Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Термин контактная коагуляция удачно характеризует сумму явлений, происходящих при пропускании коагулированной воды через слои зернистых материалов. Это относится в особенности к контактным осветлителям и фильтрам, действующим в режиме прямоточной коагуляции, когда смешение коагулянта с водой производится непосредственно перед входом воды в загрузку. Однако и на фильтрах, предназначенных для доочистки воды после первой ступени обработки, также имеет место контактная коагуляция.

ПОИСК





Фильтрование

из "Очистка воды коагулянтами"

Термин контактная коагуляция удачно характеризует сумму явлений, происходящих при пропускании коагулированной воды через слои зернистых материалов. Это относится в особенности к контактным осветлителям и фильтрам, действующим в режиме прямоточной коагуляции, когда смешение коагулянта с водой производится непосредственно перед входом воды в загрузку. Однако и на фильтрах, предназначенных для доочистки воды после первой ступени обработки, также имеет место контактная коагуляция. [c.200]
Центральный вопрос механизма фильтрации — это вопрос о природе, дальнодействии и величине сил притяжения, действующих между разнородными поверхностями коагулированной взвеси и зерен загрузки. Современные представления о механизме фильтрации сводятся к следующему. [c.200]
В случае, когда в дисперсную систему добавлен гидролизующийся коагулянт, электростатические эффекты имеют меиынее эначение [214, 219]. Во всяком случае результаты исследований показывают, что поверхность зерен загрузки быстро обволакивается продуктами гидролиза и приобретает их положительный заряд [63, 220]. Наилучшему задержанию песчаными фильтрами коагулированной взвеси отвечают значения pH среды, равные или ниже семи [221, 222]. В щелочной среде фильтры работают гораздо хуже [114, 223]. По данным Кульского и Медведева [224], наиболее интенсивное прилипание имеет место ири значениях дзета-потепциала частиц взвеси около —2 ме. [c.201]
Образование гидроокисных пленок на новерхности фильтрующих материалов начинается с закрепления небольших первичных агрегатов [225], затем происходит постепенное наращивание продуктов гидролиза. По мере накопления осадка интенсивность прилипания взвеси к зернам каждого слоя загрузки уменьшается. Все это, как и при построении хлопьев в объеме, говорит о проявлении дальнодействующих сил притяжения. [c.201]
Согласно теории фильтрации, разработанной Минцем [226], основной причиной, обусловливающей уменьшение интенсивности задержания взвеси, является разрушение и перенос хлопьев в последующие слои загрузки. Причем предельное насыщение норового пространства всегда заметно меньше единицы [227, 228]. [c.201]
Показатель степени п зависит от свойств частиц взвеси и фильтрующего материала и составляет, по данным Митина [229, для суспензий, обработанных А12(304)з и полиакриламидом, 2,0—3,3. Чем ближе к месту входа воды в загрузку вводится раствор коагулянта, тем большей адгезионной способностью и прочностью обладает накапливающаяся в порах взвесь. [c.201]
Одинаковым значениям X и Т соответствуют одинаковые значения с/с и Рх/Рн, где с — концентрация коагулированной взвеси в исходной воде, а — ужэ известная нам величина предельной плотности насыщения норового пространства. [c.203]
Соотношение параметров Ь и а, определяемых экспериментально и зависящих от режима фильтрации, свойств взвеси и материала загрузки, имеет размерность скорости и характеризует скорость проникновения взвеси в глубину загрузки. [c.204]
Опыт эксплуатации фильтровальных сооружений позволяет сделать вывод, что очистка воды до уровня, предусмотренного ГОСТом на питьевую воду, достигается при скоростях фильтрации на фильтрах 8—12 м/час, на контактных осветлителях — 5— 6 м час. Проблема интенсификации работы фильтровальных сооружений решается за счет 1) увеличения крупности зерен загрузки с одновременным увеличением высоты слоя, 2) применения фильтрации в направлении убывания крупности зерен, 3) использования новых фильтрующих материалов. Помимо широко применяемых материалов — кварцевого песка, антрацита и керамзита — все большее распространение находят из материалов естественного происхождения горелые породы, доменные и вулканические шлаки, гранат, пиролюзит, магнетит, аглопорит, шунгизит, ильменит из искусственных — графит, капрон, полистирол, поливиниловая и полиамидная смолы. Иногда материалы естественного происхождения подвергают специальной обработке (силиконом, смолами, окислами железа, полиэлектролитами). [c.204]
Дробленые фильтрующие материалы обладают, как правило, большей грязеемкостью, чем гранулированные. Это их преимущество почти всегда объясняют большей пористостью. Не подлежит, однако, сомнению и важная роль дефектов кристаллической решетки, возникающих при дроблении и увеличивающих энергетическую неоднородность поверхности зерен. Известно, например, что свободная энергия, приходящаяся на единицу площади раздробленных зерен кварца, гораздо выше, чем нераздробленных, и зависит, кроме того, от выбранного способа дробления. [c.204]
При коагулировании вод с относительно небольшой исходной мутностью и умеренной цветностью наиболее экономичным процессом выделения в осадок взвеси является прямоточная обработка воды в фильтрующем слое с добавлением коагулянта непосредственно перед загрузкой [233]. За границей этот метод получил название mi roflo [234—237]. При скоростях фильтрации от 4 до 25—50 м/час прямоточная коагуляция дает возможность снизить расход коагулянта на 25—70% [236, 238—240]. Одним из вариантов применения метода является использование коагулянтов при очистке воды на каркасно-пленочных фильтрах [241, 242]. [c.205]
Прямоточная коагуляция испытывает большие затруднения, если исходная вода содержит планктон, водоросли, нефтепродукты. Эти затруднения связаны с быстрой закупоркой пор первых же слоев фильтрующей загрузки и интенсивным ростом потерь напора. Часть водорослей проскакивает в фильтрат, по-видимому, из-за высокого остаточного энергетического барьера [63]. [c.205]
Для отделения мешающих дисперсных примесей, а также в тех случаях, когда содержание взвешенных веществ в источнике водоснабжения периодически или постоянно превышает среднюю величину, на которую рассчитаны сооружения одноступенчатой очистки (100—200 мг/л), целесообразно предварительное отделение части примесей. Таким путем можно достигнуть значительного снижения грязевой нагрузки на фильтры и контактные осветлители и расширить сферу их применения за счет источников с более мутной водой. [c.205]
Для частичного осветления воды и отделения водорослей и планктона применяют отстаивание, обработку воды в гидроциклонах, на барабанных сетках и микрофильтрах. Как правило, помимо снижения нагрузки на основные очистные сооружения, достигается заметная экономия коагулянтов. Однако нужно иметь в виду, что в результате предварительного осветления удаляются наиболее крупные фракции взвешенных веществ — более 15— 20 мкм. Это приводит к уменьшению степени нолидисперсности взвеси без существенного изменения площади ее новерхности в единице объема воды и может вызвать ухудшение кинетических условий коагуляции. [c.205]
Для предварительного осветления водохранилищной воды в Калифорнии (США) после дождей и штормов применяется распыление коагулянта по зеркалу воды с лодок [243]. При определении степени предварительного осветления мутных вод (или, наоборот, замутнения маломутных) с учетом потребности в коагулянте следует использовать выражение (VI.12). [c.206]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте