Flotacija - smulkiai disperguotų priemaišų, negalinčių sudrėkinti, pašalinimas iš nuotekų, naudojant specialiai sukurtus dujų burbulus. Nešvarios putos, susidariusios šiuo atveju, yra ant paviršiaus ir pašalinamos. Darbui naudojami įvairių tipų prietaisai - flotatoriai. Proceso efektyvumą daugiausia lemia jų techninės savybės, našumas ir automatizavimas.
Flotatorių dizainas ir paskirtis
Skystis valomas naudojant flotacinius blokus. Pagrindiniai prietaisų komponentai yra šie:
- indas su siurbliu, kuris maišo deguonį su skysčiu ir reagentais;
- flotacinis rezervuaras su vožtuvu oro pertekliui pašalinti;
- degazatorius likusiam deguoniui pašalinti.
Flotaciniai agregatai nenaudojami kaip savarankiški valymo įrankiai. Jie naudojami kartu pramonės įmonių valymo įrenginiuose ir automobilių plovyklose, nes jiems reikalingas paruošimas - mechaninis nuotekų valymas.
Veiksmų diagrama
Plaukiojančio elemento veikimo principas yra gana paprastas:
- Nuotekos patenka į darbinę talpyklą, kur yra praturtintos grynu oru.
- Mišinys patenka į flotacijos kamerą, kur hidrofobinės atliekos sąveikauja su dujų burbulais.
- Palaipsniui mažėja ir plyšta sluoksnis, atskiriantis hidrofobines daleles ir oro burbuliukus. Taip yra dėl pasikeitusio vandens paviršiaus įtempio.
Dėl to ant skysčio paviršiaus atsiranda nešvarių putų. Jo pašalinimas atliekamas naudojant specialius grėblio įtaisus.
Plaustymas įrenginiuose yra priverstinis procesas, kai dirbtinai sumažėja šiukšlių dalelių tankis.
Plaukiojimo metodai
Flotatoriai klasifikuojami pagal dujų burbuliukų susidarymo metodą. Dažniausiai naudojami flotaciniai metodai:
- mechaninis;
- slėgio galvutė;
- vakuumas;
- biologinis;
- elektrocheminis.
Plaukimas slėgio būdu yra paprastas būdas išvalyti nuotekas, kai reagentai pridedami prie skysčio ir deguonis pumpuojamas aukšto slėgio metu. Burbulai susidaro per visą nuotekų tūrį. Šis metodas dažnai naudojamas valyti skystį nuo aktyviojo dumblo. Technologija apima prisotinimo kamerą.
Elektrofilotatoriuose šio mazgo nėra. Technika nereikalauja elektroflotacinio pluošto ir reagentų. Tai apima suspensijų pašalinimą iš skysčio, naudojant elektros srovę. Elektrolizės procesas atliekamas elektroflotatoriuje: prie katodo išsiskiria vandenilis, o anode - deguonis.
Vakuuminio įtaiso veikimo principas yra sumažinti atmosferos slėgį flotaciniame rezervuare. Tokiu atveju išleidžiamas vandenyje ištirpęs oras.
Biologinis flotacija yra nuosėdų kaitinimas po pirminio apdorojimo garais ir nusodinimas kelioms dienoms. Susidariusios bakterijos išskiria dujų burbuliukus. Jų dėka nuosėdų dalelės yra flotuojamos į putplasčio sluoksnį, kur jos tankinamos ir dehidratuojamos. Per penkias dienas drėgmės indeksą galima sumažinti iki 80 procentų, o tai leidžia supaprastinti vėlesnį apdorojimą.
Mechaninio plaukiojimo ypatybės
Yra keli mechaninio nuotekų valymo flotaciniai metodai:
- Skystis sumaišomas su specialiu sparnuote su ašmenimis.Šis valymo būdas atliekamas be slėgio ir yra tinkamas šiurkščioms ir pluoštinėms priemaišoms iš vandens pašalinti - plaukams, siūlams, vilnai.
- Nuotekos išleidžiamos į centrifugą (sparnuotę). Ten jie susimaišo, įgydami vienalytę struktūrą. Judant, užterštas vanduo praturtintas deguonimi, susidaro maži burbuliukai. Jie sugeba pritraukti net naftos produktų likučius.
- Drenažai praturtinami oru, naudojant specialius vamzdžius, esančius priėmimo kameros apačioje. Metodas vadinamas pneumatiniu. Jis naudojamas, kai reikia išvalyti agresyvius nuotekas, kad jas būtų galima apdoroti sparnuotėje ar be slėgio.
Apdorojant slėgį, grynumo lygis priklauso nuo sparnuotės sukimosi greičio - kuo jis didesnis, tuo geriau. Bet reikia apskaičiuoti tikslų pagreitį. Tam tikru etapu išauga srautinis turbulencija, gali suskaidyti šiukšlių dribsniai, o tai sumažina proceso efektyvumą.
Nuotekų skysčių valymas mechaninio tipo flotavimo įrenginiuose naudojamas, kai skystyje yra lengvų hidrofobinių priemaišų - riebalų, aliejaus likučių, aliejaus.
Jei nuotekose yra priemaišų, kurias reikia sujungti, pirmenybė teikiama kitam metodui. Dėl reikšmingo turbulencijos taršos molekulės sunaikinamos, o gryninimo kokybė staigiai blogėja.
Kompromisas tarp mechaninių ir slėginių metodų yra vandens prisotinimas deguonimi, naudojant porėtą medžiagą. Oro srauto kryptis čia vyksta per specialias plokšteles su plyšiais. Kuo plonesnės plokštelės plyšinės skylės, tuo mažesni oro burbuliukai ir tuo geriau valomi.
Privalumai ir trūkumai
Plaukiojimo įtaisų naudojimas turi ir privalumų, ir trūkumų. Privalumai yra šie:
- mašinų techninės priežiūros paprastumas;
- daugumos metodų įtraukimas į biudžetą;
- aukšta nuotekų valymo kokybė ir greitis.
Naudodami techniką galite pašalinti didžiąją dalį smulkių priemaišų, bet ne visas. Trūkumai taip pat apima poreikį papildomai naudoti reagentus, siekiant padidinti purvo dalelių hidrofobiškumo laipsnį. Naudojant elektrinį flotatorių, reikia tiksliai sureguliuoti prietaisą, kad būtų sukurtos reikiamo skersmens burbuliukai.
Naudoti reagentai
Norėdami padidinti valymo efektyvumą, naudojami cheminiai kolektoriai:
- koaguliantai - reagentai, kurie skatina dribsnių susidarymą ir yra geležies ir aliuminio druskos;
- flokulantai (poliakrilamido junginiai) - medžiagos, kurios sukuria didesnius ir stabilesnius dribsnius (flokus);
- rūgštiniai ir šarminiai reagentai, leidžiantys sureguliuoti pH. Jie pridedami prie vandens, kad būtų užtikrintos normalios dviejų ankstesnių tipų reagentų darbo sąlygos.
Putojimo stabilizavimui taip pat naudojamas pušies aliejus, fenoliai, krezolas. Jie leidžia jums apsaugoti oro burbuliukus nuo sunaikinimo, todėl jie tampa elastingi. Tai padeda pašalinti daugiau teršalų iš nuotekų.
Norint naudoti chemines medžiagas, kurios gali pagerinti procesą, reikia tiksliai parinkti dozes, o tai galima pasiekti tik eksperimento būdu.
Kas lemia valymo kokybę
Šie veiksniai turi įtakos metodo efektyvumui:
- oro burbuliukų atsparumas sunaikinimui;
- tolygus putų susidarymas;
- dalelių hidrofobiškumo laipsnis - kuo didesnis šis rodiklis, tuo aktyviau jos sąveikauja su oro burbulais.
Burbulų dydis taip pat yra svarbus. Didelės greitai atsiranda ir neturi laiko užfiksuoti priemaišų molekulių, tuo tarpu mažos yra mažiau patvarios.
Norint išvalyti nuotekas nuo riebalų, pluoštinių intarpų, naftos produktų ir kitų teršalų, kurie nėra jautrūs nuosėdoms, būtina naudoti flotavimo metodus. Šis metodas naudojamas kanalizacijos valymui ir mineralų sodrinimui.
