В очистке сточных вод в основном используются процессы пенной флотации, основанные на способности гидрофобных частиц прилипать к пузырькам газа (воздуха) и всплывать на поверхность с образованием пены. Отличительной особенностью флотации является большая скорость всплывания сфлотированных загрязнений с одновременной высокой степенью концентрации их в пенном продукте. Метод флотации достаточно широко применяется при очистке производственных сточных вод с целью выделения специфических загрязнений, таких, как жиры, нефть, нефтепродукты, бумажное волокно и др. В последние годы область применения процессов пенной флотации значительно расширилась. Эти процессы используются для разделения иловой смеси (взамен вторичного отстаивания), уплотнения избыточного активного ила и для доочистки сточных вод. В последнем случае флотация используется для удаления ПАВ и остаточных загрязнений — преимущественно взвешенных веществ (в случае предварительной коагуляции— скоагулированной взвеси). Процесс извлечения нерастворенных загрязнений, в том числе коллоидов, обычно называют пенной флотацией, а выделение из растворов ионов и молекул растворенных веществ путем адсорбции их на поверхности раздела жидкость — газ (например, ПАВ)—пенной сепарацией или пенным фракционированием. Применительно к выделению загрязнений из сточных вод такое разделение приемов флотации очень условно, так как сточные воды представляют собой сложную гетерогенную систему. Поэтому в любом флотационном процессе происходит в той или иной мере извлечение ионов, молекул, коллоидов и взвешенных веществ.[ ...]
Для повышения селективности процесса и создания устойчивой пены иногда применяют флотореагенты. Присутствие в сточных водах ПАВ — веществ, обладающих высокой пенообразующей способностью, позволяет эффективно осуществлять флотацию без применения реагентов.[ ...]
Сущность напорной флотации заключается в насыщении сточных вод при повышенном давлении воздухом и последующем выделении его из раствора в виде мельчайших пузырьков с понижением давления до атмосферного во флотационном резервуаре.[ ...]
Типичная схема напорной флотации показана на рис. 20, а. Сточные воды из сборного резервуара подаются во флотационный центробежным насосом, всасывающая и напорная линия которого соединены между собой трубой с эжектором для ввода воздуха. В результате перепада давления между всасывающим и напорным трубопроводами происходит подсос воздуха, который под давлением растворяется в напорном трубопроводе и напорном баке.[ ...]
При условии хорошего растворения воздуха в трубопроводе необходимость в напорном баке отпадает. Процесс выделения загрязнений протекает в открытом флотационном резервуаре при выделении из раствора мельчайших пузырьков воздуха.[ ...]
Количество выделяющегося воздуха во флотационном резервуаре, согласно закону Генри—Дальтона, при одной и той же температуре прямо пропорционально давлению, при котором осуществлялось его растворение в жидкости, и увеличивается с понижением ее температуры. Обычно избыточное давление поддерживается в пределах 0,2—0,6 МПа. С целью повышения эффекта осветления очищаемых сточных вод и экономичности процесса воздухом насыщают не весь объем обрабатываемых сточных вод, а лишь часть этого объема. В этом случае для насыщения воздухом может быть использована как исходная (рис. 20,6), так и очищенная жидкость (рис. 20, в и г). С технологической точки зрения наилучшей является последняя схема с рециркуляцией, так как при перекачке подлежащей обработке жидкости в условиях резкого перепада давления наблюдается размельчение взвешенных веществ (частиц активного ила) и сформировавшихся в процессе коагуляции хлопьев, а также образование эмульсий (например, в случае очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты).[ ...]
Сокращение объема перекачиваемой жидкости снижает расход электроэнергии.[ ...]
Доочистка биологически очищенных производственных сточных вод методом напорной флотации исследуется во ВНИИ ВОДГЕО. Исследовались стоки нефтеперерабатывающих заводов и одного химического комбината. Было установлено, что после флотации при оптимальном для данных условий давлении 0,4—0,5 МПа и ¿=15- 20° С содержание взвешенных веществ в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов не превышало 2 мг/л (начальное содержание 17 мг/л) и одновременно отмечалось снижение эфирорастворимых веществ на 40—50, ХПК — на 40 и БПК — на 50%. В сточных водах химического комбината удавалось в основном сократить содержание взвешенных веществ на 30—40% (остаточная концентрация около 20 мг/л).[ ...]
На основании исследований схемы с использованием для насыщения воздухом сточных вод, прошедших доочистку, рекомендовано принимать рециркуляционный расход в размере 50% количества обрабатываемых сточных вод, а продолжительность пребывания последних во флотационном резервуаре — 4—6 мин. Отмечено, что увеличение продолжительности пребывания сточных вод во флотационом резервуаре более 10—15 мин приводит к разрушению пены и загрязнению осветленной воды. Поэтому исследователи обращают внимание на необходимость своевременного удаления пены из флотационного резервуара.[ ...]
Пенная флотация является достаточно эффективным методом для извлечения из сточных вод ПАВ.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема напорной флотации |
 |
| Схема флотационной установки для доочистки городских сточных вод |
 |