Vor- und Nachteile des Flotationsverfahrens zur Abwasserbehandlung

Flotation - Entfernung fein verteilter, nicht benetzungsfähiger Verunreinigungen aus dem Abwasser durch speziell erzeugte Gasblasen. Schmutziger Schaum, der sich dabei bildet, liegt an der Oberfläche und wird beseitigt. Für die Arbeit werden verschiedene Arten von Geräten verwendet - Schwimmgeräte. Die Effizienz des Prozesses wird maßgeblich von deren technischen Eigenschaften, Produktivität und Automatisierung bestimmt.

Aufbau und Zweck von Schwimmern

Die Flüssigkeitsreinigung erfolgt mit Hilfe von Blockflotationsanlagen. Die Haupteinheiten des Geräts sind:

• ein Behälter mit einer Pumpe, die Sauerstoff mit Flüssigkeit und Reagenzien mischt;
• Flotationstank mit einem Ventil zum Entfernen von überschüssiger Luft;
• Entgaser, um Restsauerstoff zu entfernen.

Schwimmblöcke werden nicht als eigenständige Reinigungswerkzeuge verwendet. Sie werden in einem Komplex in Kläranlagen von Industrieunternehmen und Autowaschanlagen eingesetzt, da sie eine Aufbereitung erfordern - mechanische Abwasserbehandlung.

Aktionsschema

Das Funktionsprinzip einer Flotationsanlage ist ganz einfach:

1. Das Abwasser gelangt in den Arbeitstank, wo es mit feiner Luft angereichert wird.
2. Das Gemisch tritt in die Flotationskammer ein, wo der hydrophobe Abfall mit Gasblasen interagiert.
3. Die Schicht, die hydrophobe Partikel und Luftblasen trennt, nimmt allmählich ab und reißt. Dies ist auf die Änderung der Oberflächenspannung des Wassers zurückzuführen.

Dadurch bildet sich auf der Flüssigkeitsoberfläche schmutziger Schaum. Die Entfernung erfolgt mit speziellen Rechengeräten.

Flotation in Geräten ist ein erzwungener Prozess, bei dem die Dichte der Trümmer künstlich reduziert wird.

Schwimmtechniken

Die Klassifizierung von Flotatoren basiert auf der Methode der Gasblasenbildung. Die am häufigsten verwendeten Flotationsmethoden sind:

• mechanisch;
• Druckkopf;
• Vakuum;
• biologisch;
• elektrochemisch.

Die Zwangsflotation ist eine einfache Methode der Abwasserbehandlung, bei der der Flüssigkeit Reagenzien zugesetzt werden und mit einer Pumpe Sauerstoff unter hohem Druck zugeführt wird. Im gesamten Abwasservolumen bilden sich Blasen. Dieses Verfahren wird häufig verwendet, um Belebtschlamm aus Flüssigkeiten zu entfernen. Die Technologie setzt das Vorhandensein einer Sättigungskammer voraus.

Diese Einheit ist nicht in Elektroflotatoren erhältlich. Die Technik erfordert keine Elektroflotation und Reagenzien. Dabei werden Schwebstoffe mit elektrischem Strom aus einer Flüssigkeit entfernt. Im Elektroflotator wird der Elektrolyseprozess durchgeführt: An der Kathode wird Wasserstoff, an der Anode Sauerstoff freigesetzt.

Das Funktionsprinzip der Vakuumvorrichtung besteht darin, den Druck im Flotationstank unter den Atmosphärendruck zu reduzieren. Gleichzeitig wird in Wasser gelöste Luft freigesetzt.

Biologische Flotation ist die Erhitzung des Schlamms nach der Vorreinigung mit Dampf und mehrtägiger Absetzung. Bakterien, die sich bilden, geben Gasblasen ab. Dank ihnen wird die Flotation von Schlammpartikeln in die Schaumschicht durchgeführt, wo sie verdichtet und entwässert werden. Innerhalb von fünf Tagen kann die Feuchtigkeit um bis zu 80 Prozent reduziert werden, was eine einfachere Nachbearbeitung ermöglicht.

Merkmale der mechanischen Flotation

Zur mechanischen Abwasserreinigung gibt es mehrere Flotationsverfahren:

• Die Flüssigkeit wird mit einem speziellen Laufrad mit Schaufeln gemischt.Diese Reinigungstechnik wird ohne Druck durchgeführt und ist gut geeignet, um grobe und faserige Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen - Haare, Fäden, Wolle.
• Abwasser wird in eine Zentrifuge (Impeller) eingeleitet. Dort vermischen sie sich und erhalten eine homogene Struktur. Beim Bewegen wird verschmutztes Wasser mit Sauerstoff angereichert, es bilden sich kleine Bläschen. Sie können sogar die Reste von Erdölprodukten anziehen.
• Das Abwasser wird über spezielle Rohre, die sich am Boden der Aufnahmekammer befinden, mit Luft angereichert. Das Verfahren heißt pneumatisch. Es wird verwendet, wenn es erforderlich ist, Abwasser zu reinigen, das für seine Behandlung in einer Laufrad- oder Schwerkraftanlage aggressiv ist.

Bei der Druckbehandlung hängt der Reinigungsgrad von der Drehzahl der Laufräder ab – je mehr, desto besser. Aber Sie müssen die genaue Beschleunigung berechnen. In einem bestimmten Stadium nehmen Strömungsturbulenzen zu, Schmutzflocken können abbrechen, was die Effizienz des Prozesses verringert.

Die Reinigung von Abwasserflüssigkeiten in mechanischen Flotationsanlagen wird verwendet, wenn leichte hydrophobe Verunreinigungen in der Flüssigkeit vorhanden sind - Fette, Ölrückstände, Öle.

Wenn das Abwasser Verunreinigungen enthält, die eine Aggregation erfordern, sollte eine andere Methode bevorzugt werden. Aufgrund erheblicher Turbulenzen kommt es zur Zerstörung von Schadstoffmolekülen und die Reinigungsqualität wird stark reduziert.

Ein Kompromiss zwischen der mechanischen und der Druckmethode ist die Sättigung von Wasser mit Sauerstoff unter Verwendung eines porösen Materials. Die Richtung des Luftstroms erfolgt hier durch spezielle Platten mit Schlitzen. Je dünner die Schlitzlöcher in der Platte, desto weniger Luftblasen und desto besser die Reinigung.

Vorteile und Nachteile

Die Verwendung von Schwimmvorrichtungen hat sowohl Vorteile als auch Unvollkommenheiten. Zu den Pluspunkten zählen:

• einfache Wartung der Maschine;
• Budget in den meisten Fällen;
• hohe Qualität und Geschwindigkeit der Abwasserreinigung.

Mit der Technik können Sie die meisten feinen Verunreinigungen entfernen, aber nicht alle. Zu den Nachteilen gehört auch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Verwendung von Reagenzien, um den Hydrophobiegrad von Schlammpartikeln zu erhöhen. Bei Verwendung eines elektrischen Skimmers ist eine Feineinstellung des Geräts erforderlich, um Blasen mit dem erforderlichen Durchmesser zu erzeugen.

Verwendete Reagenzien

Um die Effizienz der Reinigung zu erhöhen, werden Sammelchemikalien verwendet:

• koagulantien - Reagenzien, die die Bildung von Flocken fördern und Salze von Eisen und Aluminium sind;
• Flockungsmittel (Polyacrylamidverbindungen) - Substanzen, die größere und stabilere Flocken (Flocken) bilden;
• saure und alkalische Reagenzien, um den pH-Wert einzustellen. Sie werden dem Wasser zugesetzt, um normale Betriebsbedingungen für die beiden vorherigen Arten von Reagenzien zu gewährleisten.

Kiefernöl, Phenole und Kresol werden auch zur Schaumstabilisierung verwendet. Sie verhindern das Kollabieren von Luftblasen und machen sie elastisch. Dies trägt dazu bei, mehr Verunreinigungen aus der Kanalisation zu entfernen.

Der Einsatz chemischer Reagenzien zur Verbesserung des Verfahrens erfordert eine genaue Dosierungsauswahl, die nur empirisch zu erreichen ist.

Was bestimmt die Reinigungsqualität

Die folgenden Faktoren beeinflussen die Wirksamkeit der Technik:

• Beständigkeit von Luftblasen gegen Zerstörung;
• gleichmäßige Schaumbildung;
• der Grad der Hydrophobie von Partikeln - je größer dieser Indikator ist, desto aktiver interagieren sie mit Luftblasen.

Auch die Größe der Blasen ist wichtig. Große schwimmen schnell auf und haben keine Zeit, Fremdmoleküle einzufangen, während kleine weniger stark sind.

Zur Reinigung von Abwässern von Fetten, faserigen Einschlüssen, Ölprodukten und anderen Verunreinigungen, die nicht gefällt werden können, ist der Einsatz der Flotationsverfahren unabdingbar. Dieses Verfahren wird zur Reinigung von Kanälen und zur Mineralaufbereitung eingesetzt.