Основные конструктивные требования

При проектировании напорных флотационных установок следует принимать:

• продолжительность флотации – 20-30 мин;

• количество подаваемого воздуха – 1 л на 1 кг извлекаемых загрязняющих веществ: 40 – при исходной их концентрации меньше 200 мг/л; 28 – при 500 мг/л; 20 – при 1000 мг/л; 15 – при 3-4 г/л;

• флотокамеры с горизонтальным движением воды при производительности до 100 м³/ч, с вертикальным – до 200 м³/ч, радиальным – до 1000 м³/ч;

• горизонтальную скорость движения воды в прямоугольных и радиальных флотокамерах – не более 5 мм/с;

• подачу воздуха через эжектор во всасывающий патрубок насоса – при небольшой высоте всасывания (до 2 м) и незначительных колебаниях уровня воды в приемном резервуаре (0,5-1,0 м), компрессором в напорный бак – в остальных случаях.

Вместимость флотокамер складывается из объемов рабочей зоны (глубина 1,0-3,0 м), зоны формирования и накопления пены (глубина 0,2-1,0 м), зоны осадка (глубина 0,5-1,0 м). Гидравлическая нагрузка – 3-6 м³/(м² · ч).

Для повышения степени задержания взвешенных веществ допускается использовать коагулянты и флокулянты. Вид реагента и его доза зависят от физико-химических свойств обрабатываемой воды и требований к качеству очистки.

Расчетную влажность пены следует принимать, %, : при непрерывном съеме – 96-98; при периодическом съеме с помощью скребков транспортеров или вращающихся скребков – 94-95; при съеме шнеками и скребковыми тележками – 92-93. В осадок выпадает от 7 до 10 % задержанных веществ при влажности 95-98 %. Объем пены (шлама) W_mud при влажности 94-95 % может быть определен по формуле, (% к объему обрабатываемой воды):

W_mud = 1,5C_en, (4.16)

где C_en – исходная концентрация нерастворенных примесей, г/л.

При проектировании установок импеллерных, пневматических и с диспергированием воздуха через пористые материалы необходимо принимать:

• продолжительность флотации – 20-30 мин;

• расход воздуха при работе в режиме флотации – 0,1-0,5 м³/м³;

• расход воздуха при работе в режиме пенной сепарации – 3-4 м³/м³ (50-200 л на 1 г извлекаемых ПАВ) или 30-50 м³/(м² · ч);

• глубину воды в камере флотации – 1,5-3 м;

• окружную скорость импеллера – 10-15 м/с;

• камеру для импеллерной флотации – квадратную со стороной, равной 6D (D – диаметр импеллера; 200-750 мм);

• скорость выхода воздуха из сопел при пневмотической флотации – 100-200 м/с;

• диаметр сопел – 1-1,2 мм;

• диаметр отверстий пористых пластин – 4-20 мкм;

• давление воздуха под пластинами – 0,1-0,1 МПа (1-2 кгс/см²).

Расчет флотаторов-отстойников

При расчете флотаторов-отстойников диаметр флотационной камеры D_к находят по формуле, м,

, (4.17)

где Q_ф – расход сточных вод, поступающих на один флотаторотстойник, м³/ч; υ_к – скорость движения воды во флотационной камере, равная 10,8 м/ч.

Продолжительность пребывания во флотационной камере 5-7 мин. Диаметр флотатора-отстойника D_ф , м, находят по формуле

, (4.18)

где υ_о – скорость движения воды в отстойной зоне, равная 4,7 м/ч.

Высота отстойной зоны Н_о = 1,5 м; высота флотатора Н_ф = = 3 м. Размеры флотаторов-отстойников определяют по данным табл. 4.3.

Количество выпавшего осадка по сухому веществу, т/сут, определяют по формуле

(4.19)

где Q – расход сточных вод, поступающих на очистку, м³/сут; С и С₁ – начальное и конечное содержание взвешенных веществ в сточной воде, г/м³.

Общее время пребывания во флотаторе-отстойнике 20 мин. Эффект задержания взвешенных веществ 30-50 % при флотации без коагуляции и с коагуляцией соответсвенно.