Способ флотационной очистки воды Советский патент 1983 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/30 C02F101/32 C02F103/14 C02F103/30 

Для насыщения растворенным возду хом используется часть (до 50%) очи щенной во флотаторе воды, которая при помощи насоса под давлением 3-4 кгс/см подается в барботажный эрлифтный сатуратор. Воздух в количестве 2-3% вводится в насос при по мощи эжектора, включенного между на порным и всасывающим патрубками насоса. Недостатками известного способа является относительно невысокая ста пень очистки по ПАВ, красителям взвешенным веществам и ХПК (соответственно 60-75%, 75-85%, 82-88%, 45-55%), что объясняется небольшой удельной адсорбцией загрязнений на поверхности диспергированной газово фазы в связи с выделением загрязнеНИИ на первой стадии очистки из наи более разбавленных растворов, отделение и удаление значительного количества флотошлама с наименьшей концентрацией загрязнений, неполное использование коагулянта, что требу ет дополнительного расхода коагулян та. Кроме того, исходная концентрация загрязнений не позволяет с дост точной полнотой использовать диспергированный воздух, необходимый д извлечения загрязнений из раствора определенной концентрации. Целью изобре-жвния является исклю чение загрязнения окружающей среды, повышение степени очистки и удешевление процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу флотацион ной очистки воды, включающему подачу очищаемой воды, раствора коагуля та и водовоздушной смеси в последовательно соединенные флотационные камеры и отвод образующегося в кажд камере флотошлама, отвод флотощлама осуществляют последовательно из каждой камеры в предыдущую, начинай с последней в направлении,противоположном направлению .движения водал. Предложенный способ позволяет отводить на обработку меньшее количество флотошлама с наибольшей концентрацией загрязнений, при этом существенные колебания исходной концентрации загрязнений при флотации вызывают незначительную флуктуацию количества .загрязнений в очищенной воде. Так как вероятность образоваНИН агломерата газ-частица является функцией произведения числа газовых пузырьков и частиц загрязнений в единице объема жидкости, при .ув.ели чении концентрации загрязнений повтйр ным введением флотошлама соответственно увеличивается и их вынос в пену, а при уменьшении вероятность образования и переноса в пену удаляемого ингредиента снижается. Время, в течение которого устанавливается адсорбционное равновесие между объемом раствора и поверхностью раздела фаз газ-раствор, и имеющаяся концентрация загрязнений не позволяет последним полностью адсорбироваться на поверхности пузырьков газа, и поэтому наблюдается неполное использование последних. В связи (с увеличением исходной концентрации загрязнений увеличивается поверхность контакта пузырькрв с-раствором, что и приводит к более полному извлечению загрязнений. йТаким образом, с увеличением исходной концентрации загрязнений возрастает и степень ее извлечения. Это происходит вследствие того, что с увеличением концентрации загрязнений, как правило, возрастает дисперсность образующихся пузырьков. Наиболее благоприятные условия для оптимального извлечения загрязнений из растворов находятся в пределах скоростей пропускания диспергированного газа, обеспечивающих ламинарный режим подъема пузырьков. Одновременно с флотошламом из системы удаляется и не полностью использованный коагулянт, возврат ко-, торого в процесс очистки приводит к увеличению степени извлечения за,грязнений и сокращений расхода коагу- лянта. Это происходит потому, что флотЪшлам подают противоточно направлению движения воды, § результате чего создаются повышенные концентрации загрязнений относительно исходной сточной воды на предыдущих ступенях очистки. Последние увеличивают степень адсорбции на поверхности раздела фаз раствор-газ и соответственно степень извлечения. Таким Образом, в соответствии с исходной концентрацией загрязнений возможно обеспечить желаемое качество очистки подбором регулирующих параметров - дозы коагулянта, количества дисперсной газовой фазы. Наличие значительного количества ПАВ в очищаемой воде, обусловленное возвратом флотошлама в процессе очистки, снижает поверхностное натяжение воды и способствует мелкому диспергированию воздуха, препятствует слиянию отдельных пузырьков и стабилизирует их размеры, а также придает устойчивость образовавшейся пене. Поверхность раздела газ-раствор при резковозрастает, а процесс извлечения загрязнений ускоряется. Извлечение загрязнений происходит полнее, что позволяет повысить нагрузку на единицу площади очистных ооружений и значительно сократить из размеры. На фиг,1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа,, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. Способ реализуется следующим образом.: Подвергаемая очистке сточная вода поступает по патрубку 1 в корпус флотатора 2, разделенный парными перегородками на четыре камеры 3, в которых вода обрабатывается последовательно. Одновременно в нижние части первых трех камер по патрубкам 4 подают раствор коагулянта, Обрабатываемую воду при ее движе нии барботируют пузырьками воздуха, который из. воздухораспределительной трубы 5 поступает в аэраторы 6. Расположенные над аэраторами .6 патрубки 7 служат для подвода флотошпа ма в зону подачи водовоздушной смеси с целью .лучшего распределения флотошлама в объеме -раствора. Вверхних частях камер флотатора установлены наклонные перекрытия 8 для сбора образовавшегося в процесс очистки флотошлаииа в специальные рю зервуары 9, откуда флотошлам подают противоточнр направлению движения воды в предыдущую ступень очистки. Повторно отработанный в процессе очистки.флотошлам с наибольшей концентрацией загрязнений удаляют с пе вой камеры по трубопроводу 10. Последняя флотатора является отстойной и служит для выделен наиболее мелких частиц взвеси и пузырьков воздуха: и при этом способствует более полной и окончательной очистке воды. . 3 В нижних частях кгимер флотатор имеет патрубки 11 для удаления загрязнений, выпавших на дно. . Очищенная вода поступает в коллектор 12, а оттуда через патрубок 13 удаляется из флотатора. Пример. Сточную воду, содержащую 83,6 мг/л ПАВ, 16,5 мг/л красителей, 310 мг/л взвешенных веществ и имеющих ХПК 680 мг О/л подвергают реагентной напорной флотации. При этом флотацию проводят на установке, разделенной парными перегородками на камеры и снабженной трубами для подвода водовоздушнрй смеси и раствора коагулянта. Всплывающий на поверхность флотсшшам собирают в специальные резервуары и используют а процессе очистки путем последовательной подачи в предыдущие камеры протйвоточно направлению движения воды причем подачу флотошлама осуществляют с последней флотационной камеры. Очищенныесточные воды содержат 8,36 мг/л ПАВ, 0,93 мг/л красителей, 21,7 мг/л взвешенных веществ и 204 мгО/л ХПК. Эффект очистки соответственно составляет 90%, 95%, 93% и 70%. dpaвнитeльныe данные по степени очистки известным и предлагаемым способами приведены в таблице. В качестве коагулянта используют сернокислый алюминий- ) и хлор ное железо FeCl . Как следует из полученных данных, доза коагулянта по известному способу составляет 250-300 мг/л, по предлагаемому способу - 180-210 мг/л, т.е. расход коа: гулянта сокращается на 28-30%.

6,5-28,75 ПАВ, мг/л Красители, 1:200мг/л1:500 (по разi ведению) Таким образом, использование предлагаемого способа флотационнрй очистки, воды обеспечивает по Сравне- 65 60-75 75-85 нию с известным способом следующиепреимущества: повышение эффекта очист ки по ПАВ, красителям, взвешенным

веществам и ХПК (эффект очистки соответственно составляет 90%, 95%, 93% и 70%); сокращение расхода коагулянта , используемого в процессе очистки (на 28-30%), отвод на о,бработку меньшего количества флотошлама с наибольшей концентрацией загрязнений.

Ожидаемый технико-экономический эффект от реализации предлагаемого способа для установки производитель Иостью 15000 м/сут ориентировочно составляет 15,9 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ флотационной очистки воды, включающий подачу очищаемой воды, раствора коагулянта и водовоздушной смеси в последовательно соединенные

флотационные камеры и отвод образующегося в .каждой камере флотошлама, отличающийся тем, что, с целью исключения загрязнения окружающей среды,повышения степени очистки и удешевления процесса, отвод флотошлама осуществляют последовательно из каждой камеры в предыдущую, начиная с последней в направлении, противоположном направлению движения воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1980, с.104.