Flotace - odstranění jemně rozptýlených nečistot, které nejsou schopné smáčení z odpadních vod pomocí speciálně vytvořených plynových bublin. Špinavá pěna, která se v tomto případě tvoří, je na povrchu a je eliminována. Pro práci se používají různé typy zařízení - flotační zařízení. Efektivitu procesu do značné míry určují jejich technické vlastnosti, produktivita a automatizace.
Konstrukce a účel flotátorů
Čištění kapalin se provádí pomocí blokových flotačních jednotek. Hlavní jednotky přístroje jsou:
- nádoba s pumpou, která mísí kyslík s kapalinou a činidly;
- flotační nádrž s ventilem pro eliminaci přebytečného vzduchu;
- odplyňovač k odstranění zbytkového kyslíku.
Flotační bloky se nepoužívají jako samostatné čisticí nástroje. Používají se v komplexu v čistírnách průmyslových podniků a mycích linkách, protože vyžadují přípravu - mechanické čištění odpadních vod.
Schéma činnosti
Princip fungování flotačního zařízení je poměrně jednoduchý:
- Odpadní voda vstupuje do pracovní nádrže, kde je obohacena jemným vzduchem.
- Směs vstupuje do flotační komory, kde hydrofobní odpad interaguje s bublinami plynu.
- Vrstva oddělující hydrofobní částice a vzduchové bubliny se postupně zmenšuje a praskne. To je způsobeno změnou povrchového napětí vody.
V důsledku toho se na povrchu kapaliny objeví špinavá pěna. K jeho odstranění dochází pomocí speciálních shrnovacích zařízení.
Flotace v zařízeních je vynucený proces, kdy je hustota trosek uměle snížena.
Flotační techniky
- mechanické;
- tlaková hlava;
- vakuum;
- biologický;
- elektrochemické.
Nucená flotace je jednoduchá metoda čištění odpadních vod, kdy se do kapaliny přidávají činidla a kyslík se dodává pod vysokým tlakem pomocí čerpadla. Bubliny se tvoří v celém objemu splašků. Tato metoda se často používá k odstranění aktivovaného kalu z kapalin. Tato technologie předpokládá přítomnost saturační komory.
Tato jednotka není k dispozici u elektroflotátorů. Tato technika nevyžaduje elektroflotaci a činidla. Zahrnuje odstraňování nerozpuštěných pevných látek z kapaliny pomocí elektrického proudu. Proces elektrolýzy se provádí v elektroflotátoru: vodík se uvolňuje na katodě, kyslík se uvolňuje na anodě.
Principem činnosti vakuového zařízení je snížení tlaku ve flotační nádrži pod atmosférický tlak. Současně se uvolňuje vzduch rozpuštěný ve vodě.
Biologická flotace je ohřev kalu po primárním čištění párou a jeho usazování na několik dní. Bakterie, které se tvoří, vydávají plynové bubliny. Díky nim se provádí flotace částic kalu do pěnové vrstvy, kde se zhutňují a dehydratují. Vlhkost lze během pěti dnů snížit až o 80 procent, což umožňuje snadnější následné zpracování.
Vlastnosti mechanické flotace
Existuje několik flotačních metod pro mechanické čištění odpadních vod:
- Kapalina se mísí se speciálním oběžným kolem s lopatkami.Tato čisticí technika se provádí bez tlaku a je vhodná k odstraňování hrubých a vláknitých nečistot z vody - vlasů, nití, vlny.
- Odpadní voda je vypouštěna do odstředivky (oběžného kola). Tam se mísí a získávají homogenní strukturu. Při pohybu je znečištěná voda obohacena kyslíkem, vytvářejí se malé bublinky. Jsou schopni přilákat i zbytky ropných produktů.
- Odtok je obohacen vzduchem pomocí speciálních trubek umístěných ve spodní části přijímací komory. Tato metoda se nazývá pneumatická. Používá se v případě, že je požadováno čištění odpadních vod, které jsou agresivní pro jejich čištění v oběžném kole nebo gravitačním zařízení.
Při tlakovém zpracování závisí úroveň čištění na rychlosti otáčení oběžných kol - čím více je, tím lépe. Musíte ale spočítat přesné zrychlení. V určité fázi roste turbulence proudění, mohou se rozpadat zbytky vloček, což snižuje účinnost procesu.
Čištění splaškových kapalin v mechanických flotačních jednotkách se používá, jsou-li v kapalině přítomny lehké hydrofobní nečistoty - tuky, zbytky oleje, oleje.
Pokud odpadní voda obsahuje nečistoty, které vyžadují agregaci, měla by se upřednostnit jiná metoda. V důsledku značné turbulence dochází ke zničení znečišťujících molekul a kvalita čištění je výrazně snížena.
Kompromisem mezi mechanickou a tlakovou metodou je nasycení vody kyslíkem pomocí porézního materiálu. Směr proudění vzduchu zde probíhá prostřednictvím speciálních desek se štěrbinami. Čím tenčí jsou štěrbinové otvory v desce, tím méně vzduchových bublin a lepší čištění.
Výhody a nevýhody
Použití flotačních zařízení má výhody i nedokonalosti. Mezi výhody patří:
- snadnost údržby stroje;
- rozpočet většinou;
- vysoká kvalita a rychlost čištění odpadních vod.
Pomocí této techniky můžete odstranit většinu jemných nečistot, ale ne všechny. Nevýhody také zahrnují potřebu dalšího použití činidel ke zvýšení stupně hydrofobicity částic bláta. V případě použití elektrického skimmeru je nutné zařízení doladit tak, aby vytvářelo bubliny požadovaného průměru.
Použitá činidla
- koagulanty - činidla, která podporují tvorbu vloček a jsou solemi železa a hliníku;
- flokulanty (polyakrylamidové sloučeniny) - látky, které vytvářejí větší a stabilnější vločky (flokuly);
- kyselá a alkalická činidla k úpravě pH. Přidávají se do vody, aby se zajistily normální provozní podmínky pro dva předchozí typy reagencií.
Ke stabilizaci pěnění se také používá borovicový olej, fenoly a kresol. Zabraňují zhroucení vzduchových bublin, čímž jsou elastické. To pomáhá odstranit z kanalizace více nečistot.
Použití chemických činidel ke zlepšení procesu vyžaduje přesnou volbu dávkování, čehož lze dosáhnout pouze empiricky.
Co určuje kvalitu čištění
Účinnost techniky ovlivňují následující faktory:
- odolnost vzduchových bublin proti zničení;
- rovnoměrná tvorba pěny;
- stupeň hydrofobicity částic - čím větší je tento indikátor, tím aktivněji interagují se vzduchovými bublinami.
Důležitá je také velikost bublin. Velké se rychle vznášejí a nemají čas zachytit molekuly nečistot, zatímco malé jsou méně silné.
Použití flotační techniky je nezbytné pro čištění odpadních vod z tuků, vláknitých vměstků, ropných produktů a jiných znečišťujících látek, které nelze vysrážet. Tato metoda se používá k čištění stok a ke zpracování minerálů.
