Flotatie - verwijdering van fijn verdeelde onzuiverheden die niet in staat zijn om uit afvalwater te bevochtigen met speciaal gecreëerde gasbellen. Het vuile schuim dat in dit geval wordt gevormd, bevindt zich op het oppervlak en wordt verwijderd. Voor het werk worden verschillende soorten apparaten gebruikt - flotators. Procesefficiëntie wordt grotendeels bepaald door hun technische kenmerken, productiviteit en automatisering.
Ontwerp en doel van flotators
Vloeistofzuivering wordt uitgevoerd met flotatieblokplanten. De belangrijkste componenten van de apparaten zijn:
- een container met een pomp die zuurstof mengt met vloeistof en reagentia;
- flotatietank met klep om overtollige lucht te verwijderen;
- ontgasser om achtergebleven zuurstof te verwijderen.
Flotatie-units worden niet gebruikt als onafhankelijk reinigingsgereedschap. Ze worden in combinatie gebruikt bij de zuiveringsinstallaties van industriële ondernemingen en autowasstraten, omdat ze voorbereiding vereisen - mechanische behandeling van afvalwater.
Actiegrafiek
Het werkingsprincipe van de flotatie-eenheid is vrij eenvoudig:
- De effluenten vallen in de werktank, waar ze worden verrijkt met fijne lucht.
- Het mengsel komt de drijfkamer binnen, waar hydrofoob vuil samenwerkt met gasbellen.
- Geleidelijk treedt er een afname en breuk op van de laag die de hydrofobe deeltjes en luchtbellen scheidt. Dit komt door een verandering in de oppervlaktespanning van water.
Als gevolg hiervan verschijnt er vies schuim op het oppervlak van de vloeistof. De verwijdering vindt plaats met behulp van speciale harkinrichtingen.
Flotatie in apparaten is een geforceerd proces wanneer de dichtheid van afvaldeeltjes kunstmatig afneemt.
Flotation technieken
Classificatie van flotators wordt uitgevoerd volgens de methode voor de vorming van gasbellen. Vaker gebruikte flotatiemethoden:
- mechanisch;
- druk hoofd;
- vacuüm;
- biologisch;
- elektrochemisch.
Drukflotatie is een gemakkelijke manier om afvalwater te behandelen wanneer reagentia aan de vloeistof worden toegevoegd en zuurstof onder hoge druk wordt gepompt. Over het gehele volume afvalwater vormen zich bellen. Deze methode wordt vaak gebruikt om vloeistof uit actief slib te verwijderen. Technologie omvat een verzadigingskamer.
Bij elektroflotators is dit knooppunt dat niet. De techniek vereist geen elektroflotatie en reagentia. Het omvat het verwijderen van suspensies uit een vloeistof met behulp van elektrische stroom. Het elektrolyseproces wordt uitgevoerd in een elektroflotator: bij de kathode komt waterstof vrij, bij de anode komt zuurstof vrij.
Het werkingsprincipe van het vacuümapparaat is om de druk onder de atmosferische druk in de flotatietank te verlagen. In dit geval komt er lucht vrij die is opgelost in water.
Biologische flotatie is het opwarmen van slib na primaire behandeling met stoom en het enkele dagen laten bezinken. De resulterende bacteriën geven gasbellen af. Dankzij hen drijven de sedimentdeeltjes in de schuimlaag, waar ze worden verdicht en gedehydrateerd. Binnen vijf dagen kan de vochtindex worden verlaagd tot 80 procent, wat de nabewerking vereenvoudigt.
Kenmerken van mechanische flotatie
Er zijn verschillende flotatiemethoden voor mechanische afvalwaterbehandeling:
- De vloeistof wordt gemengd met een speciale waaier met bladen.Deze zuiveringstechniek wordt zonder druk uitgevoerd en is zeer geschikt voor het verwijderen van grove en vezelige onzuiverheden uit het water - haren, draden, wol.
- Afvalwater wordt geloosd in een centrifuge (waaier). Daar mengen ze zich en krijgen een homogene structuur. Bij het verplaatsen wordt vervuild water verrijkt met zuurstof, er ontstaan kleine belletjes. Ze kunnen zelfs de restanten van aardolieproducten aantrekken.
- De drains zijn verrijkt met lucht met behulp van speciale buizen onderaan de opvangkamer. De methode heet pneumatisch. Het wordt gebruikt wanneer het nodig is om effluenten te zuiveren die agressief zijn voor verwerking in een waaier of drukloze installatie.
Tijdens drukbehandeling hangt het zuiveringsniveau af van de rotatiesnelheid van de waaiers - hoe hoger het is, hoe beter. Maar je moet de exacte versnelling berekenen. In een bepaald stadium groeit de turbulentie in de stroming, kunnen puinvlokken instorten, wat de efficiëntie van het proces vermindert.
Zuivering van rioolvloeistoffen in mechanische flotatie-eenheden wordt gebruikt wanneer lichte hydrofobe onzuiverheden in de vloeistof aanwezig zijn - vetten, olieresten, oliën.
Als er onzuiverheden in de effluenten zitten die geaggregeerd moeten worden, verdient een andere methode de voorkeur. Door aanzienlijke turbulentie vindt de vernietiging van vervuilingsmoleculen plaats en neemt de kwaliteit van de zuivering sterk af.
Een compromis tussen de mechanische en drukmethoden is de verzadiging van water met zuurstof met behulp van een poreus materiaal. De richting van de luchtstroom vindt hier plaats via speciale platen met sleuven. Hoe dunner de spleetgaten in de plaat, hoe kleiner de luchtbellen en hoe beter de reiniging.
Voor-en nadelen
Het gebruik van drijfmiddelen heeft zowel voordelen als onvolkomenheden. De voordelen zijn:
- onderhoudsgemak van machines;
- budgettering van de meeste methoden;
- hoge kwaliteit en snelheid van afvalwaterbehandeling.
Met de techniek kun je de meeste fijne onzuiverheden verwijderen, maar niet allemaal. De nadelen omvatten ook de noodzaak van extra gebruik van reagentia om de mate van hydrofobiciteit van modderdeeltjes te vergroten. In het geval van het gebruik van een elektrische flotator, is het noodzakelijk om het apparaat nauwkeurig af te stemmen om bellen met de vereiste diameter te creëren.
Gebruikte reagentia
Om de reinigingsefficiëntie te verhogen, worden chemische verzamelaars gebruikt:
- coagulantia - reagentia die de vorming van vlokken bevorderen en ijzer- en aluminiumzouten zijn;
- vlokmiddelen (polyacrylamideverbindingen) - stoffen die grotere en stabielere vlokken (vlokken) creëren;
- zure en alkalische reagentia waarmee u de pH kunt aanpassen. Ze worden aan water toegevoegd om de normale werkomstandigheden van de twee vorige soorten reagentia te garanderen.
Om schuimvorming te stabiliseren, worden ook dennenolie, fenolen en cresol gebruikt. Hiermee kunt u de luchtbellen beschermen tegen vernietiging, waardoor ze veerkrachtig worden. Dit helpt om meer verontreinigingen uit het riool te verwijderen.
Het gebruik van chemicaliën die het proces kunnen verbeteren, vereist een nauwkeurige doseringskeuze, die alleen experimenteel kan worden bereikt.
Wat bepaalt de kwaliteit van de reiniging
De volgende factoren zijn van invloed op de effectiviteit van de techniek:
- weerstand van luchtbellen tegen vernietiging;
- uniforme schuimvorming;
- de mate van hydrofobiciteit van deeltjes - hoe groter deze indicator, hoe actiever ze interageren met luchtbellen.
De grootte van de bubbels is ook belangrijk. Grote komen snel tevoorschijn en hebben geen tijd om onzuiverheidsmoleculen vast te leggen, terwijl kleine minder duurzaam zijn.
Het gebruik van flotatietechnieken is onmisbaar voor de zuivering van afvalwater uit vetten, vezelinsluitingen, olieproducten en andere verontreinigingen die niet gevoelig zijn voor sedimentatie. Deze methode wordt gebruikt om het riool te reinigen en bij de verrijking van mineralen.
