нефтепродуктов (рис. 5.41). Сточная вода из приемного кармана поступает к импеллеру. Воздух засасывается им по специальной трубе. Над импеллером расположен статор в виде диска с отверстиями для внутренней циркуляции воды. Импеллер перемешивает воду и воздух и эту смесь выбрасывает из статора. Решетки, расположенные вокруг статора, способствуют более мелкому диспергированию воздуха в воде. Отстаивание пузырьков воздуха происходит над решеткой. Пена, содержащая нефтепродукты, удаляется лопастным пеноснимателем. Из первой камеры вода поступает во вторую такой же конструкции, где происходит дополнительная очистка сточной воды.

Рис. 5.41. Схема двухкамерной прямоточной флотационной установки

/ - решетка для мелкого диспергирования воздуха; 2 - флотационная камера; 3-вал импеллера; 4 - воздушная трубка; 5--электродвигатель; б- пеносниматель; 7-отверстия в статоре для внутренней циркуляции воды; 8 -статор; 9 -импеллер; 10 - приемный карман; 11 - выпускной карман

Степень диспергирования воздуха зависит от окружной скорости вращения импеллера, которую принимают в пределах 12-15 м/с. Диаметр импеллера - не более 750 мм. Зона, обслужаваемая импеллером, не должна превышать размеров квадрата со стороной 6 с?и (и - диаметр импеллера). Высота флотационной камеры Яф принимается равной 1,5-3 м; продолжительность флотации ф = 20...30 мин.

Пропускную способность одной камеры флотатора, м/ч, определяют по формуле

364 0,025/ф

(5.61)

Удельный расход воздуха D составляет 40-50 м/ч на 1 м поверхности флотационной камеры. Количество подаваемого импеллером воздуха, м7ч.

(7=0,000278D/=,

(5.62)

где / - площадь, обслуживаемая одной турбинкой, м (в плане).

Необходимое количество флотационных камер можно определить как отношение расхода сточной воды к пропускной способности одной камеры, вычисленной по приведенной выше формуле.

Недостатком импеллерных флотаторов является относительно высокая обводненность пены.

Процесс напорной флотации растворенным воздухом осуществляется в две стадии: первая - насыщение воды воздухом под давлением; вторая - выделение пузырьков воздуха соответствующего диаметра и всплывание взвешенных и эмульгированных частиц примесей вместе с пузырьками воздуха. В зависимости от характера удаляемых примесей напорная флотация производится без реагентов или с их добавкой; в последнем случае эффект удаления примесей выше.

Насыщение сточных вод воздухом производится в напорных резервуарах под давлением. При последующем снижении давления во флотационной камере до атмосферного происходит образование и выделение очень мелких пузырьков воздуха, которые играют ту же роль, что и при безнапорной флотации.

Воздух вводят или непосредственно в сточную воду, поступающую во флотационную установку (рис. 5.42,а), или в возвращаемую в флотационную установку часть очищенных сточных вод (рис. 5.42,6).

Первый способ обеспечивает полное насыщение воды воздухом, но требует перекачки всего ее количества; второй позволяет использовать насос меньшей производительности; кроме того, при рециркуляции уменьщается объем напорного резервуара. Смешение рециркулируемой и неочищенной воды производится перед отстойной флотационной камерой при атмосферном давлении.

Рис. 5.42. Схема флотационной установки

а -- без рециркуляции сточных вод; б - с рециркуляцией сточных вод; 1 ~- приемный резервуар сточных вод; 2 -насосная станция для подачи воды на флотацию; 3-установка эжектора на всасывающем трубопроводе; 4-напорные баки; 5-камера смешения и распределения перед флотаторами; 6 -флотаторы; 7 - приемный резервуар очищенных сточных вод; 5 - насосная станция для подачи воды б систему оборотного водоснабжения или на биологическую очистку; 9 - насосная станция для подачи рециркуляционного расхода на флотацию; трубопроводы: /О--подачи сточной воды из нефтеловушек; - подачи воды на флотацию; 12 - подачи рециркуляционной воды, 5 - опорожнения флотатора; /4 -отвода пены; /5 - очищенной воды; /6 - оборотного водоснабжения

В СССР и за рубежом находят применение оба способа введения воздуха, хотя второй из них менее эффективен по полноте извлечения примесей и в меньшей степени удовлетворяет санитарным требованиям.

Подача воздуха в воду производится через всасывающий или напорный трубопровод перекачивающего насоса. В первом случае воздух засасывается эжектором, во втором - нагнетается компрессором.

Напорная флотационная установка включает сборные резервуары для сточной воды, насосно-эжекторную или компрессорную станцию, напорный резервуар и флотационную (отстойную) камеру с оборудованием для удаления всплывающей массы загрязнений в случаях предварительной коагуляции сточных вод; кроме того, предусматривается реагентная установка со складом реагента.

Сточная вода из сборного резервуара центробежным насосом подается в напорный контактный ревервуар, где поддерживается давление до 0,3-0,4 МПа. Здесь в течение 3 мин происходит растворение воздуха в воде в количестве 0,04-0,05 м на 1 воды.

Объем воздуха, эжектируемого во всасывающий трубопровод насоса, составляет около 5% объема очищенной воды. Одновременно с воздухом

во всасывающий трубопровод подаются растворы реагентов, если производится коагуляция сточных вод.

Насыщенная воздухом вода выпускается из напорного резервуара в флотационную камеру. Здесь выделившиеся пузырьки воздуха всплывают вместе с захваченными ими частицами взвещенных веществ. Флотационная камера рассчитывается на пребывание в ней сточной воды в течение 20 мин. Всплывающая масса удаляется непрерывно движущимися скребками в сборные резурвуары.

При проектировании флотационных камер для расхода сточных вод до 100 мч принимаются прямоугольные камеры глубиной 1 -1,5 м, а для большего расхода - радиальные камеры глубиной не менее 3 м. Пропускная способность одной камеры не должна превышать 1000 м/ч.

Недостатком напорной флотации является несколько большая продолжительность процесса, чем при импеллерном способе, что объясняется меньшим количеством выделяющегося воздуха. Однако при напорной флотации можно получить более мелкие пузырьки воздуха и достичь большей эффективности очистки сточных вод, особенно от тон-кодиспергированных примесей.

Напорная флотация эффективно применяется для извлечения из сточных вод нефти и нефтепродуктов, животных и растительных масел и жиров, волокнистых веществ, отходов от проката алюминия и т. п.

Остаточное количество нефти в воде после напорной флотации 10-15 г/м. Более высокая степень очистки достигается при применении реагентов (хлорида железа, сульфата алюминия и др.) и с использованием флокулирующих веществ, особенно при очистке сточной воды от эмульгированных нефтепродуктов, масел и жиров.

Опыты с добавлением глинозема показали, что при содерлании нефтепродуктов после нефтеловушки 120-150 мг/л одноступенчатое флотирование снимает до 85-92% эфирорастворимых веществ и 68% БПКб- Двухступенчатое флотирование увеличивает эффективность до 94-97% по эфирорастворимым и 79-81% но БПКб-

Пенная флотация. Сущность процесса пенной флотации состоит в том, что частицы водных дисперсий, имеющих гидрофобную поверхность, способны прилипать к пузырькам газа и выноситься с ними в слой пены.

Для ведения процесса пенной флотации в сточной воде должны присутствовать поверхностно-активные вещества, обладающие достаточной пенообразующей способностью.

Сточные воды, насыщенные воздухом, поступают во флотатор снизу через вращающийся водораспределитель. Выделяющиеся из воды пузырьки воздуха всплывают вместе с частицами нефти. Пена вращающимся механизмом сгребается в лоток. Очищенная вода по вертикальным каналам переливается в отводящий переливной лоток. Для опорожнения флотатора и удаления осадка предусмотрен трубопровод.

Эффект флотации зависит от рН среды, температуры сточных вод и интенсивности подачи воздуха. Оптимальное значение рН определяется экспериментальным путем. Интенсивность подачи воздуха через фильтросы колеблется от 12 до 20 м/{ш-ч). Продолжительность флотации составляет 20-45 мин в зависимости от состава сточных вод

Метод пенной флотации эффективно используется при очистке сточных вод, образующихся при переработке серных руд на элементарную серу. Эти сточные воды характеризуются высоким содержанием механических примесей (до 100 г/л), значительной минерализацией (до3 г/л при однократном использовании воды), присутствием неокисленных соединений серы (сульфидов, сульфитов, тиосульфатов) и растворенных органических примесей (до 150 мг/л в пересчете на ХПК).

Производственные сточные воды сбрасываются в хвостохранилище,