Вывоз мусора при строительстве в Подмосковье: www.musorshik.ru
Архитектура ->  Канализация. Охрана окружающей среды 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 [ 185 ] 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209

Таблица 5 16

Удельная поверхность различных насадок

Насадка

Размер насадки, см

Удельная поверхность, mVm

Кольца:

спиральные гладкие . . фарфоровые

«Шахматная» . Дробленый кокс » кварц

7,5X7,5 11,3X10 2,5X2,5

22,5X11,3X6, 7,5

95 66 ПО

22 40 45

тогда высота колонны

Ь (Со - С) Сра

(&.60)

В эвапорационных колоннах процесс протекает непрерывно. Пар, прошедший эвапорационную колонну, подается в поглотительную колонну, где происходит выделение захваченных веществ. Так, например, выделение фенола из пара достигается путем пропускания пара через нагретый до 100° С раствор щелочи. Щелочь переводит фенол в фенолята:

CgHgOH + NaOH = QHsONa + HgO,

которые являются нелетучими, т. е. не уносятся водяным паром. Освобожденный от фенола пар снова подается в эвапорационную колонну.

В верхней части эвапорационной колонны концентрация отгоняемого вещества в сточной воде и паре максимальная. Насыщение пара происходит при равновесной концентрации, равной концентрации загрязненного вещества в сточной воде. Если концентрация загрязняющего вещества в сточной воде равна а г/л и ее надо снизить до b г/л, то из каждого 1 л воды надо удалить (а-Ь) г. Концентрация загрязняющего вещества в выходящем паре будет аК г/кг, и для удаления {а-Ь) г необходимо кг пара на 1 л жидкости. аК

Так как в практических условиях трудно достигнуть равновесия, то пар приходится подавать в несколько большем количестве, чем это требуется по теоретическому расчету. Необходимо учитывать также расход пара на теплопотери через стенки, на нагревание жидкости и переведение в паровую фазу загрязняющего вещества.

Для извлечения фенола из пара применяют 10-20%-ный раствор гидроксида натрия. Теоретически необходимый расход последнего составляет 0,2 кг на 1 кг фенола; однако в производственных условиях его расходуется в 2-3 раза больше (0,5-0,6 кг/кг). В общей сложности на 1 м очищенной сточной воды расходуется: пара 20 кг, гидроксида натрия 2,2 кг, элект1юэнергии 18 кВт-ч.

Метод эвапорации достаточно прост, дает хорошие технико-экономические показатели и удобен для последующей биологической доочистки обесфеноленной сточной воды (отсутствуют дополнительные загрязнения, как, например, при обесфеноливании методами экстракции).

Флотационные способы очистки. Флотация применяется для удаления из сточных вод нефтепродуктов, жиров, поверхностно-активных веществ, волокон минеральной ваты, асбеста, шерсти и других нерастворимых в воде веществ с развитой поверхностью и мало отличающихся от воды по плотности. Флотационная очистка сточных вод обычно следу-




ет после извлечения из них осаждающихся и всплывающих примесей в ьефтс/ювущках, жироловушках, отстойниках и производится во флотаторах. Вода, прошедшая флотаторы, может быть использована в системе оборотного водоснабжения предприятий или направлена на дальнейшую очистку от растворенных загрязнений.

Сущность процесса флотации заключается в том, что к диспергированным в тонкой суспензии пузырькам воздуха или газа прилипают частицы взвещенных веществ и всплывают вместе с пузырьками на поверхность очищаемой воды. При малых размерах пузырьков суммарная поверхность последних оказывается очень большой.

Эффект прилипания пузырьков воздуха к твердой или жидкой частице, взвешенной в воде, зависиг от смачиваемости поверхности частицы, которая характеризуется величиной краевого угла в (рис. 5.40). При большом значении 0 поверхность частицы является гидрофобной и увеличивается вероятность прилипания к ней воздушного пузырька, а также прочность удержа-ния этого пузырька на поверхности частицы. Та-ким образом, если воду, содержащую взвешенные частицы, насытить мельчайшими пузырьками воздуха, то частицы с гидрофобной поверхностью смогут сорбировать на ней пузырьки воздуха, а затем вместе с воздушными пузырьками всплывать и накапливаться на поверхности воды.

Существенное влияние на флотацию частиц оказывает поверхностное натяжение воды. Эффективная флотация возможна при поверхност- Рис 5 40. Схема приликом натяжении воды не более 60-65 мН/м. В тех " пузырька воздуха случаях когда поверхностное натяжение выше

60 мН/м, приходится вводить ПОВерХНОСТНО-аК- п5рек"воздухаГ*3-с/о ТИВНЫе добавки, например около 5-10 мг/л бИО- -краевой угол

логически легкоразрушающихся ПАВ (типа поверхностно-активных отходов производства синтетических спиртов). Однако флотация нефтепродуктов проходит хорошо в обычной воде с поверхностным натяжением 70-72 мН/м.

На эффект флотации значительное влияние оказывают размер и количество пузырьков воздуха, распределенных в воде. Поскольку взвешенные частицы загрязнений распределены во всем объеме сточной воды, то желательно, чтобы пузырьки воздуха также были распределены во всем объеме более равномерно. Крупные пузырьки воздуха всплывают слишком быстро, вызывая перемешивание воды, и не успевают закрепиться на поверхности взвешенных частиц. Поэтому эффективная флотация требует возможно более тонкого диспергирования воздуха. Оптимальным размером воздушных пузырьков считается 15-30 мкм. Следует указать, что флотационная очистка протекает достаточно успешно и при крупности пузырьков воздуха до 100 и даже 200 мкм.

Применяют различные способы диспергирования воздуха при флотации сточных вод: механическое диспергирование турбинкой насосного типа, продувание воздуха через мелкопористые материалы (фильтросные пластины), насыщение сточной воды воздухом при изменении давления (напорная флотация).

Практическое применение получили флотационные установки двух типов, отличающихся способом диспергирования воздуха: первый тип - флотация с механическим диспергированием воздуха турбинкой насосного типа; второй тип - диспергирование путем изменения давления (напорная флотация).

Флотационная установка с диспергированием воздуха турбинкой насосного типа (импеллером) состоит из флотационной машины конструкции завода Механобр, применяемой для очистки сточных вод от



нефтепродуктов (рис. 5.41). Сточная вода из приемного кармана поступает к импеллеру. Воздух засасывается им по специальной трубе. Над импеллером расположен статор в виде диска с отверстиями для внутренней циркуляции воды. Импеллер перемешивает воду и воздух и эту смесь выбрасывает из статора. Решетки, расположенные вокруг статора, способствуют более мелкому диспергированию воздуха в воде. Отстаивание пузырьков воздуха происходит над решеткой. Пена, содержащая нефтепродукты, удаляется лопастным пеноснимателем. Из первой камеры вода поступает во вторую такой же конструкции, где происходит дополнительная очистка сточной воды.

Рис. 5.41. Схема двухкамерной прямоточной флотационной установки

/ - решетка для мелкого диспергирования воздуха; 2 - флотационная камера; 3-вал импеллера; 4 - воздушная трубка; 5--электродвигатель; б- пеносниматель; 7-отверстия в статоре для внутренней циркуляции воды; 8 -статор; 9 -импеллер; 10 - приемный карман; 11 - выпускной карман


Степень диспергирования воздуха зависит от окружной скорости вращения импеллера, которую принимают в пределах 12-15 м/с. Диаметр импеллера - не более 750 мм. Зона, обслужаваемая импеллером, не должна превышать размеров квадрата со стороной 6 с?и (и - диаметр импеллера). Высота флотационной камеры Яф принимается равной 1,5-3 м; продолжительность флотации ф = 20...30 мин.

Пропускную способность одной камеры флотатора, м/ч, определяют по формуле

364 0,025/ф

(5.61)

Удельный расход воздуха D составляет 40-50 м/ч на 1 м поверхности флотационной камеры. Количество подаваемого импеллером воздуха, м7ч.

(7=0,000278D/=,

(5.62)

где / - площадь, обслуживаемая одной турбинкой, м (в плане).

Необходимое количество флотационных камер можно определить как отношение расхода сточной воды к пропускной способности одной камеры, вычисленной по приведенной выше формуле.

Недостатком импеллерных флотаторов является относительно высокая обводненность пены.

Процесс напорной флотации растворенным воздухом осуществляется в две стадии: первая - насыщение воды воздухом под давлением; вторая - выделение пузырьков воздуха соответствующего диаметра и всплывание взвешенных и эмульгированных частиц примесей вместе с пузырьками воздуха. В зависимости от характера удаляемых примесей напорная флотация производится без реагентов или с их добавкой; в последнем случае эффект удаления примесей выше.

Насыщение сточных вод воздухом производится в напорных резервуарах под давлением. При последующем снижении давления во флотационной камере до атмосферного происходит образование и выделение очень мелких пузырьков воздуха, которые играют ту же роль, что и при безнапорной флотации.




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 [ 185 ] 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209