УДК 66.067
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический
университет имени »
Российская Федерация, г. Саратов,
д. т.н., профессор кафедры «Теплогазоснабжение, вентиляция, водообеспечение и прикладная гидрогазодинамика» (ТГВ),
E-mail: *****@***ru
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический
университет имени »,
Российская Федерация, г. Саратов,
магистрант кафедры ТГВ,
E-mail: *****@***ru
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический
университет имени »,
Российская Федерация, г. Саратов,
магистрант кафедры ТГВ,
E-mail: *****@***ru
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СТАНЦИЙ МОЙКИ АВТОМОБИЛЕЙ
В докладе рассмотрена возможность, совершенствования систем очистки сточных вод станций мойки автомобилей, и возможности и целесообразности использования в их составе гидроциклонов специальной поверхности.
Ключевые слова: очистка сточных жидкостей, станции мойки автомобилей, песколовка, флотация, гидроциклоны.
Vysotskiy Lev Il'ich
FGBOU VO "Saratov state technical University. Y. A. Gagarin",
Professor of the Department "heat-gas supply, ventilation,
water supply and applied fluid dynamics
Russian Federation, Saratov,
E-mail: *****@***ru
Butenko Peter N.
FGBOU VPO "Saratov state technical University. Y. A. Gagarin"
Russian Federation, Saratov,
undergraduate DVT,
E-mail: *****@***ru
Viktorov Ilya V.
FGBOU VPO "Saratov state technical University. Y. A. Gagarin",
Russian Federation, Saratov,
undergraduate DVT,
E-mail: *****@***ru)
IMPROVEMENT OF WASTEWATER TREATMENT STATIONS CAR WASH
The report considered the possibility of, improvement of systems of sewage treatment stations car washing, and the possibility and feasibility of use in the composition of hydro cyclones special surface.
Keywords: purification of waste liquids, station, car washing, grit chambers, flotation, hydro cyclones.
Известно, что эксплуатация автотранспорта связана с нанесением существенного ущерба экологическому состоянию окружающей среды. В известной мере этот ущерб удается снизить организацией и эксплуатированием станций мойки автомобилей. Сам процесс мойки имеет многоступенчатый характер, а состав и взаиморасположение различных устройств, используемых с указанной целью, весьма многообразны. Этот факт проиллюстрируем рис. 1. Обращает на себя внимание, что в приведенных схемах широко используются гидроциклонные аппараты (далее просто гидроциклоны). Конструктивное их оформление само по себе также отличается многообразностью. От их эффективности во многом зависит эффективность и стадии очистки в целом [2,3].
Для достижения прогресса в улучшении показателей эффективности работы гидроциклонов. Необходимо провести анализ соблюдения наилучшим образом тех идей, которые были положены в основу их работоспособности. В случае необходимости внести предложения по устранению имеющихся недостатков и усовершенствовать схему гидроциклонных аппаратов.
Рис.1. Схемы станций очистки сточных вод
Гидроциклоны относятся к аппаратам, в которых разделение жидкости и находящихся в ней примесей (с иной плотностью) происходит под действием силового поля. В данном случае имеется в виду поле центробежных сил. Как известно, гидроциклону придают коническую форму. Жидкость с примесью вводится в него по касательной, что приводит к закрутке потока и спиралеобразному движению. В результате частицы жидкости и примеси подвергаются действию центробежных сил, ускорение которых равно 
, где U – местная скорость, а g – ускорение свободного падения. Из-за разности плотностей частиц жидкости и примеси, возникает относительное их движение. При этом частицы с большей плотностью устремляются к внешней границе гидроциклона (рис. 2).
Рис. 2. Схема гидроциклона.
1 – входной патрубок; 2 – конический корпус гидроциклона; 3 – патрубок для отвода легкой фракции; 4 – отверстие для отвода взвеси
Проанализируем характер движения частиц с плотностью большей плотности воды в гидроциклоне к выходному отверстию 4 вдоль боковой конической стенки 2. Рассмотрим расчетную схему (рис. 3)
Рис. 3 Схема сил, действующих на тяжелую частицу
а) у боковой стенки гидроциклона; б) компоненты центробежной силы;
в) суммарная сила, действующая на частицу
Ясно, что наиболее благоприятными условиями для продвижения тяжелой частицы и выходных отверстий является условие, когда (см. пр. в) на рис.3)
.
Отсюда 
. (1)
где 
- число Фруда
Итак, установлено, что для того, чтобы тяжёлые частицы двигались к выходному отверстию в конструкциях конических гидроциклонов, необходимо, чтобы угол конусности удовлетворял условию:
. (2)
Например, если U = 10 м/с; r = 0,1 м; g = 9,81 м/с2, то получится, что
,
то есть угол конусности должен быть менее 0,60.
Если при таких условиях же условиях U = 1 м/с, то окажется, что должно быть tg < 0,98 и б < 450. Обычно принимают б = 100 - 200.
Оказывается, что в данной конструкции гидроциклона, компонента центробежной силы не содействует, а препятствует продвижению частиц к выходному отверстию.
Выводы
1. Для обеспечения наилучших условий использования центробежных сил для выведения осадка из гидроциклона необходимо угол конусности делать обратным, то есть целесообразно делать его не сужающимся, а расширяющимся к выходному отверстию [1].
2. Данный анализ произведен без учета особенностей течения при размерах частиц меньших пограничного слоя.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. патент номер 703142 Обратный гидроциклон (RU 703142):
2. Гришин установки очистки сточных вод станции мойки автомобилей / , , и др. – М.: ВИНИТИ, 2003. – 119 с.
3. Шмидт, Л. И. О механизации процесса очистки сточных вод напорной флотацией / // Журнал прикладной химии. –№ 11. 1970. С. 28-33.
