Prednosti i nedostaci flotacijske metode pročišćavanja otpadnih voda

Flotacija - uklanjanje fino raspršenih nečistoća koje se ne mogu vlažiti iz otpadnih voda pomoću posebno stvorenih mjehurića plina. Prljava pjena koja se stvara u ovom slučaju je na površini i uklanja se. Za rad se koriste razne vrste uređaja - flotacijski uređaji. Učinkovitost postupka u velikoj mjeri određuju njihove tehničke karakteristike, produktivnost i automatizacija.

Dizajn i namjena flotatora

Pročišćavanje tekućinom provodi se uz pomoć blok flotacijskih jedinica. Glavne jedinice aparata su:

• spremnik s pumpom koji miješa kisik s tekućinom i reagensima;
• flotacijski spremnik s ventilom za uklanjanje viška zraka;
• raspršivač za uklanjanje zaostalog kisika.

Flotacijski blokovi se ne koriste kao samostalni alati za čišćenje. Koriste se u kompleksu u postrojenjima za pročišćavanje industrijskih poduzeća i autopraonicama, jer im je potrebna priprema - mehanička obrada kanalizacije.

Shema djelovanja

Princip rada flotacije vrlo je jednostavan:

1. Efluent ulazi u radni spremnik, gdje se obogaćuje finim zrakom.
2. Smjesa ulazi u flotacijsku komoru, gdje hidrofobni otpad komunicira s mjehurićima plina.
3. Sloj koji razdvaja hidrofobne čestice i mjehuriće zraka postupno se smanjuje i pukne. To je zbog promjene površinske napetosti vode.

Kao rezultat, na površini tekućine pojavljuje se prljava pjena. Njegovo uklanjanje odvija se pomoću posebnih uređaja za grabljenje.

Flotacija u uređajima prisilni je postupak kada se gustoća otpada umjetno smanjuje.

Tehnike flotacije

Klasifikacija flotatora temelji se na metodi stvaranja plinskih mjehurića. Najčešće korištene flotacijske metode su:

• mehanički;
• tlačna glava;
• vakuum;
• biološki;
• elektrokemijska.

Prisilna flotacija jednostavna je metoda pročišćavanja otpadnih voda kada se u tekućinu dodaju reagensi, a kisik se pumpom isporučuje pod visokim tlakom. Mjehurići se stvaraju u cijelom volumenu kanalizacije. Ova se metoda često koristi za uklanjanje aktivnog mulja iz tekućina. Tehnologija pretpostavlja prisutnost zasićene komore.

Ova jedinica nije dostupna u elektroflotatorima. Tehnika ne zahtijeva elektroflotaciju i reagense. Podrazumijeva uklanjanje suspendiranih krutina iz tekućine pomoću električne struje. Proces elektrolize provodi se u elektroflotatoru: vodik se oslobađa na katodi, kisik na anodi.

Načelo rada vakuumskog uređaja je smanjenje tlaka ispod atmosferskog u flotacijskom spremniku. Istodobno se oslobađa zrak otopljen u vodi.

Biološka flotacija je zagrijavanje mulja nakon primarnog čišćenja parom i taloženja tijekom nekoliko dana. Bakterije koje nastaju daju mjehuriće plina. Zahvaljujući njima vrši se flotacija čestica mulja u sloj pjene, gdje se zbijaju i dehidriraju. Vlaga se može smanjiti i do 80 posto u roku od pet dana, što omogućuje lakšu naknadnu obradu.

Značajke mehaničke flotacije

Postoji nekoliko flotacijskih metoda za mehaničko pročišćavanje otpadnih voda:

• Tekućina se miješa s posebnim rotorom s lopaticama.Ova tehnika čišćenja izvodi se bez pritiska i vrlo je pogodna za uklanjanje grubih i vlaknastih nečistoća iz vode - dlake, niti, vune.
• Otpadne vode ispuštaju se u centrifugu (radno kolo). Tamo se miješaju, stječući homogenu strukturu. Prilikom kretanja, zagađena voda obogaćuje se kisikom, stvaraju se mali mjehurići. U stanju su privući čak i ostatke naftnih derivata.
• Efluent se obogaćuje zrakom pomoću posebnih cijevi smještenih na dnu prijemne komore. Metoda se naziva pneumatska. Koristi se u slučaju kada je potrebno za pročišćavanje otpadnih voda koje su agresivne za njihov tretman u rotoru ili gravitacijskoj instalaciji.

U obradi pod pritiskom, razina pročišćavanja ovisi o brzini vrtnje rotora - što je više, to je bolje. Ali trebate izračunati točno ubrzanje. U određenoj fazi turbulencija protoka raste, pahuljice otpada mogu se razbiti, što smanjuje učinkovitost postupka.

Čišćenje kanalizacijskih tekućina u mehaničkim flotacijskim jedinicama koristi se kada su u fluidu prisutne lagane hidrofobne nečistoće - masti, ostaci ulja, ulja.

Ako efluent sadrži nečistoće koje zahtijevaju agregaciju, treba dati prednost drugoj metodi. Zbog značajnih turbulencija dolazi do uništavanja molekula onečišćenja, a kvaliteta čišćenja naglo je smanjena.

Kompromis između mehaničke i tlačne metode je zasićenje vode kisikom pomoću poroznog materijala. Smjer strujanja zraka ovdje se događa kroz posebne ploče s prorezima. Što su prorezi na ploči tanji, to će manje mjehurića zraka biti bolje i čišćenje.

Prednosti i nedostatci

Korištenje flotacijskih uređaja ima i prednosti i nedostatke. Plusevi uključuju:

• jednostavnost održavanja stroja;
• proračun na većinu načina;
• visoka kvaliteta i brzina pročišćavanja otpadnih voda.

Tehnikom možete ukloniti većinu finih nečistoća, ali ne sve. Nedostaci također uključuju potrebu za dodatnom uporabom reagensa za povećanje stupnja hidrofobnosti čestica blata. U slučaju korištenja električnog skimera, potrebno je fino podesiti uređaj kako bi se stvorili mjehurići potrebnog promjera.

Korišteni reagensi

Da bi se povećala učinkovitost čišćenja, koriste se kemikalije za sakupljanje:

• koagulanti - reagensi koji pospješuju stvaranje pahuljica i soli su željeza i aluminija;
• flokulanti (poliakrilamidni spojevi) - tvari koje stvaraju veće i stabilnije flokule (flokule);
• kiselinski i alkalni reagensi za podešavanje pH. Dodaju se u vodu kako bi se osigurale normalne radne uvjete za dvije prethodne vrste reagensa.

Ulje bora, fenoli i krezol također se koriste za stabilizaciju pjenjenja. Sprječavaju urušavanje mjehurića zraka, čineći ih elastičnim. To pomaže ukloniti više onečišćenja iz kanalizacije.

Korištenje kemijskih reagensa za poboljšanje postupka zahtijeva precizan odabir doziranja, što se može postići samo empirijski.

Što određuje kvalitetu čišćenja

Sljedeći čimbenici utječu na učinkovitost tehnike:

• otpor zračnih mjehurića na uništavanje;
• ujednačeno stvaranje pjene;
• stupanj hidrofobnosti čestica - što je veći ovaj pokazatelj, to aktivnije stupaju u interakciju s mjehurićima zraka.

Veličina mjehurića je također važna. Velike brzo plutaju i nemaju vremena za hvatanje molekula nečistoće, dok su male manje jake.

Korištenje flotacijske tehnike neophodno je za pročišćavanje otpadnih voda od masti, vlaknastih uključaka, naftnih proizvoda i drugih onečišćenja koje se ne mogu taložiti. Ova se metoda koristi za čišćenje kanalizacije i za preradu minerala.