1. Сооружения, установки и аппараты для выделения из очищаемых сточных вод грубодисперсных примесей и взвесей.

Методы очистки от грубодисп. примесей: отстаивание, процеж-е и фильтр-я, флот-я, осветление во взвеш. осадке, центробеж. фильтр-е и отстаивание.

Перед более тонкой очисткой сточные воды процеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения из них крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы.

Решетки могут быть неподвижными, подвижными, а также совмещенными с дробилками (комминуторы). Наибольшее распространение имеют неподвижные решетки. Решетки изгот-ют из металл. стержней и устан-ют на пути движения СВ под углом 60-75°. Стержни могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Стержни с круглым сечением имеют меньшее сопротивление, но быстрей засоряются, поэтому чаще используют прямоугольные стержни, закругленные со стороны входа воды, в решетку.

Решетки очищают граблями, кот м.б. установлены по-разному. Ширина прозоров в решетке =16-19 мм. Скорость СВ м/у стержнями =0,8-1 м/с.

Снятые с решеток загр-я направляют на перераб-ку. Д/измельч-я отходов исп-ют дробилки. Решетки-дробилки пр. с. агрегат, совмещающий функции решетки и дробилки. Дробилки измельч отходы, не извлекая их из воды.

Для удаления более мелких взвеш. в-в, а тж ценных продуктов применяют сита, кот м.б. двух типов: барабанные или дисковые. Сито барабанного типа пр. с. сетчатый барабан с отверстиями 0,5-1 мм. При вращении барабана СВ фильтруется ч/его внешнюю или внутрен. поверхность и в зав-ти от подвода воды снаружи или внутрь. Задерживаемые примеси смываются с сетки водой и отводятся в желоб. Сита применяют в текстильной, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности.

Отстаивание применяют для осаждения из СВ грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под д-ем силы тяжести. Д/проведения процесса исп-ют песколовки, отстойники и осветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация СВ ч/слой взвеш. ч-ц.

Песколовки. Их применяют для предварит. выделения мин. и орган. загр-й (0,2-0,25 мм) из СВ. Горизонт. песколовки пр. с. резервуары с треугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость движ-я воды в них не превышает 0,3 м/с. Разновидностью горизонт. песколовок явл песколовки с круговым движ-ем воды в виде круглого резервуара конич. формы с периферийным лотком для протекания СВ. Осадок собирается в конич. днище, откуда его направляют на перераб-ку или в отвал. Применяются при расходах до 7000 м3/сут. Вертик. песколовки имеют прямоуг. или кругл. форму, в них СВ движутся с вертикальным восходящим потоком со скоростью 0,05 м/с.

Конструкцию песколовки выбирают в зав-ти от кол-ва СВ, конц-ции взвеш. веществ. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки.

Горизонт. отстойники. Они пр. с. прямоуг. резервуары, имеющие 2 и более одновр-но раб-щих отделения. Вода движется с 1 конца отст-ка к другому.

Глубина отстойников Н = 1,5-4 м, длина 8-12 м, а ширина коридора 3-6 м. Равномерное распределение СВ достигается при пом поперечного лотка. Горизонт. отстойники рекомендуется применять при расходах СВ свыше 15000 м3/сут. Эфф-ть отстаивания достигает 60%. Горизонт. скорость движ-я воды в отстойнике не более 0,01 м/с. Продолж-ть отстаивания 1-3 ч.

Вертик. отстойники. Отстойник пр. с. цилиндрич. (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем. СВ подводят по центр. трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распред-я и предотвр-я образ-я мути трубу делают с раструбом и распред. щитом. Т.о, осаждение происх в восход. потоке, скорость кот равна 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения - 4-5 м. Эфф-ть осаждения вертикальных отстойников ниже на 10-20%, чем в горизонтальных.

Радиальные отстойники. Они пр. с. круглые в плане резервуары. Вода в них движется от центра к периферии. При этом мин. скорость набл-ется у периферии. Такие отст-ки применяют при расходах СВ свыше 20000 м³/сут. Глубина проточн. части отст-ка - 1,5-5 м, а отнош-е диаметра к глубине от 6 до 30. Обычно исп-ют отст-ки диаметром 16-60 м. Эфф-ть = 60%.

Повысить эфф-ть отстаивания м. путем увелич-я площади отстаивания и провед-я пр-са осажд-я в тонком слое ж-ти. В последн. случае исп-ют трубчат. и пластинчат. отст-ки. При мал. глубине отстаив-я пр-с протекает за коротк. время (4-10 мин), что позволяет уменьшить размеры отст-ков.

Фильтрование применяют д/выделения из СВ тонкодиспергированных тв. или ж. в-в, удаление кот отстаиванием затруднено. Разделение проводят при пом пористых перегородок, пропускающих ж-ть и задерживающих диспергированн. фазу. Пр-с идет под д-ем гидростат. давления столба ж-ти, повышенного давления над перегородкой или вакуума после перегородки.

Осажд-е взвеш. ч-ц под д-ем центробежн. силы проводят в гидроциклонах и центрифугах.

Гидроциклоны. Д/очистки СВ исп-ют напорные и открытые (низконапорные) гидроциклоны. Напорн. гидроциклоны примен д/осажд-я тв. примесей, а открытые – д/удал-я осаждающих и всплывающих примесей. Гидроц-ны просты по устр-ву, компактны, их легко oбcлуживaть. Они отлич выс. производ-тью и небол. стоимостью. Эфф-ть = 70%.

Д/удал-я осадков из СВ м.б. использ. фильтрующ. и отстойные центрифуги. Осветлители. Их примен д/очистки прир. вод и д/предварит. осветления СВ некот. произв-в. Исп-ют, в частн-ти, осв-ли со взвеш. слоем осадка, через кот пропускают воду, предвар-но обработанную коагулянтом.

2. Коагулирование примесей воды минеральными коагулянтами.

Коагуляция (от лат. Coagulatio - свёртывание, сгущение), слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового (броуновского) движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции. образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных). Первичные ч-цы в таких скоплениях соединены силами межмолекулярн. взаимод-я непосредственно или ч/ прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением ч-ц (увеличением размера и массы агрегатов) и уменьшением их числа в объёме дисперсион. среды – ж-ти или газа. Различают быструю и медленную коагуляцию. При быстрой коагуляции. почти каждое соударение частиц эффективно, т. е. приводит к их соединению; при медленной К. соединяется часть сталкивающихся частиц.

Этим способом очищают сточные воды, содержащие очень мелкие взвешенные вещества, например, воды текстильных предприятий (красильные и отбельные отделения), вискозных фабрик и т. п., воды нефтеперерабатывающих заводов, содержащие эмульгированные продукты, банно-прачечные и душевые сточные воды, а также сточные воды заводов химической промышленности. В качестве реагентов (коагулянтов) используют известь, сульфат алюминия, алюминат натрия, сульфат железа, хлорид железа и др.; иногда добавляют смесь этих реагентов. Соли железа, как коагулянты, имеют ряд преимуществ перед солями алюминия: лучшее действие при низких температурах воды; более широкая область оптимальных значений pH среды; большая прочность и гидравлическая крупность хлопьев; возможность использовать для вод с более широким диапазоном солевого состава и т. д. Эффект коагулирования обусловлен воздействием коагулянта на нерастворимые примеси (коллоидные и грубодисперсные частицы), от которых зависит в основном мутность и цветность воды. Образующийся гидроксид металла является коллоидом, малорастворимым веществом. Коллоиды коагулируют, образуя микрохлопья. Данный кратковременный процесс происходит в смесителях, и этим заканчивается первая фаза коагуляции. Во второй фазе, которая в свободном объеме воды может длится до 60 мин, происходит коагуляция микрохлопьев. При этом микрохлопья адсорбируют на свою поверхность загрязняющие воду коллоидные частицы и могут сами адсорбироваться на поверхность грубодисперсных примесей (взвешенных веществ). Процесс происходит в камерах хлопьеобразования в условиях умеренного перемешивания воды и заканчивается образованием крупных хлопьев. Устранение хлопьев из воды происходит в отстойниках или флотационных установках. При очистке промышленных сточных вод коагулирование может с успехом применятся как для интенсификации процесса механической очистки от тонкодисперсной взвеси, так и для обесцвечивания сточных вод, содержащих окрашенные высокомолекулярные вещества. Тип применяемого реагента и его доза зависят от состава обрабатываемой воды, требуемой степени очистки от загрязнений и других факторов. При обработке сточной воды коагулянтами иногда необходимо поддерживать оптимальную величину рН путем подщелачивания или подкисления.