Industrijski flotacijski strojevi za pročišćavanje otpadnih voda: vrste, uređaji, princip rada

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Danas su pitanja zaštite okoliša na čelu stola na gotovo svakom sastanku svjetskih vlada. Nije tajna da je ekologija postala nova religija 21. stoljeća. 2017. je u Rusiji proglašena godinom zaštite okoliša i stoga je ekološki odgoj jedan od zadataka ove godine.

Zašto bi vodu trebalo pročišćavati?

Od ukupne zalihe Svjetskog oceana, samo 3% je slatka voda, od čega su 68% ledenjaci (neprikladni za piće), 30% su podzemni izvori (često onečišćeni iz tla), a samo 2% su kopneni izvori vodoopskrbe. Iz globalne slike svijeta jasno je da dostupnost čiste slatke vode nije samo potreba, već ponekad i luksuz.

Otpadne vode nastale tijekom gospodarskih aktivnostipoduzeća sadrže veliki broj onečišćujućih tvari u koncentracijama većim od dopuštenih i normativnih. U pravilu je riječ o teškim metalima (željezo, nikal, bakar, olovo, živa, kadmij itd.), naftnim derivatima, suspendiranim tvarima, aluminiju, surfaktantima (sintetičkim tenzidima, za laika je to sve što se pjeni). Ove tvari, ulazeći u vodena tijela, remete normalno funkcioniranje vodenih biogeocenoza, truju tlo, izazivaju rast modro-zelenih algi i otrovne su za životinje. Ovi kontaminanti su također toksični za ljude.

Ljudske aktivnosti u stambenim višestambenim i privatnim kućama također stvaraju veliku količinu zagađivača. U osnovi, to su tenzidi i organski otpad, ali metalne soli također dospiju u kanalizaciju.

Što je skimmer za otpadne vode?

Floater je uređaj dizajniran za uklanjanje finih nečistoća iz vode fizikalnom i kemijskom metodom. Relativno govoreći, to je mehanizam jednog od glavnih obradnih modula u inženjerstvu i tehnologiji pročišćavanja otpadnih voda. Na flotatoru se odvija glavno odvajanje otopljenih tvari i pročišćavanje vode na standardne indikatore.

Industrijski skimmeri mogu biti dizajnirani i za velike tvornice i za autopraonice, razlikuju se po veličini i materijalu.

Glavna zadaća flotatora je izolirati i taložiti iz vode onečišćujuće tvari otopljene u njemu, prenoseći ih unetopivi oblik. Ovo upuhuje zrak u uređaj kako bi se poboljšao učinak čišćenja.

Princip rada stroja za flotaciju otpadnih voda

Princip rada flotatora temelji se na propuštanju mjehurića zraka kroz medij koji se čisti kako bi se stvorila pjena. Ova pjena se naziva flotacijski mulj, koji se uklanja i ispušta u posebne uređaje za dehidraciju. Kako bi mjehurići uhvatili i odnijeli onečišćenja, potrebno je prvo dodati posebne tvari - koagulante i flokulanse. Ove tvari su vrlo ljepljive, što znači da pomažu da se zagađivači lijepe jedan za drugi i za mjehuriće zraka, stvarajući takozvane flokule.

Mjehur, prolazeći od mlaznice ili mlaznice dozatora do vrha, sa sobom hvata ljepljive onečišćenja. Ovaj postupak se provodi sve dok voda ne postigne željeni učinak čišćenja.

Složenost procesa je u preciznom odabiru doze koagulansa i flokulanta tako da sila prianjanja bude dovoljno visoka da se zalijepi za mjehurić, ali nastale pahuljice nisu preteške, kako ne bi oštetile zrak mjehurić.

Shema uključuje flotacijski stroj za otpadne vode

Tehnologija, koja pretpostavlja flotacijski stroj kao glavni modul za obradu, uvijek uključuje farmu reagensa i uređaj za mjehuriće zraka. Postrojenje za reagens je spremnik s reagensima (koagulansi, flokulanti, lužine za podešavanje pH vrijednosti) i reaktor za miješanje reagensa s vodom.

Kao uređaj za stvaranje mjehurića zraka, u pravilu se koristi saturator, koji je komora za miješanje zraka s vodom kako bi se stvorila mješavina vode i zraka. Ova smjesa se zatim šalje u skimmer. Uređaj za zasićenje opremljen je snažnom zračnom pumpom.

Skimer se nikada ne koristi zasebno, uvijek je uključen u cjelokupnu shemu pročišćavanja vode. Kompletna shema se u pravilu sastoji od faza prethodnog taloženja, fizikalne i kemijske obrade (flotacija ili koagulator) i naknadnog mehaničkog čišćenja na filterima.

Drugim riječima, skimmer ne može osigurati sve čišćenje, on je samo zasebna jedinica koja zahtijeva prethodnu i naknadnu obradu. Ako pijesak ili druge grube nečistoće uđu u flotator, uređaj će se pokvariti. Također, ovaj uređaj ne može osigurati dezinfekciju i potpuno pročišćavanje od naftnih derivata. Stoga je nakon njega potrebna ultraljubičasta instalacija i sorpcijski (ili mehanički) filtri.

Sklopna shema temelji se na procesu flotacije. Flotacija je obrada otpadne vode mjehurićima zraka u svrhu ekstrakcije topljivih i emulgiranih tvari. Voda ulazi u glavni modul za obradu. Tamo se u tlačnom (ili beztlačnom) načinu rada u reaktor dovodi unaprijed pripremljeni reagens. Mjehurići zraka se također unose u flotator pomoću uređaja za zasićenje. U spremniku za flotaciju vode otpadne vode se tretiraju reagensima i mjehurićima zraka i još mnogo togadijelovi flokula u obliku flotacijskog mulja. Plutajući mulj se uklanja s površine vode strugajućim transporterom u sakupljač mulja.

Ovaj mulj je vrlo nestabilan na mehaničke vibracije, pa se pažljivo skuplja s površine vode kako ne bi razbio pjenu.

Plutajući uređaj

Slootator je otvoreni spremnik izrađen od čelika ili plastike, opremljen mehanizmom za struganje za sakupljanje flotacijskog mulja i ima konusni oblik na dnu. Flotacijski spremnik podrazumijeva prisutnost mlaznica u njemu za dovod smjese zraka i vode iz saturatora, za odlaganje flotacijskog mulja i pražnjenje u slučaju nužde, za dovod kanalizacije i ispuštanje pročišćene vode. Instalacija skimmera obično se nalazi na mjestu održavanja radi praktičnosti.

Vrste skimera

Plutači za pročišćavanje otpadnih voda razlikuju se po tome kako je voda zasićena mjehurićima i po prirodi mjehurića. Najčešće metode su mehanička, tlačna i elektroflotacija. Tlačna flotacija podrazumijeva prisutnost komore za zasićenje i pumpne skupine. Osim toga, u ovoj se metodi često koriste reagensi. Za elektroflotaciju nije potreban reagens i saturator, jer se temelji na otapanju elektroda u vodi.

Mehanička flotacija

Mehanički (ili impeler) podrazumijeva prisutnost mješalice, koja pri velikoj brzini rotacije razbija mjehuriće zraka u vodi. Ova vrsta obrade vode prikladna je za vodu sklonu pjeni i zasićenu plinovima. U mehaničkoj metodi, reagensi se ne mogu koristiti, budući da su turbulentnimlaznice koje stvara miješalica jednostavno razbiju pahuljice onečišćenja. Trenutno mehanička flotacija nije uobičajena jer rijetko pruža dovoljan učinak čišćenja.

U pravilu ovaj segment obrade uključuje flotacijske strojeve za pročišćavanje otpadnih voda od naftnih derivata.

flotacija pod pritiskom

U ovom slučaju, flotatori za pročišćavanje otpadnih voda opremljeni su uređajem za zasićenje i postrojenjem za reagens. Saturator je komora u koju se ubrizgava zrak pod tlakom iznad atmosferskog. Medij pripremljen u saturatoru naziva se mješavina vode i zraka. Ovo je najčešći tip flotacije i najčešće korišten. Proces pročišćavanja nastaje zbog preliminarne obrade vode s reagensom (koagulans ili flokulant) i naknadne obrade tlakom mješavine vode i zraka. Svaki mjehur plina vezuje zagađenje za sebe, budući da ima veliku silu privlačenja zbog granice faze (voda-zrak). Prethodna obrada vode reagensom poboljšava čišćenje, jer stvara flokule (micele), koje također imaju određenu privlačnu silu. Glavni dio vode se ispušta kroz cijev za pročišćenu vodu radi daljnje obrade ili ispuštanja. Odozgo, poseban uređaj za struganje uklanja flotacijski mulj - onečišćenja koja se prenose prema gore s mjehurićima zraka u koncentriranom obliku.

Glavna prednost tlačne flotacije je širok raspon primjena. Nedostaci uključuju prisutnost dodatnih uređaja (reagensi, saturator,pumpe) koje zauzimaju puno prostora i potrebno ih je automatizirati (npr. odabir doze reagensa). Određivanje količine reagensa igra veliku ulogu, jer će mala doza dovesti do nedovoljnog čišćenja (neće se sve male otopljene čestice ugrubiti), a velika doza može dovesti do činjenice da mjehurići neće izdržati težinu pahuljica i kolapsa, što će također dovesti do smanjenja učinka čišćenja.

Elektroflotacijski stroj

Ovu vrstu stroja za flotaciju otpadnih voda karakterizira sažetost i jednostavnost rada. Bit metode leži u elektrolizi tekućine koja se pročišćava i oslobađanju plinova iz elektroda. U flotatoru se odvija proces elektrolize: na katodi se oslobađa vodik, a na anodi kisik. Pri korištenju topivih elektroda (na primjer, aluminija ili željeza), voda je dodatno zasićena ionima metala s visokim stupnjem oksidacije, što igra ulogu reagensa za stvaranje pahuljica onečišćenja. Ovaj proces pomaže izolirati i precipitirati još više onečišćivača iz vode. Budući da prostor skimmera nije velik, u takvim uvjetima pahuljice i mjehurići zraka se dobro lijepe, što osigurava najveći učinak čišćenja.

Glavna prednost takvog uređaja je nepostojanje reagensa i drugih glomaznih uređaja, s visokim stupnjem pročišćavanja vode. Nedostaci uključuju visoku potrošnju energije i potrebu za opremom za uklanjanje vodika.

flotacija mlaznice

U ovom slučaju posebnomlaznice za uvođenje zraka u prerađenu vodu, koja se dovodi u skimmer, gdje se razgrađuje u dvofaznu smjesu. Prednost ove metode bit će manje trošenje dijelova postrojenja, a time i duži vijek trajanja.

Postrojenja za reagense

Neke metode flotacije koriste sljedeće reagense za poboljšanje učinka čišćenja:

• reagensi za podešavanje pH su kiseline i lužine koje se dodaju u vodu kako bi se osigurali normalni radni uvjeti za koagulans i flokulant;
• koagulansi - reagensi koji potiču flokulaciju i soli su željeza i aluminija;
• flokulanti su reagensi koji stvaraju veće i stabilnije pahuljice (flokule) i poliakrilamidni su spojevi.

Glavni nedostaci metode obrade vode reagensom su potreba za prisutnošću osoblja, kao i prostor koji se mora dodijeliti za spremnike i reaktore. Također je vrlo važno odabrati pravu dozu reagensa, što je moguće samo empirijski.