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.
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:
- 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.
- 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.
- 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 >
Очистка методом флотации
В переводе с французского языка слово «флотация» переводится как «плавать». Название характеризует принцип процедуры. Флотация – это метод удаления твёрдых взвесей и органики из сточных вод путём группировки частиц на границе фаз газа и жидкости (на поверхности).
На очистных станциях флотация применяется для разделения жидкостей, ускорения процессов удаления продуктов, производных от нефти. Флотация, помимо очистки, применяется в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, где за счёт процедуры происходит обогащение полезных ископаемых.
В зависимости от создаваемой среды фазы выведения загрязнений (газ-вода-масло), выделяется три вида флотационной очистки:
- Плёночная. Создание плёнки из частиц, которые плохо смачиваются водой. К ней прилипают загрязнения.
- Пенная. В стоки подаются пузырьки воздуха, которые, поднимаясь, забирают частицы загрязнений, формируют пену на поверхности. Применяется с добавлением специальных пенообразователей, для придания устойчивости поднимаемой пене с загрязнениями. После механического удаления, пена сгущается и фильтруется.
- Масляная. С маслом на поверхность жидкости поднимаются загрязнения, которые удаляются и перерабатываются.
Наибольшую эффективность для очистки стоков имеет пенная разновидность, по этой причине она применяется наиболее часто.
Флотация относится к группе физико-химических методов очистки, что подразумевает применение принципов и технологий, основанных одновременно на физических и химических принципах.
Флотационная технология максимально эффективна при системной очистке, в качестве этапа, идущего после механического удаления загрязнений. После отстаивания и фильтрации в стоках остаётся большое количество мельчайших взвешенных частиц, которые и призвана удалить рассматриваемая технология.
Метод флотации лучше всего подходит для удаления из жидких стоков жиров, производных из нефти, поверхностно-активных веществ и пр.
Эффективность очищения сточных вод методом флотации зависит от многих факторов
Эффективность флотации зависит от ряда факторов, которые нужно учитывать при проведении мероприятий по удалению загрязнений:
- Концентрация в стоках плохо смачиваемых элементов. Чем больше таких примесей, тем выше эффективность процесса. Для повышения гидрофобности (смачиваемости) дополнительно применяются специальные реагенты.
- Пузырьки кислорода должны иметь оптимальные объёмные и размерные параметры. Слишком маленькие пузырьки будет забирать мало частиц и не доходить до поверхности (растворяться). Слишком большие будут подниматься на поверхность слишком быстро, забирая с собой небольшое количество загрязнений.
- Количество кислорода и его распределение по поверхности жидкости должно быть достаточным и равномерным.
Преимущества:
- Низкая стоимость.
- Простое устройство оборудования.
- Нет необходимости использовать большие пространства и площади.
- Низкий уровень трудозатрат при обслуживании, возможность полной автоматизации.
- Высокая эффективность.
- Высокая скорость очистки.
- Эффективность борьбы с нефтепродуктами, жирами и маслами.
Недостатки:
- Избирательное действие, забираются не все загрязнения.
- Необходимость, при определённых обстоятельствах, применять дополнительные реагенты.
- Тонкость настроек и постоянный контроль параметров подаваемых пузырьков воздуха. Нарушение настроек делает процесс неэффективным.
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:
- масел;
- жировых загрязнений;
- нефтепродуктов;
- поверхностно-активных веществ;
- примесей органики.
Справка. В зависимости от типа загрязнения подбирается вид установки.
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:
- механически;
- напорно;
- вакуумно.
Механизированное наполнение загрязненной жидкости газообразными смесями выполняют по следующим этапам:
- В центрифугах сточные воды перемешиваются до однообразного состояния. Одновременно проводят наполнение массы газами. Образующиеся капсулы притягивают и выводят на поверхность загрязняющие частицы.
- Тщательное взбивание стоков в резервуаре, оборудованном лопастями, прикрепленных к колесам.
- Вариант аэрации – наполнение стоков водовоздушной смесью через трубы, расположенные в нижней части резервуара.
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:
- турбин;
- форсунок;
- пористых пластин;
- решеток.
Интересно. С целью увеличения эффективности сбора мелкодисперсных загрязнений во флотационных установках часто применяют специальные реагенты. Они увеличивают степень адгезии взвесей с молекулами воздуха.
Достоинства и недостатки
Преимущества использования флотационных установок:
- Устройство высокоэффективно для удаления многих видов мелкодисперсных веществ.
- Флотация довольно быстро справляется с очищением сточных жидкостей.
- Работа по очистке очищения выполняется непрерывно.
- У всего оборудования простая конструкция.
- Работы по обслуживанию флотаторов не подразумевают больших затрат.
- Цена на оборудование достаточно невысокая.
При этом есть и определенные минусы флотационной чистки:
- Этот вариант не позволяет удалить все виды взвесей из жидкой среды.
- В некоторых процессах применяют реагенты, что удорожает стоимость очищения.
- Необходимо постоянно контролировать параметры подаваемых газов. Иначе эффективность очищения значительно снизится.
эффективны в сочетании с другими вариантамиотстойники
Важно. После обработки флотатором необходимо обеззараживание и последующая прогонка воды через специальные фильтры.
- Чем большее количество взвесей в канализационных стоках, тем выше производительность флотационной установки.
- Эффектность очищения во многом определяется объемом газовых капсул. Недостаточно большой пузырек не успеет подняться на поверхность. Они растворятся по пути наверх. Крупные пузыри будут всплывать очень быстро. Поэтому не соберут много взвесей.
Принцип работы флотатора
Эффективность работы также зависит от:
- типа флотатора;
- его производительности;
- степени автоматизации процесса.
Область применения
Флотаторы используются в основном в системах очищения на производствах:
- коммунальные очистные сооружения;
- мясо-молочные комбинаты;
- птицефабрики;
- консервные заводы;
- маслозаводы и жировые производства;
- нефтегазовая отрасль.
На горнодобывающих производствах такой метод часто используется для обогащения породы.
Область применения флотаторов «Фламинго М»:
- Кисломолочное
производство; - Мясоперерабатывающая
промышленность; - Рыбоперерабатывающие
заводы; - Кондитерские
фабрики; - Пивоваренные
и ликеро-водочные заводы; - Табачные
фабрики; - Кожевенные
заводы; - Масложировое
производство; - Бумажная
промышленность; - Картонные
фабрики; - Текстильные
фабрики; - Хозяйственно-бытовые
стоки; - Нефтехимическая
промышленность; - Лакокрасочные
заводы и др.
Флотаторы «Фламинго М» предназначены
для извлечения из сточных вод взвешенных веществ, нефтепродуктов, жиров, масел,
смол, железа, СПАВ, ПАВ и прочих нерастворенных загрязнений.
Флотационные установки косвенной
флотации хорошо зарекомендовали себя в качестве предварительной ступени перед
биологической очисткой. Помимо извлечения значительной части загрязнений,
сточная вода насыщается растворенным кислородом, тем самым усиливая
окислительные процессы в аэротенках и биологических фильтрах.
Все установки «Фламинго М»
комплектуются штатными дозаторами. На оборудование устанавливается несколько
точек входа для подачи различных типов жидкого реагента. Точки входа отличаются
между собой скоростями потоков жидкости во флотаторе. Тем самым обеспечивается возможность
плавной подачи реагентов в ламинарный поток или их ввода с интенсивным перемешиванием.
Предусмотрена работа оборудования в автоматическом режиме.
Основным
преимуществом флотаторов косвенной флотации над флотаторами, работающими по
схеме прямой флотации, является наличие
отдельного флотационного насоса. На флотаторах с прямой флотацией один насос
выполняет функции подающего и флотационного одновременно. Такое решение
подходит для стоков с относительно низкими загрязнениями (водоподготовка,
поверхностный сток и пр.). При увеличении концентрации загрязняющих веществ
(песок, взвеси, шерсть, волокна, жир и пр.) увеличивается нагрузка на насос;
это может привести к его поломке.
На флотаторах косвенной флотации
«Фламинго М» подача стоков и флотация осуществляются разными насосами (подача
стоков может осуществляться самотеком). Такое решение позволяет повысить
допустимую концентрацию загрязняющих веществ на входе в установку, при этом
снижая риск выхода насосов из строя; для подачи стоков подбирается фекальный
насос, рассчитанный на высокие концентрации загрязняющих веществ, а для осуществления
процесса флотации – насос, обеспечивающий хорошее перемешивание кислорода с
водой. Стойкость флотационного насоса к загрязнениям уходит на второй план так,
как он работает в камере с очищенной водой. Таким образом, косвенная флотация
позволяет избежать излишнего перемешивания, эмульгации стоков на входе во флотатор
и повысить качество водо-воздушной смеси на отдельном флотационном насосе. Все
это приводит к увеличению эффективности очистки, по сравнению с флотаторами
прямой флотации.
Подробнее о флотации
Флотация – это один из способов, применяемых для очистки сточных вод. Буквально слово “флотация” (англ. flotation) переводится как “плаванье на поверхности воды”, поэтому и напоминает слово флот. Но если говорить об очистке флотацией, то ее целью является вывести на поверхность различные взвеси и другие вещества, которые имеют плотность близкую воде и не способны оседать.
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:
- Гидрофильные – характеризуются хорошей способностью к смачиванию;
- Гидрофобные – несмачиваемые.
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:
- В воду, которая подвергается очистке, подают диспергированный воздух;
- Гидрофобные частицы устремляются к воздушным пузырькам;
- Постепенно уменьшается и разрывается прослойка воды, разделяющая гидрофобные частицы и воздушные пузырьки. Это объясняется тем, что сила притягивающая молекулы воды друг к другу больше адгезии между водой и этими частицами;
- Образуется флотирующий комплекс из пузырьков воздуха и гидрофобных частиц, который напоминает пену;
- Этот флотирующий комплекс плавает на поверхности сточных вод, поскольку он легче той гетерогенной системы, в которой находится.
В итоге на поверхности воды образуется пенная субстанция. Полученную пену удаляют специальным приспособлением – это конечный продукт флотации или шлам.
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:
- В сточный резервуар поступает жидкость, которая проникает в приёмную камеру.
- Флотатор для очистки подвергает жидкость процессу напитки кислородом.
- Газовые пузырьки соединяются с нерастворимыми элементами и поднимаются на поверхность.
- Образованная пена непрерывно удаляется в специальную ёмкость, оставляя воду чистой.
- 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.
