Индустриални флотатори за пречистване на отпадъчни води: видове, устройство, принцип на работа

Днес екологичните въпроси са начело на масата на почти всяко заседание на световните правителства. Не е тайна, че екологията се е превърнала в нова религия на 21-ви век. 2017 г. е обявена за година на опазване на околната среда в Русия и следователно екологичното образование е една от задачите за тази година.

Защо трябва да почистя водата?

От общия брой на Световния океан, само 3% - е прясна вода, от които 68% - това е ледниците (не са подходящи за пиене), 30% - подземни източници (често от замърсени почви) и само 2% - това е земята водоизточници. От глобалната картина на света е ясно, че наличието на чиста прясна вода не е само необходимост, а понякога и лукс.

Канализацията, образувана по време на стопанската дейност на предприятията, съдържа голям брой замърсители в концентрации, превишаващи допустимите и регулаторни. Обикновено, това е тежки метали (желязо, никел, мед, олово, живак, кадмий и др.), Минерално масло, на суспендирани твърди вещества, алуминиеви, синтетични повърхностноактивни вещества (синтетични повърхностно активни вещества, за лаик е всичко, което се разпенва). Тези вещества, попадащи във водни тела, нарушават нормалното функциониране на водните биогеоценози, отрови почвата, предизвикват растежа на синьо-зелени водорасли, токсични за животните. Тези замърсители също са токсични за хората.

Голям брой замърсители се формират и от човешката икономическа дейност в жилищни жилищни сгради и частни къщи. По принцип това е синтетично повърхностноактивно вещество и органични отпадъци, но и метални соли попадат в канализационната система.

Какво представлява флотаторът за пречистване на отпадъчни води?

Флотаторът е устройство, предназначено да премахва фино диспергираните примеси от водата по физико-химичен метод. Относително казано, това е механизмът на един от основните модули за обработка в технологиите и технологиите за пречистване на отпадъчни води. На флотатора е основното освобождаване на разтворените вещества и пречистването на водата до нормативно ниво.

Индустриалните флотатори могат да бъдат проектирани за големи фабрики, както и за миене на автомобили, различни по размер и материал.

Основната задача на флотатора е да изолира и разтоварва разтворените в него замърсители, пренасяйки ги в неразтворима форма. В този случай въздухът се подава към устройството, за да се увеличи ефекта на почистване.

Принцип на действие на флотатора за пречистване на отпадни води

Принципът на действие на флотатора се основава на предаването на въздушни мехурчета през средата, която се почиства, за да се образува пяна. Тази пяна се нарича флотослам, която се отстранява и отвежда до специални устройства за обезводняване. За да се улавят мехурчета и да се носи замърсяването, е необходимо предварително да се добавят специални вещества - коагуланти и флокуланти. Тези вещества имат висока степен на залепване, т.е. те помагат на замърсителите да се залепват помежду си и с въздушни мехурчета, образуващи т. Нар. Флокули.

Балончето, преминаващо от дюзата или дюзата на разпределителното устройство нагоре, улавя лепливи замърсители с него. Този процес се извършва, докато водата достигне желания почистващ ефект.

сложност на процеса е точно да се коригира дозата на коагулант и флокулант, така че силата на сцепление е достатъчно висока за адхезията на балон, но получените снежинки не са прекалено голяма тежест, така че да не се повреди въздушни мехурчета.

Схема, включваща флотатор за пречистване на отпадни води

Технологията, която приема флотатора като основен модул за обработка, винаги включва ферма за реагенти и устройство за въздушно мехурче. Реагентното стопанство е контейнер с реагенти (коагуланти, флокуланти, алкали за регулиране на рН) и реактор за смесване на реагента с вода.

Като устройство за създаване на въздушни мехурчета като правило се използва сатуратор, който е камера за смесване на въздух с вода, за да се създаде смес от въздух и вода. Освен това тази смес се изпраща към флотатора. Уредът за насищане е оборудван с мощна помпа за впръскване на въздух.

Флотаторът никога не се използва самостоятелно, той винаги е включен в общата схема на пречистване на водата. Цялата схема обикновено се състои от етапи на предварителна седиментация, физикохимично третиране (флотатор или коагулатор) и последващо механично пречистване на филтрите.

С други думи, флотаторът не може да осигури цялото почистване, тя е само отделна единица, която изисква предварителна обработка и последваща обработка. Ако пясъкът или други груби примеси навлизат в флотатора, устройството ще се счупи. Също така, това устройство не може да осигури обеззаразяване и пълно пречистване от нефтопродукти. Следователно, след като е необходима ултравиолетова инсталация и сорбционни (или механични) филтри.

Схемата се основава на процеса на флотация. Флотация е третирането на канализацията с въздушни мехурчета за извличане на разтворими и емулгирани вещества. Водата влиза в основния модул за обработка. Там, в режим на налягане (или без налягане), в реактора се подава предварително приготвен реагент. Към флотатора се подават и въздушни мехурчета, като се използва устройство за насищане. В флотатора за пречистване на водата, обработката на отпадни води с реагенти и въздушни мехурчета се получава, по-голямата част от флокулацията плува под формата на флотационна утайка. Повърхностната флотация се отстранява от повърхността на водата скреперен конвейер в шламосборника.

Тази утайка е много нестабилна за механично накланяне, така че от повърхността на водата тя се събира спретнато, за да не се разруши пяната.

Флотаторно устройство

Флотаторът е отворен контейнер от стомана или пластмаса, снабден със скрепер механизъм за събиране на флотационната утайка и има конична форма отдолу. Флотаторът предполага наличието в него на дюзи за подаване на смес от вода и въздух от насищателя, за изхвърляне на флотационната утайка и аварийно изпразване, за подаване на отпадъчни води и за изхвърляне на пречистена вода. Инсталирането на флотатора обикновено се намира на мястото за поддръжка за удобство.

Видове флотатори

Флотаторите за пречистване на отпадни води се различават по начина, по който се насища водата с мехурчета и естеството на мехурчетата. Най-често срещаните методи са механични, натиск и електрофоплантация. Флотация под налягане предполага наличието на камера за насищане и помпена група. Освен това в този метод често се използват реагенти. Електрофлотацията не се нуждае от ферми за реагенти и насищател, тъй като се основава на разтварящи се електроди във вода.

Механично флотация

Механичното (или работното колело) включва наличието на бъркалка, която при висока скорост разрушава въздушните мехурчета във водата. Този вид обработка на водата е подходящ за вода, която е склонна към разпенване и наситени газове. При механичен метод реагентите не могат да се използват, тъй като турбулентните потоци, създавани от бъркалката, просто разрушават флокулацията на замърсителите. В момента механичното флотация не е често срещано, тъй като рядко осигурява достатъчно почистващ ефект.

По правило този сегмент на почистване включва флотатори за пречистване на отпадъчни води от нефтопродукти.

Флотация под налягане

В този случай флотаторите за пречистване на отпадни води са оборудвани с устройство за насищане и реагентно стопанство. Насищателят е камера, в която се впръсква въздух под налягане над атмосферното налягане. Средата, приготвена в сатуратор, се нарича смес от вода и въздух. Това е най-често срещаният тип флотация и най-често се използва. Процесът на пречистване се извършва благодарение на предварителното третиране на водата с реагент (коагулант или флокулант) и последващо третиране с главата смес от вода и въздух. Всеки мехур от газ придава замърсяване на себе си, тъй като има голяма сила на привличане поради интерфейса между фазите (вода-въздух). Предварителната подготовка на водата с реагент подобрява пречистването, тъй като създава флокули (мицели), които също притежават определена атрактивна сила. Основната част от водата се отвежда през отвеждащата тръба на пречистена вода за по-нататъшно пречистване или за изхвърляне. На върха на специалното устройство за скрепер отстранява флотация - замърсяването се отстранява с въздушни мехурчета нагоре в концентрирана форма.

Основното предимство на флотация на натиск е широка гама от приложения. Недостатъците включват наличието на допълнителни устройства (фабрика за реагенти, насищател, помпи), които заемат много място и трябва да бъдат автоматизирани (например, избор на доза реагенти). Определяне реагент количество играе важна роля като ниска доза ще доведе до недостатъчно пречистване (не всички малки разтворени частици агрегират) и голяма доза може да доведе до това, че мехурчетата няма да издържат теглото на люспи и се разграждат, също води до намаляване на почистващия ефект.

Elektroflotator

Този тип флотатор за пречистване на отпадъчни води е лаконичен и лесен за ползване. Същността на метода е електролизата на течността, която трябва да се пречисти, и освобождаването на газове от електродите. Процесът на електролиза се извършва в флотатора: водородът се генерира върху катода, а кислородът се поставя върху анода. Когато се използват разтворими електроди (например алуминий или желязо), водата допълнително се насища с метални йони с висока степен на окисляване, която играе ролята на реагенти за създаване на флокулационни замърсители. Този процес помага да се изолират и изхвърлят още повече замърсители от водата. Тъй като пространството на флотатора не е голямо, при такива условия има добра адхезия на люспи и въздушни джобове, което осигурява най-висок почистващ ефект.

Основното предимство на такова устройство е липсата на отглеждане на реагенти и други обемисти устройства с висока степен на пречистване на водата. Недостатъците включват висока консумация на енергия и необходимостта от оборудване за извличане на водород.

Флотация на дюзите

В този случай се използват специални дюзи за въвеждане на въздух в технологичната вода, която се подава към флотатора, където се превръща в двуфазна смес. Предимството на този метод ще бъде по-малкото износване на частите на инсталацията и следователно по-дълъг експлоатационен живот.

Реагентна икономика

При някои методи на флотация се използват следните реагенти за подобряване на почистващия ефект:

• средства за регулиране на рН са киселини и алкали, които се добавят към водата, за да се осигурят нормални работни условия за коагуланта и флокуланта;
• Коагуланти - реагенти, които подпомагат флокулацията и са соли на желязо и алуминий;
• флокуланти - реагенти, които създават по-големи и по-стабилни флокули (флокули) и са полиакриламидни съединения.

Основните недостатъци на метода за пречистване на реагентите са необходимостта от наличие на персонал, както и от зоните, които трябва да бъдат разпределени за цистерни и реактори. Също така е много важно да изберете правилната доза реагенти, която е възможна само емпирично.