Флотошлам что это такое
Виды флотаторов для очистки сточных вод и что это такое
Важной частью комплексов по очищению сточных вод выступают флотаторы. Они необходимы для удаления мелкодисперсных не растворяемых частиц, которые остаются в жидкой среде после отстойников и фильтров.
Такие механизмы применяются чаще в очистительных сооружениях промышленного назначения.
Что это такое?
Флотатор – это устройство для удаления взвешенных частиц и органики из воды путем комбинирования физических и химических процессов.
Способом флотации стоки очищают от:
Принципы функционирования
В стоки, которые подвергаются очищению, разнообразными способами подается воздушная смесь. Не растворенные частицы присоединяются к капсулам с газом, проходящим сквозь жидкую среду. Затем всплывают наверх емкости в состоянии пены (фотошлама).
С поверхности стоков она собирается механизированным способом с помощью специальных скребков. Очищенная вода отводится из камеры флотирования.
Насыщать жидкость капсулами с газом можно несколькими способами:
Механизированное наполнение загрязненной жидкости газообразными смесями выполняют по следующим этапам:
При использовании напорного метода в загрязненную жидкость с помощью давления закачивается кислород. Применение вакуумного варианта – канализационные стоки насыщают молекулами воздуха в специальных емкостях.
Для того, чтобы воздушные капсулы имели требуемый объем, производят их дробление при помощи:
Достоинства и недостатки
Преимущества использования флотационных установок:
При этом есть и определенные минусы флотационной чистки:
Эффективность работы также зависит от:
Область применения
Флотаторы используются в основном в системах очищения на производствах:
На горнодобывающих производствах такой метод часто используется для обогащения породы.
Виды флотационных устройств
Можно выделить основные варианты:
Кроме того, оборудование классифицируется по виду образования воздушных капсул.
Механический тип
Флотационное оборудование простого типа — резервуары, в которых осуществляют перемешивание канализационных отходов лопастями.
Оборудование подходит для жидкостей с высоким количеством взвешенных загрязнений, склонных к пенообразованию.
Напорный
Самыми эффективными и наиболее распространенными являются флотационная установка с подачей газов в воду напорным способом. Его используют, если плотность взвесей сравнима плотности жидкости. В этом варианте мелкодисперсные загрязнения не выпадают в осадок.
Основой данного метода является введение газов в воду под давлением в специальных емкостях. Затем водовоздушная смесь подается в резервуар со стоками. Из-за перепада давления происходит активное образование мелких газовых капсул.
Действие сил поверхностного натяжения закрепляет их к молекулам загрязнений. Образованный флотошлам всплывает на верх резервуара. Здесь он механически удаляется.
Принцип работы простейшей флотационной машины:
Практически чистая вода сливается из флотационного танка. Часть ее перенаправляется в насос для повторного смешивания с газом.
Электрический
Для выделения взвешенных загрязнений из канализационной массы также используют электрический ток.
Принцип работы флотатора для очистки сточных вод электрического типа:
Этот вариант достаточно эффективен при установке стержней из алюминия или железа. В качестве вспомогательных реагентов для образования устойчивых соединений взвесей грязи и капсул газа выступают ионы металлов.
Большим достоинством использования электроустановок является простая конструкция, не занимающая много места.
В составе такого оборудования отсутствуют емкости для реагентов и сатураторы. Но увеличиваются затраты на электроэнергию при очистных работах. Кроме того, требуется оборудование для вывода водорода.
Для введения в воду воздуха также используют различные материалы с пористой структурой. В некотором оборудовании производится выделение газа в результате реакций химического типа.
Химические добавки
Реагенты для флотационного очищения жидкости значительно повышают эффективность работы оборудования.
Флотореагенты классифицируются на три основных группы:
Подбор реагентов осуществляется в зависимости от вида оборудования и состава очищаемой жидкости.
Кто занимается производством?
Перед покупкой флотационных машин требуется четко определиться с параметрами.
Параметры подбираются исходя из следующих условий:
В Москве и Санкт-Петербурге реализацией установок занимаются довольно много компаний:
Монтаж
Монтирование флотаторов выполняется согласно инструкции по эксплуатации. Она поставляется в комплекте документов вместе с установкой.
Этапы работы:
Перед продажей все установки проходят гидроиспытания.
При подборе вида флотационного оборудования стоит учитывать:
Полезное видео
Смотрите интересный видеоматериал, в котором показан принцип работы флотационного устройства на примере компании Экосистема.
Заключение
Флотационные системы чрезвычайно важны для качественной очистки сточных вод, независимо от типа устройства. Перед приобретением важно ознакомиться со всеми характеристиками флотатора и информацией о производителе.
Что такое флотация: преимущества и недостатки этого способа очистки
Очистка сточных вод, в первую очередь, включает в себя этап прохождения отстойника как в локальных очистных сооружения, так и в общегородских. Отставание воды очищает воду только от крупных взвесей, которые осаждаются на дно, являясь тяжелее воды. Но как быть с теми частицами, которые легче воды и не подвержены осаждению? Существует метод для выделения и таких сложных загрязнителей, который называют флотацией.
Флотационная очистка применяется как одна из ступеней очистки сточных вод от таких примесей.
Подробнее о флотации
В толще воды плавают различные мелкие твердые частицы, коллоидные взвеси и другие примеси, которые не оседают. Флотацию применяют для очищения сточных вод от ПАВ, нефтепродуктов, жиров, волокнистых веществ и взвесей активного ила. Также флотационный процесс по типу пенной сепарации способен удалить некоторые растворенные в воде вещества.
Физико-химические законы флотации
В основу флотационной очистки заложены сложные физико-химические процессы. Главным образом рассматривается понятие смачиваемости, то есть индивидуальной способности тех или иных веществ к смачиванию. Эта способность напрямую определяет поведение этих соединений на границе раздела фаз жидкости и газа. Существует два типа веществ:
В зависимости от того, к какому типу относится то или иное вещество, оно хорошо убирается при помощи флотационной очистки или же, наоборот, не поддается выделению таким способом.
Этапы флотации
Процесс флотации несложен для понимания, его можно описать следующим образом:
Эффективность процесса флотации
Те или иные факторы могут понижать или повышать эффективность флотации, как способа очистки сточных вод. Наиболее значимое влияние оказывают приведенные ниже факторы:
На эти факторы можно оказать воздействие с помощью специальных реагентов, которые будут описаны далее.
Реагенты для улучшения флотации
Как описано выше, флотация зависит от качества пенообразования и гидрофобности частиц. Существуют специальные добавки, которые направлены на повышение качества пены и увеличения гидрофобности примесей. Реагенты можно разделить на две основные группы:
Реагенты собиратели
Наиболее часто встречаемый вид загрязнителей имеет в своем составе частицы с двоякими качествами, имеющими часть гидрофобных и часть гидрофильных групп. Их способность смачивания недостаточна для связывания с пузырьками воздуха, поэтому флотация малоэффективна. Чтобы решить эту проблему, в стоки добавляют так называемые добавки-собиратели, которые также имеют двоякую структуру, состоящую из гидрофильных (полярных) и гидрофобных (неполярных) групп. Полярные гидрофильные концы загрязнителя и собирателя слепляются между собой, а гидрофобные концы остаются свободными.
Собирателями для усиления флотации выступают поверхностно-активные вещества:
Реагенты пенообразователи
Качество пени играет одну из ключевых ролей в эффективности флотации. Существует группа добавок, которые направлены на улучшение пенообразования. Они предохраняют пузыри воздуха от разрушения, делая их упругими и значительно стабилизируя пенную массу. Это дает возможность удалить как можно больше загрязнителей из сточных вод. Такими стабилизаторами для пены являются:
Виды флотационной очистки стоков
Процесс флотации кратко описан как насыщение сточных вод воздухом с его диспергированием. То есть главная задача флотации заключается в получении пузырьков нужного диаметра в толщах сточных вод. Как именно это осуществляется описано ниже.
Выделение пузырьков воздуха из раствора
Чтобы выделить воздушные пузырьки из раствора, используют напорную и вакуумную флотацию. Напорная флотация представляет собой нагнетание воздуха, а затем резкое снижение давления в системе, что провоцирует выделение пузырьковой массы в толще воды.
Такими способами весьма успешно удаляются мелкодисперсные примеси.
Пропускание воздуха через пористые материалы
Это один из простейших способов с точки зрения физики для получения диспергированного воздушного потока. Перед попаданием воздуха в сточные воды, его пропускают через материалы с порами, такие как пластины со сквозными щелями. Диаметр пузырьков регулируется размером данных пор.
Электролизная флотация
Этот способ воплощают помещением в воду двух электродов, через которые пускают ток. Во время электролиза вода вокруг электродов расщепляется на пузырьки водорода и кислорода. Наиболее часто используемый материал для электродов: алюминий и железо. Эти металлы выделяют в воду коагулянты, которые связывают взвеси и превращают их в подобие хлопьев. Эти хлопья соединяются с воздушными пузырьками и выходят на поверхность сточных вод в вид пены.
Механическое диспергирование
Кроме образования пузырьков воздуха в воде при помощи смены давления, также применяют механические способы. Для этого также существует несколько путей:
Пузырьки в этих трех способах образуются в результате вихревого процесса, который стимулируется перемешиванием.
Флотация – преимущества и недостатки способа
На сегодня флотация является одним из наиболее часто используемых приемов очистки стоков. Его применяют и промышленные очистительные сооружения и городские. Причиной этому служит целый ряд факторов, которые говорят в пользу флотации.
Преимущества флотационной очистки:
Безусловно, как и любой метод, флотация связана и с некоторыми отрицательными моментами.
Недостатки флотационной очистки:
Выводы о флотации
Сколько бы преимуществ ни имела флотация, она не является самостоятельной и окончательной очисткой сточных вод. Это лишь один из этапов сложнейшего процесса, который позволяет удалить из воды большую часть нежелательных веществ. Флотационная очистка позволяет избавить воду от нефтепродуктов и масел, которые невозможно удалить другими способами, а также волокнистые составляющие стоков. Обычно флотационную очистку используют после этапа отстойников, чтобы удалить те вещества, которые не подвержены осаждению.
Способ очистки сточных вод флотацией — что это такое и какие виды бывают?
Очистка многих видов производственных сточных вод проводится в несколько этапов, одним из которых является флотация. Суть процесса состоит в фиксировании частичек загрязнений на поверхности пузырьков растворенного воздуха. Агрегированные комплексы образуют на поверхности пену, которую удаляют специальными устройствами.
Флотационный способ очистки сточных вод – это разновидность адсорбции на воздушных микроскопических капсулах, позволяющая разделять смеси, выделять многие виды грязи из водной среды.
Суть метода
При флотации сточные воды насыщаются тем или иным способом воздухом, пузырьки которого присоединяют частицы грязи, образуя флотокомплексы. Сформировавшиеся агрегаты поднимаются на поверхность, образуя пенный концентрат флотационного шлама.
Чем быстрее получатся адсорбированные комплексы из примесей, тем скорее они всплывут на поверхность в виде пены, легче и эффективнее произойдет очистка.
Флотация успешно применяется для удаления веществ, «боящихся» воды, с явно выраженными гидрофобными свойствами:
Все примеси, отделяемые флотационным способом, представляют собой дисперсные частицы, которые не оседают при отстаивании.
Она проводится непрерывно, имеет большой диапазон возможного применения. Процесс идет с высокой скоростью, приводит к получению шлама с пониженной влажностью, который впоследствии можно рекуперировать.
Сложность проведения очистки таким способом обусловлена необходимостью строго контролировать количество и размеры воздушных пузырьков, в некоторых случаях увеличивать гидрофобность частиц с помощью дополнительно вводимых в среду реагентов.
Главная действующая сила при флотационной очистке – это микроскопические полости воздуха, которые получают непосредственным выделением из воды или дроблением газовой составляющей по всей толще жидкости.
Способ получения насыщенных воздухом стоков, дробления пузырьков определяет классификацию флотационных методов.
С выделением воздуха из раствора
Технология очистки посредством выделения пузырьков из загрязненной водной среды подразумевает использование напора или вакуума.
Напорная
При напорной очистке флотацией в раствор, перекачанный в сатуратор, нагнетают воздушный поток. После чего масса поступает во флотационную камеру, давление в которой равно атмосферному.
Образовавшиеся воздушные капсулы фиксируют на своей поверхности частицы примесей; агрегированные комплексы поднимаются в верхний слой, образуя флотационную пену.
Подробнее о напорном способе флотационной очистки сточных вод смотрите в видео:
Эрлифтная
Для удаления отходов из сточных вод, поставляемых в химической промышленности, часто применяют эрлифтную модификацию метода. Очистка происходит благодаря перепадам высот, на которых расположены резервуары, что значительно сокращает энергозатраты на проведение флотации.
Емкость со сточной водой располагается на высоте, достигающей 30 м. Грязный поток поступает в аэратор, расположенный значительно ниже. В него нагнетают воздух, а затем поднимают массу по эрлифтным трубам во флотационную камеру.
Подъем воздушного потока стимулирует образование сначала воздушных пузырьков, а затем агрегированных комплексов. Вся грязь всплывает в верхнем слое, снизу остается относительно очищенная вода, которую подвергают дальнейшей обработке для приведения в нормальное состояние.
Вакуумная
При таком способе очистки водный раствор аэрируют для насыщения воздухом, затем в специальном отсеке удаляют нерастворившуюся воздушную часть. В камере флотации полученный раствор попадает в зону пониженного давления, значения которого меньше, чем атмосферные показатели.
Это приводит к обильному появлению пузырьков в окружении спокойной окружающей среды. Прилипание примесей к поверхности происходит прочно, сохраняется надежно до полного всплывания агрегата на поверхность.
С насыщением раствора воздухом
При некоторых видах загрязнений сточных масс воды раствор дополнительно насыщают воздухом по одному из нескольких возможных алгоритмов.
Импеллерная
Насыщение посредством небольших специальных турбин – импеллеров позволяет получать пузырьки маленьких размеров, которые могут адсорбировать молекулы жиров и продуктов переработки нефти.
Вращение лопастей, сориентированных вверх, создает вихревое движение в водной массе, приводит к образованию большого количества мелких пузырьков одинаково маленькой величины.
Вращение импеллера производится со строго заданной скоростью, обеспечивающей образование большого количества мелких пузырьков.
Метод позволяет убрать из стоков нерастворимые частицы при концентрации их в растворе, достигающей 3 г/л, а также компоненты нефтяных фракций, молекулы жиров.
Безнапорная и пневматическая
Без напора раствор можно насытить воздухом посредством вращения рабочего колеса, соединенного с насосом. Безнапорным способом формируются относительно большие пузырьки воздуха, которые фиксируют на себе:
Получившиеся агрегаты в целостном состоянии поднимаются вверх, очищая стоки.
При использовании пневматического нагнетания воздуха трубы с форсунками кладут внизу флотационных емкостей. Пневматические установки с форсунками на дне применяют в случае, если в среде имеются агрессивные вещества, контакт которых с вращающимися рабочими деталями допускать нельзя.
Барботажная
В качестве источников для насыщения сточных вод воздушными пузырьками иногда используются пористые структуры с одинаково маленькими ячейками, через которые с заданной скоростью пропускают воздушный поток.
Диаметр пор не превышает 20 мкм, что создает возможность подачи микроскопических порций воздуха.
Достоинством метода является интенсивное насыщение стоков, неудобство заключается в том, что мелкие ячейки часто забиваются грязевыми примесями. Если объем сточной воды не очень велик барботаж проводится в камере с пористыми колпачками. Агрегированная грязь образует пену в верхнем слое, которая стекает за пределы резервуара по специальному каналу.
Электролитическая
Большую эффективность демонстрирует электролиз сточных вод, при котором на катоде выделяется водород, а на анодном электроде газообразный кислород. Интенсивность электролиза можно регулировать составом и формой электродов.
Химической и биологической природы
Применение механических способов образования агрегатов и всплывание их на поверхность не всегда приводит к полному выделению дисперсных частиц. В качестве дополнительного источника газовых пузырьков используются химические реагенты окислительной или карбонатной природы.
Хлорсодержащие окислители проводят обеззараживание, выделяют в пространство молекулы
Карбонатные добавки инициируют образование углекислого газа. Образующиеся газовые пузырьки адсорбируют примеси и выносят их в поверхностный пенный слой.
При флотационной очистке сточных вод с большим содержанием органических отходов, чаще всего бытового происхождения, образуется рыхлая пена. Для ее уплотнения используют биологическую технологию, которая заключается в том, что смесь нагревают и оставляют на несколько дней.
Благодаря присутствию микроорганизмов биомасса в таких условиях активно бродит, выделяя газы, которые
Направления применения
Флотация позволяет убрать из растворов разнообразные примеси, находящиеся в дисперсном состоянии.
Они образуются как побочный продукт при следующих производственных процессах:
Флотацией очищают сточные воды, образующиеся на машиностроительных заводах, пищевых предприятиях, а также отделяют ил после биохимической очистки грязных водных растворов различного происхождения.
Заключение
Флотационный способ очистки позволяет убрать частицы грязи, не склонные к оседанию. Для повышения эффективности в сточные воды могут добавлять реагенты, увеличивающие или уменьшающие интенсивность приклеивания частиц к воздушным пузырькам. Иногда применяют соединения, стимулирующие образование пены, что ускоряет ее последующее отделение.
Флотация проводится при минимальном количестве дополнительных устройств, которые включают только агрегаты для выделения или подачи воздуха и средства удаления пенного слоя. Метод дает хорошие результаты при минимальных затратах.
Виды и устройство флотаторов для очистки сточных вод
Виды и способы флотации
Очистка стоков методом флотации может производиться различными способами. То есть, именно образование пузырьков воздуха происходит с использованием различных методов. Рассмотрим все возможные.
Выделение пузырей воздуха из специального раствора
Причем здесь воздух можно выделять как напорным методом, так и вакуумным. В первом случае в воду под высоким давлением запускают воздух, в результате чего на всех слоях воды образуются нужные пузырьки. В случае с вакуумной флотацией сточная вода проходит через аэрационную камеру, где усиленно насыщаются воздухом. После этого стоки поступают в дезаэратор, где из воды удаляется лишний воздух (не растворившийся). Затем серая жидкость переливаются именно во флотационную камеру, где давление падает до критической точки, от чего и происходит образование пузырьков воздуха.
Механический способ насыщения воды воздухом
Этот метод обогащения стоков воздухом заключается в трех основных способах:
Насыщение воды воздухом с использованием пористого материала
Этот способ заключается в проведении потока воздуха сквозь специальные пористые структуры. В качестве примера можно привести специальные тонкие пластины с тонкими щелями по всему периметру. Причем чем тоньше будет щель в пластине, тем мельче будут воздушные пузыри.
Электролиз
Этот способ образования пузырьков воздуха считается одним из наиболее эффективных. Схема действия метода заключается в помещении в воду специальных электродов, по которым в стоки проводят ток. В месте расположения электродов (в месте их контакта с водой) происходит формирование нужных пузырьков.
Флотационная очистка
Предварительная химическая обработка сточных вод коагулянтом и флокулянтом происходит в трубчатом флокуляторе, которым оборудована флотационная установка.
Сточные воды, подвергнутые предварительной химической обработке, направляются на флотационную установку. По приточному трубопроводу поток воды попадает во флотационный резервуар, во входной трубе интенсивно смешивается с воздухом, нагнетаемым насыщающим насосом.
Пузырьки газа прикрепляются к частицам твёрдого вещества, в результате чего образуются хлопья из твёрдого вещества и газа, которые легче воды и поэтому всплывают вверх. Размер микропузырьков можно легко регулировать и существенно уменьшать образование больших пузырьков, препятствующих флотационному процессу. Хлопья из твёрдого вещества и газа всплывают во флотационном бассейне и образуют слой флотата (флотационный пенный шлам) на поверхности воды.
Ленточный сбрасыватель сдвигает этот слой в лоток отвода флотата, при этом флотат дополнительно обезвоживается балкой сбрасывателя.
По мере накопления бункера пенный шлам самотеком поступает в накопительную емкость, а затем подается на обезвоживание.
Флотационная установка для физико-химической очистки производственных сточных вод включает в себя:
При выборе флотационной установки для очистки производственных сточных вод особое внимание необходимо обратить на следующие факторы:
Какие вещества включает флотация
Флотацию можно назвать одним из способов, которые используются для очищения сточной воды.
Безнапорная флотация должна выполнятся под наблюдением специалистов
Но если говорить конкретно о данном методе очищения, то цель флотации заключается только в том, чтобы вывести на поверхность различные мелкие вещества, которые схожи с водой по плотности и не могут осесть на дно. Флотацию используют для того, чтобы очистить сточные воды от жиров, ПАВ, волокон, продуктов нефти. Кроме того, в некоторых случаях процесс может помочь удалить даже растворенные в воде элементы.
В основе флотационного очищения лежат сложные химический и физический процессы. Здесь рассматривается каждая индивидуальная способность того или иного вещества к смачиванию. Благодаря этому определяют, как будет вести себя вещество в процессе разделения.
Есть два вида веществ:
После того как будет определено вещество, его можно удалить при помощи очистки флотацией.
Виды сооружений
В таблице охарактеризовано оборудование, которое применяется на разных этапах очистки стоков.
Для механического этапа:
Установка | Что собой представляет | Принцип работы |
Песколовки | Горизонтальные или вертикальные установки продолговатой формы. | Вода движется по оборудованию со скоростью 0,15-0,3 м/с. При таком темпе минеральные примеси диаметром от 0,25 мм оседают на дне, а мелкие частицы органики остаются в воде. |
Отстойники | Резервуары, где вода стоит или очень медленно двигается. | Механические примеси оседают на дно под силой земного притяжения. |
Решетки | Фильтрующее полотно из металлических стержней, которые находятся на расстоянии 2-8 мм друг от друга. | Вода проходит через стержни, а крупный мусор задерживается. |
Нефтеловушки и нефтепескоуловители | 3-4 отдельных камеры, соединенных между собой. | В камерах стоки отстаиваются, проходят через решетку и коалесцентный фильтр, сорбционные материалы. |
Для физико-химического этапа:
Установка | Что собой представляет | Принцип работы |
Флотаторы | Резервуары, в которых образуются пузырьки газа. Они генерируются электронасосом / в процессе электролиза / вращающимися турбинами. | Пузырьки газов поднимаются и захватывают с собой мелкодисперсные частицы. |
Флокуляторы | Система труб, в которых коагулянт смешивается со стоками, и происходит химическая реакция. | Коагулянты объединяются с загрязнениями, образуют крупные хлопья и выпадают в осадок. |
Для биологического этапа:
Установка | Что собой представляет | Принцип работы |
Аэротенки | Прямоугольный резервуар, по которому протекают стоки, смешанные с активным илом. | Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами. |
Мембранные биоректоры | Аэротенк с мембраной, которая задерживает активный ил после переработки органики. | Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами. |
Биофильтры | Резервуар с загрузочным материалом, на поверхности которого образуется пленка из микроорганизмов. | Воды проходят через пористый фильтр-загрузку. Биологическая пленка на гранулах расщепляет загрязнения. |
Установка | Что собой представляет | Принцип работы |
Неподвижные перегородки | Установки с фильтрующим полотном разной пористости. | Вода проходит через фильтры, и загрязнения остаются за разделительным полотном. |
Зернистые фильтры | Гранулированные пористые материалы, которые засыпаются в трубы, резервуары, колбы. | Вода проходит через гранулы абсорбирующего материала, и загрязнения накапливаются на их поверхности. |
Ультрафильтрационные системы | Фильтры, оснащенные мембранами – материалами с размером пор до 0,2 мкм. | Мембраны пропускают воду, а высокомолекулярные загрязнения (99,9% примесей) задерживают. |
Оборудование для дезинфекции:
Установка | Что собой представляет | Принцип работы |
Озонаторы | Электрические установки с длинными шлангами. Приборы генерируют озон, который по трубкам проникает в воду. | Озон окисляет липиды и липопротеины клеточной стенки бактерий. Это приводит к структурным изменениям, несовместимым с жизнью клеток. |
УФ-обеззараживатели | Аппараты, оборудованные несколькими лампами. Они погружаются в воду и там излучают УФ-лучи. | Лампы генерируют волны длиной 200-280 нм. Они разрушают генетический аппарат вредоносных бактерий и вирусов, что не дает им размножаться. |
Принцип работы флотатора для очистки сточных вод
Принцип работы флотатора основан на пропускании через очищаемую среду пузырьков воздуха с целью образования пены. Данная пена называется флотошлам, который снимается и отводится на специальные устройства по обезвоживанию. Для того чтобы пузырьки захватывали и уносили с собой загрязнения, необходимо предварительное добавление специальных веществ – коагулянтов и флокулянтов. Данные вещества обладают высокой адгезивностью, то есть они помогают загрязняющим веществам слипаться друг с другом и с пузырьками воздуха, образовывая так называемые флоккулы.
Пузырек, проходя из сопла или форсунки распределяющего устройства наверх, захватывает с собой липкие загрязняющие вещества. Такой процесс проводится до тех пор, пока вода не достигнет нужного эффекта очистки.
Сложность процесса заключается в том, чтобы точно подобрать дозу коагулянта и флокулянта так, чтобы сила адгезии была достаточно высока, для слипания с пузырьком, но при этом образовавшиеся хлопья были не слишком большого веса, чтоб не повредить пузырек воздуха.
Принципы очистки
Флотационная очистка сточных вод подразумевает реализацию следующей последовательности процессов:
Пузырьки воздуха с требуемыми размерными параметрами формируются с помощью механического дробления в турбинах, форсунках, пористых пластинах, решётках. Флотация с помощью пузырьков может быть спровоцирована перенасыщением H2O, кислородом или электролизом (электрофлотация).
Пузырьки образуются тремя основными способами: механическим, напорным и вакуумным. При напорном способе в жидкость под высоким давлением подаётся кислород. Пузырьки формируются нужного размера по всему объёму стоков. При вакуумном способе сточные воды проходят через камеры, в которых производится их насыщение кислородом. После очистки жидкость подаётся в специальную камеру, где остатки нерастворённого воздуха удаляются.
Механический метод может быть выполнен следующими способами:
Схема, включающая флотатор для очистки сточных вод
Технология, предполагающая флотатор в качестве главного обрабатывающего модуля, всегда включает реагентное хозяйство и устройство для создания пузырьков воздуха. Реагентное хозяйство представляет собой емкость с реагентами (коагулянты, флокулянты, щелочь для корректировки pH) и реактор для смешения реагента с водой.
В качестве устройства для создания пузырьков воздуха, как правило, используется сатуратор, представляющий собой камеру смешения воздуха с водой с целью создания водовоздушной смеси. Далее эта смесь направляюется во флотатор. Устройство сатурации оснащено мощным насосом для нагнетания воздуха.
Флотатор никогда не используется отдельно, он всегда включен в общую схему очистки воды. Полная схема, как правило, состоит из этапов предварительного отстаивания, физико-химической обработки (флотатор или коагулятор) и последующей механической очистки на фильтрах.
Иными словами, флотатор не может обеспечить всю очистку, это только отдельный узел, требующий предварительной обработки и последующей. Попадание во флотатор песка или других грубодисперсных примесей приведут к поломке прибора. Также данный прибор не может обеспечить обеззараживание и полную очистку от нефтепродуктов. Поэтому, после него необходима ультрафиолетовая установка и сорбционные (или механические) фильтры.
Принципиальная схема основана на процессе флотации. Флотация – это обработка сточных вод пузырьками воздуха с целью извлечения растворимых и эмульгированных веществ. Вода поступает на главный обрабатывающий модуль. Туда же в напорном (или безнапорном) режиме подается заранее приготовленный реагент в реакторе. Также во флотатор подаются пузырьки воздуха с помощью устройства сатурации. Во флотаторе для очистки воды происходит обработка сточных вод реагентами и пузырьками воздуха, происходит всплытие большей части флокул в виде флотошлама. Всплывший флотошлам убирается с поверхности воды скребковым транспортёром в шламосборник.
Данный шлам очень неустойчив к механическим колеваниям, поэтому с поверхности воды он собирается аккуратно с целью не разбить пену.