ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Флотация из "Методы очистки производственных сточных вод" Одним из способов удаления из сточных вод нерастворенных примесей является флотация. В основе этого процесса лежит молекулярное слипание частиц примесей и пузырьков тонкодиспергированного в воде воздуха. Слипание обусловлено уменьшением поверхностной энергии флотируемой частицы и пузырька воздуха в пограничных слоях раздела фаз при смачивании частиц. Смачиваемость частиц может быть изменена введением в сточные воды реагентов. По-вышеиие устойчивости пузырьков воздуха достигается введением реагентов-пенообразователей. [c.80] Образование агрегатов частица — пузырек воздуха зависит от частоты их столкновений друг с другом, от химического взаимодействия находящихся в воде веществ, при котором непосредственно на поверхности частиц формируется пузырек газообразных продуктов взаимодействия, от стабильности избыточного давления и т. д. [c.80] Наряду с силами притяжения в процессе флотации яа частицу и пузырек воздействуют силы отрыва их друг от друга. Очевидно, что устойчивый комплекс частица — пузырек может создаваться только тогда, когда силы притяжения превышают силы отрыва. [c.80] В зависимости от принятого способа образования пузырьков различают несколько видов флотации компрессионная (напорная), пневматическая, пенная (пенное сепарирование), химическая, вибро-, био- и электрофлотация и др. в зависимости от удаляемых компонентов сточной воды различают ионную и селективную флотацию в зависимости от конструкции применяемых аппаратов и оборудования различают эжекторную, импеллерную, каскадно-адгезионную флотацию и др. Строгой единой классификации видов флотации до сих пор не существует. [c.80] Наиболее широкое ирименение в практике очистки сточных вод получили установки компрессионной флотации, отличающиеся простотой конструкции й надежностью в работе. Эти установки включают следующие основные элементы сборные (приемные) резервуары для неочищенной сточной воды, насосно-эжекторную или компрессионную установку для подачи воздуха, напорный резервуар (сатуратор) для насыщения воды воздухом, флотационную камеру с оборудованием для сбора и удаления всплывающей здесь (часто пенообразной) массы загрязнений (рис. 4.1). [c.80] Для повышения эффекта флотационной очистки предусматривают предварительную коагуляцию сточной воды. Применяют ее для удаления из воды тонкодиспергированных примесей, плотность которых превышает плотность воды. [c.80] В целях более полного использования вводимых реагентов предусматривается возврат части (20—50%) очищенной воды для повторного насыщения ее воздухом в сатуратор. Воздух подается или во всасывающую трубу насоса, или в возвращаемую часть очищенной воды. В первом случае он засасывается с помощью эжектора, во втором — нагнетается компрессором. Для лучшего смешения воды и воздуха напорные резервуары иногда оборудуют соответствую-шзми устройствами. [c.80] Вновь образующиеся в очищаемой сточной воде агрегаты из частиц примесей и пузырьков воздуха имеют меньший удельный вес, чем первоначальный вес флотируемых частиц, поэтому они всплывают и накапливаются в верхнем слое воды, откуда их непрерывно удаляют с помощью специальных устройств. На небольших флотационных установках для этой цели применяют сливные желоба с постоянными уровнями кромки водослива и воды во флотационной камере на установках большой производительности — скребковые устройства различной конструкции. [c.80] Флотационные установки работают по различным технологическим схемам и имеют различные конструкции основных элементов. На рис. 4.2 показана установка, которая может работать как по схеме прямотока, т. е. с подачей в сатуратор всего количества обрабатываемой сточной воды, так и по схеме рециркуляции, когда часть осветленной воды используется для растворения воздуха. [c.80] Объем сатуратора рассчитывают на пребывание в нем воды в течение 2—3 мин при давлении 3—5 ати флотационной камеры — в течение 1,0— 20 мин. Площадь камеры (в плане) принимают исходя из гидравлической нагрузки 6—10 мЗ/(м2-ч). Количество растворяющегося в сатураторе воздуха составляет не менее 3% объема очищаемой жидкости. [c.81] Большое разнообразие отмеченных показателей при флотационной очистке производственных сточных вод обусловливает значительные колебания достигаемых результатов даже на предприятиях одной и той же промышленности (табл. 4.1), что исключает возможность обобщения накопленных опытом данных и не позволяет дать исчерпывающих рекомендаций для проектирования. Нет также достаточных оснований для предпочтения той или иной технологической схемы работы установки. Можно лишь утверждать, что метод флотации при благоприятных условиях может обеспечивать весьма высокую степень очистки производственных стоков, достигающую 85—95%. [c.82] Сатуратор напорной флотационной установки рассчитывают на продолжительность насыщения воды в нем воздухом 1—3 мин при избыточном дав-.лении 3—5 ати подают воздух в количестве 3—5% объема очищаемой воды. Флотатор рассчитывают на 20—30-минутный приток воды продолжительность пребывания ее в зоне флотации обычно не превышает 5 мин, в зоне отстаивания — 15—25 мин. [c.82] При очистке производственных стоков, содержащих грубодиспергированные при.меси, примеияются импеллерные флотаторы. Продолжительность флотации в этом случае увеличивается до 30 мин при расходе воздуха 30—50 м /ч на 1 м2 площади флотатора. [c.82] Обслуживаемая одним импеллером площадь зависит от его диаметра и конструкции обычно ее принимают равной 30—50 м . [c.82] Менее часто, чем напорная флотация, применяется электрофлотация. Основной отличительной особенностью ее является то, что пузырьки газа образуются здесь в процессе электролиза очищаемой воды. Первые показатели эффективности электрофлотацин были получены свыше 20 лет назад, однако практического применения этот метод до недавнего времени не имел. Основная причина этого — высокие стоимость очистки и ее энергоемкость. Расход электроэнергии зависит от загрязненности сточной жидкости и колеблется в широких пределах—0,4—1 кВт-ч на 1 м очищенного стсжа при напряжении в цепи 1—2 В сила тока около 0,02 А на 1 см площади флотатора. [c.82] Продолжительность конта1Кта жидкости с электродами 10—20 мин. В качестве электродов чаще всего используют листовой алюминий. Расстояние между электродами рекомендуется принимать не более 10 мм. Суммарная площадь электродов обычно составляет 0,5 площади флотатора. [c.82] Для повышения долговечности сооружений электрофлотационной установ-к внутреннюю их поверхность покрывают антикоррозионными материалами. Кроме того, необходимо устанавливать устройства для очистки электродов и для удаления накапливающейся на водной поверхности сооружений пены. [c.82] При очистке высококонцентрированных производственных сточных вод может оказаться целесообразным применение двухступенчатой электрофлотационной установки. [c.82] В случае применения алюминиевых электродов одновременно протекают два взаимодействующих процесса коагуляция (интенсивность которой зависит от напряжения в токопитающей сети) и флотация. На интенсивность и полноту обоих процессов большое влияние оказывает pH среды, поэтому следует предусматривать возможность ее изменения в наружных пределах, устанавливаемых в каждом случае экспериментально. [c.82] Значительно реже применяются флотационные установки, оборудованные импеллерами, аналогичными механическим аэраторам, которые примеияются при биологической очистке сточных вод в аэротенках. [c.82] Вернуться к основной статье