Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 103
Текст из файла (страница 103)
Оборудование для физико-химических методов очистки ИСВ 518 Рис. 2.13, Технологические схемы метода напорной Флотацни: а — прямоточная; б — рениркулянионная; в — частично-прямоточная; ИС — исходная сточная вода; ОС — очищенная сточная вода; К вЂ” коагулянт;  — воздух; ! — насос„2— еатуратор; 3 — Флотатор; 4 — смеситель; 5— камера хлопьеобразования коллоидных и хлопьевидных часгиц, так как при перекачке воды происходят эмульгация частиц и разрушение хлопьев. Поэтому эта схема нс рекомендуется при коагуляции загрязнений. Рециркуляционная схема не имеет недостатков прямоточной, напротив, она менее энергоемка и, кроме того, позволяет полнее использовать применяемый коагулянт или флокулянт. Недостатками рециркуляционной схемы являются увеличенный объем флотокамеры (на величину циркуляционного объема воды) и более сложная эксплуатация установки, поскольку в схему вводятся дополнительные узлы.
Работа флотационных установок с рециркуляцией целесообразна при очистке коагулированных нефтесодержащих сточных вод, при доочистке биологически очищенных сточных вод, для уплотнения осадков и активных илов. Частично-прямоточная схема (по сравнению с предыдущими) позволяет сократить энергетические затраты и объемы сооружений. Как показыва- ет практика, она также обеспечивает высокий эффект осветления при использовании реагентов. Эту схему целесообразно применять при локальной очистке сточных вод технологических установок. Одним из важных узлов установки напорной флотации, от работы которого зависит эффективность метода, является сатуратор, обеспечивающий при заданных времени и давлении наибольший объем растворенного в воде воздуха. На рис, 2.14 представлены три характерных конструкции сатураторов.
Первая конструкция (рис. 2 14, а, б) включена в типовые проекты флотационных установок, поэтому она наиболее часто встречается в схемах последних. Однако, как показывают исследования, эта конструкция является малоэффективной, так как не обеспечивает при заданных в проекте режимах требуемого для флотации объема растворенного воздуха. Поэтому для достижения проектных показателей по растворенному воздуху требуется увеличение объема сатуратора или уменьшение пода- Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки А-А А — А План План Таблица 2.б Основные нараметрь1 флотаторов-отстойников Расчетный расход на один флотатор-отстойиик!',~, м 1ч Общие габа иты Флагациониая кам а Диаме О„, м Высота Н„, м Диаме О, м Высота Н, и 150 300 1,5 600 12 900 15 520 Рис.
2.15. Флотатор-отстойник производительностью 150 и 300 м'/ч: ! — подводящий трубопровод; 2 — водораспредслитель, 3 — механизм для сгребания пены и сбора осадка; 4 — отводящий трубопровод; 5 — трубопровод отвода осадка; 6 — привод механизма; 7 — псносборный лоток; 8 — трубопровод отвода пены; 9 — отвод конденсата; 10— подача воды на дохогеванис пены; 11 — палача пара", 12 — флотационная камера; 13 — отстой'- ная зона; 14 — кольцевой водосборный лоток Рис. 2.1б. Флотатор-отстойник производи- тельностью бОО и 900 м'/ч: 1-14 — см. рис. 2.15; 15 — токоприемник; 16 — пеноудержнваюшая стенка со шелсвыми отверстиями пропорционального типа для пропуска сточных вод Часть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод Рис. 2.17. Флотатор ВНИИводгсо: 1 — подача воды, насыщенной воздухом; 2— трубопровод для удаления пены; 3 — псноприсмный карман; 4 — привод; 5 — скребок для стона пены; 6 — трубопровод очищенной воды; 7 — полупотруженная кольцевая псрсгорсака; 8 — распределительное устройство; 9— коаксиальпые кольцевые перегородки; 10— скребок для удаления осадка; П вЂ” трубопровод удаления осадка У 10 11 1 2 3 4 5Б Рис.2.18, Тонкослойный отстойник-флотатор: 1 — исходная сточная вода; 2 — распределительная труба; 3 — тонкослойный блок; 4 — скребковый транспортер; 5 — поворотная маслосборная труба; б — камера смешения; 7 — камера хлопьсзбразования; 8 — трубопровод подачи рециркуляционного потока, насыщенного воздухом; 9— пропорцнопазьиос водораспределительное устройство; 10 — скребковый транспортер; 11 — камера флотации; 12 — пеносборная поворопгая труба; 13 — очищенная вода; 14 — гидрозлеватор 521 — продолжительность пребывания во флотационной камере — 5— 7 мин; — высоту флотатора-отстойни- каН =Зм; Ф вЂ” диаметр флотатора-отстойника Ю~, определяемый по формуле: .0 = — +Ю„, 4(',1 ки, где о, — скорость движения воды в отстойной зоне, равная 4,7 м/ч; — общее время пребывания во флотаторе-отстойнике — 20 мин; — эффект задержания взвешенных веществ — 73 — 86 % (соответственно при флотации без коагуляции и с коагуляцией).
На рис, 2.17 представлен флотатор ВНИИводгео. Рабочий объем флотатора над распределителем и под ним разделен коаксиальными цилиндрическими перегородками, которые препятствуют образованию циркуляционных потоков, что способствует более полному использованию объема. Интересна конструкция флота- тора (рис. 2.18), созданного на базе тонкослойной ловушки, при совместной работе ВНИИводгео и Союзводоканалпроекта. Для очистки небольших расходов нефтесодержащих сточных вод широко используется флотационная установка, разработанная в ЦНИИ МПС (рис.
2.19). Особенностями этой установки являются камера смешения циклонного типа, расположенная в начале аппарата, и рассредоточенная подача рециркуляционного водовоз- душного потока воды, Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки 2.2.2. Имаеллерные флотаторы Рис. 2.20. Схема установки очистки сточных вод с использованием флотационной ма- шины импеллерного типа: 1 — импеллер; 2 — флотационная камера; 3 — штуцер ввода исходной сточной воды„4— электродвигатель; 5 — воздушная труба; б — отбойные перегородки; 7- отверстия статора; 8— статор; 9 — штуцер вывода очищенной воды; 1о — штуцер вывода воздуха; 11 — пеноснима- гель; 12 — псносборный бункер.„13 — штуцер вывода пенного воздуха Импеллерную флотацию широко используют для процессов обогащения сырья и очистки сточных вод от веществ, легко переходящих в пену, Недостатком этого вида флогации является невозможность использования коагулянтов, так как при турбулентном перемешивании Рис.
2.19. Схема флотационной установки ЦНИИ МПС: 1 — исходная вода; 2 — подача коагулянта; 3 — смеситель гидроциклонного типа, 4 — скрсбковый транспортер; 5 — первая ступень флотации; б — вторая ступень флотации; 7 — отстойная камера; 8 — водоприемпый лоток, 9— очищенная вода, 10 — насос; 1!— эжектор; 12 — сатуратор; 13 — диафрагма; 14 — трубопровод распределения водовоздушной смеси; 15 — отвод осадка; 1б — пеносборник воды происходит разрушение хлопьев коагулянта.
Во флотационных машинах диспергирование воздуха в воде производится с помощью мешалки (импеллера). Схема установки очистки сточных вод во флотационной машине импеллерного типа представлена на рис. 2.20. Сточная вода поступает во флотационную камеру 2 Часть У!1. Основное оборудование для очистки сточных вод Я„/т 60~' (1-а)' 3„ 523 через штуцер 3. В центре камеры установлен импеллер 1, приводимый в движение электродвигателем 4. Импеллер закрыт статором 8.
При вращении импеллера образуется зона пониженного давлении и через центральную трубу 5 подсасывается воздух. Одновременно через отверстия 7 на лопасти импеллера поступает небольшое количество воды, которая перемешивается с воздухом и выбрасывается через боковые отверстия во флотационную камеру. Отбойные перегородки б предназначены для гашения энергии турбулентного потока, выходящего из отверстий статора.
Во флотационной камере воздушные пузырьки прилипают к частицам и флотируют их на поверхность воды. Пенный слой удаляется с помощью пеносниматсля 11 в пеносборный бункер 12. Штуцеры 9, 10 и 13 предназначены соответственно для вывода очищенной воды, воздуха и пенного продукта.
Камера импеллерного флотатора может иметь в сечении квадратную форму. Основными расчетными параметрами установки являются коэффициент аэрации а, продолжительность пребывания воды в аппарате т и диаметр импеллера Е Окружную скорость импеллера принимают равной 10 — 15 м/с, а диаметр импеллера — не более 0,6 м. Продолжительность флотации зависит от свойств воды и примесей и определяется экспериментально.