Исследование и совершенствование вибрационных тонкослойных отстойников и сетчатых фильтров

• Автор: Лашкивский, Евгений Петрович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 178 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1.Современное состояние вопроса применения методов

тонкослойного отстаивания и фильтрования для очистки вод от механических примесей

1.1. Выделение из воды взвешенных веществ отстаиванием.

1.2. Обзор конструкций тонкослойных отстойников

1.3. Вибрационные устройства для очистки жидкости

от механических примесей.

1.3.1. Вибрационные тонкослойные отстойники

1.3.2. Вибрационные сетчатые фильтры.

1.4. Выводы и задачи исследований

Глава 2. Лабораторные исследования процессов вибрационного
тонкослойного отстаивания
2.1. Программа исследований
2.2. Вибрационный стенд
2.3. Исследование воздействия вибрации на состояние
жидкости.
2.3.1. Экспериментальная установка.
2.3.2. Методика исследований.
2.3.3. Результаты исследований.
2.4. Исследования воздействия вибрации на процессы
осаждения механических примесей в жидкости
2.4.1. Экспериментальная установка.
2.4.2. Характеристика модельной среды
2.4.3. Методика исследований.
2.4.4. Результаты исследований.
2.5. Исследование воздействия вибрации на процесс перемещения осадка по наклонной пластине.
2.5.1. Экспериментальная установка
2.5.2. Методика исследований
2.5.3. Результаты исследований
2.6. Исследование влияния вибрационных, геометрических и гидравлических параметров на работу
тонкослойного отстойника.
2.6.1. Экспериментальная установка
2.6.2. Методика исследований
2.6.3. Результаты исследований
2.7. Выводы.
Глава 3. Усовершенствование устройств для вибрационной
очистки жидкости.
3.1. Усовершенствование вибрационных тонкослойных отстойников
3.1.1. Классификация вибрационных тонкослойных отстойников
3.1.2. Новые конструкции вибрационных тонкослойных отстойников
3.2. Усовершенствование вибрационных сетчатых фильтров
3.2.1. Классификация вибрационных сетчатых фильтров
3.2.2. Новые конструкции вибрационных фильтров
3.3. Совместная работа вибрационных тонкослойных отстойников с другими водоочистными сооружениями.
3.4. Выводы
Глава 4. Теоретические исследования процессов
тонкослойного отстаивания
4.1. Выбор параметров вибрации.
4.2. Теоретические исследования перемещения слоя частиц по наклонной вибрируемой поверхности
4.3. Выводы
Глава 5. Методика проектирования вибрационных устройств для
очистки жидкости от механических примесей
5.1. Обоснование выбора параметров вибрационного тонкослойного отстойника.
5.1.1. Оценка воздействия вибрации на геометрические параметры тонкослойного отстойника.
5.1.2. Обоснование выбора параметров вибрации амплитуды, частоты и направления полок тонкослойного отстойника
5.1.3.Обоснование выбора угла наклона полок
5.1.4.0пределение других параметров вибрационного
тонкослойного отстойника.
5.2. Методика проектирования вибрационного тонкослойного отстойника.
5.3.Особенности методики расчета виброкомплекса, состоящего из тонкослойного отстойника и сетчатого фильтра.
5.4. Выводы
Глава 6. Исследование эффективности очистки промышленных
сточных вод на полупромышленных установках вибрационного тонкослойного отстойника и вибрационного фильтра
6.1. Описание полупромышленной установки .
6.2. Методика исследований и характеристика модельной
6.3. Результаты исследований.
6.4. Варианты использования вибрационных устройств для
очистки жидкостей от механических примесей в технологических
схемах очистки природных и производственных сточных вод
6.5. Достоинства и характеристики вибрационного насосноочистного устройства.
6.6. Выводы.
Общие выводы.
Список литературы


Уменьшение вязкости достигается нагреванием, но при значительных объемах обрабатываемой на очистных сооружениях воды этот метод слишком дорог и поэтому не нашел применения в практике очистки воды. Укрупнение частиц, взвешенных в воде, может осуществляться методом коагуляции 1, 2, 3, 4, 5, 6. Для этого в воду вводят коагулянт, представляющий собой соли алюминия или железа. В результате коагуляции образуются агрегаты более крупные вторичные частицы, состоящие из скопления мелких частиц первичных. Коагуляция сопровождается укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме жидкости. Скоагулированные частицы имеют больше плотность, размер и осаждаются намного быстрее, чем первичные частицы. Это позволяет уменьшить размеры отстойных сооружений при одновременном увеличении их производительности. Важной физической характеристикой скоагулированных частиц хлопьев является их плотность. Чем больше их плотность, тем выше скорость осаждения. Хлопья представляют собой рыхлую сетчатую структуру, в которую входят захваченные вода и пузырьки воздуха, частицы взвеси и гидроокиси. Анализ уравнения 1. Повышение содержания твердых частиц увеличивает плотность и скорость осаждения хлопьев. Применение наряду с коагулянтом вспомогательных реагентов флокулянтов АКК, ПАА способствует увеличению хлопьев и скорости их осаждения. Применение флокулянтов в дозе мгл одновременно с коагулянтами позволяет повысить скорость осаждения взвеси на 2. Для выделения механических примесей из обрабатываемой воды используются гравитационные, центробежные, электрические, магнитные и вибрационные поля. Осаждение под действием гравитационных сил осуществляется в отстойниках, песколовках и т. В гидроциклонах и центрифугах частицы механических загрязнений выделяются под действием центробежных сил. В гидроциклоне центробежное поле создается закручиванием потока жидкости, в центрифуге вращением ее подвижной части ротора. Гидроциклоны достаточно компактны, просты в обслуживании, но не эффективны при очистке вод с частицами малых размеров 7, 8. Для повышения эффективности осветления рекомендуется применять многоступенчатые гидроциклонные установки 2, 7. Центрифуги, как и гидроциклоны, устанавливают в несколько ступеней, так как одиночный цикл центробежной очистки в них часто не обеспечивает эффективное удаление механических загрязнений. Кроме того, наличие вращающихся частей, потребность в электроэнергии и сравнительно небольшая производительность ограничивают возможность широкого применения центрифуг 7, 8. В магнитных очистителях из очищаемой жидкости удаляются ферромагнитные частицы размером менее 0,5 мкм, которые невозможно удалить другими способами очистки. Недостатком таких очистителей является узкая область их применения, так как из жидкости удаляются только ферромагнитные загрязнения или агрегатированные с ними частицы 7. Для интенсификации очистки жидкости от механических примесей используют поля упругих акустических колебаний. Широкое применение вибрационной очистки сдерживается рядом трудностей, связанных с недостаточной изученностью этого процесса. Вибрационное интенсифицирование очистки жидкости используется при флотации, центрифугировании, фильтровании и отстаивании. При флотации частицы взвеси поднимаются вверх с воздушными пузырьками. Применение вибрации позволяет изменить количество воздушных пузырьков, направление движения, их скорость и активность. К примеру, вибрационным воздействием увеличивается флотационная активность пузырька
Процесс осаждения хлопьев, имеющих большие объемы при малой их массе, осуществляется под действием одновременного акустического и центробежных полей . Основное влияние при выделении мелких частиц на центрифугах оказывают пульсирующие пузырьки, возникающие под воздействием акустических колебаний. Акустические колебания фильтрующей поверхности при очистке жидкости фильтрованием позволяет осуществлять ее постоянную регенерацию ,,. При отстаивании воздействие вибрации применяется для нарушения устойчивости стойких систем, интенсификации процессов коагулирования.