Электрофлотация

При пропускании постоянного электрического тока через сточную воду на катоде образуется водород, который флотирует загрязнения. Достоинствами электрофлотации являются непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, простая аппаратура, селективность выделения примесей, по сравнению с отстаиванием, большая скорость процесса, а также возможность получения шлама более низкой влажности (90-95%), высокая степень очистки (95-98%), возможность рекуперации удаляемых веществ.

Напорные, вакуумные, безнапорные, электрофлотационные установки применяют при очистке сточных вод с содержанием взвешенных веществ свыше 100-150 мг/л (с учетом твердой фазы, образующейся при добавлении коагулянтов).

При меньшем содержании взвесей для фракционирования в пену ПАВ, нефтепродуктов и др. и для пенной сепарации применяют установки импеллерные, пневматические и с диспергированием воздуха через пористые материалы. Для осуществления процесса разделения фаз применяют прямоугольные и круглые флотокамеры.

Объем флотокамер складывается из объемов рабочей зоны (глубина 1, 0-3, 0 м), зоны формирования и накопления пены (глубина 0, 2-1, 0 м), зоны осадка (глубина 0, 5-1, 0 м). Гидравлическая нагрузка принимается - 3-6 м³/(м²·ч) Число флотокамер должно быть не менее двух, все камеры рабочие.

Для повышения степени задержания взвешенных веществ используют коагулянты и флокулянты.

Периодический съем применяют в напорных, безнапорных и электрофлотационных установках. Расчетную влажность пены принимают, %:

-при непрерывном съеме - 96-98%;

-при периодическом съеме с помощью скребков транспортеров или вращающихся скребков - 94-95%;

-при съеме шнеками и скребковыми тележками - 92-93%.

В осадок выпадает от 7 до 10 % задержанных веществ с влажностью 95-98 %. Объем пены (шлама) W_mud при влажности 94-95 % определяют по формуле (% к объему обрабатываемой воды):

W_mud =1, 5 С_{en ,}

где С_en - исходная концентрация нерастворенных примесей, г/л. При проектировании установок импеллерных, пневматических и с диспергированием воздуха через пористые материалы принимают:

-продолжительность флотации - 20-30 мин;

-расход воздуха при работе в режиме флотации - 0, 1-0, 5 м³/м³;

-расход воздуха при работе в режиме пенной сепарации -3-4 м³/м³ (50-200 л на 1 г извлекаемых ПАВ) или 30-50 м³/(м²·ч);

-глубину воды в камере флотации - 1, 5-3 м;

- окружную скорость импеллера - 10-15 м/с;

-камеру для импеллерной флотации - квадратную со стороной, равной 6D (D- диаметр импеллера 200-750 мм);

-скорость выхода воздуха из сопел при пневматической флотации - 100-200 м/с;

-диаметр сопел - 1-1, 2 мм; диаметр отверстий пористых пластин - 4-20 мкм;

-давление воздуха под пластинами - 0, 1-0, 2 МПа (1-2 кгс/см²).

При проектировании напорных флотационных установок принимают:

-продолжительность флотации - 20-30 мин;

-количество подаваемого воздуха, л на 1 кг извлекаемых загрязняющих веществ: 40 - при исходной их концентрации С_en< 200 мг/л, 28 - при С_en = 500, 20 - при С_en = 1000 мг/л, 15 - при С_en = 3-4 г/л;

-схему флотации - с рабочей жидкостью, если прямая флотация не обеспечивает подачу воздуха в нужном количестве;

-флотокамеры с горизонтальным движением воды при производительности до 100 м³/ч, с вертикальным - до 200, с радиальным - до 1000 м³/ч;

-горизонтальную скорость движения воды в прямоугольных и радиальных флотокамерах - не более 5 мм/с;

-подачу воздуха через эжектор во всасывающий патрубок насоса - при небольшой высоте всасывания (до 2 м) и незначительных колебаниях уровня воды в приемном резервуаре (0, 5-1, 0 м), компрессором в напорный бак - в остальных случаях.