Перспективные конструкции флотокомбайнов для очистки сточных вод

Проводимые нами исследования по очистке сточных вод с использованием флотационных технологий показали, что реагентную флотацию целесообразно совмещать не только с отстаиванием или фильтрацией, но и с различными видами физических воздействий, например с применением электрических и магнитных полей, ультрафиолетом, вибрации и ультразвука и т. п. Теоретический анализ и экспериментальные данные показывают, что в этом случае удается достичь максимального воздействия при минимальных энергозатратах. Для использования таких комплексных технологий нами разрабатываются новые типы флотокомбайнов.

В качестве примера интенсификации флотационных и аэрационных процессов рассмотрим применение вибрации.

Возможности интенсификации процесса флотации с применением вибрации связаны в том числе с получением тонкодисперсных газовых (воздушных) пузырьков в зоне аэрации флотационного аппарата, а также коалесценцией мелких флотокомплексов, что позволяет их извлекать в рабочей зоне флотокамеры. Последнее предотвращает их унос с очищаемой жидкостью. Для этих целей была разработана оригинальная флотационная установка с использованием вибровоздействий [81], представленная на рис. 5.23.

Принцип работы установки следующий. Исходная вода А подается в корпус установки 7, разделенный на четыре камеры. Сначала вода поступает во флотационную камеру диспергирования 2, в которой установлен аэратор 3, соединенный с помощью тяги с вибростендом 1. Вибростенд работает постоянно и передает возвратно-поступательное движение на аэратор. За счет интенсифицирующего воздействия вибрации в данной камере можно добиться более высокой степени очистки.

После этого очищаемая вода поступает во вторую по ходу камеру коалесценции 5, в которой имеется поршень 4, соединенный с помощью тяги с вибростендом 3. В этой камере за счет действия вибрации происходит коалесценция флотокомплексов, их укрупнение и всплытие. Далее очищаемая вода поступает в четвертую камеру — блок тонкослойного осветления 6, в которой оставшиеся флотокомплексы за-

/

Виброфлотационная установка с диспергированием в корпусе аппарата

Рис. 5.23. Виброфлотационная установка с диспергированием в корпусе аппарата: / — вибростенды; 2 — флотационная камера диспергирования; 3 — аэратор, с помощью тяги соединенный с вибростендом; 4 — поршень, с помощью тяги соединенный с вибростендом; 5— флотационная камера коалесценции; 6— блок тонкослойного осветления; 7— корпус аппарата; А — подача исходной воды; В — выход очищенной воды

держиваются на пластинах блока. После этого вода поступает в последнюю накопительную камеру и отводится через патрубок В.

Эксперименты проводились на сточных водах автомоечного комплекса. Выбирался оптимальный режим вибровоздействия путем проведения предварительных исследований, при этом для камеры диспергирования частота вибровоздействия составляла 90 Гц, уровень виброускорения — 2g.

Как видно из рис. 5.24, имеет место хорошее совпадение теоретических данных по модели Б.С. Ксенофонтова [5] с экспериментальными. Время флотации с диспергированием при этом составляет 7 мин, по истечении которых содержание нефтепродуктов снизилось с 2,5 до 0,8 мг/л. Содержание невсплывших флотокомплексов при этом составляет 0,079 мг/л.

Для камеры коалесценции также производился расчет по модели 15|, учитывающей коалесценцию флотокомплексов. Для этой модели были рассчитаны все необходимые константы, и результаты этого решения представлены на рис. 5.24, 5.25. Обозначения на рисунках: Т<х> время, с; Ъ<2> концентрация нефтепродуктов в очищаемом стоке; Ъ<ъ> и Ъ<й,> содержание флотокомплексов; Ъ<ъ> концентрация нефтепродуктов в пенном слое. Линиями показаны теоретические данные, точками — результаты экспериментов.

Сравнение теоретических и экспериментальных данных по виброфлотации сточных вод автомоечного комплекса (в камере диспергирования)

Рис. 5.24. Сравнение теоретических и экспериментальных данных по виброфлотации сточных вод автомоечного комплекса (в камере диспергирования)

Сравнение теоретических и экспериментальных данных по виброфлотации сточных вод автомоечного комплекса (в камере коалесценции)

Рис. 5.25. Сравнение теоретических и экспериментальных данных по виброфлотации сточных вод автомоечного комплекса (в камере коалесценции)

Для камеры коалесценции также имеет место хорошее совпадение теоретических данных с экспериментальными. Время флотации с коалесценцией составляет около 6 мин.

На основании полученных результатов определяется время флотации (как сумма времени диспергирования и времени коалесценции). Общее время очистки составляет 13 мин.

Таким образом, способ интенсификации с использованием вибровоздействия позволяет существенно уменьшить время флотации с рекомендуемых СНиП 2.04.03—85 20—30 мин до 13.

Кроме того, этот способ позволяет, в зависимости от требуемой степени очистки, использовать различные варианты аппаратурного оформления, включая применение камер диспергирования и коалесценции вместе и по отдельности.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >