Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 212 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

212
Вес флотируемой частицы не должен превышать силы прилипания ее к
пузырьку и подъемной силы пузырьков. Размер частиц, которые хорошо
флотируются, зависит от плотности материала частиц и равен 0,2…1,5 мм.
Флотация может быть использована при сочетании с флокуляцией. Ве-
роятность образования комплекса “пузырек-частица” может быть определена
по формуле:
ω = [n
.
4/3 π(R
п
+ r
ч
)
3
– n
.
4/3 π R
п
3
]/V = C
г
[(1 + r
ч
/R
п
)
3
- 1], (6.55)
где n – число пузырьков радиуса R
п
в объеме V жидкости; r
ч
– радиус части-
цы; С
г
= n
.
4/3 π R
п
3
/V – объемная концентрация газовой фазы.
Плотность флотационной среды, состоящей из воды, пузырьков воздуха
и твердых частиц, равна
ρ
с
= ρ
ж
(1- С
ч
– С
г
) + ρ
ч
С
ч
+ ρ
г
С
г
, (6.56)
где ρ
ж
, ρ
ч
, ρ
г
– плотность жидкости, частиц и газа; С
ч
, С
г
– объемная концен-
трация частиц и газа в воде.
Скорость движения частиц w
ч
и пузырьков v
п
относительно среды опре-
деляется по формулам:
w
ч
= -2/9(g r
2
/μ
c
ρ
ж
)[(1- С
ч
)(ρ
ч
/ρ
ж
– 1) + С
г
]; (6.57)
v
п
= 1/9(g R
2
/μ
с
ρ
ж
)[1+С
ч
(ρ
ч
/ρ
ж
–1) – С
г
], (6.58)
где g – ускорение свободного падения (силы тяжести); μ
с
– динамическая
вязкость флотационной среды.
Скорость процесса выделения частиц флотацией описывается уравнени-
ем реакции первого порядка:
dC
ч
/dτ = - k
ф
.
C
ч
, (6.59)
где k
ф
– коэффициент скорости флотации, зависящий от динамических и кон-
структивных параметров.
Наилучшие условия разделения достигаются при соотношении между
твердой и газообразной фазами G
г
/G
ч
= 0,01…0,1. Это соотношение опреде-
ляется по формуле:
G
г
/G
ч
= 1,3 b(f
.
P – 1)Q
1
/(C
ч
.
Q), (6.60)
где G
г
, G
ч
– масса воздуха и твердых частиц, г; b – растворимость воздуха в
воде при атмосферном давлении и данной температуре, см
3
/л; f – степень на-
сыщения (обычно f = 0,5…0,8); Р – абсолютное давление, при котором вода
насыщается воздухом; Q
1
– количество воды, насыщенной воздухом, м³/ч; Q
– расход сточной воды, м³/ч.
Различают следующие способы флотационной обработки сточных вод:
- с выделением воздуха из растворов;
- с механическим диспергированием воздуха;
- с подачей воздуха через пористые материалы;
- электрофлотацию;
- химическую флотацию.
Флотация с выделением воздуха из раствора.
Этот способ применяют
для очистки сточных вод, которые содержат очень мелкие частицы загрязне-
ний. Сущность способа заключается в создании пересыщенного раствора
воздуха в сточной жидкости. При уменьшении давления из раствора выделя-
ются пузырьки воздуха, которые флотируют загрязнения. В зависимости от 
     Вес флотируемой частицы не должен превышать силы прилипания ее к
пузырьку и подъемной силы пузырьков. Размер частиц, которые хорошо
флотируются, зависит от плотности материала частиц и равен 0,2…1,5 мм.
     Флотация может быть использована при сочетании с флокуляцией. Ве-
роятность образования комплекса “пузырек-частица” может быть определена
по формуле:
   ω = [n.4/3 π(Rп + rч)3 – n.4/3 π Rп3]/V = Cг[(1 + rч/Rп)3 - 1],            (6.55)
где n – число пузырьков радиуса Rп в объеме V жидкости; rч – радиус части-
цы; Сг = n.4/3 π Rп3/V – объемная концентрация газовой фазы.
     Плотность флотационной среды, состоящей из воды, пузырьков воздуха
и твердых частиц, равна
          ρс = ρж(1- Сч – Сг) + ρчСч + ρг Сг,                          (6.56)
где ρж, ρч, ρг – плотность жидкости, частиц и газа; Сч, Сг – объемная концен-
трация частиц и газа в воде.
     Скорость движения частиц wч и пузырьков vп относительно среды опре-
деляется по формулам:
          wч = -2/9(g r2/μc ρж)[(1- Сч)(ρч/ρж – 1) + Сг];              (6.57)
                      2
          vп = 1/9(g R /μс ρж)[1+Сч(ρч/ρж –1) – Сг],                   (6.58)
где g – ускорение свободного падения (силы тяжести); μс – динамическая
вязкость флотационной среды.
     Скорость процесса выделения частиц флотацией описывается уравнени-
ем реакции первого порядка:
             dCч/dτ = - kф.Cч,                                     (6.59)
где kф – коэффициент скорости флотации, зависящий от динамических и кон-
структивных параметров.
     Наилучшие условия разделения достигаются при соотношении между
твердой и газообразной фазами Gг/Gч = 0,01…0,1. Это соотношение опреде-
ляется по формуле:
                 Gг/Gч = 1,3 b(f.P – 1)Q1/(Cч.Q),               (6.60)
где Gг, Gч – масса воздуха и твердых частиц, г; b – растворимость воздуха в
воде при атмосферном давлении и данной температуре, см3/л; f – степень на-
сыщения (обычно f = 0,5…0,8); Р – абсолютное давление, при котором вода
насыщается воздухом; Q1 – количество воды, насыщенной воздухом, м³/ч; Q
– расход сточной воды, м³/ч.
     Различают следующие способы флотационной обработки сточных вод:
     - с выделением воздуха из растворов;
     - с механическим диспергированием воздуха;
     - с подачей воздуха через пористые материалы;
     - электрофлотацию;
     - химическую флотацию.
     Флотация с выделением воздуха из раствора. Этот способ применяют
для очистки сточных вод, которые содержат очень мелкие частицы загрязне-
ний. Сущность способа заключается в создании пересыщенного раствора
воздуха в сточной жидкости. При уменьшении давления из раствора выделя-
ются пузырьки воздуха, которые флотируют загрязнения. В зависимости от
                                        212

Страницы