Industrijski flotacijski stroji za čiščenje odpadne vode: vrste, naprava, princip delovanja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Danes so okoljska vprašanja na čelu mize na skoraj vsakem srečanju svetovnih vlad. Ni skrivnost, da je ekologija postala nova religija 21. stoletja. Leto 2017 je v Rusiji razglašeno za leto varstva okolja, zato je okoljska vzgoja ena izmed nalog letošnjega leta.

Zakaj je treba vodo prečistiti?

Od celotne zaloge Svetovnega oceana je le 3% sladke vode, od tega 68% ledenikov (ni primernih za pitje), 30% podzemnih virov (pogosto onesnaženih iz tal) in le 2% so kopenski viri oskrbe z vodo. Iz globalne slike sveta je jasno, da razpoložljivost čiste sladke vode ni le nuja, ampak včasih tudi razkošje.

Odpadna voda, ki nastane med gospodarskimi dejavnostmipodjetja vsebujejo veliko število onesnaževal v koncentracijah, ki presegajo dovoljene in normativne. Praviloma govorimo o težkih kovinah (železo, nikelj, baker, svinec, živo srebro, kadmij itd.), naftnih derivatih, suspendiranih snoveh, aluminiju, površinsko aktivnih snoveh (sintetičnih površinsko aktivnih snoveh, za laika je to vse, kar se peni). Te snovi, ki pridejo v vodna telesa, motijo normalno delovanje vodnih biogeocenoz, zastrupljajo tla, izzovejo rast modro-zelenih alg in so strupene za živali. Ti onesnaževalci so strupeni tudi za ljudi.

Človeške dejavnosti v stanovanjskih večstanovanjskih in zasebnih hišah prav tako ustvarjajo veliko količino onesnaževal. V bistvu so to površinsko aktivne snovi in organski odpadki, v kanalizacijo pa pridejo tudi kovinske soli.

Kaj je skimmer odpadne vode?

Floater je naprava, zasnovana za odstranjevanje finih nečistoč iz vode s fizikalno in kemično metodo. Relativno gledano je to mehanizem enega glavnih procesnih modulov v tehniki in tehnologiji čiščenja odpadne vode. Na flotatorju poteka glavno ločevanje raztopljenih snovi in čiščenje vode na standardne indikatorje.

Industrijski skimmerji so lahko zasnovani tako za velike tovarne kot za avtopralnice, ki se razlikujejo po velikosti in materialu.

Glavna naloga flotatorja je izolirati in oboriti iz vode v njej raztopljena onesnaževala ter jih prenesti vnetopna oblika. To vpihuje zrak v aparat za izboljšanje učinka čiščenja.

Načelo delovanja flotacijskega stroja za odpadno vodo

Načelo delovanja flotatorja temelji na prehajanju zračnih mehurčkov skozi medij, ki ga je treba očistiti, da nastane pena. Ta pena se imenuje flotacijsko blato, ki se odstrani in odvaja v posebne dehidracijske naprave. Da bi mehurčki zajeli in odnesli onesnaževalce, je treba najprej dodati posebne snovi - koagulante in flokulante. Te snovi so zelo lepljive, kar pomeni, da pomagajo, da se onesnaževala lepijo drug na drugega in na zračne mehurčke ter tvorijo tako imenovane kosmiče.

Mehurček, ki prehaja iz šobe ali šobe razpršilnika na vrh, s seboj zajame lepljive onesnaževalce. Ta postopek se izvaja, dokler voda ne doseže želenega učinka čiščenja.

Zapletenost postopka je, da natančno izberete odmerek koagulanta in flokulanta, tako da je sila oprijema dovolj visoka, da se oprime mehurčka, vendar nastali kosmiči niso pretežki, da ne poškodujejo zraka mehurček.

Shema, ki vključuje flotacijski stroj za odpadno vodo

Tehnologija, ki predpostavlja flotacijski stroj kot glavni procesni modul, vedno vključuje farmo reagentov in napravo z zračnimi mehurčki. Reagentni objekt je posoda z reagenti (koagulanti, flokulanti, alkalije za uravnavanje pH) in reaktor za mešanje reagenta z vodo.

Kot naprava za ustvarjanje zračnih mehurčkov se praviloma uporablja saturator, ki je komora za mešanje zraka z vodo, da se ustvari mešanica vode in zraka. Ta zmes se nato pošlje v skimmer. Nasičilna naprava je opremljena z močno zračno črpalko.

Simmer se nikoli ne uporablja ločeno, vedno je vključen v celotno shemo čiščenja vode. Celotna shema je praviloma sestavljena iz stopenj predhodnega usedanja, fizikalne in kemične obdelave (flotacija ali koagulator) in naknadnega mehanskega čiščenja na filtrih.

Z drugimi besedami, skimmer ne more zagotoviti celotnega čiščenja, je le ločena enota, ki zahteva predobdelavo in naknadno obdelavo. Če pesek ali druge grobe nečistoče vstopijo v flotator, se naprava pokvari. Prav tako ta naprava ne more zagotoviti dezinfekcije in popolnega čiščenja iz naftnih proizvodov. Zato je po njej potrebna ultravijolična namestitev in sorpcijski (ali mehanski) filtri.

Diagram vezja temelji na postopku flotacije. Flotacija je obdelava odpadne vode z zračnimi mehurčki za ekstrakcijo topnih in emulgiranih snovi. Voda vstopi v glavni procesni modul. Tam se v tlačnem (ali breztlačnem) načinu v reaktor dovaja vnaprej pripravljen reagent. Zračni mehurčki se dovajajo tudi v flotator s pomočjo naprave za nasičenje. V vodnem flotacijskem rezervoarju se odpadna voda čisti z reagenti in zračnimi mehurčki in drugodeli flokul v obliki flotacijskega blata. Plavajoče blato se odstrani s površine vode s strgalnim transporterjem v zbiralnik blata.

Ta mulj je zelo nestabilen na mehanske tresljaje, zato ga previdno zbiramo s površine vode, da ne bi razbili pene.

flotacijska naprava

Slootator je odprta posoda iz jekla ali plastike, opremljena s strgalom za zbiranje flotacijskega blata in ima stožčasto obliko na dnu. Plavalni rezervoar pomeni prisotnost šob v njem za dovajanje mešanice zraka in vode iz saturatorja, za odlaganje flotacijskega blata in praznjenje v sili, za oskrbo s kanalizacijo in odvajanje prečiščene vode. Namestitev skimmerja se običajno nahaja na mestu vzdrževanja zaradi udobja.

Vrste skimmerjev

Plavci za čiščenje odpadne vode se razlikujejo po tem, kako je voda nasičena z mehurčki in po naravi mehurčkov. Najpogostejše metode so mehanska, tlačna in elektroflotacija. Tlačna flotacija pomeni prisotnost nasičilne komore in črpalne skupine. Poleg tega se pri tej metodi pogosto uporabljajo reagenti. Elektroflotacija ne potrebuje reagenta in saturatorja, saj temelji na raztapljanju elektrod v vodi.

Mehanska flotacija

Mehanski (ali impeler) pomeni prisotnost mešala, ki pri visoki hitrosti vrtenja razbija zračne mehurčke v vodi. Ta vrsta obdelave vode je primerna za vodo, ki je nagnjena k penjenju in nasičena s plini. Pri mehanski metodi reagentov ni mogoče uporabiti, saj so turbulentnitokovi, ki jih ustvari mešalo, preprosto razbijejo kosmiče onesnaževal. Trenutno mehanska flotacija ni pogosta, saj le redko zagotavlja zadosten čistilni učinek.

Ta segment čiščenja praviloma vključuje flotacijske stroje za čiščenje odpadne vode iz naftnih derivatov.

tlačna flotacija

V tem primeru so flotatorji za čiščenje odpadne vode opremljeni z napravo za nasičenje in reagentom. Saturator je komora, v katero se vbrizga zrak pod tlakom nad atmosferskim. Medij, pripravljen v saturatorju, se imenuje mešanica vode in zraka. To je najpogostejša vrsta flotacije in se najpogosteje uporablja. Postopek čiščenja nastane zaradi predhodne obdelave vode z reagentom (koagulantom ali flokulantom) in naknadne obdelave s pritiskom mešanice vode in zraka. Vsak mehurček plina nase veže onesnaženje, saj ima zaradi fazne meje (voda-zrak) veliko privlačno silo. Predobdelava vode z reagentom izboljša čiščenje, saj nastane kosmiče (micele), ki imajo tudi določeno privlačno silo. Glavni del vode se odvaja skozi cev za prečiščeno vodo za nadaljnjo obdelavo oziroma odvajanje. Od zgoraj posebna strgalna naprava odstrani flotacijsko blato – onesnaževalce, ki se prenašajo navzgor z zračnimi mehurčki v koncentrirani obliki.

Glavna prednost tlačne flotacije je širok spekter uporabe. Slabosti vključujejo prisotnost dodatnih naprav (reagentne naprave, saturator,črpalke), ki zavzamejo veliko prostora in jih je treba avtomatizirati (na primer izbira odmerka reagentov). Določanje količine reagenta igra veliko vlogo, saj bo majhen odmerek povzročil nezadostno čiščenje (vsi majhni raztopljeni delci ne bodo hrapavi), velik odmerek pa lahko privede do dejstva, da mehurčki ne bodo zdržali teže kosmičev. in se zruši, kar bo povzročilo tudi zmanjšanje učinka čiščenja.

elektroflotacijski stroj

Ta tip flotacijskega stroja za odpadne vode odlikujeta jedrnatost in enostavnost upravljanja. Bistvo metode je v elektrolizi tekočine, ki jo je treba očistiti, in sproščanju plinov iz elektrod. Postopek elektrolize poteka v flotatorju: vodik se sprosti na katodi, kisik se sprosti na anodi. Pri uporabi topnih elektrod (na primer aluminija ali železa) je voda dodatno nasičena s kovinskimi ioni z visoko stopnjo oksidacije, ki igrajo vlogo reagentov za ustvarjanje kosmičev onesnaženja. Ta postopek pomaga izolirati in oboriti še več onesnaževal iz vode. Ker prostor skimmerja ni velik, se v takih pogojih kosmiči in zračni mehurčki dobro držijo skupaj, kar zagotavlja največji učinek čiščenja.

Glavna prednost takšne naprave je odsotnost reagentnih naprav in drugih obsežnih naprav z visoko stopnjo čiščenja vode. Pomanjkljivosti vključujejo visoko porabo energije in potrebo po opremi za odstranjevanje vodika.

flotacija šobe

V tem primeru posebnošobe za dovajanje zraka v obdelano vodo, ki se dovaja v skimmer, kjer se razgradi v dvofazno zmes. Prednost te metode bo manjša obraba delov rastline in s tem daljša življenjska doba.

reagentne naprave

Nekatere metode flotacije uporabljajo naslednje reagente za izboljšanje učinka čiščenja:

• reagenti za uravnavanje pH so kisline in alkalije, ki se dodajajo vodi, da se zagotovijo normalni delovni pogoji za koagulant in flokulant;
• koagulanti - reagenti, ki spodbujajo flokulacijo in so soli železa in aluminija;
• flokulanti so reagenti, ki ustvarjajo večje in stabilnejše kosmiče (flokule) in so poliakrilamidne spojine.

Glavne pomanjkljivosti metode obdelave vode z reagentom so potreba po prisotnosti osebja, pa tudi območje, ki ga je treba dodeliti rezervoarjem in reaktorjem. Zelo pomembna je tudi izbira pravega odmerka reagentov, kar je možno le empirično.