ФЛОТАЦИЯ ФЛОТАТОРЫ И ИХ КОНСТРУКЦИЯ НЕФТЕЛОВУШКИ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИЯ Выполнил

ФЛОТАЦИЯ. ФЛОТАТОРЫ И ИХ КОНСТРУКЦИЯ. НЕФТЕЛОВУШКИ. ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИЯ. Выполнил студент 4 курса 694 группы Бондарь К. А

ФЛОТАЦИЯ Флотация это способ извлечения из водных дисперсий (суспензий, эмульсий) и растворов частиц. механических. примесей, молекул и ионов, имеющих гидрофобные свойства, всплывающими пузырьками воздуха (газа), прилипающими (адсорбирующимися) и концентрирующимися на их поверхности. Флотация – это метод очистки воды, основанный на прилипании взвешенных в ней примесей к пузырькам воздуха и всплывании их на поверхность.

ВИДЫ ФЛОТАЦИИ Флотация бывает : Напорной Пневматической Механической Вакуумной Виброфлотация Ионная Микрофлотация Центробежная Селективная

ФЛОТАТОРЫ. ВИДЫ ФЛОТАТОРОВ И КОНСТРУКЦИИ. Флотатор это установка для очистки воды, применяемая в процессе флотации. Применение флотационных установок (флотаторов): • Удаление загрязняющих веществ из сточных вод перед биологической очисткой; • Отделение активного ила во вторичных отстойниках; • Глубокая очистка биологически очищенных сточных вод; • Физическая очистка с применением коагулянтов и флокулянтов; • Схемы повторного использования очищенных сточных вод.

ВИДЫ ФЛОТАТОРОВ И ИХ КОНСТРУКЦИЯ. Барботажный Импеллерный Компрессионный Электрохимический

Схемы флотаторов. а – барботажный; б – импеллерный; в – компрессионный; г – электрохимический; 1, 3 – подача сточных вод и отведение очищенной воды; 2 – отведение флотошлама; 4 – система получения газовой дисперсии; 5 – камера флотации; 6 – пеносъемное устройство

Флотатор VODACO DAF. Установка состоит из флотационной камеры, оборудованной специальным скребком, позволяющим снимать предварительно сгущенный флотошлам с концентрацией твердой фазы до 10%. Необходимые для процесса флотации пузырьки воздуха образуются при насыщении воздухом части очищенного потока, забираемой из слива. Для реализации максимальной степени насыщения до 95% используется напорный бак и инжектор насыщения. Такая оптимизированная система позволяет снизить расход напорной воды и, соответственно, энергопотребление при сохранении высокой эффективности разделения.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ VODACO DAF. Сточная вода после реагентной обработки или смесь воды и частиц активного ила подается в приточную камеру флотационной установки, откуда по всей ширине флотационного отсека через отверстие поступает в зону контакта и перемешивания, где производится ввод напорной воды. Для подготовки напорной воды часть очищенного потока с помощью насоса через инжектор подается в бак напорной воды. При этом происходит насыщение напорной воды воздухом при избыточном давлении около 4 5 бар. Напорная вода подается снизу в зону контакта и перемешивания, где практически сразу при вводе через специальные насадки происходит разрежение до давления окружающей среды. В результате такого внезапного понижения давления находившийся до сих пор в растворенном состоянии воздух освобождается в виде мелких пузырьков. Турбулентность, создаваемая введением смеси воды и ила, напорной водой, а также восходящим потоком пузырьков приводит к внутреннему перемешиванию. При этом пузырьки воздуха захватывают частицы ила. Сконцентрированный на поверхности флотошлам с содержанием твердой фазы 3 5% снимается с помощью скребкового устройства. Очищенная от нерастворимых частиц вода под погружной перегородкой переливается в камеру очищенной воды, а оттуда через настраиваемый по высоте перелив в лоток очищенной воды.

Схема VODACO DAF

НЕФТЕЛОВУШКИ Нефтеловушка представляет собой очистное устройство, предназначенное для очистки промышленных и поверхностных стоков от содержащихся в них нефтепродуктов. Очистные сооружения подобного типа широко применяются на таких объектах, как автозаправочные станции, автостоянки, автомойки, станции техобслуживания и крупные гаражи, железной дороге, аэропортах и морских портах. Механизм очистки, по которому работает нефтеловушка, основан на разности плотностей нефтепродуктов и воды, а сам процесс очистки происходит в два этапа: очистка сточных вод от взвешенных частиц и последующая очистка от нефтепродуктов. В результате удается достигнуть 95% очистки стоков. Расчет нефтеловушки производится по СНи. П 2. 04. 03 85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» в зависимости от конкретных факторов, главными из которых являются скорость водного потока и степень его загрязнения нефтепродуктами. Производительность сегодняшних нефтеловушек составляет от 1 до 70 л/сек, но возможно изготовление более мощных очистных сооружений. В зависимости от конкретных условий местности и пожеланий заказчика у большинства производителей предусмотрена возможность разработать индивидуальный чертеж нефтеловушки и изготовить по нему готовое сооружение.

ДОСТОИНСТВА НЕФТЕЛОВУШЕК степень очистки сточных вод на выходе достигает 95% прочная, легкая и долговечная конструкция из стекловолокна, устойчивая к ударам и воздействию агрессивной среды простота эксплуатации и минимальное недорогое обслуживание отсутствие мобильных элементов в конструкции исключает необходимость их замены нефтеловушка легко и быстро справляется с резким ростом концентрации нефтепродуктов монтаж под землей экономит полезное пространство, а статичность конструкции позволяет обойтись без бетонирования надежная система защиты от утечки нефтепродуктов небольшая стоимость нефтеловушки по сравнению с прочими очистными сооружениям

Схемы некоторых из нефтеловушек

Видео про один из типов нефтеловушки

ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИЯ Электрофлотация — фихико – химический метод очистки воды от нерастворимых (дисперсных) веществ. Метод основан на проведении электролиза воды на нерастворимых электродах и флотационном эффекте. В процессе электрофлотации нерастворимые загрязняющие вещества поднимаются на поверхность сточной воды, переносимые всплывающими микропузырьками электролитических газов. Метод электрофлотации с применением малоизнашиваемых анодов используется для очистки сточных вод от загрязнении в виде взвесей (гидроксиды и фосфаты металлов), суспензий (смолистые вещества) и эмуль сий (нефтепродукты, масла, ПАВ). Для интенсификации процесса и повышения степени очистки процессу электрофлотации, как правило, предшествует нейтрализация кислых или щелочных компонентов, перевод ионов металлов в труднорастворимые соединения, т. е. образование твёрдой фазы, флокуляция и (или) коагуляция.

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА Сущность электрофлотации заключается в образовании пропускании постоянного электрического тока через водный раствор мелкодисперсных пузырьков газа (водорода и кислорода), равномерно распределяемых в объёме обрабатываемой воды. Газовые пузырьки, поднимаясь вверх, сталкиваются с дисперсными частицами загрязнений, прилипают к ним и затем флотируют их на поверхность воды, образуя устойчивый пенный слой флотошлам. Сюда же выносятся отдельные растворимые загрязнения, физически адсорбирующиеся на дисперсных частицах. Эффективность электрофлотационного процесса оценивается степе нью извлечения α (% ) и рассчитывается по формуле: где Сисх, Скон соответственно исходная и конечная концентрация дис персной фазы в водной среде, г/м 3.

Электрофлотационный процесс можно представить как многостадий ный процесс, состоящий из 5 основных стадий: формирование в сточной воде дисперсной фазы. электрохимическое формирование газового пузырька. формирование флотокомплекса «частица пузырьки газа» . переход флотокомплекса на границу раздела Н 2 О воздух. концентрирование флотокомплекса на границе раздела Н 2 О воздух. Для экспериментального протекания процесса наличие всех 5 стадий является обязательным условием. Необходимым условием высокой эффективности процесса электрофлотации является полный переход извлекаемого соединения в дисперсную фазу. Величина пузырьков газа зависит от электропроводности сточной воды: чем меньше электропроводность, тем выше напряженность электрического поля и тем мельче пузырьки. Размер пузырьков водорода значительно меньше пузырьков кислорода, выделяющихся на аноде, и меньше, чем при других методах флотации. Диаметр пузырьков водорода меняется в пределах от 20 до 40 мкм, тогда как диаметр пузырьков кислорода в двое больше водородных. На размер пузырьков влияет плотность тока; свойства поверхности электрода, его форма, р. Н и температура среды, поверхностное натяжение на границе раздела фаз электрод раствор.

Основными электрохимическими процессами проведении электролиза воды в электрофлотационной установке являются: В нейтральной и кислой среде на аноде происходит разряд молекул воды с выделением кислорода и образованием ионов гидроксония H 3 O+: 3 H 2 O – 2 e = 1/2 O 2 + 2 HO+, 3 на катоде протекает электрохимическая реакция восстановления иона гидроксония с выделением водорода и образованием молекул воды: + + 2 e = Н + 2 HO 2 H 3 O 2 2 В щелочной среде на аноде в результате разряда гидроксил ионов ОН– происходит выделение кислорода и образование молекул воды: – – 2 e = 1/2 O + HO, 2 ОН 2 2 на катоде в результате разряда молекул воды выделяется водород и образуются гидроксил ионы: – 2 H 2 O + 2 e = Н 2 + 2 ОН При электролизе растворов, содержащих хлорид ионы (более 1 г/л), на аноде в результате разряда Cl– происходит выделение газообразного хлора: 2 Cl– – 2 e = Cl 2 ,

который, растворясь в щелочной среде, образует гипохлорит натрия Na. Cl. O. Получающиеся при этом продукты являются сильными окислителями, широко используемыми для обеззараживания воды и очистки сточных вод от органических загрязнений.