59. Виды камер хлопьеобразования коагулянта с водой. Изобразить схемы вихревой и водоворотной камер хлопьеобразования.

Камеры хлопьеобразования служат для перемешивания воды и

обеспечения более полной агломерации мелких хлопьев коагулянта в крупные хлопья. Установка камеры

хлопьеобразования необходима перед горизонтальными и вертикальными отстойниками. В тех случаях, когда

вместо отстойников применяются осветлители со взвешенным

осадком, устройство камер хлопьеобразования излишне, так как процесс образования хлопьев протекает в самом осветлителе,

непосредственно в слое взвешенного осадка. Емкость камеры

хлопьеобразования рассчитывается на время пребывания в ней воды от 6 до 30 мин (в зависимости от типа камеры). При горизонтальных отстойниках следует устраивать следующие

виды камер хлопьеобразования:перегородчатые, вихревые,

встроенные со слоем взвешенного осадка и лопастные; при вертикальных отстойниках — водоворотные. Отвод воды из камер

хлопьеобразования в отстойники должен осуществляться так, чтобы не разрушались сформировавшиеся хлопья. Поэтому скорость движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях распределительных перегородок должна быть не более 0,1 м/с для

мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. Создание оптимальных условий процесса гетерокоагуляции осуществляется в камерах хлопьеобразования. В практике очистки природных и

сточных вод применяют следующие типы камер хлопьеобразования: перегородчатые, вихревые, с

механическим перемешиванием, со взвешенным осадком.

Вихревые камеры (рис. 2.6).

Скорость движения воды в нижней конической части 0,7 м/с; в верхнем сечении — 4—5 мм/с. Время пребывания воды в камере б—10 мин.Размеры камеры определяют так же, как и размеры вихревого смесителя. Водоворотные,или циклонного типа, камеры хлопъеобразования (рис. 2.7) основаны на тангенциальном подводе исходной воды через две диаметральнопротивоположные

тангенциальные насадки. Скорость выхода воды из насадков

рекомендуют принимать равной 2—3 м/с, а продолжительность хлопьеобразования — 15—20 мин.

60. Принцип метода и схема установки пенной сепарации для очистки сточных вод от пав.

Пенное фракционирование основано на селективной

адсорбции одного или нескольких растворенных веществ на

поверхности газовых пузырьков, которые поднимаются вверх через раствор.Образовавшаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциальную сепарацию компонентов раствора. Этот процесс используют для удаления ПАВ из сточной воды: он аналогичен процессу адсорбции на твердых сорбентах. Степень извлечения зависит от многих параметров. С

увеличением исходной концентрации ПАВ в воде возрастает пенообразующая способность раствора и степень его извлечения, а время,необходимое для максимально возможного извлечения ПАВ, уменьшается. Это происходит вследствие того, что с увеличением концентрации ПАВ возрастает дисперсность образующихся пузырьков. С увеличением щелочности раствора, начиная с рН * 9,5, степень изачечения ПАВ сначала растет, а затем при рН * 12,3 несколько снижается. Небольшое количество добавок электролитов ( 0,0005 моль/л) КСl,K2SO4, K4P2O7, KNO3, NaNO3, NH4NO3 приводит к увеличению степени извлечения. Это объясняется тем, что ионы электролитов за счет гидратации поглощают часть воды, в результате чего возрастает эффективная концентрация ПАВ. Изменение температуры сказывается на стабильности пены ПАВ. С повышением температуры устойчивость пены уменьшается, что объясняется десорбцией пенообразователя с межфазной поверхности и понижением вязкости дисперсной среды. Понижение вязкости способствует более быстрому стеканию жидкости в пленке. Кроме того, рост температуры вызывает увеличение диаметра пузырьков и изменяет растворимость ПАВ.Сепаратор имеет несколько камер, в каждую из которых вводят воздух. Высота слоя воды в камерах составляет 0,5-0,8 м.Очищенная вода поступает в сборник, а пену вентилятором подают в циклон (в вентиляторе происходит частичное разрушение пены), где газовая фаза отделяется от жидкости. Из циклона смесь воды с пеной поступает в отстойник, где происходит разделение. Вода поступает в камеру сепаратора, а пена — в камеру концентрирования.

В процессе пенной сепарации происходит не только извлечение ПАВ, но и одновременное удаление из воды суспендированных или эмульгированных частиц, а также частичное удаление растворенных веществ. Воздух в сточную воду можно подавать через перфорированные трубы, мелкопористые материалы, при помощи импеллера, а также из пересыщенных растворов при снижении давления над жидкостью (при напорной флотации) и при электрофлотации. Наибольшая степень удаления ПАВ из сточной воды достигается при диспергировании воздуха через пористые пластины. В процессе разделения образуется пена с повышенной концентрацией ПАВ, количество которой пропорционально концентрации ПАВ и расходу сточной воды. Выделение ПАВ из стойкой пены связано со значительными трудностями, поэтому она в большинстве случаев является отходом. Для ускорения процесса разрушения пены могут быть использованы пеногасители, в качестве которых применяют кремний,органические и германийорганические соединения. Однако при использовании пеногасителей происходит дополнительное загрязнение пеноконденсата. Исходя из этого, целесообразнее использовать термические, электрические и механические способности гашения пены. Таким образом, процесс очистки сточных вод от ПАВ методом пенного фракционирования имеет следующие недостатки: 1)образуется обогащенный ПАВ конденсат, который медленно разрушается; 2) при увеличении концентрации ПАВ в сточной воде эффективность очистки снижается.