31.4. Установки барботажной и напорной флотации для доочистки сточных вод после биологической очистки
Доочистка сточных вод от остаточных органических загрязнений (в том числе активного ила) и ПАВ может осуществляться методами барботажной или напорной флотации. Барботажная флотация ведется с флокуляцией при 30—50%-ной рециркуляции пены, а в отдельных случаях — безфлокуляции и рециркуляции; напорная флотация с флокуляцией при 50%-ной рециркуляции сточных вод.
Доочистка методом флотации с флокуляцией основана на ослаблении флокулянтами гидрофильных свойств поверхности взвешенных частиц, вследствие чего облегчается их прилипание к воздушным пузырькам и последующее извлечение в процессе флотации. ПАВ из сточной воды удаляются в процессе флотации в результате образования ими с полярно-активными флокулянтами практически нерастворимого комплекса. При этом используется способность ПАВ мигрировать из водного раствора к поверхности раздела гидрофильной и гидрофобной сред и концентрироваться на ней.
Применение флокуляции и рециркуляции обеспечивает более высокий эффект доочистки сточных вод. Используют катион-активные флокулянты типа ППС (полимер соли 2-метил 5-винилпиридина и диметилсульфата) или БПК-101 (поли-4-винил-и-бензил-З-метиламмодийхлорид), дозируемые в виде 0,05—0,01%-ного раствора (раствор хранится при концентрации 1 — 2%). Доза флокулянта при барботажной флотации ППС — 1 мг/л, БПК-101—2 мг/л, при напорной — соответственно 5 и 10 мг/л. Флотационные установки для доочистки сточных вод состоят из двух и более параллельно работающих флотационных отстойников (флотаторов), насосно-компрессорной или насосной станции, смесителя, реагентного хозяйства и приемных резервуаров. При барботажной флотации смеситель, флотаторы и резервуар уловленной пены объединяют в блок емкостных сооружений, при напорной флотации в такой блок входят смеситель и приемные резервуары.
Смеситель включает камеру смешения (длительность пребывания сточных вод 2 мин) и камеру хлольеобразования (длительность пребывания 3—5 мин). Его оборудуют механическими мешалками с вертикальной осью вращения с частотой 300 об/мин (для камеры смешения) и 50—100 об/мин (для камеры хлопьеобразования).
При барботажной флотации предусматривают флотационный отстойник прямоугольной формы в плане с верхней подачей и нижним отводом осветленной воды при нисходящей скорости потока 3 мм/с. У днища флотатора располагают аэраторы (резиновые перфорированные трубки) для подачи 20—30 м3 воздуха на 1 м2 поверхности в 1 ч при давлении 0,15—0,2 МПа (рис. 31.3 и 31.4). Пеносборные лотки размещают в верхней части флотатора над лотками исходной воды. Флотатор рассчитан на пребывание сточной воды в течение 30 мин. Вода проходит через слой пены, часть которой рециркулирует в смеситель.
диспенсер для полотенец z сложения.
Для напорной флотации предусматривают флотационный отстойник обычно круглой формы в плане со встроенной флотадионной камерой. В нижней части камеры расположены два вращающихся водораспределителя: для подачи исходной воды (верхний) и для подачи рециркуляционной воды, насыщенной воздухом (нижний).
Флотатор рассчитан на пребывание в нем сточных вод в течение 15—20 мин во флотационной камере при восходящей скорости 2—3 мм/с и 10—15 мин в отстойной зоне при нисходящей скорости 1,3 мм/с.
![Установка барботажной флотации Установка барботажной флотации](/uploads/008/721.jpg)
![Схема движения воды (а) и пены (б) по установке барботажной флотации Схема движения воды (а) и пены (б) по установке барботажной флотации](/uploads/008/722.jpg)
Рис. 31.4. Схема движения воды (а) и пены (б) по установке барботажной флотации
![Флотатор для доочистки биологически очищенных сточных вод производительностью 2000 м3/ч Флотатор для доочистки биологически очищенных сточных вод производительностью 2000 м3/ч](/uploads/008/723.jpg)
Рис. 31.5. Флотатор для до-очистки биологически очи-щенных сточных вод произ-водительностью 2000 м/ч
1 — подвод сточной воды с флокулянтом; 2 — подвод рециркуляционной воды; 3 — водораспределитель сточной воды; 4 — водораспределитель рециркуляционной воды; 5 — флотационная камера; 6 — отстойная зона; 7 — кольцевой водосборный лоток; 8 — механизм для сгребания пены; пеносборные лотки; 10 — отвод осадка; 11 — отвод пены; 12 — отводящий трубопроводных вод на рециркуляцию; 14 — подача рециркуляционной воды; 15 — подача сточной воды с флокулянтом; 16 — пеносборные лотки; 17 — отвод пены; 18 — резервуар пены; 19 — отвод воды; 20 — отвод сфлотированной пены в первичные отстойники
![Схемы движения воды (а) и пены (б) по установке напорной флотации Схемы движения воды (а) и пены (б) по установке напорной флотации](/uploads/008/724.jpg)
Рис. 31.6. Схемы движения воды (а) и пены (б) по установке напорной флотации
Глубина воды во флотаторе 3 м (рис. 31.5 и 31.6). Конструкция флотаторой, способ подачи воздуха и насыщение им сточных вод аналогичны описанным в гл. 14.
Для доочистки биологически очищенных сточных вод напорной флотацией можно использовать флотаторы по типовым проектам, разработанным Союзводоканалпроектом (см. табл. 14.5). Эффект доочистки сточных вод флотацией характеризуется данными табл. 31.3.
![Результаты доочистки биологически очищенных сточных вод флотацией Результаты доочистки биологически очищенных сточных вод флотацией](/uploads/008/725.jpg)
Сфлотированная пена, содержащая извлеченные из воды загрязнения, отводится в шламонакопитель. Для задержания активного ила, выносимого из вторичных (третичных) отстойников, особенно в тех случаях, когда биологическая очистка ведется при высоких (4—12 г/л) дозах ила, можно использовать описанные установки без реагентного хозяйства. В этом случае сфлотированный ил в виде пены удаляется в резервуар, откуда возвращается в аэротенки. Доочищеная вода обеззараживается, после чего отводится в водоем или в систему промышленного водоснабжения предприятий.
Союзводоканалпроектом разработаны проекты установок доочистки биологически очищенных сточных вод методом напорной флотации производительностью 137 тыс. м3/сут Полоцкого химического комбината и НПЗ производительностью 23 тыс. м3/сут для нефтезавода им. Менделеева в Ярославле и методом барботажной флотации производительностью 46 тыс. м3/сут для Мозырского завода по производству кормовых дрожжей. Первые две установки эксплуатируются с 1979 г. и обеспечивают эффект очистки, приведенный в табл. 31.3.