Механические методы очистки сточных вод (Устройство и принцип работы установки для напорной флотационной очистки воды с рециркуляцией)

Установка с рециркуляцией (рис. 1) работает следующим образом.

Установка с рецирк Вода, смешанная с коагулянтом в смесителе 1, поступает в камеру хлопьеобразования 2 с лопастной мешалкой, где образуются крупные хлопья коагулянта, сорбирующие коллоидные взвеси. Из камеры 2 коагулированная вода со скоростью 0,2 — 0,5 м/с перетекает по трубе З в центральную камеру 4. В трубу 3 врезан трубопровод, по которому со скоростью 1 — 2 м/с вводится вода, пересыщенная воздухом. Часть воды, очищенная во флотаторе насосом 7, подается под давлением в смеситель 9, куда компрессором 8 вводится сжатый воздух, и затем в сатуратор 10. В сатураторе за 1 — 3 мин происходит насыщение воды воздухом и отделение не растворившегося воздуха. Насыщенная вода после снижения давления в дросселирующем устройстве 11 становится пересыщенной и поступает во флотатор. Тонкий слой пены (10 — 15 см) со взвесью собирается скребком 6 в приемный бункер 5.

уляцией (рис. 1) работает следующим образом.

С целью более глубокой очистки воды от таких примесей и ее осветления используют флотацию. Флотацию растворенным в воде воздухом обычно ведут совместно с коагуляцией и флокуляцией взвеси для удаления коллоидных малоконцентрированных (> 1%) примесей.

Пузырьки воздуха размером 10 – 100 мкм, выделяющиеся из воды, пересыщенной в ней растворенным воздухом, захватывают взвесь частиц. Воздух диспергируется турбиной – импеллером флотационной машины.

Иногда воздух вводят под избыточным давлением 0,03 – 0,2 МПа через сопла или фильтры. Флотация осуществляется крупными (> 1000 мкм) быстро всплывающими пузырьками (при расходе воздуха 0,3 – 5 м³/м³ воды).

При электрофлотации очистку промышленных стоков осуществляют кислородом и водородом, которые выделяются на электродах, размещаемых в осветленной воде. Выделяющийся в ламинарном режиме газ с размером пузырьков 50 мкм обеспечивает высокий эффект очистки.

Биологическая и химическая флотация (автофлотация) происходят в результате взаимодействия пузырьков газа размером 5 – 50 мкм с поверхностью взвешенных в воде частиц, которые освобождаются от воды

Наибольшую эффективность разделения достигают при соотношении между твердой и газовой фазами, равном 0,01-0,1, и определяют по формуле:
G_воз/G_ч=1,3Y*(ƒ_HP-1)Q1/(C_чQ),

где

Gвоз, Gч — соответственно масса воздуха и частиц суспензии, г;

Y* — растворимость воздуха в воде при атмосферном давлении и рабочей температуре, см3/дм3;

ƒ_H = 0,5 - 0,8 — степень насыщения;

Р — давление насыщения воды воздухом, Па;

Q ₁ — количество воды, насыщенное воздухом, м3/ч;

Сч — концентрация твердой фазы (частиц) в суспензии, г/см3;

Q — расход сточной воды, м3/ч.

На практике в сочетании с химической коагуляцией широко применяют напорную флотацию, позволяющую обеспечивать осветление воды за 15 — 40 мин со скоростью, в 4—5 раз превышающей скорость осаждения и при расходе энергии 0,1 — 0,2 кВт ч/м3.

1 — смеситель; 2 — камеры хлопьеобразования; 3 — труба;

4 — центральная камера; 5 — приемный бункер; 6 — скребок;

7 — насос; 8 — компрессор; 9 —смеситель; 10 — сатуратор;

11 — дросселирующее устройство.

Рис. 1. Схема установки для напорной флотационной очистки воды с рециркуляцией: