Flotație - îndepărtarea impurităților fin dispersate care nu sunt capabile să se ude din apele uzate folosind bule de gaz special create. Spuma murdară care se formează în acest caz este la suprafață și este eliminată. Pentru muncă, se utilizează diferite tipuri de dispozitive - dispozitive de plutire. Eficiența procesului este în mare măsură determinată de caracteristicile lor tehnice, productivitate și automatizare.
Proiectarea și scopul flotatoarelor
Purificarea lichidului se efectuează cu ajutorul unităților de flotație bloc. Principalele unități ale aparatului sunt:
- un recipient cu o pompă care amestecă oxigenul cu lichid și reactivi;
- rezervor de plutire cu supapă pentru eliminarea excesului de aer;
- degazator pentru a elimina oxigenul rezidual.
Blocurile de plutire nu sunt utilizate ca instrumente de curățare independente. Acestea sunt utilizate într-un complex la instalațiile de epurare a întreprinderilor industriale și a spălătorilor auto, deoarece necesită pregătire - tratare mecanică a canalizării.
Schema de acțiune
Principiul de funcționare al unei instalații de flotație este destul de simplu:
- Efluentul intră în rezervorul de lucru, unde este îmbogățit cu aer fin.
- Amestecul intră în camera de flotație, unde deșeurile hidrofobe interacționează cu bulele de gaz.
- Stratul care separă particulele hidrofobe și bulele de aer scade treptat și se rupe. Acest lucru se datorează schimbării tensiunii superficiale a apei.
Ca urmare, pe suprafața lichidului apare spumă murdară. Îndepărtarea acestuia are loc folosind dispozitive speciale de greblare.
Flotația în dispozitive este un proces forțat, când densitatea resturilor este redusă artificial.
Tehnici de plutire
- mecanic;
- cap de presiune;
- vid;
- biologic;
- electrochimic.
Flotarea forțată este o metodă simplă de tratare a apelor uzate, când reactivii sunt adăugați la lichid și oxigenul este furnizat sub presiune ridicată folosind o pompă. Bulele se formează pe întregul volum de canalizare. Această metodă este adesea utilizată pentru a îndepărta nămolul activ din lichide. Tehnologia presupune prezența unei camere de saturație.
Această unitate nu este disponibilă în electroflotatoare. Tehnica nu necesită electroflotație și reactivi. Aceasta implică îndepărtarea solidelor suspendate dintr-un lichid folosind un curent electric. Procesul de electroliză se efectuează în electroflotatorul: hidrogenul este eliberat la catod, oxigenul la anod.
Principiul de funcționare al dispozitivului de vid este reducerea presiunii sub atmosferă în rezervorul de flotație. În același timp, aerul dizolvat în apă este eliberat.
Flotația biologică este încălzirea nămolului după curățarea primară cu abur și așezarea acestuia timp de câteva zile. Bacteriile care se formează degajă bule de gaz. Datorită acestora, particulele de nămol sunt plutite în stratul de spumă, unde sunt compactate și deshidratate. Umiditatea poate fi redusă cu până la 80% în decurs de cinci zile, permițând o post-procesare mai ușoară.
Caracteristicile flotației mecanice
Există mai multe metode de plutire pentru tratarea mecanică a apelor uzate:
- Lichidul este amestecat cu un rotor special cu pale.Această tehnică de curățare este realizată fără presiune și este potrivită pentru îndepărtarea impurităților grosiere și fibroase din apă - păr, fire, lână.
- Apele uzate sunt evacuate într-o centrifugă (rotor). Acolo se amestecă, dobândind o structură omogenă. Când se deplasează, apa poluată este îmbogățită cu oxigen, se formează bule mici. Sunt capabili să atragă chiar și rămășițele produselor petroliere.
- Efluentul este îmbogățit cu aer folosind țevi speciale situate în partea inferioară a camerei de recepție. Metoda se numește pneumatică. Se folosește în cazul în care este necesară purificarea canalelor de scurgere care sunt agresive pentru tratarea lor într-un rotor sau instalație gravitațională.
În tratamentul sub presiune, nivelul de purificare depinde de viteza de rotație a rotorului - cu cât este mai mare, cu atât este mai bună. Dar trebuie să calculați accelerația exactă. Într-o anumită etapă, turbulența în flux crește, fulgii de resturi se pot prăbuși, ceea ce reduce eficiența procesului.
Curățarea fluidelor de canalizare în unitățile de flotație mecanică este utilizată atunci când în fluid sunt prezente impurități ușoare hidrofobe - grăsimi, reziduuri de ulei, uleiuri.
Dacă efluentul conține impurități care necesită agregare, ar trebui preferată o metodă diferită. Datorită turbulențelor semnificative, are loc distrugerea moleculelor de poluare, iar calitatea curățării este redusă brusc.
Un compromis între metoda mecanică și cea de presiune este saturația apei cu oxigen folosind un material poros. Direcția fluxului de aer aici are loc prin plăci speciale cu fante. Cu cât sunt mai subțiri găurile din placă, cu atât mai puține bule de aer și o curățare mai bună.
Avantaje și dezavantaje
Utilizarea dispozitivelor de flotație are atât avantaje, cât și imperfecțiuni. Plusurile includ:
- ușurința întreținerii mașinii;
- bugetul în cele mai multe moduri;
- calitate și viteză ridicate de purificare a efluenților.
Folosind tehnica, puteți elimina majoritatea impurităților fine, dar nu toate. Dezavantajele includ, de asemenea, necesitatea utilizării suplimentare a reactivilor pentru a crește gradul de hidrofobicitate a particulelor de noroi. În cazul utilizării unui skimmer electric, este necesar să reglați fin dispozitivul pentru a crea bule cu diametrul necesar.
Reactivi folosiți
- coagulanți - reactivi care favorizează formarea fulgilor și sunt săruri de fier și aluminiu;
- floculanți (compuși poliacrilamidici) - substanțe care creează flocuri (flocule) mai mari și mai stabile;
- reactivi acizi și alcalini pentru ajustarea pH-ului. Acestea sunt adăugate în apă pentru a asigura condiții normale de funcționare pentru cele două tipuri anterioare de reactivi.
Uleiul de pin, fenolii și crezolul sunt de asemenea folosiți pentru stabilizarea spumei. Acestea împiedică prăbușirea bulelor de aer, făcându-le elastice. Acest lucru ajută la eliminarea mai multor contaminanți din canalizare.
Utilizarea reactivilor chimici pentru a îmbunătăți procesul necesită o selecție precisă a dozei, care poate fi realizată doar empiric.
Ceea ce determină calitatea curățării
Următorii factori afectează eficacitatea tehnicii:
- rezistența bulelor de aer la distrugere;
- formarea uniformă a spumei;
- gradul de hidrofobicitate a particulelor - cu cât acest indicator este mai mare, cu atât mai interacționează mai activ cu bulele de aer.
Dimensiunea bulelor este de asemenea importantă. Cele mari plutesc rapid și nu au timp să captureze moleculele de impuritate, în timp ce cele mici sunt mai puțin puternice.
Utilizarea tehnicii de flotație este indispensabilă pentru purificarea apelor uzate de grăsimi, incluziuni fibroase, produse petroliere și alți contaminanți care nu pot fi precipitați. Această metodă este utilizată pentru curățarea canalizărilor și pentru prelucrarea mineralelor.
