4.4. Гидроциклонирование
Отделение механических примесей в поле действия центробежных сил осуществляется в открытых или напорных гидроциклонах, многоярусных гидроциклонах и центрифугах.
Принцип действия гидроциклонов основан на сепарации частиц твердой фазы во вращающемся потоке жидкости. Величина скорости сепарирования частицы в поле гидроциклона может превышать скорость оседания эквивалентных частиц в поле гравитации в сотни раз.
К основным преимуществам гидроциклонов следует отнести:
- высокую удельную производительность по обрабатываемой суспензии;
- сравнительно низкие расходы на строительство и эксплуатацию установок;
- отсутствие вращающихся механизмов, предназначенных для генерирования центробежной силы; центробежное поле создается за счет тангенциального ввода сточных вод;
- возможность создания компактных автоматизированных установок.
Открытые гидроциклоны применяют для отделения из сточных вод крупных механических частиц со скоростью оседания 0,02 м/с. Преимущества открытых гидроциклонов перед напорными – большая производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5 Па. Эффективность очистки сточных вод от механических примесей в гидроциклонах зависит от характеристик загрязнений (вида материала, размеров и форм частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик самого гидроциклона.
На рис. 3.15 представлена схема открытого гидроциклона, состоящего из входного патрубка 1, кольцевого водослива 2, трубы для отвода очищенной воды 3 и шламоотводящей трубы.
Рис. 3.15. Схема открытого гидроциклона
1 – входной патрубок; 2 – кольцевой водослив; 3 – труба для отвода очищенной воды; 4 – шламоотводящая труба
Производительность открытого гидроциклона рассчитывается по формуле
Q = 0,785qD, (3.15)
где D – диаметр цилиндрической части гидроциклона,
q – удельный расход воды, определяемый по формуле
q = 4,32 U, (3.16)
где U – гидравлическая крупность загрязняющего воду материала.
При проектировании открытых гидроциклонов рекомендуются следующие значения геометрических характеристик: D = 2-10 м; высота цилиндрической части H=D, диаметр входного отверстия d=0,1D. Угол конической части α = 60о.
Напорные гидроциклоны (рис. 3.16) применяют для выделения из сточных вод механических частиц со скоростью осаждения менее 0,02 м/с. Производительность напорных циклонов определяется по формуле
(3.16)
где ρ – плотность очищаемой сточной воды,
k – опытный коэффициент, равный 0,524 для гидроциклонов с диаметром цилиндрической части D = 0,125-0,6 м и углом конической части 30о,
d – диаметр входного отверстия.
Рис. 3.16. Схема напорного гидроциклона
1 – входной патрубок; 2 – труба для отвода воды; 3 – труба для отвода шлама
Многоярусные гидроциклоны по принципу выделения механических частиц из жидкости аналогичны напорным гидроциклонам. В камере гидроциклона устанавливают нескольких секций (ярусов), через которые последовательно проходит очищаемая вода. Это позволит более полно использовать объем гидроциклона и уменьшить время пребывания жидкости в циклоне.
- Ю.С. Рыбаков процессы и аппараты защиты окружающей среды
- 280202 – Инженерная защита окружающей среды Екатеринбург
- Оглавление
- Глава 1. Научные основы технологических процессов . . . 10
- 1.2.1. Теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- 1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем . . . . . . . . . 35
- Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения . . . 61
- Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения . . . . . . . . . 102
- Глава 4. Утилизация и ликвидация бытовых
- Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического
- Предисловие
- Введение
- Глава 1. Научные основы технологических процессов
- 1.1. Основные понятия и законы природоохранных технологий
- 1.1.1. Два вида переноса вещества и энергии
- Это уравнение будем называть материальным балансом. Из уравнения (1.1) видно, что в процессе производства происходит перенос массы из одних компонентов, входящих в аппарат, в другие.
- 1.1.2. Движущая сила технологического процесса
- 1.1.3. Закономерности переноса массы и энергии
- 1.1.4. Классификация и принципы оптимизации основных
- Классификация основных процессов природоохранных технологий
- 1.2. Теплообменные процессы
- 1.2.1. Теплопроводность
- 1.2.2. Конвекция
- 1.2.3. Тепловое излучение
- 1.2.4. Теплоносители и их свойства
- 1.2.5. Теплоотдача при конденсации пара
- 1.2.6. Теплопередача при кипении жидкостей
- 1.2.7. Процессы выпаривания
- 1.3. Массообменные процессы
- 1.3.1. Массопередача, массоотдача и массопроводность
- 1.3.2. Абсорбция
- 1.3.3. Ректификация
- 1.3.4. Адсорбция
- 1.3.5. Ионный обмен
- 1.3.6. Экстракция
- 1.3.7. Сушка
- 1.3.8. Кристаллизация
- 1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем
- 1.4.1. Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- 1.4.2. Процессы осаждения под действием силы тяжести
- 1.4.3. Фильтрование
- 1.4.4. Коагуляция и флокуляция
- 1.4.5. Флотация
- 1.5. Химические и биохимические процессы, протекающие при очистке вод
- 1.5.1. Химические процессы
- 1.5.2. Сущность отдельных химических процессов и их роль
- 1.5.3. Биохимические процессы
- 1.6. Воздействие транспорта на окружающую среду
- 1.6.1. Влияние предприятий железнодорожного транспорта
- 1.6.2. Основные процессы, протекающие при воздействии
- 1.6.3. Характеристика топлив, используемых на объектах транспорта
- 1.6.4. Характеристика основных токсичных веществ, содержащихся
- Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения
- 2.1. Общие вопросы защиты атмосферы от загрязнения
- 2.1.1. Источники загрязнения атмосферы
- 2.1.2. Нормирование качества атмосферного воздуха
- Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе, мг/м3
- 2.1.3. Классификация источников загрязнения
- 2.2. Пассивные методы защиты атмосферы от загрязнения
- 2.2.1. Стадия проектирования предприятия
- 2.2.2. Инвентаризация и расчет предельно допустимых выбросов
- 2.2.3. Установление санитарно-защитной зоны вокруг предприятия
- 2.2.4. Расчет высоты трубы для рассеивания газовоздушных выбросов
- 2.3. Методы очистки отходящих газов от аэрозолей
- 2.3.1. Сухие пылеуловители
- 2.3.2. Мокрые пылеуловители
- 2.3.3. Электрофильтры
- 2.3.4. Фильтры
- 3.6. Туманоуловители
- 2.4. Очистка промышленных выбросов от токсичных газовых примесей
- 2.4.1. Метод абсорбции
- 2.4.2. Метод хемосорбции
- 2.4.3. Адсорбционные методы
- 2.4.4. Методы каталитической очистки газов
- 2.4.5. Метод термической очистки газов
- 2.5. Методы и устройства для очистки выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей
- 2.5.1. Нейтрализаторы отработавших газов
- 2.5.2. Фильтры для улавливания дисперсных частиц
- 2.5.3. Использование новых рабочих процессов и видов энергоресурсов
- 2.5.4. Очистка отработавших газов при реостатных
- Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения
- 3.1. Общие вопросы защиты водных объектов от загрязнения
- 3.1.1. Характеристика водопользования и водопотребления
- 3.1.2. Критерии качества воды
- Критерии оценки загрязненности воды по пдк вредных веществ
- 3.1.3. Качество вод, используемых в промышленности
- 3.2. Пассивные методы защиты гидросферы от загрязнения
- 3.2.1. Особенности канализования сточных вод
- 3.2.2. Условия выпуска производственных сточных вод
- 3.2.3. Расчет предельно допустимого сброса вредных веществ
- 3.2.4. Установление водоохранных зон и прибрежных защитных полос
- 3.3. Классификация сточных вод
- 3.3.1. Классификация по принципу допустимости
- 3.3.2. Классификация сточных вод по дисперсному составу примесей
- 3.3.3. Классификация сточных вод в зависимости
- 4. Механические (физические) методы очистки сточных вод
- 3.4.1. Процеживание и отстаивание примесей
- 4.2. Осветление сточных вод, улавливание жиров и нефтепродуктов
- 4.3. Фильтрование
- 4.4. Гидроциклонирование
- 3.5. Химические, физико-химические и биологические методы очистки и обезвреживания сточных вод
- 3.5.1. Химическая очистка сточных вод
- 3.5.2. Физико-химические методы очистки
- 3.5.3. Методы биологической очистки сточных вод
- 3.5.4. Методы биологической очистки сточных вод
- 3.5.5. Доочистка сточных вод
- Глава 4. Утилизация и ликвидация твердых отходов
- 4.1. Опасность отходов для окружающей природной среды
- 4.1.1. Источники возникновения твердых отходов
- 4.1.2. Классификация отходов
- 4.1.3. Нормирование допустимого количества отходов
- Классификация опасности отходов производства
- 4.2. Основные технологические принципы утилизации, обезвреживания и захоронения отходов
- 2.1. Размещение отходов
- 4.2.2. Переработка отходов на месте складирования
- 4.2.3. Переработка отходов пластических масс
- 4.2.4. Сжигание отходов
- 4.2.5. Обезвреживание и захоронение радиоактивных отходов
- 4.3. Утилизация и ликвидация осадков сточных вод
- 4.3.1. Технологический цикл обработки осадков сточных вод
- 4.3.2. Уплотнение, стабилизация и кондиционирование осадков
- 4.3.3. Обезвоживание и ликвидация осадков сточных вод
- Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического воздействия
- 5.1. Защита окружающей среды от шума и вибраций
- 5.1.1. Шум и его характеристики
- 5.1.2. Нормирование шума
- 5.1.3. Расчет шумовых характеристик
- 5.1.4. Меры борьбы с шумовым загрязнением
- 5.2. Защита от электромагнитного загрязнения
- 5.2.1. Электромагнитное загрязнение среды и его источники
- 5.2.2. Предельно допустимые уровни электромагнитных полей
- 5.2.3. Защита от электромагнитных полей
- Заключение
- Библиографический список
- 620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66 УрГупс
- Ю.С. Рыбаков
- Процессы и аппараты защиты
- Окружающей среды
- Екатеринбург