Осветление воды
ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ (а. water clarification; н. Wasserklarung; ф. clarification d’eau, decantation d’eau; и. clarificacion de agua, purificacion de agua) — технологический процесс обработки шламовых вод горнопромышленных предприятий под действием гравитационных или центробежных сил, сгущение полученного осадка и отделение его.
Осветлением воды называется также процесс разделения жидкой и твёрдой фазы суспензии (пульпы). В зависимости от технических требований осветление воды проводится до разной степени отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием и флотацией. Наибольшее распространение получили процессы отстаивания и флотации (главным образом в углеобогащении). Фильтрация и центрифугирование используются в основном для получения требуемого качества сгущенного продукта или кека. К выделенной при этом воде не предъявляют повышенных требований, хотя она и используется в системе оборотного водоснабжения. Выбор способа осветления воды зависит от степени дисперсности частиц, физико-химических свойств и концентрации взвесей, расхода воды, требуемой степени осветления. Грубодисперсные взвеси выделяют из шламовых вод чаще всего отстаиванием (без применения реагентов) и флотацией, тонкодисперсные — отстаиванием (с применением реагентов), осаждением в центробежном поле и фильтрованием.
При осветлении воды получают осветлённую воду и сгущённый продукт с максимально возможным содержанием твёрдого компонента в нём по условиям транспортировки, конструктивным возможностям аппарата, в котором происходит процесс осветления, и по технологическим требованиям при дальнейшем его переделе. При разделении твёрдой и жидкой фаз пульпы в гравитационном или центробежном поле условно различают три зоны: осветления, осаждения и уплотнения осадка. В зоне осветления концентрация частиц шлама в воде невысокая, и поэтому частицы свободно осаждаются. В зоне осаждения концентрация частиц шлама увеличивается, осаждение происходит в условиях стеснённого падения, характеризуемого оседанием частиц всей массой. В зоне уплотнения осадка концентрация частиц шлама достигает максимума, а скорость осаждения их приближается к нулю; осадок обезвоживается под действием веса частиц. Концентрация осадка зависит от структуры и размеров твёрдых частиц.
Реклама
В промышленных аппаратах с непрерывной подачей питания выделить зоны разделения фаз трудно. На процесс осветления воды влияют: гранулометрический и минералогический состав твёрдого компонента, его плотность и концентрация, вязкость, температура и pH пульпы, наличие в пульпе реагентов. Эффективность осветления воды во многом зависит от правильного приготовления реагента и его дозировки, конструктивных особенностей выбранного аппарата и его удельной производительности. Для осветления воды в основном применяют: устройства и аппараты, в которых расслоение пульпы производится под действием силы тяжести (непрерывного действия — пирамидальные отстойники, конусные и радиальные сгустители; периодического действия — наружные отстойники; шламовые бассейны, пруды); аппараты, в которых расслоение происходит под действием центробежной силы (гидроциклоны, осадительные центрифуги); флотационные машины (вывод грубодисперсного шлама). Для ускорения осаждения тонкодисперсной взвеси в шламовую воду добавляют различные реагенты, вызывающие коагуляцию или флокуляцию, т.е. образование относительно крупных, быстро осаждающихся агрегатов.
Осветление воды — необходимое звено технологического процесса, предназначенного для замыкания водношламовых схем горнопромышленных предприятий и поддержания оптимального уровня содержания твёрдого компонента в оборотной воде.
Источник
Чистая вода — дело техники!
ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ
ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ
ФИЛЬТРЫ СМЕШАННОГО ДЕЙСТВИЯ
ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ
Осветление воды – это процесс удаления из нее частиц веществ, находящихся во взвешенном или коллоидном состоянии, которые, как правило, определяют повышенную мутность и цветность воды. Взвешенные примеси, находящиеся в воде, обладают различной дисперсностью – от крупных частиц, которые быстро оседают под действием силы тяжести, до микрочастиц, которые образуют коллоидные системы.
Необходимая степень осветления и обесцвечивания воды во многом зависит от целей ее последующего использования, а технологические приемы и аппаратурное оформление, используемые при этом, определяются размерами взвешенных частиц (дисперсностью), их концентрацией и физико-химическими свойствами. Грубодисперсные взвеси выделяют из воды чаще всего осаждением и отстаиванием (без применения реагентной обработки, фильтрацией на жестких фильтрующих перегородках (например, сетчатых фильтрах) и флотацией, тонкодисперсные – отстаиванием (c применением реагентной обработки), осаждением в центробежном поле и фильтрованием. Для достижения требуемой степени очистки воды от взвешенных веществ очень часто эти методы осветления воды применятся в комбинации друг с другом: например, отстаивание с фильтрованием или коагуляция с отстаиванием и фильтрованием и т.д.
Основная масса взвешенных в воде примесей и/или скоагулированных хлопьев, как правило, удаляется отстаиванием, т.е. их осаждением под действием силы тяжести. Главным преимуществом метода осаждения является низкая энергоемкость процесса осветления воды, поскольку ее движение осуществляется самотеком. На скорость осаждения взвешенных частиц влияют их размер, форма, склонность к агрегации, в также вязкость воды, которая, в свою очередь, определяется температурой и солесодержанием.
Основным параметром, который используется для расчета отстойников, является гидравлическая крупность частиц, т.е. скорость осаждения частиц в неподвижной воде (мм/с) при определенной температуре, поскольку в данном случае важно знать скорость осаждения частиц, а не их размеры. Как правило, этот параметр определяют экспериментально, измеряя относительное количество взвеси, выпавшей за определенный промежуток времени на дно цилиндра, заполненного испытуемой водой на определенную высоту. При невозможности проведения таких испытаний гидравлическую крупность определяют по табличным данным.
На эффективность работы отстойников также влияет режим движения воды: скорость движения воды зависит от конструкции отстойника и обычно находиться в пределах от десятых долей мм/с до нескольких мм/с. И все же эффективность осветления воды в отстойниках не превышает 50-60%. Кроме того размеры задерживаемых в отстойниках микрочастиц редко опускаются ниже значения в 50 мкм. Поэтому процесс полного осветления воды чаще всего завершают процессом ее фильтрования.
На сегодняшний день фильтрование является самым распространенным методом отделения твердых частиц от жидкости. Оно может обеспечить практически любое качество осветления. При этом из воды могут быть удалены не только диспергированные частицы, но и коллоидные соединения. Процесс фильтрования основан на задержке взвешенных частиц снаружи или внутри пористой фильтрующей среды – фильтрующей перегородке.
Для осветления воды в промышленном и муниципальном водоснабжении наиболее широкое распространение получили насыпные (засыпные) фильтры с зернистой загрузкой, которые, как правило, состоят из корпуса, фильтрующего слоя, дренажной или распределительной системы, системы подачи на фильтр осветляемой воды и отвода очищенной и промывной воды.
Интенсивность процесса фильтрования на таких фильтрах обычно характеризуется объемной скоростью фильтрования, представляющей собой частное от деления расхода фильтруемой воды на площадь фильтрующего слоя. Скорость фильтрования выражают в м/ч, т. е. количеством воды в м 3 , фильтруемой через 1 м 2 площади фильтрующего слоя в течение 1 ч.
Фильтрование воды через фильтрующий слой насыпного фильтра происходит под действием разности давлений на входе в фильтр и на выходе из него. Разность давлений воды до и после фильтрующего слоя называется потерей напора в фильтрующем слое. Потеря напора в начальный момент работы фильтра, называемая начальной потерей напора, равна потере напора при фильтровании чистой, не содержащей взвешенных веществ воды, через чистый фильтрующий слой. Начальная потеря напора в фильтрующем слое зависит от скорости фильтрования воды, ее вязкости, размера и формы пор фильтрующего слоя, его толщины.
По мере загрязнения фильтрующего слоя задерживаемыми из воды взвешенными веществами потеря напора возрастает до некоторой величины, характеризующей сопротивление предельно загрязнённого фильтрующего слоя. По достижении предельной потери напора или при ухудшении качества фильтрата нужно произвести очистку фильтрующего слоя очистить от накопившихся в нем загрязнений путем его промывки или другим способом.
Для автоматизации работы насыпных фильтров с зернистой загрузкой используются специальные блоки управления (фирм-изготовителей «FLECK»; «CLACK»; «FOBRITE»; «RUNXIN»), которые в автоматическом режиме обеспечивают регенерацию (промывку) фильтрующей среды в соответствие с требуемыми технологическими параметрами. При этом накопленные загрязнения и отходы, образовавшиеся при регенерации фильтра, сбрасываются в дренажную линию (канализацию). После проведения регенерации (промывки) блок управления автоматически переводит фильтр в рабочий режим.
Для осуществления процесса осветления воды мы предлагаем Вам использовать насыпные скорые фильтры серии AN, характеристики которых приведены на следующей странице.
Эффективность осветления воды на насыпных скорых фильтрах достаточно велика: достигает 80-85%. Однако для проведения отдельных процессов очистки воды (например, процесса ультрафиолетовой стерилизации, процесса обратного осмоса и пр.) такой очистки воды от взвешенных веществ бывает недостаточно. Поэтому для удаления остаточной концентрации взвесей и коллоидов используется процесс микрофильтрации на патронных фильтрах со сменными фильтрующими элементами.
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ:
08.02.2018 Компания «Мировые Водные Технологии» создала новый раздел Реагентная обработка воды, процессы которой осуществляют путем внесения того или иного химического вещества (реагента) в обрабатываемую воду с целью изменения того или иного показателя качества воды до требуемой величины.
08.02.2018 Компания «Мировые Водные Технологии» создала новый раздел Реагентная обработка воды, процессы которой осуществляют путем внесения того или иного химического вещества (реагента) в обрабатываемую воду с целью изменения того или иного показателя качества воды до требуемой величины.
Источник
Какими способами может осуществляться осветление воды
Осветление воды — это процесс удаления взвешенных и коллоидных веществ, состоящих из глинистых, песчаных или илистых частиц. Их наличие ухудшает качество воды, делает ее мутной и непригодной для употребления как для питьевых, так и для технических целей.
Способы осветления воды
Осветление воды осуществляют механическим или химическими методами. Очистка, как правило, многоступенчатая
В технологической схеме очистки осветление происходит в первую очередь. Его суть заключается в удалении загрязнений под действием силы тяжести либо с помощью принудительной фильтрации.
Методы осветления воды:
- отстаивание в отстойниках;
- осветление в гидроциклонах;
- коагуляция и флотация;
- фильтрование через слой взвешенного осадка или фильтрующий материал;
- использование окислителей в полевых условиях.
Выбор метода осветления – один из главных пунктов при разработке технологии очистки, так как он скажется в дальнейшем на всём процессе водоподготовки. Нужно внимательно подходить к этой задаче и изучать нюансы каждого варианта.
Метод отстаивания
Метод заключается в удалении взвешенных и коллоидных частиц под действием силы тяжести. Скорость осаждения зависит от их формы, размеров, плотности, шероховатости и от температуры жидкости. Оптимальные значения для этого процесса – 8-12°С.
Одним из условий эффективной очистки является скорость движения воды в отстойнике, которая напрямую влияет на выпадение частиц в осадок. Она должна быть в пределах 0,12-0,6 мм/с, в зависимости от конструкции сооружения.
Применяются отстойники: горизонтальные, вертикальные и радиальные. Каждый из них предназначен для определённых значений объёма и количества загрязнений.
Способ отстаивания является самым простым, эффективность составляет 60-70%. Основной минус – большой объём сооружений.
Осветление в гидроциклонах
Принцип работы гидроциклонов основан на сепарации частиц твёрдой фазы во вращающемся потоке жидкости. За счёт тангенциальной скорости крупные примеси прижимаются к стенке сооружения и под действием силы тяжести удаляются.
Коагуляция и флотация
Коагуляция – процесс укрупнения загрязнений в результате их слипания. Минеральные вещества и коллоидный гумус имеют отрицательный заряд, а коллоидное вещество – положительный. Разноимённые заряды притягиваются, вследствие чего происходит их коагулирование.
Эффективность зависит не только от количества загрязнений, но и от дозы коагулянта, быстроты смешивания, щёлочности. Для интенсификации данного процесса необходимо использовать флокулянты, которые ускоряют агломерацию хлопьев.
При осветлении с использованием коагулянтов, как правило, происходит процесс обесцвечивания – удаление гумусовых веществ, которые придают воде желтоватый, коричневый или зелёный цвет. Зачастую это происходит на застойных участках, таких как бассейны.
Фильтрование через слой взвешенного осадка
Метод является сочетанием фильтрования и использования реагентов для ускорения процесса очистки. Хлопья коагулянтов, взаимодействуя с коллоидными веществами, задерживаются слоем взвешенного осадка, за счёт чего и происходит осветление.
Данный способ подходит для сильнозагрязнённых вод, так как можно получить высокий эффект очистки, затратив минимальное количество реагентов.
Фильтрование через слой загрузки
Вода проходит через зернистый материал, задерживающий коллоидные загрязнения. В качестве слоя загрузки применяют кварцевый песок, гравий, дроблённый антрацит и другие. Они должны обладать надлежащим гранулометрическим составом и необходимой механической прочностью, так как происходит их периодическое истирание.
По скорости движения и времени очистки различают скорые и медленные фильтры. Медленные подходят для очистки некоагулированной воды, содержащей относительно мелкую примесь. Так как данный метод – безреагентный, то максимальные значения исходной мутности должны быть до 50 мг/л, цветности до 50 градусов. Скорость движения в таком фильтре составляет 0,1-0,3 м/ч.
Скорые фильтры используют для осветления мутных и цветных вод. В технологической схеме очистки скорые фильтры предусматривают после сооружений коагуляции и отстаивания, так как невозможно получить необходимый эффект одной ступенью. Важно проводить периодическую обратную промывку загрузки для предотвращения последующего загрязнения. Скорость движения в скором фильтре составляет 5,5-15 м/ч.
Для очистки воды в полевых условиях можно прибегнуть к бытовым окислителям: перекись водорода, зелёнка или белизна. Их принцип действия ничем не отличается от специальных коагулянтов, они отлично справляются с загрязнёнными водами рек и озёр.
Источник
