Методика технологической обработки воды методом напорной флотации

6.16.С целью определения возможности применения напорной флотации для предварительного осветления воды конкретного водоисточника и получения основных расчетных параметров для расчета флотационных установок производятся технологические исследования на специальной лабораторной установке (черт. 19).

Черт. 19. Установка для проведения технологического анализа воды

1 - компрессор; 2 - вентиль воздушный; 3 - манометр; 4 - напорный бак; 5 - игольчатый вентиль водовоздушного раствора; 6 - флотационная колонка; 7 - электропривод; 8 - пробоотборники; 9 - мешалка; 10 - вентиль опорожнения флотационной колонки; 11 - вентиль сброса избытка воздуха

6.17.Лабораторная установка состоит из следующих основных элементов:

флотационной колонки, выполненной из прозрачной пластмассовой трубы диаметром 60—70 мм, высотой 400—600 мм, имеющей деления по высоте и оборудованной перемешивающим устройством, вентилями и пробоотборниками;

напорного бака для подготовки водовоздушного раствора вместимостью 2 л, выполненного из стального сосуда, рассчитанного на рабочее давление 0,8—0,9 МПа и оборудованного предохранительной запорной арматурой и манометром;

лабораторного компрессора, рассчитанного на подачу сжатого воздуха под давлением до 0,8—0,9 МПа.

П р и м е ч а н и я: 1. Вместо компрессора могут быть использованы баллон со сжатым воздухом, оборудованный редуктором, понижающим давление до рабочего, или другие источники сжатого воздуха.

2. Напорный бак и его соединительные коммуникации выполняют и испытывают в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Госгортехнадзора СССР.

6.18.Для проведения технологических исследований необходимо кроме лабораторной установки иметь исходную воду в объеме 10—12 л и рабочие растворы реагентов (коагулянта, хлора, извести и т. д.).

6.19.Технологические исследования следует производить в такой последовательности (см. черт. 19):

1) производится выбор доз реагентов в отдельных цилиндрах по общепринятой методике пробного коагулирования для двухступенчатой очистки воды;

2) до начала работы на установке предварительно подготавливается водовоздушный раствор. До этого в напорный бак 4 через флотационную колонку 6 и трубопровод с вентилем 5 заливается 1—1,5 л чистой водопроводной воды, после чего вентиль 5закрывается, включается компрессор 1 и открывается подача воздуха в напорный бак через вентиль 2. С помощью сбросного вентиля 11 по манометру 3 устанавливается рабочее давление, равное 0,5—0,8 МПа. При этом избыток воздуха сбрасывается через вентиль 11 (время растворения воздуха в воде должно быть не менее 10-12 мин);

3) в отдельный цилиндр наливается 1 л исходной воды, в которую вводятся реагенты согласно выбранным дозам. Производится тщательное перемешивание реагентов с водой;

4) после перемешивания обрабатываемая вода переливается во флотационную колонку 6, которая заполняется на 60—70 % ее объема. Вентили 5 и 10 при этом должны быть закрыты;

5) включается в работу электропривод 7, который приводит во вращение мешалку 9 с лопастями (скорость вращения мешалки должна быть 15-20 об/мин), что способствует образованию хлопьев гидроксидов;

6) после образования хорошо сформированных крупных, но неоседающих хлопьев гидроксидов в исходную воду через игольчатый вентиль 5 вводится предварительно подготовленный водовоздушный раствор в количестве от 5 до 20% объема исходной воды. При этом в нижней части флотационной колонки должны появиться мелкие пузырьки воздуха, равномерно распределяющиеся в обрабатываемой воде по всей площади колонки;

7) отбор проб производят через пробоотборники 8 с определенной высоты с интервалом 1—1,5 мин до получения воды постоянного качества. Качество исходной и осветленной воды определяется общепринятыми методами.

В конце флотационного осветления замеряется толщина слоя образованной пены и проводится визуальное наблюдение за ее структурой и плотностью;

8) по окончании технологических исследований вода из флотационной колонки 6 сбрасывается через вентиль 10 и колонка промывается чистой водопроводной водой.

В указанной последовательности следует производить технологические исследования другим сочетанием приемлемых доз реагентов, давлений и расходов водовоздушного раствора.

6.20.Оптимальные параметры давления и расхода водовоздушного раствора надлежит определять по результатам технологических исследований, учитывая высоту слоя воды и время ее нахождения во флотационной колонке, позволяющие получить необходимую степень осветления воды. Необходимость в установке микрофильтров следует определять по эффективности содержания фитопланктона.

Пересчет рабочей высоты флотационной камеры и времени флотации производят по формуле

, (15)

где T₁- время флотации во флотационной колонке;

T₂- расчетное время во флотационной камере;

H₁- высота слоя воды, в котором произошло осветление до требуемой степени за время Т₁;

Н₂- расчетная высота слоя воды во флотационной камере;

d- показатель степени, принимаемый равным: 0,45 - для маломутных, малоцветных вод; 0,55 - для вод средней мутности и цветных вод; 0,65 - для высокоцветных вод.