Flotacija - uklanjanje fino raspršenih nečistoća nesposobnih za vlaženje iz otpadnih voda pomoću posebno stvorenih mjehurića plina. Prljava pjena koja se formira u ovom slučaju nalazi se na površini i uklanja se. Za rad se koriste razne vrste uređaja - flotatori. Učinkovitost procesa uvelike je određena njihovim tehničkim karakteristikama, produktivnošću i automatizacijom.
Dizajn i svrha flotatora
Tekuće pročišćavanje se provodi pomoću flotacijskih biljaka. Glavne komponente uređaja su:
- spremnik s pumpom koja miješa kisik s tekućinom i reagensima;
- flotacijski spremnik s ventilom za uklanjanje suvišnog zraka;
- odmašćivač za uklanjanje zaostalog kisika.
Flotacijske jedinice ne koriste se kao neovisni alati za čišćenje. Koriste se u kombinaciji u postrojenjima za pročišćavanje industrijskih poduzeća i autopraonicama, jer zahtijevaju pripremu - mehaničku obradu kanalizacije.
Akcijski grafikon
Princip rada flotacijske jedinice prilično je jednostavan:
- Otpadne vode padaju u radni spremnik, gdje su obogaćene finim zrakom.
- Smjesa ulazi u flotacijsku komoru, gdje hidrofobni ostaci stupaju u interakciju s plinskim mjehurićima.
- Postupno dolazi do smanjenja i puknuća sloja koji razdvaja hidrofobne čestice i mjehuriće zraka. To je zbog promjene površinske napetosti vode.
Kao rezultat toga, na površini tekućine pojavljuje se prljava pjena. Uklanjanje se događa pomoću posebnih grabljevih uređaja.
Flotacija u uređajima je prisilni proces kada se gustoća čestica smeća umjetno smanjuje.
Tehnike flotacije
Razvrstavanje flotatora provodi se prema načinu stvaranja mjehurića plina. Češće korištene metode flotacije:
- mehanički;
- tlačna glava;
- vakuum;
- biološki;
- elektrokemijska.
Flotacija pod pritiskom je jednostavan način za pročišćavanje otpadnih voda kada se reagensi dodaju tekućini, a kisik se pumpa pod visokim tlakom. Mjehurići formiraju preko cijelog volumena kanalizacije. Ova se metoda često koristi za čišćenje tekućine iz aktiviranog mulja. Tehnologija uključuje komoru zasićenja.
Kod elektroflotatora ovaj čvor nije. Ova tehnika ne zahtijeva elektroflotaciju i reagense. Uključuje uklanjanje suspenzija iz tekućine pomoću električne struje. Proces elektrolize provodi se u elektroflotatoru: vodik se oslobađa na katodi, a kisik se stvara na anodi.
Princip rada vakuum uređaja je spuštanje tlaka ispod atmosferskog u flotacijskom spremniku. U tom se slučaju oslobađa zrak otopljen u vodi.
Biološka flotacija je zagrijavanje sedimenata nakon početnog obrađivanja parom i taloženje nekoliko dana. Rezultirajuće bakterije emitiraju mjehuriće plina. Zahvaljujući njima, čestice sedimenta se prelijevaju u sloj pjene, gdje su zgusnute i dehidrirane. U roku od pet dana pokazatelj vlažnosti može se smanjiti na 80 posto, što omogućava pojednostavljenje naknadne obrade.
Značajke mehaničke flotacije
Postoji nekoliko metoda flotacije za mehaničko pročišćavanje otpadnih voda:
- Tekućina se miješa s posebnim rotorima s lopaticama.Ova tehnika pročišćavanja provodi se bez pritiska i dobro je uklonjena grube i vlaknaste nečistoće iz vode - dlake, niti, vune.
- Otpadne vode ispuštaju se u centrifugu (rotor). Tamo se miješaju, dobivajući homogenu strukturu. Tijekom kretanja, kontaminirana voda obogaćena je kisikom, formiraju se mali mjehurići. Oni su u mogućnosti privući čak i ostatke naftnih derivata.
- Odvodi su obogaćeni zrakom pomoću posebnih cijevi koje se nalaze na dnu prijemne komore. Metoda se naziva pneumatska. Koristi se kada je potrebno pročišćavati agresivne otpadne tvari za obradu u rotoru ili instalaciji bez pritiska.
Tijekom tretmana pod tlakom, razina pročišćavanja ovisi o brzini vrtnje rotora - što je veća, to je bolje. Ali morate izračunati točno ubrzanje. U određenoj fazi, strujna turbulencija raste, ljuskice krhotina mogu se urušiti, što smanjuje učinkovitost postupka.
Pročišćavanje otpadnih voda u flotacijskim jedinicama mehaničkog tipa koristi se kada su u tekućini lagane hidrofobne nečistoće - masti, ostaci ulja, ulja.
Ako postoje nečistoće u otpadnim vodama za koje je potrebno združivanje, preferira se drugačija metoda. Zbog značajnih turbulencija dolazi do uništavanja molekula onečišćenja, a kvaliteta pročišćavanja naglo se smanjuje.
Kompromis između mehaničkih i tlačnih metoda je zasićenje vode kisikom pomoću poroznog materijala. Smjer strujanja zraka ovdje se odvija kroz posebne ploče s prorezima. Što su tanji otvori u pločici, manji su mjehurići zraka i bolje je čišćenje.
Prednosti i nedostatci
Korištenje flotacijskih uređaja ima i prednosti i nesavršenosti. Prednosti su:
- jednostavnost održavanja strojeva;
- proračun većine metoda;
- visoke kvalitete i brzine pročišćavanja otpadnih voda.
Pomoću tehnike možete ukloniti većinu sitnih nečistoća, ali ne i sve. Nedostaci također uključuju potrebu za dodatnom uporabom reagensa kako bi se povećao stupanj hidrofobnosti čestica blata. U slučaju korištenja električnog flotatora, potrebno je fino prilagoditi uređaj kako biste stvorili mjehuriće potrebnog promjera.
Korišteni reagensi
Za povećanje učinkovitosti čišćenja koriste se sakupljači kemikalija:
- koagulansi - reagensi koji potiču stvaranje pahuljica i soli su željeza i aluminija;
- flokulanti (spojevi poliakrilamida) - tvari koje stvaraju veće i stabilnije pahuljice (floskule);
- kiselih i alkalnih reagensa koji vam omogućuju podešavanje pH. Dodaju se vodi kako bi se osigurale normalne radne uvjete dvije prethodne vrste reagensa.
Za stabilizaciju pjenjenja koriste se i borovo ulje, fenoli, krezol. Omogućuju vam zaštitu zračnih mjehurića od uništavanja, čineći ih otpornima. To pomaže ukloniti više nečistoća iz kanalizacije.
Upotreba kemikalija koje mogu poboljšati postupak zahtijeva točan odabir doza, što se može postići samo eksperimentalno.
Što određuje kvalitetu čišćenja
Sljedeći čimbenici utječu na učinkovitost tehnike:
- otpornost zračnih mjehurića na uništavanje;
- jednoliko formiranje pjene;
- stupanj hidrofobnosti čestica - što je veći ovaj pokazatelj, to aktivnije stupaju u interakciju s mjehurićima zraka.
Važna je i veličina mjehurića. Veliki se brzo pojave i nemaju vremena za hvatanje nečistoća molekula, dok su mali manje izdržljivi.
Upotreba flotacijskih tehnika neophodna je za pročišćavanje otpadnih voda od masti, vlakana, naftnih proizvoda i ostalih onečišćenja koja nisu osjetljiva na sedimentaciju. Ova metoda koristi se za čišćenje kanalizacije i obogaćivanje minerala.
