Электрофлотатор для очистки сточных вод
Флотация с использованием электролитически генерируемых пузырьков водорода и кислорода для отделения взвешенных веществ от водных фаз. Рассмотрение конструкции и действия элетрофлотатора, применяемого для очистки высокоминерализованных сточных вод.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.02.2019 |
| Размер файла | 128,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЭЛЕКТРОФЛОТАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Назиров Д.Н., Махмудов С.Б.
ФГБОУ ВО СПбГАУ
Многие виды деятельности человека и, в частности, промышленное производство, требуют огромного количества чистой воды и в то же время производят огромное количество отходов и загрязнений, требующих разработки физико-химических технологий, процессов, реализация и стоимость которых должны быть оправданы степенью достигнутого очистки.
Электрофлотацией (ЭФ) является флотация с использованием электролитически генерируемых пузырьков водорода и кислорода для отделения взвешенных веществ от водных фаз. Этот процесс был впервые предложен Элмором в 1905 году для флотации ценных минералов из руд. По сравнению с обычной напорной флотацией (НФ), ЭФ имеет много преимуществ [1]:
- высокая эффективность;
- компактные блоки;
- простота в эксплуатации;
- широкий диапазон применения.
Высокую эффективность электрофлотация обеспечивает за счет генерации газовых пузырьков весьма тонкой дисперсности (от 10 до 200 мкм). Поверхность пузырьков малого размера обладает значительной свободной энергией и создает более благоприятный гидродинамический режим в зоне флотации что увеличивает эффект очистки. Поэтому ЭФ является привлекательной альтернативой НФ. Этот метод оказался очень эффективным при обработке масляной сточной воды или эмульсии масловода, сточных вод добычи полезных ископаемых, подземных вод, сточных вод пищевой промышленности, сточных вод в ресторанах и многих других вод и сточных вод.
В статье рассмотрен элетрофлотатор для очистки высокоминерализованных сточных вод (рис.2). Определены удельные энергозатраты в зависимости от минерализации при использовании медного, латунного, графитового и коксопекового катодов и скорость барботажа в зависимости от напряжения на электродном блоке при использовании медных катодов [2].
Рис. 1. Схема электрофлотатора для очистки высокоминерализованных сточных вод
электрофлотатор очистка сточная вода
Электрофлотатор содержит корпус 1 прямоугольной формы, вертикальные перегородки 2 и 3, пеносборную перегородку 4, устройство 5 вывода очищенной воды, устройство 6 вывода пены. У дна электрофлотатора расположен электродный блок, состоящий из графитового анода 7 и катода 8. Катоды 8 соединены шиной 9. Между анодом 7 и шиной 9 включены индикаторные лампы 10.
На торцевых стенках корпуса 1 расположены патрубок 11 подвода воды и патрубок 12 отвода воды, на устройстве 6 вывода пены расположен патрубок 13 отвода пены.
Вертикальные перегородки 2 и 3 делят корпус электрофлотатора на три камеры: камеру 14 ввода потока, флотационную камеру 15 и камеру 16 вывода потока.
Электрофлотатор работает следующим образом. Очищаемая вода через патрубок 11 поступает в камеру 14 ввода потока, в которой происходит гашение скорости струи. Из камеры 14 через окно в перегородке 2 вода поступает во флотационную камеру 15. Пузырьки газа в процессе барботажа поднимаются вверх, захватывают эмульгированные углеводородные капли и диспергированные твердые частицы, образуют флотационную пену, которая самотечно переваливается через кромки пеносборной перегородки 4, самотечно отводится устройством 6 вывода пены.
Очищенная вода поступает в камеру 16 вывода потока, в которой находится устройство 5 вывода очищенной воды, представляющее собой щелевой патрон, закрепленный на винте, с помощью которого регулируется уровень воды в электрофлотаторе.
В качестве анода 7 использован графит, который нерастворим при анодной поляризации. В качестве катода могут быть использованы любые металлы или углеродсодержащие неметаллы (графит, коксопековая композиция, кокс, углеграфит и др.).
Однако существенный интерес представляют собой неметаллические электропроводные углеродсодержащие электроды, обладающие гидрофобностью, на которых облегчаются условия отрыва газовых пузырьков при электролизе. В качестве таких электродов используют графит и коксопековую композицию.
В таблице 1 представлены опытные данные по электролизу раствора хлористого натрия с минерализацией от 1 до 200 г/л. Определяли удельные энергозатраты в зависимости от минерализации при использовании медного, латунного, графитового и коксопекового катодов.
Таблица 1. Удельные энергозатраты в зависимости от минерализации при использовании различных катодов
|
Минерализация, г/л |
Удельные энергозатраты, кВт·ч/м3 |
||||
|
Медь |
Латунь |
Графит |
Коксопек |
||
|
1 |
80 |
59 |
90 |
44 |
|
|
2,5 |
50 |
50 |
60 |
50 |
|
|
5 |
26 |
43 |
30 |
58 |
|
|
10 |
13 |
30 |
20 |
70 |
|
|
50 |
9 |
23 |
17 |
81 |
|
|
200 |
5 |
19 |
13 |
90 |
Установлено, что при минерализации 2,5-200 г/л наименьшие энергозатраты достигнуты при использовании медного катода.
Рис. 2. График зависимость скорости барботажа от напряжения в электродном блоке
В рисунке 2 представлены опытные данные по барботажу раствора хлористого натрия с минерализацией от 1 до 200 г/л пузырьками газа. Определяли скорость барботажа в зависимости от напряжения на электродном блоке при использовании медных катодов.
Установлено, что оптимальные значения напряжения на электродных блоках равны 5-10 В. При напряжениях менее 5 В падает скорость барботажа, а при напряжениях более 10 В возрастают энергозатраты.
Список использованных источников
1. P. Caсizares, M. Carmona, J. Lobato, F. Martнnez, and M. A. Rodrigo, “Electrodissolution of aluminum electrodes in electrocoagulation processes,” Industrial and Engineering Chemistry Research, vol. 44, no. 12, pp. 4178-4185, 2005.
2. Электронный журнал (http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=134 526&TypeFile=html).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
дипломная работа [681,6 K], добавлен 27.06.2011Метод фильтрования и его применение в промышленности для очистки сточных вод от взвешенных частиц. Основные расчетные формулы и зависимости. Оборудование и современные аппараты для фильтрования сточных вод. Пример и схема реализации данного метода.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.12.2013Характеристика сточных вод. Тяжелые металлы и специфические органические соединения. Основные способы очистки сточных вод, физические и химические методы. Параметры биологической очистки. Бактериальное сообщество очистных сооружений, их строение.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 31.03.2014Исследование качественного и количественного состава сточных вод, поступающих на очистку, и сбрасываемых в водоем. Определение показателей реки Сухона в связи со спуском в нее сточных вод г. Тотьма. Анализ технологических процессов очистки сточных вод.
дипломная работа [89,8 K], добавлен 12.06.2010Принципиальная схема очистных сооружений. Показатели загрязненности сточных вод и технология их очистки. Классификация биофильтров и их типы, процесс вентиляции и распределение сточных вод по биофильтрам. Биологические пруды для очистки сточных вод.
реферат [134,5 K], добавлен 15.01.2012Понятие и назначение гальванического покрытия металлов, этапы проведения данного процесса. Характеристика сточных вод, образующихся в результате гальваники, методы их очистки. Выбор оборудования, описание и критерии выбора технологии очистки сточных вод.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 24.11.2010Подбор методов и этапы расчета аппарата для очистки сточных вод от нефтепродуктов, которые могут быть использованы, как для очистки производственных сточных вод, так и в системах оборотного водоснабжения. Методы иммобилизации клеток микроорганизмов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 19.12.2010Определение расчётных расходов сточных вод и концентрации загрязнений. Расчёт требуемой степени очистки сточных вод. Расчёт и проектирование сооружений механической и биологической очистки, сооружений по обеззараживанию сточных вод и обработке осадка.
курсовая работа [808,5 K], добавлен 10.12.2013Классификация сточных вод и основные методы их очистки. Гидромеханические, химические, биохимические, физико-химические и термические методы очистки промышленных сточных вод. Применение замкнутых водооборотных циклов для защиты гидросферы от загрязнения.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 01.04.2011Физико-химические, химические, биологические и термические методы очистки сточных вод. Характеристика хлебопекарных дрожжей. Приготовление растворов питательных солей. Схема очистки сточных вод на производстве. Расчет гидроциклона и отстойника.
курсовая работа [592,4 K], добавлен 14.11.2017Вода, ее свойства и значение. Виды сточных вод и характеристика методов их очистки. Ситуация с очисткой сточных вод в городе Салават Республики Башкортостан. Характеристика очистных сооружений предприятия ООО "Промводоканал", пути их реконструкции.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 06.05.2014Основные процессы производства сульфитной целлюлозы. Общие показатели загрязненности сточных вод от окорки древесины. Состав промышленных сточных вод кислотного цеха. Сооружения биологической очистки. Локальная и централизованная очистка сточных вод.
реферат [92,7 K], добавлен 09.02.2014Разработка схемы очистки сточных вод на правобережных очистных сооружениях г. Красноярска. Выбор методов очистки сточных вод. Комплекс очистных сооружений, позволяющие повысить эффективность очистки до нормативов, удовлетворяющим условиям выпуска стоков.
дипломная работа [274,5 K], добавлен 23.03.2019Определение концентрации загрязнений в сточной воде перед очистными сооружениями. Требуемые показатели качества очищенных сточных вод. Горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Гидромеханизированный сбор песка. Схема очистки бытовых вод.
контрольная работа [741,0 K], добавлен 03.11.2014Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах населенного пункта, железнодорожных предприятий и мясокомбината. Составление водного баланса населенного пункта. Расчет степени очистки коммунально-бытовых и частично очищенных промышленных сточных вод.
курсовая работа [373,9 K], добавлен 29.03.2016Анализ возможности автоматизации процессов очистки сточных вод. Составление структурной схемы уровня воды для наполнения резервуара. Разработка алгоритма функционирования системы автоматизации и интерфейса визуального отображения измерительной информации.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 03.06.2014Процесс одновременной биотрансформации соединений азота, фосфора и серы в технологиях биологической очистки сточных вод. Активный ил. Методики и методы анализа микробных сообществ. Особенности и процесс проведения флюоресцентной in situ гибридизации.
реферат [42,5 K], добавлен 19.10.2016Обоснование необходимости очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей. Три типоразмера автоматизированных блочных установок для очистки. Качество обработки воды флотационным методом. Схема очистки вод на УПН "Черновское".
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.04.2015Сущность процесса жидкостной экстракции. Стадии очистки сточных вод экстракцией. Свойства экстрагента, необходимые для успешного протекания экстракции, характеристики сорбентов. Сорбционный способ, его преимущества по сравнению с другими методами.
презентация [198,2 K], добавлен 10.06.2014Микробиологические методы обезвреживания промышленных органических жидких отходов. Подбор аппарата для очистки сточных вод от фенола и нефтепродуктов: выбор носителя культуры микроорганизмов и метода иммобилизации; технологический и механический расчеты.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 19.12.2010
