Flotacija - smulkiai išsklaidytų priemaišų, kurių negalima drėkinti, pašalinimas iš nuotekų naudojant specialiai sukurtus dujų burbuliukus. Tokiu atveju susidarančios nešvarios putos yra ant paviršiaus ir pašalinamos. Darbui naudojami įvairių tipų prietaisai - flotaciniai prietaisai. Proceso efektyvumą daugiausia lemia jų techninės charakteristikos, produktyvumas ir automatika.
Flotatorių dizainas ir paskirtis
Skystas gryninimas atliekamas blokinių flotacijos vienetų pagalba. Pagrindiniai aparato mazgai yra:
- indas su siurbliu, kuriame deguonis sumaišomas su skysčiu ir reagentais;
- flotacinis rezervuaras su vožtuvu, kad pašalintų oro perteklių;
- degazatorius, kad būtų pašalintas deguonies likutis.
Flotaciniai blokai nėra naudojami kaip atskiros valymo priemonės. Jie naudojami pramonės įmonių valymo įrenginių ir plovyklų komplekse, nes jiems reikia paruošimo - mechaninio nuotekų valymo.
Veiksmo schema
Flotacinės jėgainės veikimo principas yra gana paprastas:
- Nuotekos patenka į darbo rezervuarą, kur yra praturtintos smulkiu oru.
- Mišinys patenka į flotacijos kamerą, kur hidrofobinės atliekos sąveikauja su dujų burbuliukais.
- Hidrofobines daleles ir oro burbuliukus skiriantis sluoksnis palaipsniui mažėja ir plyšta. Taip yra dėl pasikeitusio vandens paviršiaus įtempimo.
Dėl to ant skysčio paviršiaus atsiranda nešvarių putų. Jo pašalinimas atliekamas naudojant specialius grėblio įtaisus.
Flotacija prietaisuose yra priverstinis procesas, kai dirbtinai sumažinamas šiukšlių tankis.
Flotacijos metodai
- mechaninis;
- slėgio galvutė;
- vakuumas;
- biologinis;
- elektrocheminis.
Priverstinis flotavimas yra paprastas nuotekų valymo metodas, kai į skystį įpilama reagentų, o deguonis tiekiamas aukštu slėgiu naudojant siurblį. Burbulai susidaro per visą nuotekų tūrį. Šis metodas dažnai naudojamas aktyvintam dumblui pašalinti iš skysčių. Technologija daro prielaidą, kad yra prisotinimo kamera.
Šio įrenginio nėra elektroflotatoriuose. Technikai nereikia elektroflotacijos ir reagentų. Tai apima suspenduotų kietųjų dalelių pašalinimą iš skysčio naudojant elektros srovę. Elektrolizės procesas atliekamas elektroflotatoriuje: prie katodo išsiskiria vandenilis, anode - deguonis.
Vakuuminio įtaiso veikimo principas yra sumažinti flotaciniame rezervuare žemesnį nei atmosferos slėgį. Tuo pačiu metu išsiskiria vandenyje ištirpęs oras.
Biologinis flotavimas yra dumblo pašildymas po pirminio valymo garais ir nusodinimas kelioms dienoms. Susiformavusios bakterijos išskiria dujų burbuliukus. Jų dėka dumblo dalelės nuplaukiamos į putplasčio sluoksnį, kur jos sutankinamos ir dehidratuojamos. Drėgmę per penkias dienas galima sumažinti iki 80 procentų, tai leidžia lengviau apdoroti.
Mechaninio plūdimo ypatybės
Mechaniniam nuotekų valymui yra keli flotacijos metodai:
- Skystis sumaišomas su specialiu sparnuote su mentėmis.Ši valymo technika atliekama be slėgio ir gerai tinka šiurkščioms ir pluoštinėms priemaišoms pašalinti iš vandens - plaukams, siūlams, vilnai.
- Nuotekos išleidžiamos į centrifugą (sparnuotę). Ten jie maišosi, įgydami vienalytę struktūrą. Judėdamas užterštas vanduo praturtinamas deguonimi, susidaro maži burbuliukai. Jie sugeba pritraukti net naftos produktų liekanas.
- Nuotekos praturtinamos oru, naudojant specialius vamzdžius, esančius priėmimo kameros apačioje. Metodas vadinamas pneumatiniu. Jis naudojamas tuo atveju, kai reikia išvalyti kanalizaciją, kuri yra agresyvi jų apdorojimui sparnuotėje arba gravitaciniame įrenginyje.
Gydant slėgiu, valymo lygis priklauso nuo sparnuočių sukimosi greičio - kuo daugiau, tuo geriau. Bet reikia apskaičiuoti tikslų pagreitį. Tam tikru etapu srautinė turbulencija auga, šiukšlių dribsniai gali sugriūti, o tai sumažina proceso efektyvumą.
Nuotekų skysčių valymas mechaniniuose flotacijos įrenginiuose naudojamas, kai skystyje yra lengvų hidrofobinių priemaišų - riebalų, aliejaus likučių, aliejų.
Jei nuotekose yra priemaišų, kurias reikia agreguoti, reikėtų rinktis kitokį metodą. Dėl didelės turbulencijos sunaikinamos taršos molekulės, o valymo kokybė smarkiai pablogėja.
Kompromisas tarp mechaninio ir slėgio metodo yra vandens prisotinimas deguonimi naudojant porėtą medžiagą. Oro srauto kryptis čia vyksta per specialias plokštes su angomis. Plonesnės plyšio skylės plokštelėje, tuo mažiau oro burbuliukų ir geriau valomos.
Privalumai ir trūkumai
Plūduriavimo priemonių naudojimas turi ir privalumų, ir trūkumų. Pliusai apima:
- mašinos priežiūros paprastumas;
- biudžetą;
- aukšta nuotekų valymo kokybė ir greitis.
Naudodamiesi technika, galite pašalinti daugelį smulkių priemaišų, bet ne visus. Trūkumai taip pat apima poreikį papildomai naudoti reagentus, kad padidėtų purvo dalelių hidrofobiškumo laipsnis. Naudojant elektrinį skimerį, būtina tiksliai sureguliuoti prietaisą, kad būtų sukurti reikiamo skersmens burbuliukai.
Naudoti reagentai
- koaguliantai - reagentai, skatinantys dribsnių susidarymą ir yra geležies ir aliuminio druskos;
- flokuliantai (poliakrilamido junginiai) - medžiagos, sukuriančios didesnius ir stabilesnius flokus (flokulus);
- rūgščių ir šarminių reagentų pH sureguliuoti. Jie dedami į vandenį, kad būtų užtikrintos normalios dviejų ankstesnių tipų reagentų veikimo sąlygos.
Putų stabilizavimui taip pat naudojamas pušų aliejus, fenoliai ir krezolis. Jie apsaugo nuo oro burbuliukų griūties, todėl tampa elastingi. Tai padeda pašalinti daugiau teršalų iš kanalizacijos.
Norint pagerinti procesą reikalingi cheminiai reagentai, reikia tiksliai pasirinkti dozę, kurią galima pasiekti tik empiriškai.
Kas lemia valymo kokybę
Šie veiksniai turi įtakos technikos efektyvumui:
- oro burbuliukų atsparumas sunaikinimui;
- vienodas putplasčio susidarymas;
- dalelių hidrofobiškumo laipsnis - kuo didesnis šis rodiklis, tuo aktyviau jie sąveikauja su oro burbuliukais.
Taip pat svarbus burbulų dydis. Dideli greitai išplaukia ir nespėja sugauti priemaišų molekulių, o maži - ne tokie stiprūs.
Flotacijos technika yra būtina norint išvalyti nuotekas iš riebalų, skaidulinių intarpų, naftos produktų ir kitų teršalų, kurių negalima nusodinti. Šis metodas naudojamas kanalizacijos valymui ir mineralų perdirbimui.
