Вопрос 78. Очистка воды в гидроциклонах

Одним из наиболее распространенных загрязнителей воды считается грубодисперсный мусор — взвешенные частицы механических примесей. Для очистки воды от механических примесей применяется несколько основных технологий: это отстаивание, механическая фильтрация и использование фильтров, работающих на основе центробежных сил. Очистка воды гидроциклонамии центрифугами сегодня считается одним из наиболее надежных методов очистки воды от любых взвешенных веществ, в число которых входит даже такие загрязнители как нефтепродукты.

Принцип очистки воды гидроциклонами.

Очистка воды гидроциклонами основывается на использовании центробежных сил — силы, которая в десятки раз превосходит силу тяжести, под воздействием которым происходит осаждение взвешенных веществ в фильтрах-осветлителях. Очистка воды гидроциклонами происходит с гораздо большей скоростью, чем отстаивание , фильтрация с применением коагулянтов и даже очистку воды обратным осмосом. Одним из явных преимуществ очистки воды гидроциклонами считается отсутствие необходимости в использовании каких-либо дополнительных средств вроде химических реагентов и особых типов фильтрующего материала. Гидроциклоны представляют собой резервуары, которые по объемам не уступают обычным осветителям, что позволяет производить очистку воды гидроциклонами с гораздо большей скоростью. На выходе гидроциклона в некоторых случаях ставитсястанция обезжелезивания воды, для того что бы получить воду с заданными параметрами. Очистка воды гидроциклонами предполагает использование особого рода вращающихся емкостей, режим работы которых турбулентность. В процессе вращения емкости вода разделяется на два основных круговых потока: внешний и внутренний. Внешний поток при очистки воды гидроциклонами направлен к вершине образующегося конуса, в то время как внутренний направлен в противоположную, то есть от вершины конуса. При движении некоторая часть внешнего потока, при помощи насоса-дозатора удаляется через расположенное на дне гидроциклона отверстия, а другая часть сливается со внутренним потоком, который впоследствии удаляется через отверстия возле вершины конуса. Таким образом очистка воды гидроциклонами происходит равномерно и касается всего объема обрабатываемой воды. В процессе очистки воды гидроциклонами также образуется третий поток — поток воздуха, который находится в середине.  Очистка воды гидроциклонами от взвеси основана на разности плотности примесей и водой, в следствии которой частицы загрязнителя отбрасываются центробежными силами к периферии, в то время как чистая вода выводится либо через нижнее, либо через верхнее отводное отверстие.  Сегодня очистка воды гидроциклонами считается одним из наиболее эффективных методов осветления воды. В некоторых случаях, желательно произвести стабилизацию воды перед ее очисткой в гидроциклоне.  Очистка воды гидроциклонами зачастую применяется в тех областях промышленности, где вода должна обладать кристальной чистотой, исключающей любое содержание механических примесей. Помимо высокой эффективности работы гидроциклонов, в числе их преимуществ перед иными методами осветления также называют простоту эксплуатации, невысокую себестоимость и дешевизну использования, а также компактность установок, высокую скорость очистку и производительность.

Для удаления взвешенных веществ используются напорные гидроциклоны (рис. 3.12). Для удаления плавающих примесей применяются открытые гидроциклоны. Гидроциклон представляет собой металлический аппарат, состоящий из цилиндрической и конической частей. Диаметр цилиндрической части — от 100 до 700 мм, высота примерно равна диаметру. Угол конусности составляет 10—20°. Внутри аппарата имеются струенаправ-ляющие лопасти в виде винтовой спирали. Поданная под давлением жидкость, двигаясь по спирали к сливу, отделяется от взвешенных веществ. Часть жидкости с большим содержанием взвесей удаляется из гидроциклона, а осветленная вода под действием образовавшегося вакуума движется вверх и изливается через верхнее отверстие. В открытом (безнапорном) гидроциклоне удаление осветленной воды происходит через боковые отверстия, а всплывающие примеси извлекаются с помощью сифона. Гидроциклоны, по сравнению с другими устройствами для механической очистки вод, отличаются высокой производительностью, компактностью, экономичны в изготовлении и эксплуатации. Эффективность очистки от взвешенных и плавающих примесей составляет примерно 70%.