Рациональное использование доочищенных сточных вод (стр. 2 из 4)
Этот фильтр выгодно отличается от известных тем, что его загрузка, обеспечивает фильтрование в направлении убывающей крупности зерен, выполняется из недефицитных материалов. Крупность зерен засыпки и каркаса, а также их объем
Рис 2 Схема каркасно-засыпного фильтра:1-поддерживающие гравийные слои;2-распределительная система для воды;3-подача воздуха при промывке;4-гравийно-песчаная засыпка;5-гравийный каркас;6-трубчатая система для подачи исходной и отведения промывной воды;7-подача исходной воды;8-отвод промывной воды;9-подача промывной воды;10-отвод фильтра.
подбирают таким образом, чтобы зерна засыпки могли свободно проникать в каналы, образующиеся в каркасе фильтра, и опускаться подо действием свободного падения в нижние слои каркаса с тем, чтобы верхние слои были свободные от засыпки. Таким образом, очищаемая вода проходит через слой каркаса, незасыпного песка, где очищается от части взвеси, а затем поступает в нижние слои, где фильтруется через мелкозернистый фильтрующий материал - слой засыпки.
В рассмотренных выше двух типов фильтров промывка - водо-воздушная, эффект очистки составляет по взвешенным веществам 70-85%, по БПК 50-65%, по ХПК 30-40%. Однако фильтры снижают лишь содержание взвешенных веществ, что, в свою очередь, снижает содержание органических веществ.
Песчаные фильтры имеют недостаток: для них требуются здания большой площади и высоты (4,8 м), что приводит к увеличению капитальных расходов и большой трудоемкости при возведении сооружений.
4)Микрофильтры и намывные фильтры
Микрофильтры представляют собой сетчатые вращающиеся барабаны, опущенные частично в жидкость. Сточная вода подается внутрь барабана, загрязненная внутренняя поверхность промывается струями воды в верхней части барабана. Эффективность очистки при подаче на них биологически обработанных сточных вод составляет по БПК 20-30%, по взвешенным веществам 65-70%. Микрофильры просты в эксплуатации и не требуют ежедневного ухода.
Намывные фильтры представляет собой резервуары с установленными внутри сетчатыми фильтрующими элементами. Фильтрование осуществляется через сетки намытым на них фильтрующим материалом. Поэтому перед рабочим циклом в фильтр подается пульпа фильтрующего материала. Этот же материал вводится в доочищаемую воду небольшими дозами во время рабочего цикла.
Качество доочистки высокое: по содержанию взвешенных веществ (4 мг/л) и БПК (3 мг/л) сточные воды приближаются к чистой речной воде.
Этот фильтр разработан в НИИКВОВ и представляет собой заполненный фильтр, в котором происходят процессы окисления органических загрязнений на пористой поверхности загрузки. Процесс осуществляется за счет жизнедеятельности микроорганизмов, развивающихся на поверхности зерен загрузки (керамзит крупностью 5-10 мм) и в межпоровом пространстве. В фильтре также происходит задержание взвешенных веществ (Рис. 3).
Рис 3 Схема затопленного фильтра ОКСИПР:1-трубопровод для подачи воды на очитску;2-корупс фильтра;3-распределительная воронка;4-карман для отведения промывной воды;5-сифон;6-трубопровод для отведения промывной воды;7-верхняя система распределения воздуха;8-распределительная система для сбора очищенной и подачи промывной воды;9-нижняя система распределения воздуха;10-подстилающий слой гравия.
Вода подается на очистку по трубопроводу через распределительную воронку фильтра, а отводится по трубчатой распределительной системе через водослив в виде сифона, что необходимо для поддержания загрузки в затопленном состоянии.
На глубине 50-70 см от верха загрузки располагается верхняя трубчатая воздухораспределительная система, с помощью которой производится аэрация верхней части загрузки. При обратной водо-воздушной промывке по трубчатой распределительной системе подается промывная вода, по нижней воздухораспределительной системе, расположенной у дна, - воздух.
Обе системы уложены в подстилающем слое гравия (щебня) крупностью 10-20 мм. Промывная вода отводится через специальный карман.
При такой технологии очистки происходит быстрое насыщение воды растворенным кислородом (5-6 мг/л в верхней части фильтра и 2-3 мг/л в нижней). Промывная вода возвращается в головку очистных сооружений. Такие фильтры применяются для доочистки сточных вод, прошедших биологическую или физико-химическую очистку.
Максимальное использование доочищенных городских сточных вод для производственного водоснабжения позволяет в значительной степени сократить потребление воды из природных источников и уменьшить сброс очищенных городских сточных вод в водоемы, что значительно снизит капитальные расходы и эксплуатационные затраты на водохозяйственные нужды городов, а также улучшит санитарное состояние водоемов. Доочищенные сточные воды целесообразно также использовать для поливки улиц и зеленых насаждений.
Использования доочищенных сточных вод в промышленности и городском хозяйстве - одно из наиболее рациональных направлений при использовании и охране водных ресурсов.
Вопрос 2 Распыливающие абсорберы
Абсорбер (от лат. absorbeo — поглощаю) — аппарат для поглощения газов, паров, для разделения газовой смеси на составные части растворением одного или нескольких компонентов этой смеси в жидкости, называемой абсорбентом (поглотителем).Абсорбер применяется в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Распыливающие абсорберы можно разделить на следующие три группы аппаратов:
1)Полые (форсуночные) распыливающие абсорберы, представляющие собой колонны или камеры, в которых движется газ, встречающий на своем пути жидкость, распыляемую на капли при помощи форсунок (распылителей).
На рис. 4 показаны некоторые типы распыливающих абсорберов, выполненных в виде полых колонн. Газ в них движется обычно снизу вверх, а жидкость подается через расположенные в верхней части колонны распылители с направлением факела распыла сверху вниз (рис 4,а) или под некоторым углом к горизонтальной плоскости (рис 4,б). Во многих случаях распылители располагают в несколько ярусов. Применяют также комбинированную установку распылителей часть факелом вверх, а часть – факелом вниз (рис 5).
Рис.4. Полые распыливающие абсорберы: а - факел распыла направлен вниз; б - факел распыла направлен под углом (двухрядное разложение форсунок); в - с пережимом в нижней части.
В полом абсорбере, где распылители с направлением факела распыла сверху вниз расположены в один ярус в верхней части аппарата, теоретически осуществляется противоток (при движении газа снизу вверх).
В многоярусных полых, а так же в абсорберах с направленным вверх факелом распыла противоток отсутствует; однако при этом эффективная движущая сила примерно такая же, как и в противоточных абсорберах с одним ярусом распылителей.
В рассмотренных типах полых абсорберов газ распределяется неравномерно, что снижает их эффективность. Предложено несколько конструкций, позволяющих улучшить распределение газа. На рис 4,в изображен абсорбер с пережимом в нижней части. Через отверстие в пережиме газ проходит со сравнительно большой скоростью, что способствует более равномерному распределению его вследствие добавочного сопротивления в пережиме.
Рис.5. Схема комбинированной установки форсунок.
Попытки избежать неравномерного распределения газа путем тангенциального ввода его в аппарат используются в циклонном распыливающем абсорбере (циклонный скруббер)(рис 6). В этом абсорбере газ движется вверх по винтовой линии, а поглотитель разбрызгивается через расположенные на центральной трубе форсунки.
Рис.6. Циклонный скруббер.
Полые распыливающие абсорберы отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью, они обладают малым гидравлическим сопротивлением и могут применяться при сильнозагрязненных газах. При использовании форсунок соответствующей конструкции полые абсорберы могут работать и в случае загрязненных жидкостей, хотя это вызывает иногда известные затруднения.
Основной недостаток полых абсорберов - невысокая эффективность, обусловленная перемешиванием газа и плохим заполнением объема факелом распыленной жидкости. Кроме того, расход энергии на распыление жидкости довольно высок.
Из-за указанных недостатков полые абсорберы имеют довольно ограниченное применение. Это объясняется еще и тем, что в настоящее время еще не разработаны методы расчета и проектирования полых абсорберов, а влияние факторов на их работу недостаточно выяснено.
2) Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осуществляется за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока.
Эти абсорберы можно условно разбить на 3 группы.
2.1)Абсорберы первой группы К первой относятся аппараты, в которых жидкость распыливается при струйном или пленочном ее течении. Рабочий объем абсорберов этой группы обычно имеет вид расходомерной трубы Вентури (абсорберы Вентури). Этот объем состоит (рис. 7) из сужающейся части (конфузора), узкой части (горловины) и расширяющейся части (диффузора). Жидкость подают в горловину или в конфузор. Пройдя с большой скоростью через горловину, газ поступает в диффузор; здесь скорость газа постепенно снижается, после чего он направляется в сепарационное устройство. В диффузоре кинетическая энергия газа переходит в энергию давления с минимальными потерями.
На рис.7 показаны два типа абсорберов Вентури. В абсорбере, изображенном на рис.7, а, жидкость подается в горловину 1 и через расположенные по ее периферии отверстия и отделяется от газа в циклоне 2. В абсорбере (рис.7,б) осуществляется центральный ввод жидкости через сопло 3. Абсорберы Вентури, показанные на рис.7, называют форсуночными, т.к. жидкость вводят в них через форсунки (сопла).