Способ очистки сточных вод флотацией

Оглавление

Флотаторы для очистки стоков

Для того чтобы узнать принцип работы, по которому функционирует флотаторная камера, и то, как она выводит флотошлам, можно провести расчет, но проще рассмотреть все на примере. Результат флотации зависит от того, насколько гидрофобны частицы, и от количества пенообразования.

Эти реагенты делят на несколько групп.

Без очистки стоки нельзя сбрасывать

А именно:

  • Образователи пены;
  • Собиратели пены.

Чаще всего встречаются загрязнения, которые включают в свой состав частицы с двоякими качествами. Они могут смачиваться, но этот показатель недостаточен для того, чтобы связать их с воздухом. Для решения этого вопроса в специальные стоки добавляют собиратели. Такие реагенты также двояки и имеют активные вещества.

Это:

  • Аммонийная соль;
  • Нефтепродукт;
  • Масло;
  • Меркаптан.

Что же касается реагентов, которые образуют пену, то здесь все доступно. Они включают в себя добавки, которые защищают пузырьки воздуха от разрушения и при этом делают их более упругими.

В состав таких стабилизаторов входят:

  • Масло сосны;
  • Фенол;
  • Крезол.

Благодаря такому составу появляется возможность удалить большее количество загрязнений из воды.

Как осуществляется процесс очистки?

Флокуляция происходит в две стадии:

  • Сначала частицы грязи в воде лишены заряда и находятся в состоянии броуновского движения. Тогда образуются небольшие соединения, именуемые микрофлокулами;
  • После окончания перикинетической стадии наступает ортокинетическая флокуляция, Тут требуется приложение внешних усилий в виде турбулентного либо ламинарного перемешивания (но оно не должно быть чрезмерным, иначе достигается обратный эффект — быстро двигающиеся в толще воды хлопья грязи сталкиваются друг с другом и рассыпаются на мелкие части).

Эффективность процесса коагуляции зависит от уровня заряда иона металла. По этой причине самые эффективные коагулянты на сегодня — мелкодисперсный порошок алюминия либо трехвалентного железа. На выбор действующего вещества влияет показатель кислотности (рН) воды. При значении в границах 6…7,4 используется алюминиевый коагулянт, при меньших — железный.

Требуемое количество коагулирующего реагента определяется по результатам предварительного тестирования. При избыточном добавлении коагулянта происходит снижение уровня рН, приводящее к интенсификации захвата органических компонентов растворенной в воде грязи.

В результате образуется хлопьевидный осадок в значительных количествах, уменьшить которое возможно с помощью добавления флокулянта (он быстро связывает взвешенные хлопья и в результате образуются меньшие объемы осадков).

Чем полезен флотатор для очистки

Это устройство, предназначенное для очистки сточных жидкостей физико-химическим методом. Базовая цель применения данных установок заключается в извлечении из коммуникативных и промышленных стоков примесей органического характера, обладающих гидрофобными свойствами.

Выглядит это приспособление достаточно объёмно. Оно представляет собой пластиковый или стальной резервуар, который оснащён скребковым приспособлением. Его задачей является сбор пенных образований с поверхности воды.

Принцип работы станции:

  1. В сточный резервуар поступает жидкость, которая проникает в приёмную камеру.
  2. Флотатор для очистки подвергает жидкость процессу напитки кислородом.
  3. Газовые пузырьки соединяются с нерастворимыми элементами и поднимаются на поверхность.
  4. Образованная пена непрерывно удаляется в специальную ёмкость, оставляя воду чистой.
  5. Очищенная вода фокусируется в специальном резервуаре.

Чистая жидкость подходит для дальнейшего использования. Например, если устройство установлено в частном доме, очищенной жидкостью можно поливать грунт, использовать для стирки напольных покрытий, для мойки автомобиля и прочих бытовых мероприятий.

Таким образом, та вода, с помощью которой были постираны вещи в стиральной машине, будет пригодна к повторному бытовому использованию. Это способствует тому, что от техники не будет идти неприятный запах канализации, как это часто бывает в частных сооружениях. Бельё и вещи будут чистыми и без неприятного запаха.

Чтобы ускорить процесс флотационной очистки, можно добавить активные компоненты. Реагенты ускоряют очищение сточных жидкостей

К выбору катализатора нужно подходить осторожно. Степень агрессивности вещества должна зависеть от концентрации химических веществ в неочищенных водах

Если речь идёт о бытовом очищении, то система справится и без реагентов.

Флотационные системы используются в основном в промышленных масштабах, так как сточный резервуар большого размера. Например, для очищения санитарных станций, производств и так далее. Но в применение в быту также допустимо. Только для этого подходят установки наименьшего объёма. Некоторые хозяева частных домов сооружают флотаторы самостоятельно из подручных материалов. Такой способ также допускается.

Хозяйственная деятельность человека в жилых многоквартирных домах также способствует скоплению загрязнений. Из-за большого количества нерастворимых компонентов в квартирах может появиться запах канализации, который сосредотачивается в стиральной машине. Люди используют при стирке химические порошки. Они могут не полностью растворяться и оседать на стенках труб. Кроме того, загрязнения бывают разного характера. Это может быть простая грязь, масло, жир, лакокрасочные продукты и так далее. Все эти элементы устойчивы к жидкости, поэтому стекают по коммуникациям, частично оседая на них.

Чтобы не допустить возникновения огромного количества жалоб со стороны жильцов, обслуживающие дома организации устанавливают флотаторные системы.

Флотаторы

Флотаторы предназначены для физико-химического разделения стоков методом флотации мелкими пузырьками воздуха которые прикрепляются к тонкодисперстной ТФ и выносят ее на поверхность образуя пену (флотошлам) на твердую (флотошлам) и жидкую фракции, с содержанием в очищаемых стоках твердой фракции 0.01-2.0%, взвешенных веществ крупностью 0,001мм-2.0мм с производительностью 5-50м3/ч и очень высокой влажностью флотошлама 94-96%.

Безреагентные флотаторы удаляют только диспергированые в-ва твердые (взвешенные) и жидкие (жиры и нефтепродукты).

Реагентные флотаторы удаляют диспергированые в-ва, емульгированые, коллоидные и расстворимые которые в три ступени связываются реагентами

1-я ступень рН коррекция ввод реагентов которые создают необходимый для последующих реакций диапазон рН, щелочи и кислоты;

2-я ступень коагуляция, связывание извлекаемых веществ в мелкие хлопья 0.1-5мм, коагулянтами — солями трехвалентных металлов, в процессе их гидролиза,

3-я ступень флокуляция, связывание (укрупнение) скоагулированых хлопьев в крупные флоккулы 2-10мм, полимерными веществами флокулянтами. Полное расслоение твердой и жидкой фракции.

Область применения – стоки мясокомбинаты, комплексы по забою птицы, масло-сыр заводы, спирт, сах, пив заводы, доочистка субстратов БГС

Производства ООО «Экоэнерго-строй».

Конструкция и принцип работы флотатора

Рис. 1.1. Устройство флотатора.

Стоки в установку подаются через нижнюю распределительную систему во флотореактор 2 (рис. 1.1), куда также подается воздушная смесь сквозь систему сопел, которая готовится в установке приготовления и дозировки водовоздушной смеси 6. Водовоздушная смесь (перенасыщенный раствор воздуха в воде) при выпусканнии во флотореактор 2 выделяет тонкодисперстные пузырьки воздуха, которые при всплывании захватывают мелкие частички внешних веществ, которые прилипли к ним, образовывая на поверхности флотатора пенный слой (флотошлам). Флотошлам удаляется шламосборным устройством 9 — скребковым механизмом с приводом от мотора редуктора 6 в бункер флотошлама 8 , откуда он отводится шнековым насосом в контейнер флотошлама, который вывозится на утилизацию.

Осветленная вода сквозь систему регулировки уровня (рис.4.4.) отводится в бункер осветленной воды и далее самотечным трубопроводом попадает на смесители контактных фильтров . Переливание осуществляется через переливную систему, расположенную в бункере осветленной воды – приемный желоб 2 и самотечный трубопровод 3 в резервуар.

Установка приготовления и дозировки водовоздушной смеси (рис.1.2.) состоит из сатуратора 1, компрессора на 8-10 атм, который обеспечивает воздухом сатуратор, насоса подачи осветленных стоков 2 с КФ на сатуратор( Н=60м), редукционного клапана выпуска водовоздушной смеси , систему сопел 3 во флотатор.

Рис. 1.2. Принципиальная схема установка подачи и дозирования водовоздушной смеси.

1. Cистема сопел

2. Манометр

3. Гребенка

4. Шар. кран подачи ВВС на сопло

5. Сатуратор, растворения воздуха в воде под давлением

6. Отвод опорожнения и контроля ВВС

7. Отводы уровня ВВС

8. Смеситель (водовоздушный эжектор)

9. Шар. кран подачи воды на смеситель

10. Клапан обратный

11. Высоконапорный насос подачи осветленных стоков на сатуратор.

12. Ротаметр

13. Шар. кран подачи воздуха на смеситель

14. Клапан обратный

15. Компрессор, подачи воздуха на сатуратор.

16. Гибкий шланг

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЛОТАТОРА

Наименование показателей Ед. изм. Количество
Производительность флотатора по стокам м3/ч 5-50
Производительность флотатора постокам вместе с ВВС м3/ч 7-70
Расход ВВС м3/ч 3-20
Давление в сатураторе кг/см2 5,5-6,5
Давление воздуха в сети кг/см2 6,5-7,0
Объем флотатора м3 4-30
Обороты редуктора шламосьемного механизма об/мин 8-12
Мощность насоса ВВС кВт 0,5-3,5
Мощность компрессора ВВС кВт 1,0-3,5
Мощность мотор-редуктора шнекового транспортера флотошлама ШТ01 кВт 0,1-0,5
Тонкослойный отстойный модуль ТО +/- в зависимости от стоков

Флотатор, УПДР, сепаратор                                                     Флотатор

Комплектация установки реагентной флотации — УФЛР

Состав установки Описание типовой установки Варианты модификаций
Блок приготовления и дозирования реагента Растворно-расходная емкость из ПНД — 2 шт. Рамная и лопастная электромешалки Насос-дозатор с технологической обвязкой — 2 шт. Система подачи воды и опорожнения емкостей Запорная арматура с ручным приводом
  • Модель и марка насос-дозаторов
  • Арматура с электроприводом
Флокулятор Трубный регистр с расчетным временем реагентной обработки сточных вод — 40 сек Статические смесители из нержавеющей стали «СМК» и «СМВ» – 2 шт. Пробоотборники
  • Материал исполнения трубного регистра
  • Материал исполнения смесителей
Флотационная емкость Сварная металлическая емкость прямоугольной формы, усиленная профилем. Сварная опорная рама Материал: углеродистая сталь с антикоррозионным покрытием либо нержавеющая сталь Камера флотации Камера сепарации Конус сбора осадка Секция сбора очищенной воды Лоток для сбора и удаления флотопены
Система сатурации Насосный агрегат в комплекте с технологической обвязкой (нержавеющая сталь, ПВХ) Сатуратор (нержавеющая сталь) Эжектор для подачи воздуха
  • Материал исполнения насоса, сатуратора, эжектора и обвязки
  • Марка насоса
Механизм шламоудаления Скребковый транспортер из нержавеющей стали Цепи транспортера из нержавеющей стали Мотор-редуктор Система натяжения приводной цепи Защитные ограждения Противоаварийная защита
Система технологических трубопроводов Ручная запорная арматура Материал — сталь, ПВХ
  • Материал исполнения трубопроводов
  • Арматура с электроприводом
Электрооборудование Шкаф управления на ПЛК (Для реализации автоматического режима работы необходимо в шкаф управления установки обеспечить подачу управляющего сигнала (дискрет). Как правило этот сигнал поступает от расходомера на подающем трубопроводе, от насоса подачи стоков, или от центрального ШУ. Он обеспечивает запуск оборудования при подаче воды, и его остановку в момент прекращения подачи)
Контрольно-измерительные приборы Сигнализаторы нижнего уровня в реагентных емкостях, визуальные уровнемеры Расходомер поступающих стоков Датчик уровня флотокамеры Электроконтактный манометр Датчик аварии шламоудалителя

Устройство для чистки воды своими руками

Несложные системы водоподготовки можно сделать самостоятельно. Для этого не нужно покупать сложное оборудование или дорогостоящие материалы. Требуется только подобрать большую емкость, изготовленную из пищевого пластика. Они производятся объемом до 2500 л, но для дачи хватит и 500-700 л.

Монтаж емкости осуществляется в чердачном помещении. Из скважины вода должна подаваться мелкими струями. Тогда на начальном этапе она будет насыщаться кислородом, который и обеспечит окисление двухвалентного железа.

Для такой подачи воды понадобится устройство аэрации. Его можно сделать из аквариумного компрессора, но нужно будет установить еще несколько больших емкостей.

Сливное отверстие монтируют на расстоянии около 300-400 мм от днища емкости. При сливе вода проходит через угольный фильтр, который можно сделать самостоятельно.

Следует также установить фильтр с дробленым мрамором. У каждого из этих устройств своя задача, вместе они обеспечат очистку воды от большинства загрязнений. В днище делается выход с краном, чтобы можно было сливать полученный осадок в канализацию.

Флотатор

Напорный флотатор для очистки сточных вод – специальное устройство, которое позволяет очищать стоки от частиц нефтепродуктов, а также жиров, примесей металлов, взвешенных и иных веществ. Такое оборудование отличается высокой эффективностью и надежностью благодаря изготовлению из качественной нержавейки. С их помощью и добавлением химических реагентов можно обеспечить максимальный уровень очистки перерабатываемым стокам. Для этого могут использоваться: щелочи, кислоты, коагулянты и флокулянты.

Вся установка выполнена из нержавеющей стали. Для достижения максимальной степени очистки в процессе обработки стока добавляются химические реагенты: щелочь, кислота, коагулянт, флокулянт.

В нашем флотаторе реализована схема с рециркуляцией.

Как работает напорный флотатор для очистки сточных вод?

>На стадии очистки жидкость сначала подается в устройство посредством трубного флокулятора, который используется в аппарате для подачи стоков, предварительно обработанных различными реагентами. После прохождения стадии очистки, через сатуратор, который равномерно растворяет в воде воздух, выходит уже достаточно чистая жидкость.

После сатуратора, вода поступает в отсек флотации, где под действием давления воздух выходит в форме пузыриков и флотирует взвешенные частицы – те, что образовываются во флокуляторе. Вся всплывающая масса постоянно удаляется специальными механизмами сгребания в сборник шлама. При этом часть очищенной жидкости поступает в рецикл, а остальная вода отводится в специально предназначенную для этого емкость. Процедура очистки, в процессе которой жидкость находится в отсеке флотации, занимает не более получаса.

Флотатор для очистки сточных вод – способы очистки

Описываемая очистительная методика может использоваться для очистки на разных стадиях, причем от стадии будут зависеть требования, которые предъявляются к чистоте жидкости, проходящей обработку. Выделяют три основные стадии очистки:

  1. Предварительная. Направлена на снижение до минимума затрат на очистку жидкости. Флотация осуществляется без применения специальных реагентов и подходит для сепарации стоков, где содержится большое число жирных и взвешенных частиц. После такой очистки образуется менее загрязненный сток, полная очистка которого возможна посредством биологической методики.
  2. Основная. Применяется с использованием специальных реагентов. Такой метод очистки с применением напорного флотатора дает возможность доводить даже сильно загрязненные стоки до достаточно чистого состояния, чтобы их можно было сбрасывать в обычную городскую канализацию. Уровень примесей и число взвешенных частиц в жидкости будет полностью удовлетворительным для требований всех городских коммунальных служб, поэтому можно не опасаться штрафов. Методика подходит, в том числе, для очистки стоков компаний, специализирующихся на переработке мясных продуктов и других.
  3. Доочистка. Данный метод очистки может использоваться в прудах и специальных установках напорной флотации. Он подходит для обработки сильно загрязненных нефтепродуктами стоков и работает за счет максимального повышения скорости, с которой частицы нефти всплывают в жидкости, прилипая к пузырькам воздуха. К примеру, без внешней помощи частицы нефти поднимаются со скоростью не выше 1 мк в секунду. Использование флотатора для очистки сточных жидкостей дает возможность примерно в 900 раз увеличить эту скорость.

Почему стоит купить флотатор очистки воды?

В настоящее время описываемая очистительная методика представляет собой отличную альтернативу более традиционной технологии очистки – отстаиванию. К примеру, посредством флотации можно всего за 10 минут добиться такого же уровня уплотнения, который можно получить при гравитационном уплотнении не раньше, чем через 2 часа.

Флотаторы можно использовать для очистки:

  • сточных вод компаний пищевой промышленности;
  • коммунальных стоков;
  • ливневых стоков;
  • гальванических стоков.

У нас вы найдете качественные и функциональные флотаторы по самой выгодной цене.

Обращайтесь, мы поможем вам подобрать подходящее оборудование для очистки любых жидкостей и стоков.

  • < Назад
  • Вперёд >

Каков процесс?

Если в стоках большинство механических составляющих большого размера, достаточно пропустить жидкость через решетки с ячейками различного размера. При наличии масел и жиров перед решетками монтируются жироловки.

На дне отстойников оседают мелкие фракции.

От оставшихся микроскопических частиц избавляются фильтрованием.

Внимание! Повысить эффективность можно, если установить по 2 единицы технологического назначения, образующие отдельные секции (2-3 решетки, 2-3 фильтра из различных материалов). При комплексном подходе сокращаются затраты на устройство систем биологической либо химической обработки

Схема очистного сооружения

  1. Выбросы в системе канализации собираются в очистном сооружении. Практически всегда на первом этапе проводится процеживание. Примеси удаляются для утилизации или переработки.Если примеси очень грубые, процеживание дополняется измельчением дробилками. Для промышленных стоков могут использоваться системы для прессования отходов и промывания решеток, фракционирование, позволяющее разделить примеси по размерам.
  2. Второй этап – отстаивание. В процессе перемещения потока тяжелые частицы оседают на дно. Для повышения эффективности отстойники оснащаются аэраторами, создающими поток воздуха, отделяющий органику от минеральных соединений. Осадок необходимо периодически удалять, чтобы предотвратить процесс брожения.
  3. Заключительный этап – фильтрация, при помощи которой удаляются самые мелкие фракции.

Задача

Осадки, образующиеся в результате очистки сточных вод от процессов по переработке мяса, имеют конкретные параметры для этого вида промышленности. Они содержат повышенное количество жира и общеизвестный животный белок, что, в свою очередь, требует использования специальной технологии для обезвоживания этого типа промышленного ила.

Станция очистки сточных вод расположена примерно в 20 км от Кутно, в Лодзинском воеводстве. Первоначально поступающие сточные воды представляют собой смесь промышленных сточных вод из производственных линий и биологически загрязненных сточных вод, которые образуются в результате ежедневной работы птицефабрики.

Основной целью инвестиций было строительство станции очистки сточных вод на вновь построенном производственном заводе, а также поставка и введение в эксплуатацию двух независимых и полностью автоматизированных комплексов обезвоживания осадка.

Механический способ

Механическая очистка от нефтепродуктов проводится в комплексе с другими способами. Исключения составляют случаи, когда механически очищенные стоки пригодны для повторного технологического использования.

Для механической очистки стоков от нефтепродуктов используются методы:

  • отстаивания;
  • удаления нефтепродуктов с помощью центробежного ускорения;
  • механической фильтрации.

При использовании этих методов в среднем удается отделить до 65% твердых частиц нефтепродуктов.

Стадия отстаивания

Во время отстаивания органические частицы с плотностью большей, чем плотность воды, опускаются вниз, а частицы с меньшей плотностью поднимаются на поверхность.

Такой принцип работы характерен для:

  • песколовок;
  • мазутоловок;
  • бензоловок.

Конструктивно бывают отстойники статического и динамического типов. В первом случае процесс очистки происходит путем выдерживания стоков в спокойном состоянии в течение от нескольких часов до суток.

В динамическом отстойнике отделение твердых частиц нефтепродуктов происходит в движущемся потоке. На практике применяются динамические отстойники горизонтального и вертикального видов.

Процесс центрифугирования

Центрифугирование или удаление производных нефти с использованием принципа центробежного ускорения основывается на применении гидроциклонов. Водный поток под давлением направляется в аппарат.

Воздействия центробежных сил вызывает оседание твердых составляющих нефтепродуктов, а очищенная вода выводится через отводную трубу.

Внимание! Коэффициент полезного действия при таком способе очистки составляет до 70%

Механическая фильтрация

Способ эффективный при необходимости устранения вязких частичек нефти небольших размеров. С этой целью используются материалы зернистой, пористой текстуры либо специальные сетки, так называемые тканевые фильтры.

Принцип действия данного метода основан на способности пористых материалов задерживать частицы углеводородной органики текучей консистенции.

Конструктивно такие фильтровальные станции представляют собой вращающиеся барабаны диаметром до 3 м, с закрепленными в них фильтрующими экранами. Стоки поступают внутрь установки, проходят сквозь фильтрующие элементы, и передаются на следующую стадию очистки.

Еще один метод фильтрации – применение фильтрующих элементов каркасного типа.

Рабочим наполнителем фильтра служат:

  • речной песок;
  • антрацитный уголь;
  • керамзитовые окатыши разных калибров;
  • шлаки, в виде отходов металлургического производства;
  • различные синтетические материалы, например пенополистирол.

Механизм флотационной адсорбции

В водный раствор, подлежащий очистке, подают высокодиспергированный воздух. Мельчайший газовый пузырек сближается с гидрофобной поверхностью взвешенной частички. Разделяющая их тонкая граница постепенно уменьшается, теряет устойчивость и при достижении критического значения разрывается. Это есть элементарный акт пенной флотации сточных вод.

Время соприкосновения ничтожно мало (0,001 — 0,002 с). Вероятность слипания определяет кинетика формирования краевого угла смачивания. Масса флотируемых частиц должна быть меньше силы их притяжения к воздушным пузырькам и силы, выталкивающей агломерат на поверхность. Подходящий размер удаляемых частичек варьируется в пределах 10-3 — 10-1 см. Мелкодисперсные примеси (диаметром меньше 4 — 9 мкм) плохо поддаются флотации и уменьшают степень извлечения более крупных примесей.

Для интенсификации флотационного процесса повышают гидрофобность поверхности частиц вводом специальных реагентов. Избирательно адсорбируясь на частичках примесей, они уменьшают их смачивание. В результате процесс прилипания к газовым пузырькам идет быстрее и качественнее.

Виды флотации при очистке воды

Способов добавления в очищаемый раствор воздуха множество, среди которых по размерам получаемых газовых пузырьков можно выделить следующие методы.

  1. Флотация с образованием воздушных пузырьков из раствора происходит в вакуумных, эрлифтных, напорных системах. Это пневматические методы насыщения раствора воздухом, где его диспергирование осуществляется за счет изменения давления. При напорной флотации сточных вод в промывную воду сначала нагнетают под давлением воздух. Когда давление вновь возвращается к атмосферному, внутри водной массы образуется множество пузырьков. В случае вакуумного метода насыщение воздухом проходит в аэрационной емкости. При попадании в камеру флотации с критически низкой величиной давления, в растворе происходит бурное газообразование. Эрлифтные установки флотации сточных вод работают за счет перепада высот, на которых расположены емкости.
  2. Механическое измельчение воздуха в импеллерных, пневматических, безнапорных системах. Сущность механических способов насыщения заключается в перемешивании водного раствора с применением турбины, центробежного насоса. Образующиеся водные завихрения насыщаются воздухом. Изменять размер газовых пузырьков можно скоростью работы турбины. При безнапорной схеме флотации сточных вод пузырьки образуются более крупные, которые неэффективны для извлечения мелкодисперсных взвесей. Пневматический метод флотации сточных вод применяется, когда очищаемые воды агрессивно воздействуют на материал турбины или рабочую часть насоса. Воздух подают через специальные трубки, размещенные на дне флотационной емкости.
  3. Барботажная флотация с использованием пористых материалов предполагает пропускание воздуха перед попаданием в рабочий раствор через материал с мелкими отверстиями. Чем меньше поры, тем более диспергированный газ попадает в воду. Плюсы такой флотации по очистки воды — в простоте конструкционного исполнения, отсутствии сложных механизмов, минимальных энергозатратах. Недостатки — загрязнение пор, сложности в выборе мелкопористых материалов, которые обеспечат образование мельчайших и одинаковых по диаметру пузырьков.

В установках электрофлотации очищаемый водный раствор пропускают в поле между электродами, на поверхности которых выделяются газовые пузырьки водорода и кислорода. Электроды могут быть растворимыми и нерастворимыми. При использовании растворимых электродов электрофлотационный процесс сопровождается электрокоагуляцией, которая повышает эффективность флотации.

Общие сведения

Во время флотации стоки наполняются кислородом, к воздушным пузырькам притягиваются элементы мусора, формируя флотокомплексы. Образованные фрагменты выталкиваются на поверхность, где образуется пенка в виде концентрата из шлама.

Чтобы процесс очистки происходил быстрее, надо содействовать формированию комплексов из грязи и воздуха, чтобы они всплывали на поверхность.

С помощью данного метода можно удалять вещества, которые имеют гидрофобию.

Этот способ способен отделять частицы, дисперсного характера, которые не опускаются на дно очистного сооружения во время отстаивания.

Внимание! Метод флотации экономичен на всем протяжении работы. Процесс очистки непрерывен, имеет широкий спектр применения

Процесс очистки непрерывен, имеет широкий спектр применения.

Очистка имеет высокую скорость, в итоге образуется шлам с низким показателем влажности. Далее шлам рекуперируют.

Эффективность метода и его преимущества

Чтобы очистка воды была качественной не только на физическом уровне, но и помогла добиться эффективных результатов молекулярного состава, без применения флокулянтов не обойтись.

Данные вещества способствуют ускорению процесса фильтрации и при минимальных затратах позволяют справиться с загрязнениями больших масштабов. При их введении происходит отделение жидкой и твердой фазы.

Наибольшего эффекта стоит ждать в том случае, если флокулянты применять после коагулянтов.

Основные преимущества:

  • Ускоряется процесс осаждения, благодаря чему вода становится прозрачной.
  • Продлевает срок службы фильтрующих установок, убирая загрязнения крупной фракции.
  • Уменьшает длительность очистки и позволяет сэкономить при значительных объемах.
  • Нет необходимости создавать дополнительные очистные сооружения, что увеличивает производительность предприятия.
  • После обработки pH воды не претерпевает значительных изменений. Все показатели остаются в норме.
  • В составе очищенной воды концентрация растворенных металлов не повышается.
  • Эффективность очистки увеличивается на 30%.
  • Частично удаляются водоросли, вирусы и бактерии.
  • Флокуляция может быть применима там, где альтернативные способы просто не работают.
  • При соблюдении дозировки безопасно для здоровья.

Виды флотационной очистки сточных вод

В основе разделения на виды очистки сточных вод методом флотации лежит способ насыщения стоков воздухом и механизм его диспергирования.

Выделение воздушных пузырьков из раствора

Из раствора пузырьки воздуха определенного размера выделяют методом напорной и вакуумной флотации. В первом случае в воду под давлением нагнетают воздух, после этого резко понижают давление в системе, в результате чего в толще сточной воды выделяются воздушные пузырьки.

Схема напорного флотатора

Вакуумная флотация по принципу схожа с напорной, но исполнение отличается. Сначала вода поступает в аэрационную камеру (1), где контактирует с воздухом и насыщается им, после этого в дезаэраторе (2) удаляется нерастворившийся в воде воздух. Потом вода поступает в камеру флотации (3), где происходит понижение давления в сточной воде, в результате чего образуются воздушные пузырьки.

Вакуумная флотация

Оба способа прекрасно подходят для очистки сточных вод от мелкодисперсных загрязнителей.

Механическое насыщение воды диспергированным воздухом

Обогащение воды пузырьками воздуха можно произвести механическим путем. Для этого могут применяться 3 метода: перемешивание воды при помощи небольшой турбины (импеллерные установки), колесом, соединенным с центробежным насосом (безнапорная флотация) или введением воздуха через форсунки труб, уложенных на дне флотационной камеры (пневматическая установка). Во время перемешивания образуются завихрения, благодаря которым стоки насыщаются пузырьками воздуха.

Импеллерная флотация

Импеллеры позволяют получить пузырьки небольшого диаметра и применяются для удаления нефтепродуктов и жиров. Этот метод дает возможность регулировать объем пузырьков: чем выше скорость вращения турбины, тем мельче пузырьки. Безнапорные установки позволяют получать более крупные пузырьки, которые не эффективны для удаления мелких взвесей. Безнапорную флотацию применяют для удаления жировых загрязнений, а также частиц шерсти и волокон. Пневматическая флотация используется в том случае, когда необходимо очистить воды, являющиеся агрессивными для таких механических конструкций как импеллер или колесо насоса.

Пропускание воздушных масс через материал с порами

Простым способом диспергирования воздушного потока является пропускание его перед подачей через пористые материалы (на рисунке обозначен цифрой 2), например, пластины с щелевидными прорезями. Чем меньше отверстие, тем меньше диаметр пузырьков.

Флотация с использованием пористых материалов

Получение пузырьков газа из раствора путем электролиза

При этом способе в сточные воды помещают 2 электрода, через которые пропускают ток. Это приводит к выделению возле электродов газовых пузырьков кислорода и водорода. Кроме того, часто используют электроды из алюминия или железа. Соединения этих металлов выделяются в сточную воду и представляют собой коагулянты, приводящие к объединению взвешенных загрязнителей в хлопья. Хлопьевидные частицы контактируют с воздушными пузырьками и поднимаются на поверхность стоков.

Реагенты, применяемые во флотационной очистке

В процессе очистки методом флотации могут применяться реагенты, действие которых различается по двум основным направлениям: повышение гидрофобности и стабилизация пены.

Так как многие загрязнители могут содержать как гидрофобную, так и гидрофильную группу, то их способность к смачиванию снижена, поэтому флотация затруднена. В этом случае прибегают к добавлению в сточные воды реагентов, которые называют собирателями. Они также содержат гидрофильную (полярную) и гидрофобную (неполярную) группы. Взаимодействие между собирателем и загрязнителем происходит на уровне полярных концов. Гидрофобная группа реагента остается свободной.

В качестве собирателей в очистке сточных вод применяют поверхностно-активные вещества: нефтепродукты, масла, меркаптан, аммонийные соли и т.п.

Другой группой флотационных реагентов являются пенообразователи. Они защищают пузырек от разрушения, таким образом повышая эффективность удаления загрязняющей частицы. К стабилизаторам пены относятся масло сосны, крезол, фенолы и др.