Осветление воды

ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ (а. water clarification; н. Wasserklarung; ф. clarification d'eau, decantation d'eau; и. clarificacion de agua, purificacion de agua) — технологический процесс обработки шламовых вод горнопромышленных предприятий под действием гравитационных или центробежных сил, сгущение полученного осадка и отделение его.

Осветлением воды называется также процесс разделения жидкой и твёрдой фазы суспензии (пульпы). В зависимости от технических требований осветление воды проводится до разной степени отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием и флотацией. Наибольшее распространение получили процессы отстаивания и флотации (главным образом в углеобогащении). Фильтрация и центрифугирование используются в основном для получения требуемого качества сгущенного продукта или кека. К выделенной при этом воде не предъявляют повышенных требований, хотя она и используется в системе оборотного водоснабжения. Выбор способа осветления воды зависит от степени дисперсности частиц, физико-химических свойств и концентрации взвесей, расхода воды, требуемой степени осветления. Грубодисперсные взвеси выделяют из шламовых вод чаще всего отстаиванием (без применения реагентов) и флотацией, тонкодисперсные — отстаиванием (с применением реагентов), осаждением в центробежном поле и фильтрованием.

При осветлении воды получают осветлённую воду и сгущённый продукт с максимально возможным содержанием твёрдого компонента в нём по условиям транспортировки, конструктивным возможностям аппарата, в котором происходит процесс осветления, и по технологическим требованиям при дальнейшем его переделе. При разделении твёрдой и жидкой фаз пульпы в гравитационном или центробежном поле условно различают три зоны: осветления, осаждения и уплотнения осадка. В зоне осветления концентрация частиц шлама в воде невысокая, и поэтому частицы свободно осаждаются. В зоне осаждения концентрация частиц шлама увеличивается, осаждение происходит в условиях стеснённого падения, характеризуемого оседанием частиц всей массой. В зоне уплотнения осадка концентрация частиц шлама достигает максимума, а скорость осаждения их приближается к нулю; осадок обезвоживается под действием веса частиц. Концентрация осадка зависит от структуры и размеров твёрдых частиц.

В промышленных аппаратах с непрерывной подачей питания выделить зоны разделения фаз трудно. На процесс осветления воды влияют: гранулометрический и минералогический состав твёрдого компонента, его плотность и концентрация, вязкость, температура и pH пульпы, наличие в пульпе реагентов. Эффективность осветления воды во многом зависит от правильного приготовления реагента и его дозировки, конструктивных особенностей выбранного аппарата и его удельной производительности. Для осветления воды в основном применяют: устройства и аппараты, в которых расслоение пульпы производится под действием силы тяжести (непрерывного действия — пирамидальные отстойники, конусные и радиальные сгустители; периодического действия — наружные отстойники; шламовые бассейны, пруды); аппараты, в которых расслоение происходит под действием центробежной силы (гидроциклоны, осадительные центрифуги); флотационные машины (вывод грубодисперсного шлама). Для ускорения осаждения тонкодисперсной взвеси в шламовую воду добавляют различные реагенты, вызывающие коагуляцию или флокуляцию, т.е. образование относительно крупных, быстро осаждающихся агрегатов.

Осветление воды — необходимое звено технологического процесса, предназначенного для замыкания водношламовых схем горнопромышленных предприятий и поддержания оптимального уровня содержания твёрдого компонента в оборотной воде.