|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
100' |
|
|
|
|
|
После элект- |
После очистки |
|
Показатели |
Контроль |
на существую |
|
рофлотацин |
щих |
|
|
|
|
|
|
|
сооружениях |
|
|
Химический анализ |
|
|
|
Содержание |
взвешенных веществ, |
3069 |
42 |
1787 |
|
мг/л |
|
|
2428 |
Не обнару |
1081 |
|
в том числе органических |
|
БПК6*, мг/л Оо |
|
524 |
жено |
134,6 |
|
15,7 |
Прозрачность |
по шрифту Снелле- |
Менее |
0,5 |
24 |
2 |
|
на, мм |
|
|
|
8 |
7 |
7 |
|
рн |
|
|
|
|
|
|
Бактериолог ический анализ |
|
|
Количество колонии |
в 1 см3 |
Сплошной |
2 |
Сплошной |
Коли-титр |
|
|
рост |
333 |
рост |
0,4 |
|
|
Менее |
0,4 |
Менее |
Коли-индекс |
флора |
(возбудители |
Более |
230 |
3 |
Более |
230 |
Патогенная |
Выделен |
Не обнару- |
Выделен |
тифопаратифозной группы и дизен |
протей |
жено |
протей |
терии) |
|
|
|
|
|
|
|
* БПК5 — биохимическая потребность в кислороде.
Установлено, что очистка сточных вод мясокомбинатов про текает более интенсивно при добавлении некоторых реагентов. Высокий эффект можно получить при использовании раствори мых анодов (рис. 159) [75, 106].
В результате электролиза происходит электрохимическое растворение анода, при этом образуются соответственно гидраты окиси, которые осуществляют коагуляцию частиц, что резко
Т а б л и ц а 101
|
|
|
|
Сточные воды |
|
|
|
|
|
после электрофлотацни, |
|
Показатели |
|
|
электроды |
|
|
контроль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
алюминиевые |
железные |
Содержание |
взвешенных |
веществ, мг/л |
985 |
84 |
105 |
в том числе органических |
742 |
48 |
56 |
БПК5, мг/л |
по шрифту |
Снеллина, см |
800 |
138 |
144 |
Прозрачность |
0,5 |
18 |
6 |
Патогенная флора |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Количество колоний |
|
460 |
20 |
8 |
повышает |
эффективность последующей электрофлотации. |
В табл. 101 |
приведены сравнительные показатели очистки сточ |
ных вод мясокомбината при двух видах растворимых электро дов.
На качество флотации сточных вод заметно влияет темпера тура и высота столба жидкости [106]. Из рис. 160 следует, что оптимальная температура будет в пределах 30—40° С, а с уве личением слоя жидкости эффективность обезжиривания снижа ется.
Рис. 160. Зависимости процесса электрофлотации сточных жидкостей:
а — от |
температуры |
; |
б — от |
высоты слоя |
обрабатываемой жидкости: 1 — эффективность обезжиривания; |
2 — расход электроэнергии.
Экономическая эффективность обезжиривания сточных вод мясокомбинатов достаточно высока; данные по этому вопросу для условий Кишиневского мясокомбината приведены в табл. 102.
Электрофлотацию можно использовать при выделении кормо вых дрожжей из паточной барды [74]. Наиболее эффективно процесс протекает при плотности тока 20 мА/см2.
Т а б л и ц а 102
|
|
|
|
|
Наименование установок |
|
Показатели |
|
|
|
жироловка |
флотаци |
электрофлота- |
|
|
|
|
|
«Гнпро- |
онные ма |
ционная |
|
|
|
|
|
мясо» |
шины М-7 |
жироловка |
Эффект обезжиривания, % |
на |
еди- |
50 |
70 |
90 |
Удельные капитальные затраты |
137 |
150 |
100 |
ницу |
производительности |
установки |
|
|
|
(в м3/ч), руб. |
|
|
руб. |
14,4 |
13,6 |
12,7 |
Себестоимость извлечения 1 т жира, |
Приведенные удельные затраты, |
руб. |
28,1 |
28,6 |
22,7 |
Экономическая эффективность |
на |
1 |
руб. |
10 ,1 |
16,9 |
24,6 |
капитальных вложений, руб./год
Установлено, что пену можно направить непосредственно на сушку. Расход электроэнергии на 1 т обрабатываемой барды составляет 0,5 кВт-ч.
Для большинства процессов электрофлотации оптимальное
значение |
имеет плотность тока |
[72]. В качестве характерного- |
примера |
в табл. |
103 приводятся данные по электрофлотации |
виноградного сока. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
103. |
Экспериментальные |
|
Расчетные |
Экспериментальные данные |
Расчетные |
данные |
|
данные |
|
|
данные |
плотность |
продолжитель |
степень насы |
плотность |
продолжитель |
степень |
насы |
ность процес |
щенности |
ность процесса |
щенности |
тока, |
са электро- |
жидкости во |
тока. |
злсктрофлота- |
жидкости во |
А/см* |
флотации, |
с |
дородом, % |
А/см2 |
цни, с |
дородом, |
% |
0,010 |
1500 |
|
0,043 |
0,022 |
900 |
0,095 |
0 ,0 12 |
1380 |
|
0,052 |
0,024 |
930 |
0,103 |
0,014 |
1200 |
|
0,060 |
0,026 |
900 |
0 ,1 1 2 |
0,016 |
1140 |
|
0,069 |
0,028 |
960 |
0 ,120 |
0,018 |
1020 |
|
0,077 |
0,030 |
960 |
0,129 |
0,020 |
900 |
|
0,086 |
|
|
|
|
Из табл. 103 видно, что продолжительность процесса умень шается до определенной плотности тока — 20—22 мА/см2. Даль нейшее увеличение плотности тока приводит к нарастанию сте пени насыщения среды водородом, что в свою очередь приводит к возникновению в жидкости потоков, препятствующих флота ции частиц.
Основы теории процесса электрофлотации
Скорость флотации будет зависеть от степени аэрации жидкости, которая в свою очередь является при электрофлотации про изводной от количества водорода, выделяющегося при электролизе [72],
|
|
т = — |
It, |
(III—99} |
где т — масса водорода; |
F |
|
|
|
|
|
|
|
F — число Фарадея; |
|
|
|
|
I |
— сила тока; |
|
|
|
|
t |
— длительность процесса. |
|
|
аппарата: S — площадь ра |
Вводя геометрические |
характеристики |
бочей |
поверхности катода, |
Н — высоту |
столба обрабатываемой жидко |
сти, а |
также среднюю длительность |
tlt |
за |
которую пузырек водорода |
проходит расстояние от катода до поверхности жидкости при средней
скорости подъема о, получают |
|
Н |
(III—100), |
Itl = i S — , |
где i — плотность тока на аноде. |
|
Количество водорода, выделяющегося за период tlt при постоянной температуре системы и при допущении, что средний объем образующихся пузырьков водорода остается постоянным, в течение рассматриваемого ■отрезка времени, можно определить из соотношения
|
nh = N H S V n p, |
(III—101) |
где N — количество пузырьков |
водорода |
в единице объема |
жидкости; |
Vn — средний |
объем одного |
пузырька; |
|
р — средняя |
плотность водорода в |
пузырьке. |
|
Из предыдущего соотношения следует, что процентное содержание |
пузырьков водорода в единице объема жидкости |
|
|
Р = ^ Кп • |
пи • 100 |
( I l l - 102) |
|
100 = — |
----- . |
|
|
пор |
|
С учетом формулы (III—99) и (III—100) получают |
|
|
Р = - = ^ — 100. |
(III—103) |
|
|
F р v |
|
|
Таким образом, степень насыщения жидкости пузырьками водорода при i = const пропорциональна плотности тока и обратно пропорцио нальна скорости подъема пузырьков.
Однако скорость электрофлотации будет возрастать только до опре деленного значения (3 = 0 , 1 %, что соответствует плотности тока 0 ,020— 0,022 А/см2. Практика показывает, что при дальнейшем увеличении этих показателен в жидкости возникают заметные потоки, препятствующие флотации вещества.
Важное значение в осуществлении процесса электрофлотации имеют размеры образующихся пузырьков водорода. Исследования показали, что закон распределения носит экспоненциальный характер [63]. Веро ятность нормального закона распределения выражаются следующим со отношением:
W-v-Y-
n(U,p., о) = |
1 |
2а* |
(III—104) |
--------е |
, |
Уъ.ь
где U — переменная величина, которой может быть диаметр или объем пузырька.
При исследовании электрофлотации виноградного сока установлено (72], что среднее статистическое значение наблюдаемых пузырьков равно 30,88 мкм. Приравняв полученное значение параметру ;х, а параметр а— среднему квадратичному отклонению а % 6,86 мкм, можно получить уравнение нормальной плотности:
1 |
|
(U—30,88)= |
|
а |
04 in |
. (III—105) |
я (У; 30,88; 6 ,86) = — —--------- |
' |
У I‘t, ■ 6,86
При переходе к новой переменной
( Ц - 30,88)
6,86