Guliston davlat universiteti ekologiya va geografiya kafedrasi suv havzalarining sanitar holati

Muallaq zarrachalarni markazdan qochma kuch ta'sirida ajratish
Muallaq zarrachalarni markazdan qochma kuch ta'sirida cho‘ktirish gidrosiklon va sentrifugalarda olib boriladi.
Gidrosiklonlar. Oqova suvlarni tozalashda bosimli va ochiq (past bosimli) gidrosiklonlar qo‘11aniladi. Bosimli gidrosiklonlar qattiq iflosliklarni cho‘ktirishda, ochiq gidrosiklonlar esa cho‘kuv- chan va qalqib chiqu chi iflosliklarni ajratishda ishlatiladi. Suyuqlik gidrosiklonlarda aylantirilganda zarrachalarga markazdan qochma kuch, harakatlanayotgan oqimning qarshilik kuchi, gravitatsion va inersiya kuchlari ta'sir etadi.
Markazdan qochma kuch ta'sirida suyuqlikda zarrachalarning harakat tezligi uning diametri d, fazalar zichligi farqi p, qovushoqligi p„ oqova suv zichligi p, „ va markazdan qochma kuch maydonining tezlanishi /ga bog‘1iq:
o„ = C0,385 dm p(m-')'3 öp(m+ 1)/3 (m+ 1)/3 gJp(2m-1)/3
Proporsionallik koeffıtsiyenti C va daraja ko‘rsatkichi m gidrodinamik rejimga bog‘liq. Laminar rejimda Re = syd p/p,= 1,6; m=2; C=1,7 10*4. O‘tish rejimida Re=16—420; m=1,2; C=2,49- lH' . Turbulent rejimda Re+420, m=5,36, C=0,5 ga teng.
Gidrosiklonning ish samaradorligiga suyuqlikning fizik xossalaridan tashqari konstruktiv ko‘rsatkichlar (qurilma, kiritish va chiqarish patrubkalari diametri) ham ta'sir etadi. Bosimli gidrosiklonlar orasida konussimon shaklga ega bo‘1gan qurilmalar keng tarqalgan (2.7- rasm, a).
Ishlash prinsipi. Oqova suv tangensial holatda gidrosiklonga beriladi. Markazdan qochma kuch ta'sirida suyuqlik aylanganda gidrosiklon ichida bir qator oqimlar hosil bo‘1adi. Suyuqlik silindrik qismga kirgach aylanuvchan harakatga keladi na devor yaqinida vintli spiral bo‘yicha pastga harakatlanadi. Uning yirik zarrachali bir qismi gidrosiklondan chiqarib olinadi, qolgan (tiniqlashgan) qismi qaytarilib, yuqoriga gidrosiklon o‘qi atrofida harakatlanishga beriladi. Bu yerda radial, yopiq sirkulatsion tok hosil bo‘1adi.

2. 7- rasm. Gidrosiklonlar:
a— bosimli; b— ichki silindrli va konussimon diafragmali; 7— korpus; 2— ichki silindr; 3— halqali tarnov; 4— diafragma;
d — bosimli gidrosiklonlar bloki, e— tozalangan suvni chiqarish uchun kerak bo‘1gan egilgan patrubÎtali ko‘p yarusli gidrosiklon; 7— konussimorı diafragmalar; 2— tarnov; 3— suv to‘kish idishi; yog‘ yig‘uvchi voronka; S— ajratuvchi tarnovlar; shlaklarni chiqaruvchi teshik.

Markazda esa havo to‘sig‘i yuzaga keladi, uning bosimi atmosfera bosimidan kichik bo‘1ib, gidrosiklon ish samaradorligiga ta'sir ko‘rsatadi. Gidrosiklonlar diametri 10 dan 700 mm gacha bo‘1ib, silindrik qismining balandligi qurilma diametriga teng qilib tayyorlanadi. Konuslik burchagi 10—20° ga teng bo‘1adi.

Gidrosiklonlar ishining samaradorligi 70a gacha yetadi. Suvning qovushqoqligi kamayganda markazdan qochma kuch maydonida zarrachalarning cho‘kishi tezlashadi. Suyuqlik zichligi ortishi bilan suvdan og‘irroq bo‘lgan zarrachalarda fazalar zichligi farqi kamayadi. Bu ularning markazdan qochma kuch maydonida tezligining pasayishi va zarrachalar suvdan yengil bo‘1ganda — harakat tezligi oshishida ko‘rinadi.
Kichik diametrli gidrosiklonlar para11e1 ishlovchi umumiy agregatga birlashtiriladi. Bunday qurilmalar multfgfdrosiklonlar deyiladi. Multigidrosiklonlar asosan kam miqdordagi oqova suvlarni mayda dispers zarrachalardan tozalashda ishlatiladi. Bunday qurilmalarning ish unumdorligini oshirish uchun ularning miqdori ko‘paytiri1adi va bloklarga joylashtiriladi (2.7- rasm, d).
Bosimli gidrosiklon quvvati quyidagicha aniqlanadi:
Q = K, D dk: 2g H ,
bu yerda, €, — o‘lchovsiz koeffitsiyent; D — gidrosiklon diametri, m; dj — kiritish patrubkasi diametri, m; AH — chiqarish va kiritish patrubkalaridagi bosimlar farqi, Pa.
Ochiq (bosimsiz) gidrosiklonlar oqova suvlarni yirik ifloslik- lardan (yirikligi 5 mm/s) tozalashda qo‘11ani1adi. Ular bosimli gidrosiklonlardan quvvatining yuqoriligi va gidravlik qarshiligining kichikligi bilan farqlanadi. Bunday gidrosiklonlarning biri — ichki silindrli va konussimon diafragmali gidrosiklon 2.7-rasm, b da keltirilgan.
Ishlash prinsipi. Oqova suv tangensial shaklda ichki silindr bilan chegaralangan bo‘sNiqqa beriladi. Oqim spiral bo ylab yuqoriga harakatlanadi. Silindr yuqorisiga yetgach u 2 oqimga bo‘1inadi. Ulardan biri (tiniqlangan suv) diafragmaning markaziy teshigiga qarab harakatlanadi va undan o‘tib tarnovga tushadi. Muallaq zarrachali ikkinchi oqim silindr va gidrosilindr devorlari orasidagi bo‘shliqqa yo‘na1ttriladi hamda uning konussimon qismiga tushadi. Ko‘p yarusli gidrosiidonlarda ishchi hajm bir necha yarusli konussimon diafragmalar bilan bir nechta yaruslarga bo‘1inib, ularning har biri o‘ziga mustaqil ishlaydi. Bunday konstruksiyada mayda qavatli tindirish usulidan foydalanilgan (2.7- rasm, e).
Ishlash prinsipi. Oqova suv kameralardan teshik orqali bo‘sh1iqqa kelib tushadi, u yerda spiral bo‘ylab markazga harakatlanadi. Natijada qattiq zarrachalar ostki diafragma yaruslariga cho‘kadi. Cho‘kma suzilib, yoriq orqali konussimon qismga tushadi. Tiniqlashgan suv halqasimon oqimga oqib o‘tadi. Yog‘ va neft zarrachalari diafragma orqasidagi tuynuk orqali yuqoridagi diafragma ostidan qalqib chiqadi. Ularni voronka orqali gidrosiklondan ajratib olinadi.
Ko‘p yarusli gidrosiklonning quvvati quyidagicha topiladi: Q = 3,6 n n (R2 — r2)m„,„;
bu yerda, fi — aylanisŞ radiusi; r — shlam qabul qiluvchi sig‘im radiusi; o — gidrosiklondagi yaruslar som.
Gidrosiklonlarning konstruktiv o‘1chamlari: diametri 3—6 m; yarus balandligi 130-200 mm; yaruslar soni 4—20 ta; diafragma yoriqlarining diametri 0,6—1,4 m; shlam chiqaruvchi yoriqlarning kengligi 100 mm; suvning jihozga kirayotgandagi tezligi 0,5 m/sek.
Sentrifugalar. Cho‘kmalarni oqova suv tarkibidan ajratib olishda filtrlovchi va tiniqlashtiruvchi sentrifugalar ishlatiladi. Markazdan qochma kuch ta'sirida fıltrlash suspenziyani to‘r yoki filtrlovchi mato tortilgan teshikli barabanda aylantirish bilan amalga oshiriladi. Cho‘kmabaraban devorlarida qoladi. Uni qo‘1yoki pichoq bilan ajratib olinadi. Bunday filtrlash kam namlikka ega bo‘1gan cho‘kmani olish va cho‘kmani yuvish kerak bo‘lganda samarali hisoblanadi.
Markazdan qochma kuch ta'sirida fıltrlash tenglamasi quyidagicha yoziladi:
Sentrifugadagi bosimlar farqi quyidagicha aniqlanadi:
ÖP = o-2 p,(R' — r,2)/2;
bu yerda, P, — suyuqlik zichligi; m — rotor aylanishining burchak tezligi, fi — rotor radiusi; r, rch,„ — mos ravishda suyuqlik va cho‘kmaning ichki radiusi; Kg — qatlamning proporsionallik koeffitsiyenti, L — rotor uzunligi.
Filtrlovchi sentrifugalar yuqori darajada suvsizlantirilgan cho‘kma olish, uni samarali yuvish uchun ishlatiladi. Bunda toza fıltrat qo‘l1ani1adi. Sentrifügalar davriy yoki uzluksiz ishlaydi. Ular gorizontal, vertikal yoki qiya joylashadi. Ular yopiq va ochiq holda ishlashi mumkin.
Davriy ravishda ishlovchi sentrifugalar suspenziya sarfi 5 m'/soatdan kichik va suspenziyadagi zarrachalar diametri 10 mkm dan katta bo‘1ganda qo‘l1ani1adi. Sentrifugalar orasida eng ko‘p tarqalgani cho‘kmani mexanik tushiruvchi sentritügalar hisoblanadi. Ularning ish sikli quyidagi jarayonlardan iborat: to‘1dirish, sentrifugalash, cho‘kmani yuvish, cho‘kmani yuvish va tushirish- dan keyingi sentrifugalash. Uzluksiz ishlaydigan sentrifugalar orasidan cho‘kmani pulsirlashli va shnekli tushirish turi ko‘p tarqalgan. Zarrachalar o‘lchami 100 mkm dan katta bo‘lgan konsentrlangan suspenziyalar ajratish uchun qabul qilinadi.
Oqova suvlarni tozalash tizimlarida uzluksiz ishlaydigan tindirgichli sentrifugalar orasida gorizontal shnekli OGSH turidagi sentrifugalar ko‘p tarqalgan. Ularda zarrachalar o‘lchami 0,2 mm/s (qarama-qarshi oqimda) va 0,05 mm/s (to‘g‘ri oqimda) ga teng bo‘1gan oqova suvlar tozalanadi. Sentrifugalarning quvvati quyidagiga teng:
Q=K ,/ı,;
bu yerda, A — vanna hajmidan foydalanish koeffitsiyenti (K=0,4-0,6); u, — rotor vannasining hisoblangan hajmi; ı — suspenziyaning rotorda bo‘1ish davomiyligi.
Oqova suvlarni sentrifugalarda tozalash sxemasi 2.8-rasmda keltirilgan. Oqova suvdan avval to‘r yordamida yirik cho‘kma, so‘ng gidrosiklonda qum ajratib olinadi. Cho‘kma zichlashgandan so‘ng uni sentrifugadan ajratib olinadi.
Chuvalchangsimon siquvchi qurilmalar. Bunday qurilmalar sentrifugalarga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega: tez aylanuvchi qismlari yo‘q, cho‘kmaning oxirgi namligi kam, tayyorlash oddiy va jarayon uzluksiz. Kamchiliklari: quyi konsentratsiyali va mayda dispers (100 mkm dan kichik) suspenziyalar bilan ishlaganda

2.8-rasm. Cho‘kmani oqova suvdan sentrifuga yordamida ajratib olish:
J— to‘r; 2— gidrosiklon; 3— cho‘kma zichlashtirgich; 4, 7— sig‘imlar;
nasos; sentrifuga. qattiq fazaning ko‘p qismi yo‘qotiladi va qurilmada cho‘kmani yuvish mumkin emas.
Ishlash prinsipi. Supenziya yuklovchi voronka orqali filtrlovchi qobiqqa kelib tushadi: Qattiq faza zarrachalari chuvalchangsimon siquvchi qurilmaning filtrlovchi qobig‘ida cho‘kadi va chiqarib yuboriladi. Cho‘kma oxirgi namlikka ega bo‘1adi. Shriek elektrdvigatel yordamida aylantiriladi. Aylanish chastotasi katta emas. Bunday qurilmalarda tolali zarrachali suspenziyalar yaxshi ajratiladi.