Flotarea - îndepărtarea impurităților dispersate fin, incapabile să se ude din apele uzate folosind bule de gaz special create. Spuma murdară formată în acest caz este la suprafață și este eliminată. Pentru lucru, sunt utilizate diferite tipuri de dispozitive - flotatoare. Eficiența procesului este determinată în mare măsură de caracteristicile tehnice, de productivitate și automatizare.
Proiectarea și scopul flotatoarelor
Purificarea lichidelor se realizează cu ajutorul instalațiilor de bloc de flotație. Principalele componente ale dispozitivelor sunt:
- un recipient cu o pompă care amestecă oxigenul cu lichidul și reactivii;
- rezervor de flotație cu supapă pentru a elimina excesul de aer;
- degazator pentru a elimina oxigenul rezidual.
Unitățile de flotație nu sunt utilizate ca instrumente de curățare independente. Sunt utilizate în combinație la stațiile de tratare a întreprinderilor industriale și spălătorii auto, deoarece necesită pregătire - tratare mecanică a apelor reziduale.
Diagrama de acțiune
Principiul funcționării unității de flotație este destul de simplu:
- Efluenții cad în rezervorul de lucru, unde sunt îmbogățiți cu aer fin.
- Amestecul intră în camera de flotație, unde resturile hidrofobe interacționează cu bulele de gaz.
- Treptat, apare o scădere și rupere a stratului care separă particulele hidrofobe și bulele de aer. Acest lucru se datorează schimbării tensiunii de suprafață a apei.
Ca urmare, pe suprafața lichidului apare spumă murdară. Îndepărtarea sa are loc folosind dispozitive speciale de tip rake.
Flotarea în dispozitive este un proces forțat atunci când densitatea particulelor de gunoi scade artificial.
Tehnici de flotare
Clasificarea flotatoarelor se realizează conform metodei de formare a bulelor de gaz. Metode de flotare mai frecvent utilizate:
- mecanic;
- cap de presiune;
- vid;
- biologic;
- electrochimice.
Flotarea sub presiune este o modalitate ușoară de a trata apele uzate atunci când se adaugă reactivi în lichid și oxigenul este pompat sub presiune ridicată. Bulele se formează pe întregul volum de canalizare. Această metodă este adesea folosită pentru a curăța lichidul de nămolurile activate. Tehnologia implică o cameră de saturație.
În electroflotatoare acest nod nu este. Tehnica nu necesită electroflotație și reactivi. Implică îndepărtarea suspensiilor dintr-un lichid folosind curent electric. Un proces de electroliză se realizează într-un electroflotator: hidrogenul este eliberat la catod, iar oxigenul este generat la anod.
Principiul de funcționare al dispozitivului de vid este scăderea presiunii sub atmosferică din rezervorul de flotație. În acest caz, aerul dizolvat în apă este eliberat.
Flotarea biologică este încălzirea sedimentului după tratamentul primar cu abur și așezarea acestuia timp de câteva zile. Bacteriile rezultate emit bule de gaz. Datorită acestora, particulele de sediment sunt flotate în stratul de spumă, unde sunt densificate și deshidratate. În termen de cinci zile, indicele de umiditate poate fi redus la 80 la sută, ceea ce face posibilă simplificarea procesării ulterioare.
Caracteristici de flotație mecanică
Există mai multe metode de flotare pentru tratarea mecanică a apelor uzate:
- Lichidul este amestecat cu un rotor special cu lame.Această tehnică de purificare este realizată fără presiune și este potrivită pentru eliminarea impurităților grosiere și fibroase din apă - păr, fire, lână.
- Apele uzate sunt evacuate într-o centrifugă (rotor). Acolo se amestecă, dobândind o structură omogenă. La mișcare, apa contaminată este îmbogățită cu oxigen, se formează bule mici. Ei sunt capabili să atragă chiar și resturile de produse petroliere.
- Drenele sunt îmbogățite cu aer folosind conducte speciale situate în partea de jos a camerei de primire. Metoda se numește pneumatică. Se folosește atunci când este necesară purificarea efluenților care sunt agresivi pentru prelucrarea lor într-un rotor sau o instalație fără presiune.
În timpul tratamentului sub presiune, nivelul de purificare depinde de viteza de rotație a rotulelor - cu cât este mai mare, cu atât mai bine. Dar trebuie să calculați exact accelerația. La un anumit stadiu, turbulența în flux crește, fulgii de resturi se pot prăbuși, ceea ce reduce eficiența procesului.
Purificarea lichidelor de canalizare în unități de flotație de tip mecanic se utilizează atunci când în lichid sunt prezente impurități hidrofobe ușoare - grăsimi, reziduuri de ulei, uleiuri.
Dacă există impurități în efluenți care necesită agregare, este preferată o metodă diferită. Din cauza turbulenței semnificative, distrugerea moleculelor de poluare are loc, iar calitatea purificării scade brusc.
Un compromis între metodele mecanice și presiunea este saturația apei cu oxigen folosind un material poros. Direcția fluxului de aer aici apare prin plăci speciale cu fante. Cu cât sunt mai subțiri găurile fantei din farfurie, cu cât sunt mai mici bule de aer și cu atât mai bine curățarea.
Avantaje și dezavantaje
Utilizarea dispozitivelor de flotație are atât avantaje, cât și imperfecțiuni. Avantajele sunt:
- ușurința de întreținere a mașinilor;
- bugetarea majorității metodelor;
- de înaltă calitate și viteză de tratare a apelor uzate.
Folosind tehnica, puteți elimina majoritatea impurităților fine, dar nu toate. Dezavantajele includ și necesitatea utilizării suplimentare a reactivilor pentru a crește gradul de hidrofobie a particulelor de noroi. În cazul utilizării unui flotator electric, este necesară reglarea fină a dispozitivului pentru a crea bule cu diametrul necesar.
Reactivi folosiți
Pentru a crește eficiența de curățare, se folosesc colectoare de substanțe chimice:
- coagulanți - reactivi care promovează formarea fulgilor și sunt săruri de fier și aluminiu;
- floculante (compuși poliacrilamidici) - substanțe care creează fulgi (flocuri) mai mari și mai stabile;
- reactivi acizi și alcalini care vă permit să reglați pH-ul. Acestea sunt adăugate în apă pentru a asigura condiții normale de lucru ale celor două tipuri de reactivi anterioare.
Pentru a stabiliza spumarea, se folosesc și ulei de pin, fenoli, crezol. Acestea vă permit să protejați bulele de aer de distrugere, făcându-le rezistente. Acest lucru ajută la eliminarea mai multor contaminanți din canalizare.
Utilizarea substanțelor chimice care pot îmbunătăți procesul necesită o selecție exactă a dozelor, care poate fi obținută numai experimental.
Ceea ce determină calitatea curățării
Următorii factori afectează eficacitatea tehnicii:
- rezistența bulelor de aer la distrugere;
- formarea uniformă a spumei;
- gradul de hidrofobie a particulelor - cu cât este mai mare acest indicator, cu atât interacționează mai activ cu bulele de aer.
Mărimea bulelor este de asemenea importantă. Cele mari apar rapid și nu au timp să capteze molecule de impuritate, în timp ce cele mici sunt mai puțin durabile.
Utilizarea tehnicilor de flotație este indispensabilă pentru purificarea apelor uzate din grăsimi, incluziuni fibroase, produse petroliere și alți contaminanți care nu sunt susceptibili de sedimentare. Această metodă este folosită pentru curățarea canalizării și pentru îmbogățirea mineralelor.
