Galleggiamento - rimozione di impurità finemente disperse incapaci di bagnare dalle acque reflue utilizzando bolle di gas appositamente create. La schiuma sporca formata in questo caso si trova sulla superficie e viene eliminata. Per lavoro, vengono utilizzati vari tipi di dispositivi: i flottatori. L'efficienza del processo è in gran parte determinata dalle loro caratteristiche tecniche, produttività e automazione.
Progettazione e scopo dei flottatori
La purificazione del liquido viene effettuata utilizzando impianti di blocco di galleggiamento. I componenti principali dei dispositivi sono:
- un contenitore con una pompa che mescola ossigeno con liquido e reagenti;
- serbatoio di galleggiamento con valvola per eliminare l'aria in eccesso;
- degasatore per rimuovere l'ossigeno residuo.
Le unità di galleggiamento non vengono utilizzate come strumenti di pulizia indipendenti. Sono utilizzati in combinazione negli impianti di trattamento di imprese industriali e autolavaggi, poiché richiedono preparazione - trattamento meccanico delle acque reflue.
Grafico di azione
Il principio di funzionamento dell'unità di galleggiamento è abbastanza semplice:
- Gli effluenti cadono nel serbatoio di lavoro, dove vengono arricchiti con aria pura.
- La miscela entra nella camera di galleggiamento, dove i detriti idrofobici interagiscono con le bolle di gas.
- A poco a poco, si verifica una diminuzione e una rottura dello strato che separa le particelle idrofobiche e le bolle d'aria. Ciò è dovuto a un cambiamento nella tensione superficiale dell'acqua.
Di conseguenza, sulla superficie del liquido appare schiuma sporca. La sua rimozione avviene utilizzando speciali dispositivi rastrello.
La flottazione nei dispositivi è un processo forzato quando la densità delle particelle di immondizia diminuisce artificialmente.
Tecniche di galleggiamento
La classificazione dei flottatori viene eseguita secondo il metodo di formazione delle bolle di gas. Metodi di galleggiamento più comunemente usati:
- meccanico;
- testa di pressione;
- vuoto;
- biologico;
- elettrochimico.
La flottazione a pressione è un modo semplice per trattare le acque reflue quando vengono aggiunti reagenti al liquido e l'ossigeno viene pompato ad alta pressione. Le bolle si formano sull'intero volume delle acque reflue. Questo metodo viene spesso utilizzato per pulire il liquido dai fanghi attivati. La tecnologia comporta una camera di saturazione.
Negli elettroflotatori questo nodo non lo è. La tecnica non richiede elettroflotazione e reagenti. Implica la rimozione di sospensioni da un liquido mediante corrente elettrica. Un processo di elettrolisi viene eseguito in un elettroflotatore: l'idrogeno viene rilasciato al catodo e l'ossigeno viene generato all'anodo.
Il principio di funzionamento del dispositivo di aspirazione è di abbassare la pressione al di sotto dell'atmosfera nel serbatoio di galleggiamento. In questo caso, viene rilasciata aria disciolta in acqua.
La flottazione biologica è il riscaldamento del sedimento dopo il trattamento primario con vapore e la sua sedimentazione per diversi giorni. I batteri risultanti emettono bolle di gas. Grazie a loro, le particelle di sedimento vengono flottate nello strato di schiuma, dove vengono densificate e disidratate. Entro cinque giorni, l'indice di umidità può essere ridotto all'80%, il che consente di semplificare la successiva elaborazione.
Caratteristiche di galleggiamento meccanico
Esistono diversi metodi di galleggiamento per il trattamento meccanico delle acque reflue:
- Il fluido viene miscelato con una girante speciale con pale.Questa tecnica di purificazione viene eseguita senza pressione ed è adatta per rimuovere impurità grossolane e fibrose dall'acqua: capelli, fili, lana.
- Le acque reflue vengono scaricate in una centrifuga (girante). Lì si mescolano, acquisendo una struttura omogenea. Quando si sposta, l'acqua contaminata si arricchisce di ossigeno, si formano piccole bolle. Sono in grado di attrarre anche i resti di prodotti petroliferi.
- Gli scarichi sono arricchiti con aria utilizzando tubi speciali situati nella parte inferiore della camera di ricezione. Il metodo si chiama pneumatico. Viene utilizzato quando è necessario purificare gli effluenti aggressivi per la loro elaborazione in una girante o in un'installazione senza pressione.
Durante il trattamento a pressione, il livello di purificazione dipende dalla velocità di rotazione delle giranti: più è alto, migliore è. Ma devi calcolare l'accelerazione esatta. A un certo punto, la turbolenza in streaming cresce, i frammenti di detriti possono collassare, riducendo l'efficienza del processo.
La purificazione dei liquidi fognari nelle unità di galleggiamento di tipo meccanico viene utilizzata quando nel liquido sono presenti impurità leggere idrofobe: grassi, residui di olio, oli.
Se ci sono impurità negli effluenti che richiedono aggregazione, si preferisce un metodo diverso. A causa della significativa turbolenza, si verifica la distruzione delle molecole di inquinamento e la qualità della purificazione diminuisce drasticamente.
Un compromesso tra i metodi meccanici e di pressione è la saturazione di acqua con ossigeno usando un materiale poroso. La direzione del flusso d'aria qui avviene attraverso speciali piastre con asole. Più sottili sono i fori nella piastra, più piccole sono le bolle d'aria e migliore è la pulizia.
Vantaggi e svantaggi
L'uso di dispositivi di galleggiamento presenta sia vantaggi che imperfezioni. I vantaggi sono:
- facilità di manutenzione delle macchine;
- impostazione del budget della maggior parte dei metodi;
- alta qualità e velocità del trattamento delle acque reflue.
Usando la tecnica, puoi rimuovere la maggior parte delle impurità fini, ma non tutte. Gli svantaggi includono anche la necessità di un ulteriore uso di reagenti al fine di aumentare il grado di idrofobicità delle particelle di fango. Nel caso di utilizzo di un flottatore elettrico, è necessario mettere a punto il dispositivo per creare bolle del diametro richiesto.
Reagenti usati
Per aumentare l'efficienza di pulizia, vengono utilizzati i collettori chimici:
- coagulanti - reagenti che promuovono la formazione di scaglie e sono sali di ferro e alluminio;
- flocculanti (composti di poliacrilammide) - sostanze che creano fiocchi più grandi e più stabili (floc);
- reagenti acidi e alcalini che consentono di regolare il pH. Vengono aggiunti all'acqua per garantire le normali condizioni di lavoro dei due precedenti tipi di reagenti.
Per stabilizzare la formazione di schiuma, vengono utilizzati anche olio di pino, fenoli, cresolo. Ti consentono di proteggere le bolle d'aria dalla distruzione, rendendole resistenti. Questo aiuta a rimuovere più contaminanti dalle acque reflue.
L'uso di sostanze chimiche per migliorare il processo richiede un'accurata selezione del dosaggio, che può essere raggiunta solo sperimentalmente.
Cosa determina la qualità della pulizia
I seguenti fattori influenzano l'efficacia della tecnica:
- resistenza delle bolle d'aria alla distruzione;
- formazione di schiuma uniforme;
- il grado di idrofobicità delle particelle: maggiore è questo indicatore, più attivamente interagiscono con le bolle d'aria.
Anche la dimensione delle bolle è importante. Quelli di grandi dimensioni emergono rapidamente e non hanno il tempo di catturare le molecole di impurità, mentre quelle di piccole dimensioni sono meno resistenti.
L'uso di tecniche di galleggiamento è indispensabile per la purificazione delle acque reflue da grassi, inclusioni fibrose, prodotti oleosi e altri contaminanti che non sono sensibili alla sedimentazione. Questo metodo viene utilizzato per pulire le fogne e l'arricchimento dei minerali.
