Гидроциклоны для очистки сточных вод
Гидроциклон представляет собой неподвижный корпус цилиндрической, конусовидно-цилиндрической или конической формы, внутри которого возникает центробежная сила благодаря вращательному движению жидкости.
Частицы загрязнений под действием центробежной силы смещаются к стенкам фильтра гидроциклона и под действием силы тяжести стекают в нижнюю камеру. Через определенные промежутки времени нижняя камера очищается. Осветленная вода изменяет направление движения и создает центральный поток, который устремляется вверх по цилиндрической спирали. Отвод осветленной воды осуществляется через отверстие вверху корпуса.
Виды гидроциклонов
В зависимости от направления движения жидкости, гидроциклоны подразделяют на два типа:
- Противоточные. Поток жидкости разворачивается на 180о.
- Прямоточные. Поток жидкости не меняет направления.
Наиболее распространены противоточные гидроциклоны, имеющие конусовидно-цилиндрическую форму корпуса, в которые жидкость подается по касательной через патрубок с наклоном. В этом случае возникает интенсивное вращательное движение жидкости, что, в свою очередь, создает возрастающую центробежную силу и увеличивает седиментацию частиц.
Также гидроциклоны бывают:
- открытые (безнапорные);
- напорные.
01. Открытые (безнапорные) гидроциклоны
Сточные воды, имеющие в своем составе тяжелые грубодисперсные примеси с гидравлической крупностью приблизительно 5-10 мм/с подвергают очистке на открытых гидроциклонах. Если частицы загрязнений имеют недостаточную крупность, их коагулируют при помощи реагентов.
Достоинством открытых гидроциклонов является высокая пропускная способность, которая составляет 3 - 23 м3/(м2.ч).
Открытые гидроциклоны конструктивно подразделяются на три группы:
- Без внутренних устройств. Предназначены для удаления тонкодисперсных взвесей гидравлической крупностью от 4 мм/с.
- С конической диафрагмой и цилиндрической перегородкой. Задерживают тонкодисперсные взвеси гидравлической крупностью от 0,18 - 0,27 мм/с.
- Многоярусные. Ярусы гидроциклона составляют конические диафрагмы, которые расположены в его корпусе и работающие независимо друг от друга. Дополнительно работает способ тонкослойного отсавивания.
02. Напорные гидроциклоны
Конструктивной особенностью напорных гидроциклонов является то, что они эффективно функционируют как в вертикальном, так и в наклонном или горизонтальном положении.
Напорные гидроциклоны очень чувствительны к наличию в стоках абразивных частиц, поэтому рекомендуется внутреннюю поверхность корпуса покрывать износостойкими материалами.
Стандартные диаметры напорных гидроциклонов 15 - 1000 мм. Они применяются для грубой очистки сточных вод. Бывают гидроциклоны небольшого диаметра - 15 - 50 мм. При необходимости устанавливают несколько параллельно работающих устройств одного типоразмера, которые объединяют в блоки, - так называемые мультигидроциклоны. Для глубокой очистки последовательно соединяют гидроциклоны разных типоразмеров.
Качество очистки на гидроциклонах зависит от следующих факторов:
- диаметра гидроциклона, верхней и нижней насадок;
- угла конической части;
- высоты рабочей зоны;
- вязкости раствора сточной воды;
- концентрации взвешенных веществ;
- гранулометрического состава загрязнений;
- плотности раствора.
К достоинствам гидроциклонов стоит отнести компактность и простоту обслуживания, но при наличии мелкодисперсных взвесей качество очистки снижается.
