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

Воздух вводят или непосредственно в сточную воду, поступающую во флотационную установку (рис. 5.42,а), или в возвращаемую в флотационную установку часть очищенных сточных вод (рис. 5.42,6).

Первый способ обеспечивает полное насыщение воды воздухом, но требует перекачки всего ее количества; второй позволяет использовать насос меньшей производительности; кроме того, при рециркуляции уменьщается объем напорного резервуара. Смешение рециркулируемой и неочищенной воды производится перед отстойной флотационной камерой при атмосферном давлении.

Рис. 5.42. Схема флотационной установки

а -- без рециркуляции сточных вод; б - с рециркуляцией сточных вод; 1 ~- приемный резервуар сточных вод; 2 -насосная станция для подачи воды на флотацию; 3-установка эжектора на всасывающем трубопроводе; 4-напорные баки; 5-камера смешения и распределения перед флотаторами; 6 -флотаторы; 7 - приемный резервуар очищенных сточных вод; 5 - насосная станция для подачи воды б систему оборотного водоснабжения или на биологическую очистку; 9 - насосная станция для подачи рециркуляционного расхода на флотацию; трубопроводы: /О--подачи сточной воды из нефтеловушек; - подачи воды на флотацию; 12 - подачи рециркуляционной воды, 5 - опорожнения флотатора; /4 -отвода пены; /5 - очищенной воды; /6 - оборотного водоснабжения

В СССР и за рубежом находят применение оба способа введения воздуха, хотя второй из них менее эффективен по полноте извлечения примесей и в меньшей степени удовлетворяет санитарным требованиям.

Подача воздуха в воду производится через всасывающий или напорный трубопровод перекачивающего насоса. В первом случае воздух засасывается эжектором, во втором - нагнетается компрессором.

Напорная флотационная установка включает сборные резервуары для сточной воды, насосно-эжекторную или компрессорную станцию, напорный резервуар и флотационную (отстойную) камеру с оборудованием для удаления всплывающей массы загрязнений в случаях предварительной коагуляции сточных вод; кроме того, предусматривается реагентная установка со складом реагента.

Сточная вода из сборного резервуара центробежным насосом подается в напорный контактный ревервуар, где поддерживается давление до 0,3-0,4 МПа. Здесь в течение 3 мин происходит растворение воздуха в воде в количестве 0,04-0,05 м на 1 воды.

Объем воздуха, эжектируемого во всасывающий трубопровод насоса, составляет около 5% объема очищенной воды. Одновременно с воздухом

во всасывающий трубопровод подаются растворы реагентов, если производится коагуляция сточных вод.

Насыщенная воздухом вода выпускается из напорного резервуара в флотационную камеру. Здесь выделившиеся пузырьки воздуха всплывают вместе с захваченными ими частицами взвещенных веществ. Флотационная камера рассчитывается на пребывание в ней сточной воды в течение 20 мин. Всплывающая масса удаляется непрерывно движущимися скребками в сборные резурвуары.

При проектировании флотационных камер для расхода сточных вод до 100 мч принимаются прямоугольные камеры глубиной 1 -1,5 м, а для большего расхода - радиальные камеры глубиной не менее 3 м. Пропускная способность одной камеры не должна превышать 1000 м/ч.

Недостатком напорной флотации является несколько большая продолжительность процесса, чем при импеллерном способе, что объясняется меньшим количеством выделяющегося воздуха. Однако при напорной флотации можно получить более мелкие пузырьки воздуха и достичь большей эффективности очистки сточных вод, особенно от тон-кодиспергированных примесей.

Напорная флотация эффективно применяется для извлечения из сточных вод нефти и нефтепродуктов, животных и растительных масел и жиров, волокнистых веществ, отходов от проката алюминия и т. п.

Остаточное количество нефти в воде после напорной флотации 10-15 г/м. Более высокая степень очистки достигается при применении реагентов (хлорида железа, сульфата алюминия и др.) и с использованием флокулирующих веществ, особенно при очистке сточной воды от эмульгированных нефтепродуктов, масел и жиров.

Опыты с добавлением глинозема показали, что при содерлании нефтепродуктов после нефтеловушки 120-150 мг/л одноступенчатое флотирование снимает до 85-92% эфирорастворимых веществ и 68% БПКб- Двухступенчатое флотирование увеличивает эффективность до 94-97% по эфирорастворимым и 79-81% но БПКб-

Пенная флотация. Сущность процесса пенной флотации состоит в том, что частицы водных дисперсий, имеющих гидрофобную поверхность, способны прилипать к пузырькам газа и выноситься с ними в слой пены.

Для ведения процесса пенной флотации в сточной воде должны присутствовать поверхностно-активные вещества, обладающие достаточной пенообразующей способностью.

Сточные воды, насыщенные воздухом, поступают во флотатор снизу через вращающийся водораспределитель. Выделяющиеся из воды пузырьки воздуха всплывают вместе с частицами нефти. Пена вращающимся механизмом сгребается в лоток. Очищенная вода по вертикальным каналам переливается в отводящий переливной лоток. Для опорожнения флотатора и удаления осадка предусмотрен трубопровод.

Эффект флотации зависит от рН среды, температуры сточных вод и интенсивности подачи воздуха. Оптимальное значение рН определяется экспериментальным путем. Интенсивность подачи воздуха через фильтросы колеблется от 12 до 20 м/{ш-ч). Продолжительность флотации составляет 20-45 мин в зависимости от состава сточных вод

Метод пенной флотации эффективно используется при очистке сточных вод, образующихся при переработке серных руд на элементарную серу. Эти сточные воды характеризуются высоким содержанием механических примесей (до 100 г/л), значительной минерализацией (до3 г/л при однократном использовании воды), присутствием неокисленных соединений серы (сульфидов, сульфитов, тиосульфатов) и растворенных органических примесей (до 150 мг/л в пересчете на ХПК).

Производственные сточные воды сбрасываются в хвостохранилище,

где освобождаются от основной массы шлама, затем дополнительно осветляются в прудах-отстойниках, после чего часть сточных вод подвергается очистке от органических примесей.

Обработка воды производится во флотационных камерах с аэрированием воды сжатым воздухом (рис. 5.43). Диспергирование воздуха осуществляется с помощью аэраторов, изготовленных из керамических мелкопористых труб; удаление пенного слоя - с помощью скребковых пеносъемников. Пенный концентрат представляет собой раствор извлекаемых примесей и частично используется вновь в технологическом процессе, а избыточное его количество направляется в накопитель. Здесь под воздействием естественных факторов (аэрация, солнечная радиация и пр.) происходит улучшение состава пенного продукта до кондиций, позволяющих возвращать его в производство.

Эта схема позволяет использовать сточные воды в системе оборотного водоснабжения.

В очистке производственных сточных вод все шире используется флоктация, представляющая собой сочетание флокуляции и флотации. Флоктация применяется для удаления гидроксидов ме-

таллов в металлообрабатываю- «..л...........

щей промышленности, для извлечения жиров в пищевой промышленности, для извлечения волокон в целлюлозной и нефтепродуктов в нефтяной промышленности.

Технология флоктации сводится к последовательному выполнению следующих операций: сточные воды интенсивно перемешиваются с А12(804)з или РеС1з при оптимальном значении рН в каскаде флокуляционных камер с перегородками или мешалками в

течение 20 мин; затем сточные воды поступают в нижнюю часть флотатора, куда одновременно подается вода в количестве 5-10% общего расхода сточных вод, перенасыщенная воздухом. Образующиеся пузырьки воздуха флотируют хлопья коагулянтов совместно со взвешенными веществами на поверхность воды. Время пребывания сточных вод во флотационной камере 15 мин. Остаточная концентрация коагулянтов в воде 0,2-0,3 мг/л. Флоктация обеспечивает необходимое снижение цветности железа и части легкоокисляемых органических загрязнений, которые характеризуются перманганатной окисляемостью сточной воды.

Электрофлотация. Метод электрофлотации - это процесс переноса вещества пузырьками газа, образующимися при электролизе. Благодаря электролизу размер пузырьков газа значительно меньше и они более равномерно распределяются в жидкости, чем при механической аэрации. Напряжение электрического тока принимается в пределах 6-12 В.

Отличительной особенностью электрофлотатора по сравнению с напорным флотатором является наличие двух рядов электродов и механизма,, предназначенного для их очйстка.

Рис. 5.43. Технологическая схема очистки оборотной воды методом пенной флотации

/ - флотокамера; 2 - сборник очищенной воды; 3 -насос; 4 -сборник пенного продукта; 5 - воздуходувка; трубопроводы. 6-оборотной воды из пруда-отстойника; 7-пенпою продукта; 8 - очищенной воды; 9 - то же, в технологический процесс; 10 - концентрированного пенного продукта в накопитель, И-то же, в технологический процесс; /2 -подачи воздуха

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