Flotācija - smalki izkliedētu piemaisījumu, kas nespēj samitrināt, noņemšana no notekūdeņiem, izmantojot speciāli izveidotus gāzes burbuļus. Šajā gadījumā izveidotās netīrās putas atrodas uz virsmas un tiek izvadītas. Darbam tiek izmantotas dažāda veida ierīces - flotatori. Procesa efektivitāti lielā mērā nosaka to tehniskie parametri, produktivitāte un automatizācija.
Floristoru dizains un mērķis
Šķidruma attīrīšanu veic, izmantojot flotācijas bloku augus. Ierīču galvenie komponenti ir:
- trauks ar sūkni, kas sajauc skābekli ar šķidrumu un reaģentiem;
- flotācijas tvertne ar vārstu, lai novērstu lieko gaisu;
- atgāzējs atlikušā skābekļa noņemšanai.
Flotācijas vienības neizmanto kā neatkarīgus tīrīšanas instrumentus. Tos kopā izmanto rūpniecības uzņēmumu attīrīšanas iekārtās un automazgātavās, jo tiem nepieciešama sagatavošana - notekūdeņu mehāniskā apstrāde.
Darbības shēma
Flotācijas vienības darbības princips ir pavisam vienkāršs:
- Notekūdeņi iekrīt darba tvertnē, kur tos bagātina ar smalku gaisu.
- Maisījums nonāk flotācijas kamerā, kur hidrofobie gruži mijiedarbojas ar gāzes burbuļiem.
- Pakāpeniski samazinās un plīst slānis, kas atdala hidrofobās daļiņas un gaisa burbuļus. Tas ir saistīts ar izmaiņām ūdens virsmas spraigumā.
Tā rezultātā uz šķidruma virsmas parādās netīras putas. Tās noņemšana notiek, izmantojot īpašas grābekļa ierīces.
Flotācija ierīcēs ir piespiedu process, kad atkritumu daļiņu blīvums mākslīgi samazinās.
Flotācijas metodes
Flotatoru klasifikācija tiek veikta saskaņā ar gāzes burbuļu veidošanās metodi. Biežāk lietotās flotēšanas metodes:
- mehānisks;
- spiediena galva;
- vakuums;
- bioloģiskā;
- elektroķīmiski.
Spiediena flotēšana ir vienkāršs notekūdeņu attīrīšanas veids, kad šķidrumam pievieno reaģentus un zemā spiedienā tiek sūknēts skābeklis. Burbuļi veidojas visā notekūdeņu tilpumā. Šo metodi bieži izmanto šķidruma attīrīšanai no aktīvajām dūņām. Tehnoloģija ietver piesātinājuma kameru.
Elektroflotatoros šī mezgla nav. Metodei nav nepieciešama elektroflotēšana un reaģenti. Tas ietver suspensiju noņemšanu no šķidruma, izmantojot elektrisko strāvu. Elektrolīzes procesu veic elektroflotatorā: pie katoda izdalās ūdeņradis, bet anodā - skābeklis.
Vakuuma ierīces darbības princips ir pazemināt spiedienu zem atmosfēras spiediena flotācijas tvertnē. Šajā gadījumā izdalās ūdenī izšķīdināts gaiss.
Bioloģiskā flotācija ir nogulšņu karsēšana pēc primārās apstrādes ar tvaiku un nostādināšana uz vairākām dienām. Iegūtās baktērijas izdala gāzes burbuļus. Pateicoties viņiem, nogulumu daļiņas tiek flotētas putu slānī, kur tās tiek sablīvētas un dehidrētas. Piecu dienu laikā mitruma indeksu var samazināt līdz 80 procentiem, kas ļauj vienkāršot turpmāko apstrādi.
Mehāniskās peldēšanas pazīmes
Notekūdeņu mehāniskai attīrīšanai ir vairākas flotēšanas metodes:
- Šķidrumu sajauc ar speciālu lāpstiņriteni ar asmeņiem.Šo attīrīšanas paņēmienu veic bez spiediena, un tas ir labi piemērots rupju un šķiedru piemaisījumu noņemšanai no ūdens - matiem, pavedieniem, vilnas.
- Notekūdeņi tiek novadīti centrifūgā (lāpstiņritenī). Tur viņi sajaucas, iegūstot viendabīgu struktūru. Pārvietojoties, piesārņots ūdens tiek bagātināts ar skābekli, veidojas mazi burbuļi. Viņi spēj piesaistīt pat naftas produktu paliekas.
- Notekas tiek bagātinātas ar gaisu, izmantojot īpašas caurules, kas atrodas uztveršanas kameras apakšā. Metodi sauc par pneimatisko. To izmanto, ja ir nepieciešams attīrīt agresīvos notekūdeņus, lai tos apstrādātu lāpstiņritenī vai bezspiediena iekārtā.
Spiediena apstrādes laikā attīrīšanas līmenis ir atkarīgs no lāpstiņriteņu griešanās ātruma - jo lielāks tas ir, jo labāk. Bet jums jāaprēķina precīzs paātrinājums. Noteiktā posmā straumēšanas turbulence aug, būvgružu pārslas var sabrukt, kas samazina procesa efektivitāti.
Notekūdeņu šķidrumu attīrīšana mehāniskā tipa flotācijas vienībās tiek izmantota, ja šķidrumā ir viegli hidrofobiski piemaisījumi - tauki, eļļas atlikumi, eļļas.
Ja notekūdeņos ir piemaisījumi, kuriem nepieciešama agregācija, priekšroka tiek dota citai metodei. Ievērojamas turbulences dēļ notiek piesārņojuma molekulu iznīcināšana, un attīrīšanas kvalitāte strauji pazeminās.
Kompromiss starp mehāniskajām un spiediena metodēm ir ūdens piesātināšana ar skābekli, izmantojot porainu materiālu. Gaisa plūsmas virziens šeit notiek caur īpašām plāksnēm ar spraugām. Jo plānāki ir šķēluma spraugas caurumi, jo mazāki ir gaisa burbuļi un jo labāka tīrīšana.
Priekšrocības un trūkumi
Flotācijas ierīču izmantošanai ir gan priekšrocības, gan nepilnības. Priekšrocības ir:
- mašīnu apkopes vieglums;
- lielāko daļu metožu iekļaušana budžetā;
- notekūdeņu attīrīšanas augsta kvalitāte un ātrums.
Izmantojot tehniku, jūs varat noņemt lielāko daļu smalko piemaisījumu, bet ne visus. Trūkumi ietver arī nepieciešamību pēc papildu reaģentu lietošanas, lai palielinātu dubļu daļiņu hidrofobitātes pakāpi. Elektriskā flotora izmantošanas gadījumā ir nepieciešams precīzi noregulēt ierīci, lai izveidotu vajadzīgā diametra burbuļus.
Izmantotie reaģenti
Tīrīšanas efektivitātes palielināšanai tiek izmantoti ķīmiskie kolektori:
- koagulanti - reaģenti, kas veicina pārslu veidošanos un ir dzelzs un alumīnija sāļi;
- flokulanti (poliakrilamīda savienojumi) - vielas, kas rada lielākas un stabilākas pārslas (flokus);
- skābi un sārmi reaģenti, kas ļauj jums pielāgot pH. Tos pievieno ūdenim, lai nodrošinātu divu iepriekšējo reaģentu normālus darba apstākļus.
Lai stabilizētu putošanu, tiek izmantota arī priežu eļļa, fenoli, kreols. Tie ļauj jums aizsargāt gaisa burbuļus no iznīcināšanas, padarot tos elastīgus. Tas palīdz no notekūdeņiem noņemt vairāk piesārņotāju.
Lai izmantotu ķīmiskas vielas, kas var uzlabot procesu, nepieciešama precīza devas izvēle, ko var panākt tikai eksperimentāli.
Kas nosaka tīrīšanas kvalitāti
Metodes efektivitāti ietekmē šādi faktori:
- gaisa burbuļu izturība pret iznīcināšanu;
- vienmērīga putu veidošanās;
- daļiņu hidrofobitātes pakāpe - jo lielāks šis indikators, jo aktīvāk tās mijiedarbojas ar gaisa burbuļiem.
Svarīgs ir arī burbuļu lielums. Lielas ātri parādās, un tām nav laika notvert piemaisījumu molekulas, savukārt mazās ir mazāk izturīgas.
Peldēšanas paņēmienu izmantošana ir obligāta notekūdeņu attīrīšanai no taukiem, šķiedru ieslēgumiem, naftas produktiem un citiem sārņiem, kas nav jutīgi pret nogulsnēšanos. Šo metodi izmanto kanalizācijas tīrīšanai un minerālu bagātināšanai.
