ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВОДОСНАБЖЕНИЯ, КАНАЛИЗАЦИИ,

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГИДРОГЕОЛОГИИ (ВНИИ ВОДГЕО) ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЕТУ ФЛОТАЦИОННЫХ УСТАНОВОК

для очистки сточных вод

УДК 628.315.069.001.2

Рекомендовано секцией канализации и очистки сточных вод НТС ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР.

Руководство по проектированию и расчету флотационных установок для очистки сточных вод/ ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1978.—32 с.

В Руководстве представлены основные технологические параметры процесса напорной флотации для осветления нефтесодержащих сточных вод, указана область применения этого метода очистки, приведены схемы установок и конструкций сооружений, рекомендованы реагенты и принципы их введения в процессе флотации, приведены схемы автоматического контроля и регулирования, примеры расчета флотоустановок и основные показатели эффективности их работы.

Предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций, а также работников соответствующих служб эксплуатации.

р 80213-675

047(01)—78 ^{ИиСТрУкт} '^н°Р^|<ат - ¹ вып. — 48—78

Таблица 1

Рабочий диапазон Оптовая Основное веществе в в < Наименование Химическая формула ГОСТ или ту величии pH обрабатываемого стома цена 1 т.. руб. химическое обозначение содержание. ч Товарный вид ] Алюминий сернокислый технический (очищенный) 12966-75 5-7.5 39.6-46 AltO, 13.5—15 Г ранулы, куски, брикеты белого цвета 2 Глинозем сернокислый (неочищенный) A1*(S04),. • 18Н,0 5155-74 5-7.5 21 AljOj 9 Куски серого цвета 3 Алюминат натрия Na,A!0» — 4,5""® — А1,0, 45-55 Твердые белые куски 4 Железо хлорное FeCl, 6Н,0 11159-76 3.5-6*5 105-120 FeCI, 95-97 Кристаллы фиолетового цвета Б Железный х>тюрос FeSO«-7HtO 6981-75 9 10-11 FeSO* 47 Зеленовато-голубые кристаллы

Таблица 2

с с £ Наименование Формула гост Оптовая цена за 1 т, pi б. Содержание основного вещества, % * Известь строительная СаО 9179-70 По Прейскуранту № 06-13 60 2 Кислота серная техническая h2so4 2184-67 29 75 3 Кислота соляная техническая НС1 1382-69 20.9—22,3 27,5-31 4 Натр едкий технический (сода каустическая) NaOH 2263-71 ю 0 1 л. о 42

Таблица 3

с в ,о* < Наименование Тип ТУ Оптовая цена за I т, руб. Товарный вид 1 Полиакриламид Неионо- 6-01-194- 250 7—40%-НЫЙ (ПАА) генный 68 водный гель 2 Метас анионный — Гранулы белого цвета 3 ВПК-101 (мол. Катион- 6-05 3000 28%-ная жел- вес 60 000— ный 231-140- товатая жидкость 80 000) 76 4 ППС (мол. вес » 6-14-22- 3000 50%-ный гель 1—2 мл) 103-73

Примечание. Флокулянт ПАА выпускается в настоящее время промышленностью, флокулянт ВПК-101 запланирован к промышленному производству Минхимпромом на 1980 г. Флокулянты ГЬПС и ПЭИ выпускаются в настоящее время в опытнонпромышлен-ном масштабе. Предельно допустимая концентрация в воде водоемов составляет ПАА-0;2, BJ1K-101—0,5, ПЭИ—0,001, ППС — 2 мг/л. Доза флокулянтов в зависимости от качества обрабатываемых сточных вод колеблется в пределах 3—10, а при совместном применении с коагулянтом 0,6—2 мг/л.

4.5. При приготовлении рабочих растворов коагулянтов и флокулянтов помимо технологических регламенте следуе! также руководствоваться соответствующими правилами охраны труда в техники безопасности.

Приготовление растворов твердых коагулянтов. Растворение в воде коагулянтов (в водопроводной воде или осветленном стоке) осуществляется в растворных баках, которые служат также для

осаждения и последующего удаления нерастворимых примесей. Перемешивание в процессе растворения осуществляется сжатым воздухом [4—5 л/(м*-с)] или механической мешалкой (лопастной или пропеллерной). Концентрация раствора в растворном баке в зависимости от вида реагента и технологии приготовления колеблется от 15 до 40%. Рабочий раствор коагулянта приготавливается в расходном баке путем разбавления концентрированного раствора водой до 3—7% содержания вещества и перемешиваются в течение 10-н20 -мин. Для целей растворения и приготовления растворов коагулянтов могут быть использованы баки с механическими мешалками, которые разработаны во ВНИИ жиров на производительность 250, 500, /1200, 3000 м*/сут. При растворении пахнущих реагентов (FeCU, ПАА и др.) помещение должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

Приготовление растворов жидких реагентов, Приготовление раствора осуществляется путем разбавления концентрированного раствора веществ водой до рабочей концентрации (3—7% в условиях перемешивания 15—20 мин).

Примечание. Раствор серной кислоты приготавливается путем вливания струйки кислоты в воду при непрерывном перемешивании до концентрации 2—5%.

Приготовление растворов флокулянтов. Легкорастворимые полиэлектролиты, например ВПК-101, растворяют так же, как жидкие коагулянты.

/Высокомолекулярные флокулянты (ПАА, ПЛС) до растворения должны быть диспергированы в небольшом количестве воды. Для диспергирования может быть применен бак с мешалкой пропеллер-того типа с отбойным диском, расположенным над пропеллерам (например, системы АКХ). Скорость вращения мешалки 1000— 1500 об/мин. Рабочий раствор флакулянта приготавливается с концентрацией 0,1—0,6%.

Введение рабочих растворов флокулянтов и коагулянтов в сточную воду производится посредством применения в схемах фло-тоустановок смесительных устройств, эффективность работы которых определяется скоростью равномерного смешения этих жидкостей.

В качестве смесителя рекомендуется использовать смесители с механическими мешалками с временем пребывания жидкости в них 0,5—1,5 мин, градиент скорости перемешивания 100—300 с^-1.

Примечания. 1. Расчет мешалок производится в соответствии с методикой, изложенной в книге В. А. Клячко, И. А. Апель-цина «Очистка природных вод».

2. Наряду со смесителями с (мешалками может попользоваться смеситель гидравлический, например, типа «труба в трубе». В этом случае рабочий раствор может подаваться навстречу движению сточной жидкости или в направлении движения сточной воды, например, при использовании смесителей типа Вентури.

Для осуществления процесса формирования и создания необходимой структуры хлопьев скоагулированных загрязнений рекомендуется камера хлопьеобразования с мешалкой. Время пребывания жидкости в ней 10—20 мин, градиент скорости перемешивания 15— 50 с-*.

И

Примечание. Для осуществления процесса хлопьеобразова-ния могут использоваться и другие типы камер.

Расположение смесителей и хлопьеобразоватеяей в схемах флотационных установок определяется условиями работы принятого реагентного хозяйства, конструкциями сооружений, местными условиями и т. д. Схема ввода реагентов в процессе флотации представлена на рис. 1 для случая одного флокулянта и для коагулянта и флокулянта.

Примечание. В практике работы флотоустановок реагенты используются без применения сооружений — смесителей и камер хлопьеобразования. Реагенты вводятся: во всасывающую линию насоса через эжектор в трубопровод перед сатураторам, непосредственно во флотокамеру и т. д.

б. САТУРАТОР (НАПОРНЫЙ БАК)

Для насыщения воды воздухом применяются сатураторы бар-ботажного типа и с насадкой из колец Рашита.

5.1.    Сатуратор барботажного типа разработан Союзвод ока нал-проектом и выполняется в соответствии с типовым проектом № 902-2-130. Диаметр аппарата 2,4 м, высота 5,67 м, объемом 20 м³.

5.2.    Сатуратор с насадкой из колец Рашита выполняется с использованием соответствующей емкости, работающей при давлении б ати с размещением внутри ложного перфорированного днища с отверстиями 25—35 мм. На ложном днище навалом размещается слой колец Рашига 50x60X5 или 100Х100ХЮ» высотой 0,6—4 м. Подача жидкости на насадку производится через стандартные (типовые) сопла с выходным отверстием 10—30 мм, расположенные на 0,3—0,7 iM над слоем насадки.

Давление жидкости перед соплами на 0,6 ати выше поддерживаемого в аппарате. Производительность сопла по воде определяется по соответствующим каталогам.

Примечание. Подача жидкости на насадку может производиться через перфорированные трубы с отверстиями 5—10 мм.

5.3.    Введение воздуха в систему с сатуратором барботажного типа или с насадкой из колец Рашига производится эжектором, например, типа ЭВ 100-18. Для этой цели используется также компрессор. В случае применения компреосора ввод воздуха следует производить в нижнюю часть сатуратора (при насадке под поддерживающую решетку) через перфорированный трубопровод с отверстиями 5—10 мм.

Примечание. За рубежом при флотационной очистке различных категорий сточных вод широко используются сатураторы с насадкой различных типов (кольца, сетки, полые шары с отвер* стиями и т. д.). В большинстве случаев подача воздуха в сатуратор производится компрессором. Такие условия работы сатураторов считаются эффективными и экономичными.

5.4.    Схема ввода воды и воздуха в сатураторы представлены на рис. 2.

12

6. ФЛОТОКАМЕРЫ

6.1. Для осуществления процесса удаления загрязнений из нефтесодержащих сточных вод используется флотокамера радиального типа, разработанная Союзводоканалпроектом совместно с ВНИИ ВОДГЕО и ЦНИИ МПС. Экспериментальный проект этого сооружения выполнен на производительность 300, 600, 900 м³/ч, принципиальная схема флотатора-отстойника представлена на рис. 4. Эта флотокамера наряду с ранее принятыми сооружениями, имеющими только непрерывное удаление пены, оборудована .механизмами для удаления осадка, а также новым распределительным устройством для ввода обрабатываемой воды в сооружения.

Примечание. В практике очистки нефтесодержащих сточных вод применяются флотаторы (рис. 5), типовые проекты которых разработаны Союзводканалпроектом, например, типовой проект Т-2316 выполнен в 1977 г. В этих конструкциях предусмотрено периодическое удаление осадка.

Рис. 4. Схема флотатора-отстойника / — отводящий лоток; 2 — водораспределитель; 3 — псносборный лоток; 4 — труба подачи воды; 5 — флотокамера; 6 — труба опорожнения и отвода осадка; 7 — скребки для сбора осадка; 8 — труба отвода пены (в плоскости разреза показана условно)

6.2.    Многокамерные флотационные установки типа ЦНИИ-5 (рис. 6) используются для очистки небольших количеств нефтесодержащих стоков (см. «Временные указания по наладке и эксплуатации флотационных установок типа ЦНИИ», М., «Транспорт», 1971 г.). Разработаны установки производительностью от 5 до 50 м³/ч. Размещаются в отапливаемом помещении. Должны быть учтены условия взрывобезопасности.

Примечание. Установки, по данным ЦНИИ МПС, предназначены также для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов, масел, жиров, волокон, минеральной и органической взвеси и подобных им веществ.

6.3.    Сооружения представляют собой прямоугольный открытый бак, разделенный перегородками на четыре последовательно соединенные камеры, каждая из которых рассчитана па пребывание в

13

ней воды в течение 5—6 мин. В камерах б и 7 происходит флотация частиц нефти и хлопьев коагулянта, а в камере 8 — окончательное выделение мелких пузырьков воздуха. В первой камере размещен вихревой смеситель, в котором очищаемая вода перемешивается с раствором коагулянта, подаваемым эжектором из затворно-дози-рующего бака. Смеситель представляет собой вертикальный закры-

/ — вращающий водораспределитель; 2— трубопровод опорожнения ■ отвода осадка; 3 пеносборный лоток; 4 — трубопровод подачи воды на флотацию; б —отвод пены; б —отводящий лоток; 7 —окна опорожнения

If 5    6    7    8    3/0

/ — очищаемая вода; // — воздух; /// — коагулянт; IV — пар; V — нефтепродукты; VI — очищенная вода; VII — рециркуляционная вода;

/ — усреднитель-отстойник; 2 — низконапорный насос; 3 — затворно-дозирую* щий бак; 4 — флотатор; 5 — сборный карман для нефтепродуктов; б —смесительная камера; 7 — флотационные камеры; 8 — отстойная камера; 9 — скребковый механизм; 10— карман для очищенной воды- // — напорный бак; 12 — рециркуляционный насос; 13 — воздушный эжектор; ’ 14 — распределительные трубы; 15 — диафрагмы; 16 — вихревой смеситель; 17 — эжектор для подачи коагулянта; 18 — гидроэлеватор

14

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство составлено на основании практики эксплуатации промышленных и пилотных компрессионных флотационных установок для очистки нефтесодержащих сточных вод.

iB Руководстве приведены рекомендации по проектированию и расчету отдельных сооружений, которые входят в состав флотоуста-новок: сатуратора, флотокамеры, реагентного хозяйства с камерами для смешения сточной воды с реагентами и камерами хлопьеобрз-зования. В одном из разделов руководства рассматриваются виды коагулянтов и флокулянтов, используемых при флотационной очистке сточных вод, условия приготовления и дозирования.

Стабильная работа флотационных установок с применением реагентов обеспечивается соответствующей системой контроля и регулирования процесса очистки.

С целью определения экономической эффективности отдельных схем флотационной очистки сточных вод руководство содержит пример технико-экономического расчета флотационных установок.

Руководство подготовлено: ВНИИ ВОДГЕО— канд. техи. наук И. Н. Мясников (ведущий), канд. хим. наук Л. В. Гандурина (предисловие, разд. 2—5.1 совместно с Н. Ф. Резником), канд. техн. наук В. Б. Чебанов (разд. 7); Союзводканалпроекта — инженеры Б. Л. Ку« хен, Ф. М. Гит (разд. 8); ЦНИИ МПС — канд. техн. наук Н. Ф. Резник .(разд. 6.2 и 1—5.1 совместно с канд. техн. наук И. (Н. Мясниковым и канд. хим. наук Л. В. Гандуриной).

I Зак. 554

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Одним из эффективных способов удаления из сточных вод нерастворимых примесей и некоторых растворимых веществ является флотация. Сущность флотационного процесса очистки заключается в прилипании загрязнений к специально введенным (образованным) пузырькам тонкодиспергированного воздуха и всплывании на поверхность воды образующегося комплекса «частица — пузырек», называемого аэрофлокулой. Прилипание частиц, находящихся в сточной жидкости, к поверхности газового пузырька зависит от многих факторов, в том числе от степени омачивания поверхности, частоты столкновений, сил взаимного притяжения и отталкивания частицы и пузырька, гидрофобности частиц, их размеров, физико-химических свойств дисперсионной среды и т. д.

Процесс образования аэрофлокул и соответственно удаление загрязнений может быть интенсифицирован искусственным путем за счет применения различного рода реагентов — собирателей, пенообразователей, регуляторов и т. д. Применение этих веществ способствует гидрофобизации поверхности частиц, повышению дисперсности и устойчивости газовых пузырьков, активации процесса флотации, что повышает эффективность удаления загрязнений из жидкости.

1.2.    В технике флотации используют несколько способов насыщения жидкости пузырьками воздуха:

компрессионный (напорный) способ, который предусматривает растворение воздуха в жидкости при повышенном давлении;

механический способ диспергирования воздуха за счет интенсивного перемешивания жидкости и воздуха;

диспергирование воздуха путем пропускания через пористые материалы;

электрический способ, когда насыщение сточной жидкости пузырьками газа обеспечивается за счет электролиза воды;

химический способ, при котором пузырьки газа образуются в результате химических реакций некоторых реагентов со сточной водой;

вакуумный способ за счет снижения давления.

1.3.    Из перечисленных способов в настоящее время широкое применение в практике очистки сточных вод получил способ компрессионной (напорной) флотации.

Этот способ используется для очистки сточных вод, которые загрязнены отходами нефти, продуктами ее переработки, жирами, маслами, латексами, продуктами органического синтеза, поверхностно-активными веществами, тонкодиопергированными легкими взвесями, активными илами и т. д.

Указанный способ наиболее широко применяется для очистки нефтесодержащих сточных вод, образующихся на предприятиях нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, энергетической, машиностроительной промышленности, на нефтеперевалочных базах портов и железнодорожного транспорта и т. д. В этих отраслях народного хозяйства благодаря многолетней практике эксплуатации компрессионных флотационных установок накоплен значительный опыт применения флотации, созданы различные конструкции флотокамер, разработаны схемы установок, включающих реагентную обработку сточных вод коагулянтами и флоку-лянтами.

Способ компрессионном флотации находит применение для очистки сточных вод и других отраслей промышленности, например химической, металлургической, целлюлозно-бумажной, лепкой, пищевой, в схемах очистных станций коммунального хозяйства. В этих отраслях построен целый ряд опытно-промышленных установок, которые в настоящее время исследуются и совершенствуются. После завершения испытаний в отраслях будут созданы эффективные высокопроизводительные сооружения по флотационной очистке сточных вод.

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПРЕССИОННОЙ ФЛОТАЦИИ И СХЕМЫ ФЛОТОУСТАНОВОК

2.1.    Установки компрессионной флотации применяются для осветления нефтесодержащих сточных вод на следующих основных этапах очистки:

локальная очистка стоков предприятия с удалением основной массы загрязнений с учетом утилизации нефтепродуктов;

подготовка воды для биологической очистки, для повторного использования, для сброса в городскую канализацию.

П р и м еч а н и е. В опытно-промышленном масштабе построены компрессионные флотоустановки для доочистки биологически очищенных нефтесодержащих сточных вод и уплотнения осадков. Ввиду недостаточного опыта эксплуатации этих установок в настоящем Руководстве они не рассматриваются, хотя и являются перспективными.

2.2.    В зависимости от местных условий флотоустановки могут размещаться в закрытых помещениях (установки для обработки небольших расходов до 20 м³/ч сточных вод) или вне помещений (установки на большую производительность). В ряде случаев может применяться комбинированное расположение сооружений флотационных установок. Например, флотокамера и сатуратор — на открытой местности, а насосное и реагентное хозяйство — в помещении.

2.3.    В случае применения флотации в условиях низких температур окружающего воздуха рекомендуется предусматривать подогрев пены в сборных лотках для лучшей ее транспортировки.

2.4.    Установка компрессионной флотации включает (рис. I) следующее оборудование: насос для подачи жидкости, эжектор или компрессор для ввода газа (воздуха) в систему, сатуратор (напорный бак) для растворения воздуха в сточной воде, флотокамеру, реагентное хозяйство с устройствами для дозирования и смешения реагентов с обрабатываемой водой, камеру хлопьеобразования и систему контроля и регулирования процесса очистки.

2.5.    В отечественной практике применяются следующие технологические схемы (см. рис. 1) очистки сточных вод методом напорной флотации:

прямоточная, когда весь объем обрабатываемой жидкости поступает в сатуратор;

рециркуляционная, когда в сатуратор подается от 20 до 50% осветленной (рабочей) жидкости;

частично прямоточная, когда в сатуратор поступает около 30— 70% неочищенной сточной жидкости, а остальная часть направляется непосредственно во флотокамеру.

1* Зак. 554

Выбор той или иной технологической схемы флотационной очистки сточных вод определяется физико-химическими свойствами обрабатываемой сточной жидкости, требованиями к качеству очистки, местными условиями и технико-экономическими показателями.

2.6. Достоинствами прямоточной схемы флотационной очистки сточных вод являются:

Рис. 1. Принципиальная схема флотоустановок а — прямоточная; б — рециркуляционная; в — частично прямоточная; / — подача коагулянта; II — ввод воздуха; III — подача флокулянта; / — насос для подачи жидкости; 2 — сатуратор; 3 — флотокамера; 4 — смеситель; 5 — камера хлопьеобразования

возможность ввести в очищенную сточную жидкость максимальное количество воздуха при данном давлении, поскольку насыщению подвергается вся сточная жидкость;

обеопечение оптимальных условий образования зэрофлокул, поскольку выделение («зарождение») микропузырьков воздуха из пересыщенного раствора происходит непосредственно на частицах загрязнений;

простота эксплуатации;

возможность утилизации извлеченных нефтепродуктов. Работа по прямоточной схеме малоэффективна .при извлечении коллоидных и хлопьевидных частиц. Энергетически она менее выгодна, чем рециркуляционная схема. Следует отметить также, что прямоточную схему нецелесообразно использовать для осветления предварительно (коагулированных сточных вод, поскольку происходит разрушение хлопьев при сатурации сточной жидкости.

2.7. При рециркуляционной схеме флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод энергетические затраты меньше, чем при прямоточной схеме, поскольку только часть жидкости насыщается воздухом. Эффект очистки выше по сравнению с прямоточной схемой при использовании коагулянтов и флокулянтов за счет сохранения хлопьевидной структуры скоагулированных загрязнений.

Эффективность работы рециркуляционных схем флотационной очистки зависит также от надежности работы дросселирующего устройства, обеспечивающего давление воды после сатуратора и смешения рециркуляционной жидкости с осветляемой скоагулирован-ной водой. Для этих целей применяют различные устройства типа «труба в трубе», диффузоры и т. д.

4

Примечание. Для доочистки биологически очищенных сточных и уплотнения активных илов наиболее часто применяется рециркуляционная схема.

2.8.    Частично прямоточная схема по сравнению с рассмотренными выше схемами очистки позволяет сократить как энергетические затраты, так и объемы сооружений. Указанная схема обеспечивает высокий эффект осветления при использовании реагентов. Подачу всего количества реагента целесообразно производить в сточную жидкость, подаваемую непосредственно в смесительное устройство. Эту схему целесообразно применять для удаления основной массы загрязнений в схемах локальной очистки. Смешение насыщенной воздухом в сатураторе сточной воды с остальной частью обрабатываемой жидкости производится как и при рециркуляционной схеме.

2.9.    Приведенные схемы флотоустановок применяются для очистки различных категорий нефтесодержащих сточных вод, имеющих следующие основные показатели:

температура, °С.......... 15—50

нефтепродукты .'(гексаноиэвлекаемые), мг/л 40—100

pH................. 6—8

взвешенные вещества, мг/л.......30—100

ХПК, мг Ог/л............ 300—600

ВПК, мг Ог/л............ 150—350

Эффект флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод составляет, %:

без с реагента-

реагентов ми взвешенные вещества . . . . 30—50 90—95 нефтепродукты..... . . 60 90—95 ХПК......... 50—70 ВПК......... 40-50 ПАВ......... 70

Примечание. При локальной очистке небольших объемов сточных вод на флотоустановке могут обрабатываться сточные воды с содержанием 1000 мг/л нефтепродуктов, остаточное содержание которых составит при использовании реагентов около 30—50, а без них — 60—100 мг/л.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Флотационная очистка нефтесодержащих сточных вод, состав которых приведен выше, производится в следующих условиях:

а)    нагрузка сточной жидкости:

на поверхность флотокамеры — 3—6 м³/(м²-ч);

на поверхность сатуратора — 20—80 м³/(м²-ч);

б)    количество сточной (осветленной) жидкости, поступающей в сатуратор, % производительности (установки:

при прямотоке — 100;

при рециркуляционной или частично прямоточной схеме —

20—50;

в)    количество жидкости, .удаляемой с пенным продуктом от объема очищаемой сточной жидкости, %: 0,1 —1,5;

5

г)    коэффициент колебания расхода сточной воды на установке — 1,2;

д)    введение воздуха в систему флотоустановки производится компрессорам или эжектором согласно схемам, «представленным на рис. 2;

е)    давление в сатураторе рекомендуется поддерживать не менее 5 ати (500 КПА).

Примечания:    I.    При    работе эжектора через насос

(рис. 2,а, в) достигается давление не более 3 ати. Количество воздуха, подаваемого в сатуратор для растворения в жидкости до равновесного состояния, зависит от температуры и давления, определяется по графикам на рис. 3.

2. В практике количество воздуха, определенное графику на рис. 3, может быть увеличено на 10—20%.

Для снижения давления водовоздушной смеси, выходящей из сатуратора, перед флотокамерой устанавливается на расстоянии не более 3—4 м дросселирующий клапан. «В рециркуляционных схемах флотационной очистки, особенно с применением реагентов, следует предусматривать смесительные устройства, например, типа «труба в трубе», устанавливаемые после дросселирующего клапана для смешения водовоздушной смеси и скозгулированных загрязнений. Скорость движения жидкости при этом должна быть не более 0,3— 0,6 м/с, что не вызывает разрушение окоагулированных хлопьев. Такое смесительное устройство может применяться и в частично прямоточной схеме при движении жидкости в нем со скоростью, указанной выше;

ж)    время пребывания жидкости в сооружениях, мин:

в сатураторе (сточная вода или рабочая осветленная жидкость) — 1—2;

во флотокамере — 20—30;

в смесителе при реагентной очистке (рециркуляционная, частично прямоточная схемы, смесители механического и гидравлического типов) —0,6—1,5;

в камере хлопьеобразования— 10—15;

з)    общее время обработки сточной воды на флотоустановке, 30—45 мин;

и)    глубина рабочих зон сооружений, м флотокамеры — 4,5—3;

сатуратора:

барботажного типа — 2 м;

с насадкой — 0,5—1,5;

к)    виды реагентов, их дозы, применяемые при реагентной флотационной очистке, представлены в разд. 4;

л)    место ввода реагентов:

при использовании только одного коагулянта или флокулянта — в смеситель;

при использовании в схеме коагулянта (флокулянта) —коагулянт может вводиться в трубопровод перед смесителем, а в смеситель— флокулянт: либо коагулянт и флокулянт вводятся в соответствующие последовательно расположенные смесители. Интервал времени между вводом коагулянта и флокулянта составляет 2— 3 мин;

м)    образование и удаление пены и осадка.

7

Нсфтесодержащнс сточные воды содержат взвешенные вещества, которые на 90—93% могут -переходить в пенный слой в процессе флотации и лишь около 7—10% выпадают в осадок.. Высота слоя пены во флотокамере в зависимости от условий обработки жидкости составляет, мм:

в отсутствии реагентов — 5;

при использовании коагулянтов, а также в сочетании коагулянтов с флокулянтами— 10—20;

при использовании только полиэлектролитов — 5—7.

Объем пены, получаемой при обработке 1 м³ сточной воды, %: в отсутствии реагентов — 0,5—1; при использовании реагентов — 1—2.

Влажность удаляемого из флотокамеры пенного продукта составляет 94—98%, а время его саморазрушения — около 46 мин. В процессе флотации выпадает около 0,2—0,6 л осадка из 1 м³ стока, влажность такого осадка около 98—99%. В сооружении для удаления пены и осадка используется скребковый механизм со скоростью движения скребков периферии, м/мин: для пены — 1—2; для осадка — 0,3—1.

Глубина погружения скребка в «оду — 5—10 мм.

Пена н выпавший осадок направляются на установки по обработке осадка или в случае безреагснтной обработки—на утилизацию.

Примечание. В зарубежной .практике обработка пенного продукта производится на вакуум-фильтрах или центрифугах.

4. РЕАГЕНТНОЕ ХОЗЯЙСТВО

4.1.    Для повышения эффекта флотационной очистки сточных вод могут использоваться минеральные коагулянты и органические высокомолекулярные флокуляиты (.полиэлектролиты), применение которых в каждом конкретном случае определяется физико-химически-iMH свойствами обрабатываемой воды и удаляемых загрязнений, требованиями к качеству очистки, местными .условиями, техникоэкономическими -показателями. Вид реагента (коагулянт, флокулянт, нейтрализующее вещество) и его оптимальная доза в каждом конкретном случае уточняется в лабораторных условиях с (учетом требований к качеству очищаемой воды, доступности и стоимости реагентов.

4.2.    Для очистки нефтесодержащих вод могут быть применены минеральные коагулянты, краткая характеристика которых представлена в табл. 1. Доза минеральных коагулянтов колеблется в значительных пределах. При использовании только одного- коагулянта она составляет 50—150 мг/л, а в сочетании с флокулянтами— 12— 50 мг/л.

4.3.    Для поддержания оптимальной величины pH обрабатываемой коагулянтом сточной жидкости используются нейтрализующие вещества, представленные в табл. 2.

4.4.    Флокуляиты используются в -процессах флотацноииой очистки сточных вод как самостоятельно, так и в сочетании с минеральными коагулянтами. Представленные в табл. 3 флокуляиты испытаны в промышленных и опытно-промышленных условиях на флотационных установках по очистке нефтесодержащих сточных вод и могут быть использованы в практике,

8