Очистка шахтных вод осаждением

Очистка производственных сточных вод от грубодисперсных примесей проводится гравитационной сепарацией в различных отстойных сооружениях, которые делят на две группы в зависимости от соотношения плотности вещества примесей и воды.

К сооружениям первого типа (улавливающих примеси, плотность вещества которых выше плотности воды) относятся песколовки и отстойники, осветлители со слоем взвешенного осадка; пруды-осветлители, хвостохранилища обогатительных фабрик, пруды-накопители промышленных отходов (вместимость хвостохранилищ и прудов-накопителей рассчитывают на длительное пребывание в них воды, измеряемое годами). Следует отметить, что во многих случаях отстойники являются единственными сооружениями при очистке воды.

К сооружениям второго типа относятся нефтеловушки и маслоловки; установки флотации для гидрофобных частиц различной степени дисперсности.

Поскольку отстойники и песколовки предназначены для улавливания седиментационно-неустойчивых грубодисперсных примесей, то принцип их действия основан на использовании силы тяжести частицы: если плотность вещества частиц больше плотности воды, то по мере движения их вместе с водой они выпадают на дно сооружения. При этом имеет место режим свободного осаждения частиц.

Песколовки служат для задержания примесей размером частиц более 0,15-0,25 мм. Их рассчитывают на такую скорость, при которой на дно резервуара (в бункер) выпадают только наиболее тяжелые примеси, мелкие же частицы проскакивают. Нерастворенные полидисперсные взвешенные частицы, оставшиеся в большом количестве, включая частично коллоидно-дисперсные, выделяют гравитационным осаждением в отстойниках.

Отстойники применяют, как правило, как сооружения для предварительной очистки сточных вод, или как самостоятельные сооружения, если по санитарным нормам для местных условий достаточно выделять из сточных вод только механические примеси. По назначению их делят на первичные (очистка вод, располагаются в начале технологической схемы, по песколовки) и вторичные (устанавливаемые в конце схемы).

В зависимости от направления основного потока песколовки подразделяют на горизонтальные и вертикальные, которые, в свою очередь, делятся на песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, а также аэрируются. По этому же признаку отстойники делятся на горизонтальные, вертикальные и радиальные.

В практике очистки шахтных вод широкое применение нашли горизонтальные и вертикальные отстойники, меньше - радиальные. Их используют, как правило, на первой стадии очистки. На многих шахтах отстойники являются самостоятельными сооружениями.

Принцип действия песколовок и отстойников одинаков.

Особенностью отстойников проточного (непрерывного) типа, в отличие от отстойников периодического (наливного) действия, является то, что каждая подвижная частица имеет два вектора скорости: вертикальный U_o (возникающее под действием силы тяжести и определяется соотношением архимедовой силы и реактивной силы сопротивления жидкости) и вектор V, направленный по движению потока воды. Составление этих двух векторов дает результирующий вектор скорости частицы.