целесообразно при подаче воды на очистные сооружения через насосную станцию. В этом случае следует применять гидроциклоны больших размеров (диаметром 250—500 мм) и с патрубком для вывода третьего продукта (нефти) в специальную емкость. [c.59] Гидроциклоны можно использовать также для обработки осадка. Осадок, задержанный в песколовках, удаляется, как правило, гидроэлеваторами и по напорным трубопроводам направляется в шламовые пруды. Как показывают исследования, в откачиваемом осадке содержится до 6% нефти, что делает невозможным его использование. Кроме того, концентрация механических примесей в песчаной пульпе , удаляемой из песколовки, в среднем составляет 1—1,5 г/л, что свидетельствует о непроизводительном использовании объема шламонакопителя. [c.59] Для отмывки песка от нефти и сокращения объемов воды, удаляемой с осадком, можно использовать напорные гидроциклоны диаметром 150—200 мм Усоль-Сибирского завода горного оборудования (рис. 2.20). [c.59] Результаты испытаний [25] показали, что песок отмывается от нефти примерно на 80%, а потери воды со сгущенным отмытым осадком составляют б—12%. Основные показатели гидроциклонов приведены в табл. 2.2. Поскольку осадок удаляют из песколовок периодически, на очистной станции можно установить один или два гидроциклона. Гидроциклоны размещают над бункером, в который направляется сгущенный, отмытый от нефти продукт освобожденная от осадка вода отводится в канал перед нефтеловушками (см. рис. 2.20). Песок, накопленный в бункере, вывозят в отвал или используют в планировочных работах. [c.59] Открытые гидроциклоны. Для очистки сточных вод наибольшее распространение получили некоторые конструкции открытого гидроциклона наиболее простая — гидроциклон без внутренних устройств (рис. 2.22, а), с диафрагмой в верхней части (рис. 2.22, б), с диафрагмой и цилиндрической перегородкой (рис. 2.22, в) 1[30] и многоярусные гидроциклоны (рис. 2.23) [31, 32, 33]. [c.61] Открытый гидроциклон без внутренних вставок предназначен для очистки воды от загрязнений гидравлической крупностью 5 мм/с и более. Для очистки воды от загрязнений, гидравлическая крупность которых менее 5 мм/с, рекомендуются гидроциклоны с внутренними вставками. [c.61] Сравнительный анализ открытых гндроциклонов показывает, что конструкция с конической диафрагмой и внутренним цилиндром (рис. 2.22, в) наиболее эффективна и устойчива в работе. Впуск воды в этой конструкции осуществляется тангенциально в пространство, ограниченное внутренним цилиндром. Коническая диафрагма в верхней части, подобно торцовой стенке в конце отстойника, препятствует выносу выделенной взвеси, движущейся в пристенной части. Внутренний цилиндр обеспечивает возникновение замкнутого циркуляционного потока, который транспортирует выделенную взвесь в коническую часть. [c.62] Нефтепродукты и масла задерживаются конической диафрагмой и через специальные стояки направляются на поверхность воды в гидроциклоне, где накапливаются в пространстве, ограниченном полупогруженной кольцевой перегородкой, установленной перед водосливом. Очищенный поток переливается через водослив в кольцевой лоток и отправляется за пределы сооружения. [c.62] Нефтепродукты и масла, выделенные в ярусе, по образующей -конической диафрагмы движутся к периферии в направлении, противоположном направлению движения потока, в пространстве между коническими диафрагмами и корпусом, поднимаются вверх и накапливаются под верхней диафрагмой, откуда через специальные стояки направляются на поверхность воды в гидроциклоне, ограниченную полупогруженной кольцевой перегородкой. [c.63] Конструктивной особенностью многоярусного гидроциклона с периферийным отбором осветленной воды (см. рис. 2.23, б) является то, что в нем конические диафрагмы объединены в пары. Диафрагмы, входящие в пару, имеют в периферийной части цилиндрические козырьки, обращенные друг к другу и установленные внахлест с некоторым зазором. Таким образом образуются ярусы, работающие по прямоточной схеме, подобно ярусам предыдущей конструкции многоярусного гидроциклона (см. рис. 2.23, а). Ярусы между прямоточными ярусами работают по нротивоточной схеме. Исходная вода, поступающая в гидроциклон из аванкамер, распределяется равномерно между ярусами, работающими по прямоточной схеме. Осадок, выделенный в прямоточном ярусе, сползает к центральной шахте, а затем в коническую часть. [c.63] Основная часть воды, осветленной в прямоточном ярусе, через перепускные стояки направляется в вышележащий проти-воточный ярус, в котором водный поток движется от центра к периферии. В этом ярусе выделенный осадок сползает к центру против направления движения водного потока. Поскольку происходит частичный перепуск воды через стояки, снижается ин-тенсийность размыва сползающего осадка водным потоком, поворачивающим в верхний противоточный ярус. [c.63] Вернуться к основной статье