Флотация в очистке произв-ых сточных вод

Флотация - один из видов адсорбционно-пузырькового разделения, основанный на формировании всплывающих гидрофобных частиц загрязнений с пузырьками газа и последующим их отделением в виде концентрированного пенного продукта. Класси. по способу получения диспергированной газовой фазы (ДГФ): 1) Диспергирование (флотаторы: барб-й, имплерные, гидродин.); 2) Выделение из воды (флотаторы: вакуумные, электрохимические, химические)

Барботажное. Дисперг-мый газ проходит через поры фильтросного устройства, погруженного в воду, и образует поток газовых пузырьков. С увеличением расхода газа число пузырьков возрастает до тех пор, пока не будет достигнут крит. расход газа. При расходе газа выше крит. последовательно отрывающиеся от отверстия пузырьки соприкас. друг с другом и поднимаются в жидкости в виде цепочки пузырьков.

При установ. гидродин. режиме скорость подъема пузыр. опред. по условию равенства подъемной силы и силы сопрот. среды.

Для мех. диспергирования газовой фазы испол. различного вида устр., кот. попеременно то погруж. в жидкость, то выходят из нее. Чаще всего комбинируют истечение газов в виде пузырей с последующим их допол. диспергированием турбиной.

Пересыщенный раствор газа в воде может быть получен или предвар. насыщением или в рез. протекания хим., электрох., микробиол. процессов. Выделение газовой фазы происходит на границах раздела фаз и, частично, в объеме жидкости.

Формирование ДГФ при, протекании реакций, сопровождающихся выделением газов. При протекании в очищаемой воде химических, биох. и электрох. реакций, сопровож. образованием газов, получ. пересыщенные газовые растворы, из которых выделяются пузырьки.

Элементарный флотокомплекс может быть трех типов.

Основ. типы элементарных флотокомплексов: а - газово-дисперсный; б - дисперсно-газовый; в - газово-молекулярный

Первый тип образуется в рез. столкновений дисперсных частиц загряз. с движ. пузырьками воздуха или другого газа. Второй тип наблюдается при выделении газа из обраб. воды в условиях уменьшения его растворимости.

Рис. 13.4. Флотаторы:

а - барботажный; 6 - импеллерный; в- компрессионный; е - элекгрохимическяй; 1,3 - подача сточных води отведение очищенной воду; 2 - отведение флотошлама; 4 - система получения газовой дисперсии; 5 - камера флотации; 6-пеносьемное устройство ' '

Все типы флотац. сооруж. содержат ряд общих констр. элементов. К ним относятся камера флотации, система распределения подаваемой на очистку воды, система подачи ДГФ, устройства для сбора и удаления флотошлама. Важным элем. конструкции явл система выпуска очищенной воды, обеспеч. постоянство гидрав. уровня в сооружении.

Барб. флот. сооруж. отличаются простотой и относительно малыми расходами энергии. Воздух во флот. камеру подается ч/з мелкопористые фильтросные пластины, трубы, насадки, уложенные на дне камеры, продолж. флотации 20-40 мин.

Недостатки: значительная интенсивность перемешивания и возможность зарастания пор фильтросных элементов.

Барб. флот. установки прим. при очистке ст. вод, содержащих загрязнения, способные образ. достаточно прочные флотокомплексы. и обладающ. устойчивым пенообразованием.

Флот. установки с мех. диспергированием воздуха имеют круглую или квадратную в плане камеру флотации. В состав внутр. оборудования входят воздушная труба, турбинка с валом привода, статор и спрямляющая решетке.

Сточная вода из приемного кармана, поступает к вращающемуся импеллеру, который по воздушной трубе подсасывает воздух. Над импеллером расположен неподв. статор в виде диска с отверстиями для внут. циркуляции воды, Смесь воды и воздуха выбрасывается импеллером через статор. Спрямляющая решетка, располож. вокруг статора, способ. более мелкому диспергированию воздуха в воде и уменьшению скорости выхода водо-воздушной смеси в камеру флотации. Пена, содержащая флотируемые частицы, удаляется, лопастным, пеноснимателем. Обычно импел. флотационная установка включает несколько последовательных камер.

Применение импел. установок целесообразно при очистке сточных вод с высокой концентрацией дисперсных загрязнений преимущественно таких, как нефть, нефтепродукты, жиры.

При напорной флот. ст. воды под давлением 0,3-0,5 МПа подаются в напорный бак. Туда же компрессором подают воздух. Насыщ. возд. вода подается во флот. камеру, где выделившиеся из ст. воды пузырьки воздуха всплывают вместе с частицами взвешенных веществ. Всплывающая масса непрерывно удаляется механизмами для сгребания пены в пеносборник. Компрессионные флотаторы прим. для очистки ст. вод от нефти, нефтепродуктов, масел, жиров, ПАВ, волокнистых веществ.

Недостатки: ограниченность уд. расхода воздуха и сложность эксплуат. вспомогат. оборуд. для пригот. водовоздушной смеси.

Электрофлотаторы выполняют круглыми или прям. в плане глубиной 1-2 м. В состав внутреннего оборуд. входят блоки электродов. Различают плоскостные, сетчатые и объемные блоки. Допол. оборуд. включает системы энергопитания, контроля состава воздуха и управления системой вентиляции. Электрофлотационные установки универсальны по применению. Основные недостатки: ограниченность срока службы или высокая стоимость электродов, а также необходимость устройства систем обеспечения взрыво- и химической безопасности