где освобождаются от основной массы шлама, затем дополнительно осветляются в прудах-отстойниках, после чего часть сточных вод подвергается очистке от органических примесей.

Обработка воды производится во флотационных камерах с аэрированием воды сжатым воздухом (рис. 5.43). Диспергирование воздуха осуществляется с помощью аэраторов, изготовленных из керамических мелкопористых труб; удаление пенного слоя - с помощью скребковых пеносъемников. Пенный концентрат представляет собой раствор извлекаемых примесей и частично используется вновь в технологическом процессе, а избыточное его количество направляется в накопитель. Здесь под воздействием естественных факторов (аэрация, солнечная радиация и пр.) происходит улучшение состава пенного продукта до кондиций, позволяющих возвращать его в производство.

Эта схема позволяет использовать сточные воды в системе оборотного водоснабжения.

В очистке производственных сточных вод все шире используется флоктация, представляющая собой сочетание флокуляции и флотации. Флоктация применяется для удаления гидроксидов ме-

таллов в металлообрабатываю- «..л...........

щей промышленности, для извлечения жиров в пищевой промышленности, для извлечения волокон в целлюлозной и нефтепродуктов в нефтяной промышленности.

Технология флоктации сводится к последовательному выполнению следующих операций: сточные воды интенсивно перемешиваются с А12(804)з или РеС1з при оптимальном значении рН в каскаде флокуляционных камер с перегородками или мешалками в

течение 20 мин; затем сточные воды поступают в нижнюю часть флотатора, куда одновременно подается вода в количестве 5-10% общего расхода сточных вод, перенасыщенная воздухом. Образующиеся пузырьки воздуха флотируют хлопья коагулянтов совместно со взвешенными веществами на поверхность воды. Время пребывания сточных вод во флотационной камере 15 мин. Остаточная концентрация коагулянтов в воде 0,2-0,3 мг/л. Флоктация обеспечивает необходимое снижение цветности железа и части легкоокисляемых органических загрязнений, которые характеризуются перманганатной окисляемостью сточной воды.

Электрофлотация. Метод электрофлотации - это процесс переноса вещества пузырьками газа, образующимися при электролизе. Благодаря электролизу размер пузырьков газа значительно меньше и они более равномерно распределяются в жидкости, чем при механической аэрации. Напряжение электрического тока принимается в пределах 6-12 В.

Отличительной особенностью электрофлотатора по сравнению с напорным флотатором является наличие двух рядов электродов и механизма,, предназначенного для их очйстка.

Рис. 5.43. Технологическая схема очистки оборотной воды методом пенной флотации

/ - флотокамера; 2 - сборник очищенной воды; 3 -насос; 4 -сборник пенного продукта; 5 - воздуходувка; трубопроводы. 6-оборотной воды из пруда-отстойника; 7-пенпою продукта; 8 - очищенной воды; 9 - то же, в технологический процесс; 10 - концентрированного пенного продукта в накопитель, И-то же, в технологический процесс; /2 -подачи воздуха

Флотаторы могут иметь прямоугольную или круглую форму в плане. Продолжительность флотации очищаемой жиросодержащей сточной воды при малой концентрации загрязнений (до 100 мг/л) должна быть 20 мин, при средней (свыше 100 мг/л) и большой - 30 мин. Высоту заполнения флотатора h следует принимать равной 1,8-2 м.

Полезная площадь флотатора F, ш, рассчитывается по формуле

01 60/1

(5.63)

где Q - расход очищаемой жидкости, м/ч, t- время флотации, мин;

h-полезная высота заполнения флотатора, м. Площадь электродов может быть принята равной 0,5f. При этом упрощаются заготовка электродов, их замена и очистка. Сила тока дол-

Рис. 5.44. Схема двухступенчатой электрофлотационной установки

/-насос для подачи сточных сод, 2-измерительный шкаф; 3-вакуум-Hacocj 4 - илонакопитель, 5 - сборник корки; 6 -рН-метр; 7-флотатор, S - электроды; 9 - емкость для реагентов; 10 - дозирующие насосы

жна исчисляться с учетом всей площади флотатора из расчета примерно 0,02 А на 1 см2.

В отдельных случаях, чтобы избежать опорожнения флотатора, электроды выполняются в виде отдельных секций, извлекаемых при необходимости при помощи тросов или специальных приспособлений.

Флотаторы круглой формы (в плане) более удобны для удаления жировой массы, всплывающей на поверхность, и для механической очистки электродов.

При электрофлотационном методе очистки сточных вод, содержащих коллоиды, эмульсии, применяются соответствующие коагулирующие вещества.

При очистке концентрированных сточных вод применяется двухступенчатая электрофлотация (рис. 5.44).

Затраты электроэнергии зависят от концентрации загрязнений и других факторов. При очистке среднезагрязненных сточных вод расход тока принимается из расчета 10 А на 1 м жидкости.

При использовании электрофлотации для обработки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов в жидкости протекают и другие процессы. Зачастую сточные воды этих заводов содержат СаСЬ. Под влиянием электролиза выделяется хлор, который окисляет содержащиеся в сточных водах органические вещества. При этом значительно снижается значение показателей ВПК и ХПК сточных вод.

На электрофлотационной установке можно производить очистку сточных вод, содержащих эмульсию типа «масло в воде» (при условии предварительной их очистки коагуляцией). Остаточное содержание масел в очищенной воде составляет 3-5 мг/л. Всплывшее масло удаляется с помощью цепного конвейера и отводится в бункер, а затем утилизируется или подается в печь на сжигание.

Сооружения электрофлотационной установки выполняются из м<е-талла и имеют защитные покрытия во избежание коррозии.

Электролизер выполняется ш стали или железобетона с облицовкой внутренней поверхности винипластсмаьши листами или гуммированием. Вся установка изолируется во избежание утечки тока. В качестве электродов используется листовой алюминий толщиной 2-3 мм. Число электродов и их размеры зависят от расходов сточной воды. При расчете количества электродов и площади их поверхности необходимо исходить из величины плотности тока, которая в зависимости от характера загрязнений стока может колебаться в пределах 0,02-0,035 А/см. Подключение постоянного тока к электродам в данном случае целесообразно делать однополярным. Напряжение в цепи должно поддерживаться в пределах 1,2-1,7 В при расходе электроэнергии на очистку 1 м сточной воды 0,6-0,4 кВт-ч. Расстояние между электродами не должно превышать 10 мм. Время контакта с электродами 10-20 мин.

При очистке с напряжением в цепи 1,2-2,7 В протекает главным образом коагуляция. При повышении напряжения до 4-20 В кроме значительного ускорения реакции анодного растворения алюминия будет происходить интенсивное выделение водорода на катоде. Это обусловит превалирование процесса флотации над коагуляцией.

Большое значение имеет регулирование рН среды. При очистке нефтесодержащих сточных вод корректируют рН воды до значения 8 с тем, чтобы при анодном растворении алюминия образовывался гидроксид алюминия. Если рНв, то образуются алюминаты, растворяющиеся в воде и не участвующие в процессе очистки.

Электролизная установка должна быть снабжена устройством для сброса воды, содержащей хлопья коагулянта и пены, непрерывно накапливающейся на ее поверхности. Сточная вода совместно с суспендированным в ней гидроксидом алюминия из электролизера поступает в отстойник. Продолжительность отстаивания принимают около 2 ч. Из отстойника осветленная вода поступает на скорые кварцевые фильтры для более глубокого освобождения от взвешенных частиц, а затем на ионитовые фильтры для обессоливания. Очищенная вода используется в системе оборотного водоснабжения. Шлам коагулянта из отстойника перекачивается на иловые площадки для обезвоживания, после чего может быть вывезен в отвалы или может быть регенерирован серной или соляной кислотой и использован как дополнительный коагулянт при очистке сточной воды.

Ионный обмен. Одним из способов очистки производственных сточных вод, отличающихся высокой токсичностью, является ионный обмен. Ионитами возможно извлекать из сточных вод соединения мышьяка и фосфора, цианистые соединения и радиоактивные вещества, а также хром, никель, цинк, свинец, медь, ртуть и другие металлы.

В качестве ионообменных материалов используются как природные глауконитовые пески, так и искусственные алюмосиликаты типа перму-тита, селикагели, сульфоуголь и синтетические смолы.

Ионообменные свойства смол обусловлены наличием в их структуре функциональных, химически активных ионных групп. На пространственной молекулярной сетке смолы фиксируется положительный или отрицательный заряд. В соответствии с этим ионообменные синтетические смолы делятся на две основные группы: катиониты КУ-1, КУ-2-8, КУ-2-20 и аннониты АВ-17, ЭДЭ-Юп. Катиониты чаще всего принимаются в Н+- и Ыа+-формах, а аниониты - в ОН-- и 0--формах.

При очистке сточных вод особенно важно правильно выбрать марку ионообменной смолы, которая определяет гранулометрический состав, плотность сухого и набухшего ионита, набухаемость, обменную емкость, Применяемые в практике ионообменные смолы характеризуются следующими показателями: емкость поглощения 6-10 мг-экв иона на 1 г смолы, набухаемость 200-300%, термостойкость 60-160 °С.

После пехлного насыщения смол в процессе ионообмена их регене-