Расчет напорных флотационных установок

Расчет флотационных установок заключается в определении объема и размеров флотационных камер, определении количества образующихся шламов и осадков, подборе насосов и определении вместимости напорных баков. Полный объем флотационных камер складывается из рабочего объема, объема отводимого под накопление шлама, объема осадочной части и некоторого дополнительного объема, зависящего от конструкции камер и предназначенного для компенсации объема мертвых зон, создания защитного слоя между впускными устройствами и нижней границей шлама и т. д.:

Объем шлама, который необходимо накопить на поверхности водного зеркала, будет зависеть от той заданной влажности шлама, при достижении которой шлам сбрасывается. Величина принимается: 94% при гидравлическом транспортировании шлама и 90-92% при механическом (транспортерами, шнеками и т. п.). При этом продолжительность накопления шлама в зависимости от заданной влажности и величины может достигать 8 ч и более.

Величина эффекта извлечения нерастворимых примесей определяется экспериментально или может быть принята: для малодиспергированных взвесей, активного ила, гидроокисей металлов, хлопьев коагулянтов 0,9-0,95; для сильнодиспергированных взвесей (близких к коллоидам) 0,3-0,4; для жиров 0,75-0,8.

Объем осадочной части при незначительном количестве нефлотирующихся загрязнений определяют конструктивно и принимают 0,25-0,5, т. е. 1,25-1,5 в зависимости от рабочей глубины камеры так, чтобы глубина осадочной зоны составляла около 0,5 м в горизонтальных и около 1 м в вертикальных камерах.

При большом количестве нефлотирующихся загрязнений необходимо установить долю всплывающих и долю оседающих веществ и, определив объем осадка, найти объем осадочной части. При устройстве осадочных бункеров объем осадочной части можно не учитывать. Дополнительный объем условно относят к шламовой части камеры и принимают равным расчетному объему шлама. Данные об оптимальных объемах флотационных камер и соотношениях линейных размеров приведены выше. В соответствии с этими указаниями может быть назначено число камер, но не менее двух. Ширину камеры желательно назначать в соответствии с разработанными конструкциями скребковых механизмов (1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 2,8; 3,0 м). Принятые конструктивные размеры должны быть такими, чтобы горизонтальная скорость движения воды в камере не превышала 5 мм/с.

При высокой концентрации нерастворимых примесей (более 2,5-3 г/л) необходимо выдерживать определенное соотношение между площадью водного зеркала и рабочей глубиной камеры, обеспечивающее максимально допустимую нагрузку по сухому веществу на 1 м2 поверхности. При несоблюдении этого условия происходит вынос пузырьков воздуха вместе с загрязнениями из камеры, что снижает эффект очистки.

При корректировке расчетных значений рабочей глубины, полученных по формулам, следует иметь в виду, что уменьшение глубины по сравнению с расчетной не приводит к снижению качества очистки, но расчетный слой накапливаемого шлама будет несколько меньше, что допустимо.

При увеличении глубины соответственно увеличивают площадь камеры, т.е. продолжительность флотации.

При определении объема шлама в случае его длительного накопления и хранения (более 10-15 сут) объем воздуха в шламе можно не учитывать.