Flottation - élimination des impuretés finement dispersées incapables de mouiller des eaux usées à l'aide de bulles de gaz spécialement créées. La mousse sale qui se forme dans ce cas est en surface et est éliminée. Pour le travail, différents types d'appareils sont utilisés - des dispositifs de flottaison. L'efficacité du processus est largement déterminée par leurs caractéristiques techniques, leur productivité et leur automatisation.
Conception et objectif des flotteurs
La purification des liquides est réalisée à l'aide d'unités de flottation en bloc. Les principales unités de l'appareil sont :
- un récipient avec une pompe qui mélange l'oxygène avec le liquide et les réactifs ;
- réservoir de flottation avec une vanne pour éliminer l'excès d'air;
- dégazeur pour éliminer l'oxygène résiduel.
Les blocs de flottation ne sont pas utilisés comme outils de nettoyage autonomes. Ils sont utilisés dans un complexe dans les stations d'épuration des entreprises industrielles et des lave-autos, car ils nécessitent une préparation - un traitement mécanique des eaux usées.
Plan d'action
Le principe de fonctionnement d'une installation de flottation est assez simple :
- L'effluent pénètre dans la cuve de travail, où il est enrichi en air fin.
- Le mélange pénètre dans la chambre de flottation, où les déchets hydrophobes interagissent avec les bulles de gaz.
- La couche séparant les particules hydrophobes et les bulles d'air diminue progressivement et se rompt. Cela est dû au changement de la tension superficielle de l'eau.
En conséquence, une mousse sale apparaît à la surface du liquide. Son retrait s'effectue à l'aide de dispositifs de râteau spéciaux.
La flottation dans les appareils est un processus forcé, lorsque la densité des débris est artificiellement réduite.
Techniques de flottaison
- mécanique;
- tête de pression;
- vide;
- biologique;
- électrochimique.
La flottation forcée est une méthode simple de traitement des eaux usées, lorsque des réactifs sont ajoutés au liquide et que l'oxygène est fourni sous haute pression à l'aide d'une pompe. Des bulles se forment dans tout le volume des eaux usées. Cette méthode est souvent utilisée pour éliminer les boues activées des liquides. La technologie suppose la présence d'une chambre de saturation.
Cette unité n'est pas disponible dans les électroflotateurs. La technique ne nécessite pas d'électroflottation et de réactifs. Elle consiste à retirer les solides en suspension d'un liquide à l'aide d'un courant électrique. Le processus d'électrolyse est réalisé dans l'électroflotateur : de l'hydrogène est libéré à la cathode, de l'oxygène est libéré à l'anode.
Le principe de fonctionnement du dispositif à vide est de réduire la pression en dessous de l'atmosphérique dans le réservoir de flottation. Cela libère de l'air dissous dans l'eau.
La flottation biologique est le chauffage des boues après un premier nettoyage à la vapeur et une décantation pendant plusieurs jours. Les bactéries qui se forment dégagent des bulles de gaz. Grâce à eux, les particules de boues flottent dans la couche de mousse, où elles sont compactées et déshydratées. L'humidité peut être réduite jusqu'à 80 % en cinq jours, ce qui facilite le post-traitement.
Caractéristiques de la flottation mécanique
Il existe plusieurs méthodes de flottation pour le traitement mécanique des eaux usées :
- Le liquide est mélangé avec une turbine spéciale à pales.Cette technique de nettoyage s'effectue sans pression et est bien adaptée pour éliminer les impuretés grossières et fibreuses de l'eau - cheveux, fils, laine.
- Les eaux usées sont déversées dans une centrifugeuse (roue). Là, ils se mélangent, acquérant une structure homogène. Lors du déplacement, l'eau polluée s'enrichit en oxygène, de petites bulles se forment. Ils sont capables d'attirer même les restes de produits pétroliers.
- L'effluent est enrichi en air à l'aide de tuyaux spéciaux situés au fond de la chambre de réception. La méthode est dite pneumatique. Il est utilisé dans le cas où il est nécessaire de purifier des drains agressifs pour leur traitement dans une installation à turbine ou gravitaire.
Dans le traitement sous pression, le niveau de purification dépend de la vitesse de rotation des roues - plus c'est, mieux c'est. Mais vous devez calculer l'accélération exacte. À un certain stade, la turbulence du flux augmente, les flocons de débris peuvent s'effondrer, ce qui réduit l'efficacité du processus.
Le nettoyage des fluides d'égout dans les unités de flottation mécaniques est utilisé lorsque de légères impuretés hydrophobes sont présentes dans le fluide - graisses, résidus d'huile, huiles.
Si l'effluent contient des impuretés qui nécessitent une agrégation, une méthode différente doit être préférée. En raison de turbulences importantes, la destruction des molécules de pollution se produit, et la qualité de la purification est fortement réduite.
Un compromis entre la méthode mécanique et la méthode de pression est la saturation de l'eau en oxygène à l'aide d'un matériau poreux. La direction du flux d'air se fait ici à travers des plaques spéciales avec des fentes. Plus les trous de fente dans la plaque sont fins, moins de bulles d'air et un meilleur nettoyage.
Avantages et inconvénients
L'utilisation de dispositifs de flottaison présente à la fois des avantages et des imperfections. Les avantages incluent :
- facilité d'entretien de la machine;
- budget de la plupart des manières ;
- haute qualité et rapidité de purification des effluents.
En utilisant la technique, vous pouvez éliminer la plupart des impuretés fines, mais pas toutes. Les inconvénients incluent également la nécessité d'une utilisation supplémentaire de réactifs pour augmenter le degré d'hydrophobie des particules de boue. Dans le cas de l'utilisation d'un skimmer électrique, il est nécessaire de régler finement l'appareil pour créer des bulles du diamètre requis.
Réactifs utilisés
- coagulants - réactifs qui favorisent la formation de flocons et sont des sels de fer et d'aluminium;
- floculants (composés de polyacrylamide) - substances qui créent des flocons plus gros et plus stables (flocons);
- réactifs acides et alcalins pour ajuster le pH. Ils sont ajoutés à l'eau pour assurer des conditions de fonctionnement normales pour les deux types de réactifs précédents.
L'huile de pin, les phénols et le crésol sont également utilisés pour stabiliser le moussage. Ils empêchent les bulles d'air de s'effondrer, ce qui les rend élastiques. Cela aide à éliminer plus de contaminants des égouts.
L'utilisation de réactifs chimiques pour améliorer le procédé nécessite une sélection précise du dosage, qui ne peut être obtenue qu'empiriquement.
Qu'est-ce qui détermine la qualité du nettoyage
Les facteurs suivants affectent l'efficacité de la technique:
- résistance des bulles d'air à la destruction;
- formation de mousse uniforme;
- le degré d'hydrophobie des particules - plus cet indicateur est élevé, plus elles interagissent activement avec les bulles d'air.
La taille des bulles est également importante. Les gros flottent rapidement et n'ont pas le temps de capturer les molécules d'impuretés, tandis que les petits sont moins forts.
L'utilisation de la technique de flottation est indispensable pour purifier les eaux usées des graisses, inclusions fibreuses, produits pétroliers et autres contaminants qui ne peuvent pas être précipités. Cette méthode est utilisée pour le nettoyage des égouts et pour le traitement des minéraux.
