Flotation - Entfernung fein dispergierter Verunreinigungen, die nicht aus dem Abwasser benetzt werden können, unter Verwendung speziell erzeugter Gasblasen. Der in diesem Fall gebildete Schmutzschaum befindet sich auf der Oberfläche und wird entfernt. Für die Arbeit werden verschiedene Arten von Geräten verwendet - Flotatoren. Die Prozesseffizienz wird weitgehend von ihren technischen Eigenschaften, ihrer Produktivität und ihrer Automatisierung bestimmt.
Design und Zweck von Flotatoren
Die Flüssigkeitsreinigung erfolgt mit Flotationsblockanlagen. Die Hauptkomponenten der Geräte sind:
- einen Behälter mit einer Pumpe, die Sauerstoff mit Flüssigkeit und Reagenzien mischt;
- Flotationstank mit Ventil zur Beseitigung von Luftüberschuss;
- Entgaser zur Entfernung von Restsauerstoff.
Flotationseinheiten werden nicht als unabhängige Reinigungswerkzeuge verwendet. Sie werden in Kombination in Kläranlagen von Industrieunternehmen und Autowaschanlagen eingesetzt, da sie vorbereitet werden müssen - mechanische Abwasserbehandlung.
Aktionsdiagramm
Das Funktionsprinzip der Flotationseinheit ist recht einfach:
- Die Abwässer fallen in den Arbeitstank, wo sie mit feiner Luft angereichert werden.
- Das Gemisch gelangt in die Flotationskammer, wo hydrophobe Ablagerungen mit Gasblasen interagieren.
- Allmählich kommt es zu einer Abnahme und einem Bruch der Schicht, die die hydrophoben Partikel und Luftblasen trennt. Dies ist auf eine Änderung der Oberflächenspannung von Wasser zurückzuführen.
Infolgedessen erscheint schmutziger Schaum auf der Oberfläche der Flüssigkeit. Die Entfernung erfolgt mit speziellen Rechenvorrichtungen.
Die Flotation in Geräten ist ein erzwungener Prozess, wenn die Dichte der Müllpartikel künstlich abnimmt.
Flotationstechniken
Die Klassifizierung der Flotatoren erfolgt nach der Methode der Bildung von Gasblasen. Häufiger verwendete Flotationsmethoden:
- mechanisch;
- Druckkopf;
- Vakuum;
- biologisch;
- elektrochemisch.
Die Druckflotation ist eine einfache Möglichkeit, Abwasser zu behandeln, wenn der Flüssigkeit Reagenzien zugesetzt werden und Sauerstoff unter hohem Druck gepumpt wird. Über das gesamte Abwasservolumen bilden sich Blasen. Diese Methode wird häufig verwendet, um Flüssigkeit von Belebtschlamm zu reinigen. Technologie beinhaltet eine Sättigungskammer.
Bei Elektroflotatoren ist dieser Knoten nicht. Die Technik erfordert keine Elektroflotation und Reagenzien. Dabei werden Suspensionen mit elektrischem Strom aus einer Flüssigkeit entfernt. Der Elektrolyseprozess wird in einem Elektroflotator durchgeführt: Wasserstoff wird an der Kathode freigesetzt, Sauerstoff wird an der Anode erzeugt.
Das Funktionsprinzip der Vakuumvorrichtung besteht darin, den Druck im Flotationstank unter die Atmosphäre zu senken. In diesem Fall wird in Wasser gelöste Luft freigesetzt.
Bei der biologischen Flotation wird das Sediment nach der Erstbehandlung mit Dampf erhitzt und mehrere Tage lang abgesetzt. Die entstehenden Bakterien emittieren Gasblasen. Dank ihnen werden die Sedimentpartikel in die Schaumschicht geflottet, wo sie verdichtet und dehydriert werden. Innerhalb von fünf Tagen kann der Feuchtigkeitsindex auf 80 Prozent reduziert werden, was eine spätere Verarbeitung vereinfacht.
Merkmale der mechanischen Flotation
Es gibt verschiedene Flotationsmethoden für die mechanische Abwasserbehandlung:
- Die Flüssigkeit wird mit einem speziellen Laufrad mit Schaufeln gemischt.Diese Reinigungstechnik wird ohne Druck durchgeführt und eignet sich gut zum Entfernen von groben und faserigen Verunreinigungen aus dem Wasser - Haare, Fäden, Wolle.
- Das Abwasser wird in eine Zentrifuge (Laufrad) eingeleitet. Dort mischen sie sich und erhalten eine homogene Struktur. Beim Bewegen wird kontaminiertes Wasser mit Sauerstoff angereichert, es bilden sich kleine Blasen. Sie können sogar die Überreste von Erdölprodukten anziehen.
- Die Abflüsse werden mit speziellen Rohren am Boden der Aufnahmekammer mit Luft angereichert. Die Methode heißt pneumatisch. Es wird verwendet, wenn Abwässer gereinigt werden müssen, die für die Verarbeitung in einem Laufrad oder einer drucklosen Anlage aggressiv sind.
Während der Druckbehandlung hängt der Reinigungsgrad von der Drehzahl der Laufräder ab - je höher er ist, desto besser. Sie müssen jedoch die genaue Beschleunigung berechnen. In einem bestimmten Stadium nehmen die Strömungsturbulenzen zu, und Schmutzflocken können zusammenbrechen, was die Effizienz des Prozesses verringert.
Die Reinigung von Abwasserflüssigkeiten in Flotationsanlagen vom mechanischen Typ wird verwendet, wenn leichte hydrophobe Verunreinigungen in der Flüssigkeit vorhanden sind - Fette, Ölrückstände, Öle.
Wenn die Abwässer Verunreinigungen enthalten, die eine Aggregation erfordern, wird ein anderes Verfahren bevorzugt. Aufgrund erheblicher Turbulenzen kommt es zur Zerstörung von Verschmutzungsmolekülen und die Qualität der Reinigung nimmt stark ab.
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 sind, desto kleiner sind die Luftblasen und desto besser ist die Reinigung.
Vorteile und Nachteile
Die Verwendung von Flotationsvorrichtungen hat sowohl Vorteile als auch Mängel. Die Vorteile sind:
- einfache Wartung der Maschinen;
- Budgetierung der meisten Methoden;
- hohe Qualität und Geschwindigkeit der Abwasserbehandlung.
Mit dieser Technik können Sie die meisten, aber nicht alle feinen Verunreinigungen entfernen. Zu den Nachteilen gehört auch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Verwendung von Reagenzien, um den Grad der Hydrophobizität von Schlammpartikeln zu erhöhen. Bei Verwendung eines elektrischen Flotators muss das Gerät feinabgestimmt werden, um Blasen mit dem erforderlichen Durchmesser zu erzeugen.
Verwendete Reagenzien
Um die Reinigungseffizienz zu erhöhen, werden chemische Sammler 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) erzeugen;
- saure und alkalische Reagenzien, mit denen Sie den pH-Wert einstellen können. Sie werden dem Wasser zugesetzt, um die normalen Arbeitsbedingungen der beiden vorherigen Reagenzientypen sicherzustellen.
Zur Stabilisierung der Schaumbildung werden auch Kiefernöl, Phenole und Kresol verwendet. Sie ermöglichen es Ihnen, die Luftblasen vor Zerstörung zu schützen und sie widerstandsfähig zu machen. Dies hilft, mehr Verunreinigungen aus dem Abwasser zu entfernen.
Die Verwendung von Chemikalien, die den Prozess verbessern können, erfordert eine genaue Dosierungsauswahl, die nur experimentell erreicht werden kann.
Was bestimmt die Qualität der Reinigung
Die folgenden Faktoren beeinflussen die Wirksamkeit der Technik:
- Beständigkeit von Luftblasen gegen Zerstörung;
- gleichmäßige Schaumbildung;
- der Grad der Hydrophobizität von Partikeln - je größer dieser Indikator ist, desto aktiver interagieren sie mit Luftblasen.
Die Größe der Blasen ist ebenfalls wichtig. Große entstehen schnell und haben keine Zeit, Verunreinigungsmoleküle einzufangen, während kleine weniger haltbar sind.
Die Verwendung von Flotationstechniken ist für die Reinigung von Abwasser aus Fetten, Fasereinschlüssen, Ölprodukten und anderen Verunreinigungen, die nicht sedimentierungsanfällig sind, unverzichtbar. Diese Methode dient zur Reinigung des Abwasserkanals und zur Anreicherung von Mineralien.
