Механическая очистка шахтных вод

Механическая очистка сточных вод предназначена для выделения из них нерастворенных минеральных взвешенных веществ (ВВ) и органических загрязнений, то есть для осветления вод. Она осуществляется как в безреагентном, так и реагентной режимах. Как правило, механическая очистка является предварительным и реже - окончательным этапом очистки вод. В основном, она используется для подготовки сточных вод на этапах их глубокой очистки: физико-химическом, биологическом и др. Кроме термина "механическая" в научно-технической литературе применяется также термин "гидромеханическая" очистка.

Удаление ВВ из воды при ее механическом осветлении осуществляется тремя основными способами: процеживанием, отстаиванием (гравитационным и центробежным), фильтрованием. Кроме того, для этой цели используется флотация, а также начинают находить применение электромагнитные методы.

Отстаивание применяют для извлечения из сточных вод грубодисперсных примесей: природных или скоагулированных после их реагентной обработки. Оно производится как в спокойной (неподвижной) воде, так и в подвижной. Первое направление является простым и эффективным. Однако для его реализации требуется строительство крупных резервуаров, так называемых отстойников периодического действия, что нецелесообразно, особенно в стесненных подземных условиях шахт. Поэтому распространено второе направление осветления вод при их движении. Для его обозначения вместо термина "отстаивание" используют термин "осаждение". Он точно передает суть принудительного кратковременного процесса выделения ВВ из подвижных сточных вод, по сравнению с длительным отстаиванием в статических условиях.

Отстаивание может осуществляться в безреагентном и реагентном режимах. Безреагентное отстаивание используют обычно для грубой очистки (остаточная концентрация ВВ 50-150 мг/л). Из-за низкой эффективности используется редко как самостоятельный метод. Реагентная обработка значительно увеличивает скорость и эффективность осаждения. Она применяется как самостоятельный метод, а также для снижения концентрации ВВ перед фильтрованием.

Различают гравитационное и центробежное осаждение.

Гравитационное осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения этого процесса используют песколовки, отстойники и осветлители (в последнем случае одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой ВВ). При центробежном осаждении используется действие центробежной силы, которая отбрасывает тяжелые частицы к периферии потока. Оно осуществляется с помощью напорных и безнапорных гидроциклонов, а также центрифуг.

Для регулирования параметров входного потока, а тем самым повышения эффективности и надежности работы очистных сооружений применяются усреднители, которые устанавливаются обычно перед отстойниками. С их помощью усредняются расход сточной воды и концентрация ее загрязнений.

Фильтрование применяют для глубокой очистки сточных вод (до 1,5-10 мг/л). Из воды выделяют тонкодисперсные твердые или жидкие вещества, удаление которых отстаиванием (осаждением) затруднено. При фильтровании вода пропускается в сооружениях или аппаратах (напорных или безнапорных) через слой зернистого материала, сетки, плавающую загрузку.