Flotace - odstranění jemně rozptýlených nečistot neschopných smočení z odpadních vod pomocí speciálně vytvořených plynových bublin. Špinavá pěna vytvořená v tomto případě je na povrchu a je odstraněna. Pro práci se používají různé typy zařízení - flotační zařízení. Efektivnost procesu je do značné míry dána jejich technickými vlastnostmi, produktivitou a automatizací.
Návrh a účel flotačních zařízení
Čištění kapalin se provádí pomocí flotačních blokových rostlin. Hlavními součástmi zařízení jsou:
- nádoba s pumpou, která mísí kyslík s kapalinou a reagenty;
- flotační nádrž s ventilem pro odstranění přebytečného vzduchu;
- odplyňovač pro odstranění zbytkového kyslíku.
Flotační jednotky se nepoužívají jako nezávislé čisticí nástroje. Používají se v kombinaci v čistírnách průmyslových podniků a mycích linek, protože vyžadují přípravu - mechanické čištění odpadních vod.
Akční graf
Princip činnosti flotační jednotky je poměrně jednoduchý:
- Odpadní vody padají do pracovní nádrže, kde jsou obohaceny jemným vzduchem.
- Směs vstupuje do flotační komory, kde hydrofobní zbytky interagují s plynovými bublinami.
- Postupně dochází k poklesu a prasknutí vrstvy oddělující hydrofobní částice a vzduchové bubliny. Je to kvůli změně povrchového napětí vody.
V důsledku toho se na povrchu kapaliny objeví špinavá pěna. K jeho odstranění dochází pomocí speciálních shrnovacích zařízení.
Flotace v zařízeních je vynucený proces, když se hustota odpadků uměle sníží.
Flotační techniky
Klasifikace flotačních zařízení se provádí podle metody tvorby plynových bublin. Více běžně používané metody flotace:
- mechanický;
- tlaková hlava;
- vakuum;
- biologický;
- elektrochemické.
Tlaková flotace je snadný způsob čištění odpadních vod, když jsou do kapaliny přidána činidla a kyslík je čerpán pod vysokým tlakem. Bubliny se tvoří po celém objemu odpadních vod. Tato metoda se často používá k čištění kapaliny z aktivovaného kalu. Technologie zahrnuje saturační komoru.
V elektroflokátorech tento uzel není. Tato technika nevyžaduje elektroflotaci a činidla. Zahrnuje odstranění suspenzí z kapaliny pomocí elektrického proudu. Elektrolytický proces se provádí v elektroflotátoru: vodík se uvolňuje na katodě a kyslík se generuje na anodě.
Princip činnosti vakuového zařízení spočívá ve snížení tlaku pod atmosférickým tlakem ve flotační nádrži. V tomto případě se uvolňuje vzduch rozpuštěný ve vodě.
Biologická flotace je zahřívání sedimentu po počátečním ošetření párou a jeho usazování několik dní. Výsledné bakterie emitují plynové bubliny. Díky nim jsou částice sedimentu flotovány do pěnové vrstvy, kde jsou zhutněny a dehydratovány. Během pěti dnů lze index vlhkosti snížit na 80 procent, což umožňuje zjednodušit následné zpracování.
Vlastnosti mechanické flotace
Pro mechanické čištění odpadních vod existuje několik flotačních metod:
- Tekutina je smíchána se speciálním oběžným kolem s lopatkami.Tato technika čištění se provádí bez tlaku a je velmi vhodná pro odstraňování hrubých a vláknitých nečistot z vody - vlasů, nití, vln.
- Odpadní voda je vypouštěna do odstředivky (oběžné kolo). Tam se mísí a získají homogenní strukturu. Při pohybu je kontaminovaná voda obohacena kyslíkem a tvoří malé bubliny. Jsou schopni přilákat i zbytky ropných produktů.
- Odtoky jsou obohaceny vzduchem pomocí speciálních trubek umístěných na dně přijímací komory. Tato metoda se nazývá pneumatická. Používá se, když je třeba čistit odpadní vody, které jsou agresivní pro jejich zpracování v oběžném nebo beztlakovém zařízení.
Při tlakovém zpracování závisí úroveň čištění na rychlosti rotace oběžných kol - čím vyšší je, tím lepší. Musíte však spočítat přesnou akceleraci. V určité fázi roste turbulence proudění, vločky suti se mohou zhroutit, což snižuje účinnost procesu.
Čištění odpadních kapalin ve flotačních jednotkách mechanického typu se používá, pokud jsou v kapalině přítomny lehké hydrofobní nečistoty - tuky, zbytky oleje, oleje.
Pokud jsou v odpadních vodách nečistoty, které vyžadují agregaci, je výhodná jiná metoda. V důsledku významné turbulence dochází k destrukci molekul znečištění a kvalita čištění výrazně klesá.
Kompromis mezi mechanickými a tlakovými metodami je nasycení vody kyslíkem za použití porézního materiálu. Směr proudění vzduchu zde probíhá přes speciální desky se štěrbinami. Čím tenčí jsou štěrbinové otvory v desce, tím menší jsou vzduchové bubliny a tím lepší je čištění.
Výhody a nevýhody
Použití flotačních zařízení má jak výhody, tak nedostatky. Výhody jsou:
- snadná údržba strojů;
- rozpočtování většiny metod;
- vysoká kvalita a rychlost čištění odpadních vod.
Pomocí této techniky můžete odstranit většinu jemných nečistot, ale ne všechny. Nevýhody také zahrnují potřebu dalšího použití činidel za účelem zvýšení stupně hydrofobicity částic bláta. V případě použití elektrického flotačního zařízení je nutné zařízení doladit, aby se vytvořily bubliny požadovaného průměru.
Použité reagencie
Ke zvýšení účinnosti čištění se používají chemické kolektory:
- koagulanty - činidla, která podporují tvorbu vloček a jsou to soli železa a hliníku;
- flokulanty (polyakrylamidové sloučeniny) - látky, které vytvářejí větší a stabilnější vločky (vločky);
- kyselá a alkalická činidla, která vám umožní upravit pH. Přidávají se do vody, aby se zajistily normální pracovní podmínky dvou předchozích typů činidel.
Ke stabilizaci pěny se také používá borový olej, fenoly, kresol. Umožňují vám chránit vzduchové bubliny před zničením, díky čemuž jsou odolné. To pomáhá odstranit více nečistot z odpadních vod.
Použití chemikálií, které mohou proces zlepšit, vyžaduje přesný výběr dávky, kterého lze dosáhnout pouze experimentálně.
Co určuje kvalitu čištění
Účinnost techniky ovlivňují následující faktory:
- odolnost vzduchových bublin vůči destrukci;
- rovnoměrná tvorba pěny;
- stupeň hydrofobicity částic - čím větší je tento indikátor, tím aktivněji interagují se vzduchovými bublinami.
Velikost bublin je také důležitá. Velké se rychle objevují a nemají čas zachytit molekuly nečistot, zatímco malé jsou méně odolné.
Použití flotačních technik je nezbytné pro čištění odpadních vod z tuků, vměstků vláken, ropných produktů a jiných kontaminujících látek, které nejsou náchylné k sedimentaci. Tato metoda se používá k čištění kanalizace a obohacování minerálů.
