Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf

сточной воде эффект осветления ее в гиДроциклоне уменьшается. Это объясняется увеличением вязкости сус­ пензии и меньшим удельным весом глины по сравнению с удельным весом шамота.

С увеличением крупности взвешенных веществ в сточной воде процесс очистки ее в гидроциклоне улучша­ ется. При крупнозернистых взвешенных веществах абсо­ лютное количество взвеси, уловленное из сточной воды и

концентрации взвеси и диаметра песковой насадки (цифры на

-кривых — диаметры песковой насадки)

Рис. 25. Кривые зависимости эффекта осветления сточных вод от материала загрязнения при концентрации взвешенных веществ 50 г/л (а) и 300 г/л (б):

отведенное через песковую насадку, больше, чем при мелкозернистых взвешенных веществах. Слив при этом будет получаться более крупным. Это обстоятельство объясняется увеличением сопротивления в песковой на­ садке при отводе из гидроциклона уловленной взвеси, а также возможностью выноса части крупнозернистой взвеси в осветленную воду центральным вихревым по­ током.

Для лучшей очистки сточных вод, содержащих крупную взвесь, целесообразна многоступенчатая очистка. На первой ступени улавливается основное количество взвеси, но в осветленной воде (сливе) остается крупная взвесь. На второй и последующих ступенях очистки улав­ ливается оставшаяся взвесь. Равномерность подачи сточной воды обеспечивает нормальную работу гидро­ циклонов. Неравномерность подачи приводит к умень­ шению производительности гидроциклона, уменьшению эффекта очистки сточной воды, повышению расхода элек­ троэнергии. Некоторое колебание количества взвешен­ ных веществ в сточной воде в пределах 3—5% не ока­ зывает существенного влияния на эффект очистки.

Т а б л и ц а 13

Фракционный состав исходной пыли шамота, шлама

ислива после гидроциклона диаметром 25 мм

кв После очистки суспензии гидроциклоном, %

Точного разделения по фракциям мелкодисперсной взвеси сточных вод в гидроциклоне не происходит. Часть мелкой взвеси попадает в шлам, а незначительная часть крупной взвеси попадает в слив. В табл. 13—15 приведе­ ны фракционные составы взвеси (шамота и смеси ша­ мота с глиной) в сливе и шламе после очистки сточной воды в гидроциклонах диаметром 25 и 37 мм на опытной установке ВНИИГСа.

84

Т а б л и ц а 14

Фракционный состав пыли шамота, шлама и слива после гидроциклона диаметром 37 мм с песковой насадкой

диаметром 4 мм

Т а б л и ц а 15

Фракционный состав смеси пыли шамота и глины, шлама

ислива после гидроциклона диаметром 37 мм

спесковой насадкой диаметром 4 мм при напоре 15 м вод. ст.

Мелкие частицы граничной крупности, находящиеся в динамическом равновесии с одинаковой вероятностью, выносятся из гидроциклона со шламом или осветленной водой. Поэтому при очистке сточной воды работу гидро­ циклонов следует оценивать по эффекту осветления воды и минимальной гидравлической крупности частиц, задер-

85

живаемых в гидроциклоне. В исходной воде, загрязнен­ ной шамотом, основная масса взвеси выпадает в течение

2 ч (рис. 26).

После гидроциклона осветленную воду без дополни­ тельной обработки сбрасывать в водоем нельзя. Ее сле-

Скорость осаждения ч а сти ц ,м м /с

Рис. 2G. Кривые продолжительности отстаивания {1—7) и выпадения взвеси из сточной воды (V—7') при количестве взвеси в исходной сточной воде соответственно 35; 30; 20; 15; 10; 8 и 5 г/л

дует коагулировать известью с дозой 100 мг/л и только после отстаивания в течение 1,5 ч можно сбросить в во­ доем.

Одним из наиболее важных факторов, определяющих работу гидроциклона, является напор на входе. От на­ пора зависит производительность гидроциклона и ско­ рость движения сточной воды внутри него, которая оп­ ределяет величину центробежной силы, влияющей на эф­ фект очистки сточных вод. С увеличением скорости дви­ жения сточной воды повышается эффективность работы гидроциклона.

Производительность зависит также от геометрических

86

параметров гидроциклона. Объемная производитель­ ность гидроциклона определяется количеством сточной воды, проходящей через питающий патрубок, и может быть вычислена при рассмотрении гидроциклона как ме­

ведливы только для определенных условий и конструк­ ций гидроциклонов. Они не могут быть использованы для гидроциклонов малых диаметров, рекомендуемых для ос­ ветления сточных вод огнеупорных заводов, так как дают большие расхождения с фактическими расходами. Производительность гидроциклонов следует определять по графикам ц формуле, общий вид которой получен на­ ми в результате математической обработки опытных данных [47]:

Н — напор на входе в гидроциклон, м вод. ст.; 5,3— переходной коэффициент, м1/г /ч.

87

В формулу вводим поправку на угол конусности К а (поданным проф. А. Баттаглиа) [50]:

тельные расчеты показали, что если принять за единицу поправку при угле конусности 10°, то, по А. Баттаглиа, относительная поправка составит при а, равном 5, 20 и 40° соответственно 1,16; 0,873 и 0,787.

При внесении поправки формула (44) получает следующий вид:

Производительность возрастает примерно прямо про­ порционально корню квадратному из величины напора. Оптимальная величина напора в зависимости от требуе­ мого эффекта осветления сточной воды (рис. 28) для раз­

37 мм не давало повышения эффекта очистки сточной во­ ды, для гидроциклонов диаметром 50 и 75 мм соответст­ венно давало незначительное повышение (на 8—10%). Большое количество мелкодисперсных взвешенных ве­ ществ в сточной воде огнеупорных заводов позволяет очищать ее при низких напорах.

По данным экспериментов построены графики зави­ симости эффекта осветления сточной воды, загрязненной пылями глины и шамота при различных исходных кон­ центрациях взвешенных веществ, от напора на входе в гидроциклон (рис. 29).

88