Центрифуги. 
Водопроводное оборудование

Для очистки сточных вод целесообразно использовать осадительные центрифуги непрерывного и периодического действия.

Применение центрифуг наиболее целесообразно и экономически оправдано в следующих случаях:

для локальной очистки сточных вод, когда выделенный осадок представляет ценность и может быть утилизирован;

при составе загрязнений в воде, когда для ее очистки нельзя использовать реагенты;

для сокращения площади, на которой размещают установку.

Отечественная промышленность не производит центрифуг, специально предназначенных для очистки воды. Из серийно выпускаемых центрифуг для этой цели наиболее подходят осадительные горизонтальные шнековые центрифуги непрерывного действия типа ОГШ и центрифуги периодического действия маятникового типа ОМ и осветляющие трубчатые типа ОТР.

Центрифуги типа ОГШ можно применять для выделения взвешенных веществ гидравлической крупностью порядка 0,2 мм/с (противоточные) и 0,05 мм/с (прямоточные). При этом обязательно осадок следует транспортировать шнеком. Если твердая фаза сточных вод обладает абразивными свойствами, рабочую часть шнека необходимо защитить от абразивного износа специальными износостойкими покрытиями.

Центрифуги периодического действия целесообразно применять в тех случаях, когда:

концентрация нерастворенных загрязнений в сточных водах не превышает 2—3 г/л (для трубчатых — 1 г/л);

образующиеся осадки цементируются или тиксотропны (теряют структуру и приобретают подвижность);

необходимо выделить из обрабатываемых сточных вод частицы нерастворенных загрязнений гидравлической крупностью не менее 0,001 мм/с;

в сточных водах содержатся частицы твердой фазы с высокими абразивными свойствами.

Эффект очистки сточных вод в центрифугах можно регулировать изменением гидравлической нагрузки, частоты вращения ротора и диаметра сливного порога. Так качество очистки повышается с уменьшением гидравлической нагрузки и диаметра сливного порога, а также с увеличением фактора разделения Рh.

Требуемый фактор разделения и продолжительность центрифугирования для достижения необходимой степени очистки сточных вод можно установить по графикам кинетики центробежного разделения при различных значениях Рh. Графики строят по результатам экспериментальных данных, полученных на лабораторной непроточной центрифуге.

Зная физико-химическую характеристик у твердой фазы и требуемый фактор разделения по каталогу выбирают типоразмер центрифуги.

Непрерывно действующие осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой обезвоженного осадка типа ОГШ рекомендуется применять на городских станциях аэрации производительностью до 100 тыс. М³/сут. На рис. 13 приведена схема устройства центрифуги.

Обезвоживаемый осадок подается в трубу / полого шнека 7 и через отверстие 4 попадает в приемную камеру ротора 5. Под действием центробежной силы наиболее тяжелые частицы твердой фазы осадка отжимаются к внутренней поверхности ротора, перемешаются шнеком и выгружаются через окна 8 и трубу бункера 5. Фугат вытекает через сливные отверстия 2 и сливную трубу 3.

Рекомендуемая схема технологического процесса центрифугирования осадков приведена на рис. 14.

Рис 13 Схема устройства центрифуги ОГШ / — труба подачи осадка; 2 — отверстия для слива фугата; 3 — сливная труба; 4 — отверстие для поступления осадка в полость ротора; 5 — труба сброса обезвоженного осадка; 5 — ротор центрифуги; 7 — шнек; в — выгрузочные окна

Рис. 14 Схема технологического процесса центрифугирования осадков / — резервуар-регулятор расхода осадка; 2 — решетки-дробилки или решетки; 3 — центрифуги; 4, 7 — ленточные транспортеры; 5 — камера дегельминтизации; 6 — сушилка; 8 —бункер или площадка для складирования обезвоженного осадка; 9 — емкость для сбора фугата: 10 — насос для откачки фугата; 11 — подача фугата на последующую обработку

Осадок подается в резервуар-регулятор расхода осадка, откуда на решетку-дробилку. Дробилка РД-200 или решетка с прозорами не более 16 мм. Для выделения из осадка песка да самотеком поступает на центрифугу 3. Перед центрифугой устанавливается решетка-перед центрифугами могут устанавливаться гидроциклоны. Обезвоженный осадок непрерывно выгружается из центрифуги на ленточный транспортер 4 и затем обрабатывается в камерах дегельминтизации 5 или термической сушкой 6. Обработанный осадок транспортером 7 подается в бункер 5 или на площадки складирования. Фугат, полученный при разделении осадков и собранный в емкости У, самотеком или насосом 10 направляется для дальнейшей обработки.

В связи с большим содержанием взвешенных веществ в фугате при его сбросе на очистные сооружения нагрузка увеличивается на 25—35%. Для предотвращения увеличения нагрузки на очистные сооружения рекомендуются следующие схемы центрифугирования и обработки фугата:

центрифугирование активного ила из вторичных отстойников или флотаторов с выделением избыточного активного ила и использованием фугата в качестве части циркулирующего ила для очистки сточных вод в аэротенках. Число центрифуг рассчитывается по объему пропускаемого через них ила с учетом эффективности задержания сухого вещества и количества задерживаемого в центрифугах ила, которое должно соответствовать его приросту;

центрифугирование осадка из первичных отстойников или его смеси с избыточным активным илом с аэробной стабилизацией фугата или с аэробной стабилизацией неуплотненного избыточного активного ила в смеси с фугатом от центрифугирования осадка из первичных отстойников. Аэрация ведется в течение 7—10 сут при интенсивности 2—3 м³/(м²-ч). Минерализованный осадок уплотняется в течение 3−5 ч, после чего центрифугируется, а фугат вновь направляется на аэробный стабилизатор. По данной схеме ЦНИИЭП инженерного оборудования разработаны корпуса обезвоживания осадка с шестью и восемью центрифугами (№ типовых проектов 902−2-244 и 902−2-243) и аэробные минерализаторы осадка сточных вод;

центрифугирование сброженных осадков с подсушкой фугата на иловых площадках с дренажем. Данная схема позволяет в 2—3 раза увеличить нагрузку на иловые площадки.

Увеличение эффективности задержания сухого вещества осадка до 90—97% при центрифугировании осадков достигается предварительной обработкой их флокулянтами катионного типа дозой 0,2—0,5% массы сухого вещества. В этом случае производительность центрифуг должна приниматься ниже приведенной в табл. 37.11 на 30—40%, влажность кека составляет 76— 80%, а фугат допускается сбрасывать на очистные сооружения без учета увеличения нагрузки.

Типы флокулянтов и их доза должны уточняться в каждом конкретном случае.

Осваиваются высокопроизводительные центрифуги с диаметром ротора 500 и 1000 мм для обезвоживания осадков с предварительной обработкой их флокулянтами.