Обработка производственных сточных вод электрофлотацией. Конструкции и расчет установок

Сущность электрофлотационного способа очистки сточных вод заключается в переносе загрязняющих частиц из жидкости пузырьками газов, образующихся при электролизе сточной воды. При пропускании электрического то через сточную воду на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Основную роль в процессе флотации частиц играют пузырьки, выделяющиеся на катоде. Размер пузырьков, отрывающихся от поверхности электрода, зависит от его конструкции и материала, плотности тока, температуры других факторов. Регулируя условия электролиза можно получать различные размеры пузырьков. Электролитическое диспергирование обеспечивает получение наиболее высокодисперсной газовой фазы в сравн. другими видами флотационных установок. В зависимости от взаимного направления движения воды и флотируемых газов электрофлотационные установки подразделяются на:- противоточные, - прямоточные,- с горизонтальным движением воды и смешанным направлением движения воды. Электрофлотационные аппараты могут иметь одну или несколько камер.В случае применения растворимых анодов параллельно с электрофлотацией идет процесс электрокоагуляции, - растворение металла анода в воде, с образованием хлопьев гидроксида и увеличивающие общую интенсивность очистки. Такие установки называются - электрокоагуаляционно-флотационные. Расчет электрофлотаторов Объем установок для электрофлотации Vy:

Vэ - объем электродного отделения, м3, Vф- - объем флотационного отделения, м3. Объем электродного отделения определяется из возможности размещения в нем необходимой электродной системы. Так, при расчете горизонтальной установки ширина секции В принимается в зависимости от производительности Q: если Q <90 м3/ч, то B = 2 м, если Q = 90…180 м3/ч, то В = 2,5…3 м. Число электродов nэ, размещаемых в установке: где a1 — величина зазора между крайними электродами и стенками камеры, равная 100 мм; а2 — величина зазора междуэлектродами, равная 15…20 мм; δ — толщина элетродов, равная 6…10 мм.

Тогда необходимая площадь электродов fэ, м2, будет:

где fа.э — активная поверхность электродов, м2, определяемая по формуле:

Где Е — удельный расход электричества, А.ч/м3; Q — расчетный расход сточных вод, м3/ч; i — плотность тока, А/м2. Длина электрода:

Высота электродов lэ принимается hэ = 1…1,5 м.Длина электродной камеры:

Объем электродной камеры Vэ, м, составит:

где Hэ — рабочая высота электродной камеры, м, равная:

здесь h1 — высота осветленного слоя, равная 1…1,5 м; h2 — высота защитного слоя, 0,3…0,5 м; h3 — высота слоя шлама, равная 0,4…0,5 м.

Объем флотационной камеры Vф:

где tф — продолжительность флотации, определяемая экспериментально. Принимаемая обычно равной 0,3…0,75 ч. Длину Lф и высоту Hф флотационной камеры рассчитывают исходя из ее объема Vф и ширины

Количество газа генерируемого в электрофлотаторе Vг:

2 H k - электрохимический эквивалент, м3 / А.ч; I – сила тока, А. τ- время обработки, ч n- количество электродов (число электролизных ячеек) BT – выход по току