В поверхностных водах во взвешенном состоянии содержатся нерастворимые и малорастворимые вещества: частицы глины, песка, лесса, илистых веществ, карбонатных соединений, водных оксидов алюминия, железа, марганца, высокомолекулярных органических примесей гумусового происхождения, часто в виде органо-минеральных комплексов. Кроме того, в таких водах содержатся фитопланктон и зоопланктон. Размеры частиц взвешенных веществ находятся в пределах размеров коллоидных и грубодисперсных частиц и определяются в основном скоростью потока воды в источнике. Удаление из воды основной массы нерастворимых примесей (от грубодисперсных взвесей до микрогетерогенных коллоиднорастворенных веществ и высокомолекулярных гумусовых соединений) является непременным условием подготовки ее для хозяйственно-питьевых и технических целей. При этом улучшаются такие органолептические показатели воды, как мутность и прозрачность. Содержание взвешенных нерастворимых примесей в воде (мг/дм3) определяют просасыванием определенного ее объема через плотный бумажный или мембранный фильтр. Существуют визуальные методы определения мутности, при которых сравнивают воду с эталонными суспензиями, приготовленными из отмученного каолина, инфузорной земли или трепела. Контролируют также прозрачность (светопропускание) воды измерением высоты ее столба, через который можно читать нормальный типографский шрифт или видеть крест с толщиной линии 1 мм, нанесенный черной краской на белую пластинку, и измерением глубины, па которой становится незаметным белый диск, погружаемый в воду источника. Концентрация нерастворимых веществ в поверхностных водах достигает иногда больших значений - 3000-5000 и 5000-10000 мг/л. Обычно же их содержание колеблется от 100 до 1500 мг/л, изменяясь плавно по сезонам года и эпизодически скачкообразно в результате атмосферных осадков и паводков. Лишь для некоторых рек и водоемов мутность в периоды паводков не превышает 10-15 мг/л. Скорость осаждения взвешенных веществ, в том числе частиц нешарообразной формы, легко определяемую экспериментально, используют в качестве критерия, характеризующего размер частиц (гидравлическая крупность). Обычно гетерогенные системы, образованные нерастворимыми в воде примесями, полидисперсны, т. е. содержат частицы, различающиеся размерами или гидравлической крупностью. Для характеристики таких систем на основании результатов дисперсного анализа находят распределение частиц по размерам или массам. Такие кривые имеют максимумы, указывающие на преобладающее содержание в данной системе частиц определенных размеров, причем в одном и том же водоисточнике дисперсность взвешенных веществ может изменяться в 2-3 раза в зависимости от сезона года. Наряду с водоемами и водотоками с относительно крупной взвесью (10-30 мкм) есть источники, в которых нерастворимые примеси образуют высокодисперсные системы, близкие к коллоидным (0,5-1,0 мкм). Вода в них осветляется лишь после отстаивания в течение нескольких месяцев.Процеживание и отстаивание. Процеживание производится через решётки или сита в зависимости от величины и гидравлических свойств выделяемых частиц. Решётки бывают подвижные и неподвижные. При очистке малых и средних количеств сточных вод используют неподвижные решётки.
В зависимости от способа очистки решёток от налипших загрязнений различают простые решётки (очистка ручным способом) и механические (очистка при помощи различных приспособлений). Для извлечения из сточных вод ценных продуктов, находящихся в нерастворённом состоянии, используются сита барабанные и дисковые.Для улавливания из сточных вод примесей минерального происхождения, главным образом песка геометрической крупности 0,15 мм и выше, применяют песколовки, которые по направлению движения воды подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением воды.Принцип действия песколовки основан на том, что под влиянием сил тяжести частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, по мере движения их вместе с водой в резервуаре оседают на дно. В соответствии с закономерностями гидравлики потока песчинки уносятся вместе с водой только при определённой скорости течения. При снижении этой скорости крупицы песка оседают на дно резервуара, а вода течёт дальше.
Песколовки бывают горизонтальные, в которых вода движется в горизонтальном направлении, вертикальные, в которых вода движется вертикально вверх и круглые с винтовым поступательно-вращательным движением воды.
В последних песколовках происходят процессы, аналогичные явлениям, наблюдаемым в чайной чашке. При перемешивании налитого в чашку чая чаинки собираются в центре чашки. При круговом движении воды в круглой песколовке крупные частицы песка аналогичным образом собираются в её центре. Через устроенное в центре песколовки отверстие они попадают в специальную камеру.
Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов, применяют сита, которые могут быть двух типов: барабанные или дисковые. Сито барабанного типа представляет собой сетчатый барабан с отверстиями 0,5—1 мм. При вращении барабана сточная вода фильтруется через его внешнюю или внутреннюю поверхность в зависимости от подвода воды снаружи или внутрь. Задерживаемые примеси смываются с сетки водой и отводятся в желоб. Производительность сита зависит от диаметра барабана и его длины, а также от свойств примесей. Сита применяют в текстильной, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленностях.[ ...]Для разделения взвешенных частиц на фракции могут быть использованы фракционаторы, основной частью которых является вертикальная сетка, разделяющая емкость на две части (рис. П-5). Диаметр отверстий сетки 60—100 мкм. Сточная вода через сопло поступает внутрь фракционатора и делится на грубую и тонкую фракции. При разделении 50—80% взвешенных частиц остается в грубой фракции
