ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Повышение эффективности работы отстойников и осветлителей из "Повышение эффективности водоснабжений химических и нефтехимических предприятий" Мелкодисперсные примеси и коллоидные вещества, обусловливающие мутность и цветность воды, невозможно удалить отстаиванием или фильтрованием воды. Поэтому для полного осветления и обесцвечивания применяют коагулирование мелкодисперсных и коллоидных частиц, укрупняя их до величины, при которой они задерживаются в осветлителе либо фильтре. В качестве коагулянта наибольшее распространение получил сульфат алюминия. [c.56] Образующийся гидроксид алюминия представляет собой коллоидное вещество, частицы которого имеют положительный заряд. Между тем коллоиды, содержащиеся в обрабатываемой природной воде (гуминовые вещества, кремневая кислота и др.), заряжены отрицательно. Это ведет к нейтрализации зарядов частиц обоих коллоидов, вызывающей их взаимную коагуляцию с образованием хлопьев. Аналогичное явление происходит и в случае применения сульфата железа (II) и хлорида железа (III) образующийся коллоидный раствор гидроксида железа коагулирует содержащиеся в воде отрицательно заряженные коллоиды. [c.56] Ионы водорода, выделившиеся после гидролиза сульфата алюминия, соединяются с находящимися в природной воде гидрокарбонатными ионами. Вследствие этого кроме осветления воды достигается уменьшение на 0,7—1 мэкв/л ее карбонатной жесткости и одновременно увеличивается некарбонатная жесткость. [c.56] При подщелачивании надо принимать меры предосторожности, чтобы не превысить некоторого значения pH. В противном случае могут образовываться алюминаты и выпадения гидроксида алюминия не будет. [c.56] Скорость гидролиза сульфата алюминия зависит от температуры воды (резко уменьшается при низкой температуре) и значения pH. Этот коагулянт можно применять при pH 5,5— 8,2. При рн более 8,2 частицы гидроксида алюминия получают отрицательный заряд, хлопья не образуются и процесс осветления воды нарушается. Тогда в качестве коагулянта используют сульфат железа (П) или хлорид железа (П1). [c.57] Хотя гидроксид железа осаждается при любых значениях pH в пределах 4—10, но все же при рН 8 в воде часто обнаруживается слишком значительное его содержание. Практикой доказано, что при коагулировании солями железа значение pH воды после ввода коагулянта должно быть не менее 8,2—8,5, так как при указанных значениях pH процесс коагулирования улучшается. [c.57] Гидроксид железа тяжелее гидроксида алюминия в 1,5 раза и, следовательно, скорее осаждается. Он более устойчив и не разрушается в щелочной среде, что имеет значение при объединении в общей установке процессов коагулирования и умягчения воды. Температура воды существенно влияет на скорость коагулирования солями железа, которые в силу этого широко применяются в качестве коагулянтов, особенно на водоумягчи-тельных установках. [c.57] Важное значение в последнее время приобрели в качестве флокулянтов растворимые полиэлектролиты, которые получают лоликонденсацией или полимеризацией мономеров, содержащих ионогенные группы, а также путем химических превращений. По характеру ионогенных групп растворимые полиэлектролиты делятся на три основные группы катиониты, аниониты и амфотер-ные иониты (полиамфолиты), содержащие одновременно кислотные и основные ионогенные группы. [c.58] При вводе перед фильтрами при двухступенчатой очистке доза полиакриламида должна быть 0,05—0,1 мг/л, а при вводе перед контактными осветлителями или фильтрами при одноступенчатой очистке — 0,4—0,6 мг/л. [c.58] Эффективность действия полиакриламида возрастает с увеличением концентрации взвеси в воде. Так, при очистке мутных вод, особенно вод, содержащих грубодисперсную взвесь, применение его дает возможность снизить потребность в коагулянте в 2—3 раза. По расчетам, использование полиакриламида перед осветлителями со взвешенным осадком экономически оправдано при дозе флокулянта не более 0,5 мг/л или при больших дозах, но при одновременном снижении расхода коагулянта примерно на 10 мг на каждый миллиграмм добавленного полиакриламида. Применение последнего перед фильтрами в количестве 0,015—0,05 мг/л экономически оправдано, если производительность фильтров при этом возрастает на 10—60%. [c.59] Использование катионных флоккулянтов позволяет интенсифицировать все технологические процессы осветления мутных вод, а также снизить стоимость осветления воды. Катионные флокулянты применяются самостоятельно или вместе с минеральными коагулянтами. В СССР наибольшее применение получили флоккулянты ВА-2, ВА-3, ВА-2Т, ВА-102 и ВА-212. Технологическая эффективность их характеризуется следующими данными. [c.59] Бабенков Е. Д. Очистка воды коагулянтами. М., Наука, 1976, с. 307. [c.59] В целях интенсификации коагулирования воды в качестве флокулянта широко применяется активная кремневая кислота. Это водный золь, получаемый путем обработки силиката натрия (обычно жидкое стекло) активным агентом (хлор, сульфат алюминия, серная и соляная кислоты, гидрокарбонат натрия и др.). Активная кремневая кислота обычно используется для улучшения коагулирования воды сульфатом алюминия. В сочетании с солями железа она менее эффективна. [c.60] Применение активной кремневой кислоты вместе с коагулянтами позволяет увеличить плотность коагулированной взвеси и ускорить хлопьеобразование и осаждение хлопьев, обеспечить более стабильную работу осветлителей со взвешенным осадком, повысить их производительность, а Также производительность отстойников и вихревых камер хлопьеобразования, снизить на 10—40% потребность в коагулянтах при обработке малоцветных вод, нормализовать процесс коагулирования без добавления подщелачивающих реагентов при низкой исходной щелочности, улучшить адгезионные свойства коагулированной взвеси и повысить ее прочность, а тем самым и грязеемкость фильтров. Кроме того, в обработанной воде практически отсутствует остаточный кремний. [c.60] Процесс хлопьеобразования зависит от температуры воды — коагулирование резко замедляется при низких температурах. Оптимальной является температура 25—30°С. Движение и перемешивание воды почти в 2 раза ускоряют процесс хлопьеобразования — он заканчивается через 15—20 мин. В холодное время года целесообразно применять смешанный коагулянт из хлорида железа (III) и сульфата алюминия в соотношениях от 1 1 до 2 1. [c.60] Для осаждения скоагулированных взвешенных веществ применяются горизонтальные и вертикальные отстойники, а также осветлители различных конструкций. На очистных станциях производительностью 30—50 тыс. м /сут для удаления из воды коагулированных взвешенных веществ и на очистных станциях любой производительности для удаления некоагули-рованной взвеси используются горизонтальные отстойники. Для предварительного осветления мутных вод (например, добавочной воды систем оборотного водоснабжения) целесообразно применять радиальные отстойники. Вертикальные отстойники используются на очистных станциях малой производительности (до 3000 м /сут). [c.61] Частицы взвеси при прохождении через слой взвешенного осадка задерживаются в нем, увеличивая его объем, а следовательно, и высоту слоя. Над слоем взвешенного осадка находится зона осветления, представляющая собой водяную подушку высотой 1,5—2 м. Избыток осадка отводится через шламоприемные окна в шламоуплотнитель, где осадок отстаивается, уплотняется и оседает в нижней части шламоуплотнителя, откуда в виде концентрированной пульпы выводится при продувке в дренаж. Осветленная вода поднимается в верх шламоуплотнителя и через водозаборное устройство отводится в сборный желоб и далее в коллектор очищенной воды. В шламоуплотнитель может отводиться 15—20% всего потока воды. Остальная часть воды, выйдя из слоя взвешенного осадка, окончательно освобождается от взвеси в зоне осветления, поступает в водосборный желоб и через отверстия в нем отводится в коллектор очищенной воды. [c.62] Капитальные затраты, тыс. руб. [c.63] Вернуться к основной статье