5.3. Электрофлотационные установки

При использовании нерастворимых электродов пузырьки выделяющихся газов, образующиеся при электролизе сточной воды, сорбируют на своей поверхности загрязнения и, поднимаясь вверх, увлекают их за собой.

Устройства, в которых производится процесс, называют электрофлотаторами. В процессе электролиза сточной воды на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород. Основную роль в процессе флотации играют пузырьки, выделяющиеся на катоде (основные флотационные процессы протекают с участием водорода).

Методами электрофлотации очищают сточные воды нефтеперерабатывающих заводов, целлюлозно-бумажных комбинатов и других предприятий. Электрофлотаторы широко применяются для очистки сточных вод, содержащих ПАВ и нефтепродукты.

Одновременное воздействие на загрязнения коагулянтов (гидроксидов железа или алюминия) и пузырьков газа обеспечивает высокую эффективность очистки сточных вод. Такие установки называют электрокоагуляционно-флотационными (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Схема горизонтального электрофлотатора

1 – впускная камера; 2 – решетка-успокоитель; 3 – электродная система;

4 – механизм для сгребания пены; 5 – пеносборник;

6, 7 – отвод соответственно обработанной сточной воды и пенного шлама;

8 – опорожнение электрофлотатора и выпуск осадка

Электродная система приведена на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Электродная система

1 – электроды; 2 – источник постоянного тока

При эксплуатации электрофлотационных установок следует учитывать существенное количество водорода и кислорода, выделяющихся при протекании процесса, и принимать соответствующие меры безопасности.

Существуют различные виды флотационных установок: однокамерные и двухкамерные, горизонтального или вертикального типа. Установки большой производительности обычно делают двухкамерными.

Двухкамерная установка состоит из электродного отделения и отстойной части. Схема горизонтального двухкамерного электрофлотатора приведена на рис. 12. Перед электродной системой вода попадает в успокоитель, затем, проходя межэлектродное пространство, насыщается пузырьками газа. Всплывание частиц происходит в отстойной части. Шлам сгребается скребками в шламоотводящий лоток. Осадок, выпавший на дно, удаляется через устройство в донной части.

При оптимальном проведении процесса электролиза получают заранее заданные размеры пузырьков и высокодисперсную газовую фазу. Это позволяет использовать электрофлотаторы для очистки воды от устойчивых коллоидных загрязнителей. Пузырьки газа флотируют загрязняющие компоненты на поверхность, где частицы скапливаются в виде пены, которая удаляется по наклонному желобу.

Таким образом, сущность электродных процессов при электрокоагуляции сводится к следующему:

- генерация в процессе анодного растворения металла коагулянта – гидроксида соответствующего металла;

- подщелачивание воды в процессе электролиза;

- получение на катоде газообразного водорода, который может быть использован для обеспечения флотации скоагулированных примесей.