Тонкослойные разновидности
Чтобы увеличить эффективность отстаивания, применяются отстойники тонкослойного типа. Сооружение отличается малой глубиной, что позволяет сократить размеры, так как процесс отстаивания происходит быстро.
Среди преимуществ использования:
- имеет компактные размеры;
- уменьшает расходы на монтаж;
- увеличивает скорость очищения стоков.
Тонкослойные отстойники бывают двух видов:
- Пластинчатые. Состоит из ряда пластин, между которыми происходит движение воды. Бывают трех видов: перекрестные, прямоточные, противоточные. Первый вид имеет ток воды перекрестный.В прямоточном, движение выделенного осадка и очищенной воды имеет одинаковое направление. В противоточном виде очищенная сточная вода двигается в противоположном направлении осажденных примесей.
- Трубчатые. Представляют собой трубу, имеющую небольшой диаметр и длину около метра. Различаются по углу наклона: малый, крутой. Малый угол наклона позволяет совершать один цикл, состоящий из осветления и промывки.Применяется для очистки жидкости с незначительным количеством примесей. Крутой наклон позволяет стекать не только осветленной воде, но и сползать осевшему осадку. Что избавляет от промывки трубы.
Эффективность пластинчатых и трубчатых видов одинакова.
Флотаторы
Флотаторы предназначены для физико-химического разделения стоков методом флотации мелкими пузырьками воздуха которые прикрепляются к тонкодисперстной ТФ и выносят ее на поверхность образуя пену (флотошлам) на твердую (флотошлам) и жидкую фракции, с содержанием в очищаемых стоках твердой фракции 0.01-2.0%, взвешенных веществ крупностью 0,001мм-2.0мм с производительностью 5-50м3/ч и очень высокой влажностью флотошлама 94-96%.
Безреагентные флотаторы удаляют только диспергированые в-ва твердые (взвешенные) и жидкие (жиры и нефтепродукты).
Реагентные флотаторы удаляют диспергированые в-ва, емульгированые, коллоидные и расстворимые которые в три ступени связываются реагентами
1-я ступень рН коррекция ввод реагентов которые создают необходимый для последующих реакций диапазон рН, щелочи и кислоты;
2-я ступень коагуляция, связывание извлекаемых веществ в мелкие хлопья 0.1-5мм, коагулянтами — солями трехвалентных металлов, в процессе их гидролиза,
3-я ступень флокуляция, связывание (укрупнение) скоагулированых хлопьев в крупные флоккулы 2-10мм, полимерными веществами флокулянтами. Полное расслоение твердой и жидкой фракции.
Область применения – стоки мясокомбинаты, комплексы по забою птицы, масло-сыр заводы, спирт, сах, пив заводы, доочистка субстратов БГС
Производства ООО «Экоэнерго-строй».
Конструкция и принцип работы флотатора
Рис. 1.1. Устройство флотатора.
Стоки в установку подаются через нижнюю распределительную систему во флотореактор 2 (рис. 1.1), куда также подается воздушная смесь сквозь систему сопел, которая готовится в установке приготовления и дозировки водовоздушной смеси 6. Водовоздушная смесь (перенасыщенный раствор воздуха в воде) при выпусканнии во флотореактор 2 выделяет тонкодисперстные пузырьки воздуха, которые при всплывании захватывают мелкие частички внешних веществ, которые прилипли к ним, образовывая на поверхности флотатора пенный слой (флотошлам). Флотошлам удаляется шламосборным устройством 9 — скребковым механизмом с приводом от мотора редуктора 6 в бункер флотошлама 8 , откуда он отводится шнековым насосом в контейнер флотошлама, который вывозится на утилизацию.
Осветленная вода сквозь систему регулировки уровня (рис.4.4.) отводится в бункер осветленной воды и далее самотечным трубопроводом попадает на смесители контактных фильтров . Переливание осуществляется через переливную систему, расположенную в бункере осветленной воды – приемный желоб 2 и самотечный трубопровод 3 в резервуар.
Установка приготовления и дозировки водовоздушной смеси (рис.1.2.) состоит из сатуратора 1, компрессора на 8-10 атм, который обеспечивает воздухом сатуратор, насоса подачи осветленных стоков 2 с КФ на сатуратор( Н=60м), редукционного клапана выпуска водовоздушной смеси , систему сопел 3 во флотатор.
Рис. 1.2. Принципиальная схема установка подачи и дозирования водовоздушной смеси.
1. Cистема сопел
2. Манометр
3. Гребенка
4. Шар. кран подачи ВВС на сопло
5. Сатуратор, растворения воздуха в воде под давлением
6. Отвод опорожнения и контроля ВВС
7. Отводы уровня ВВС
8. Смеситель (водовоздушный эжектор)
9. Шар. кран подачи воды на смеситель
10. Клапан обратный
11. Высоконапорный насос подачи осветленных стоков на сатуратор.
12. Ротаметр
13. Шар. кран подачи воздуха на смеситель
14. Клапан обратный
15. Компрессор, подачи воздуха на сатуратор.
16. Гибкий шланг
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЛОТАТОРА
| Наименование показателей | Ед. изм. | Количество |
| Производительность флотатора по стокам | м3/ч | 5-50 |
| Производительность флотатора постокам вместе с ВВС | м3/ч | 7-70 |
| Расход ВВС | м3/ч | 3-20 |
| Давление в сатураторе | кг/см2 | 5,5-6,5 |
| Давление воздуха в сети | кг/см2 | 6,5-7,0 |
| Объем флотатора | м3 | 4-30 |
| Обороты редуктора шламосьемного механизма | об/мин | 8-12 |
| Мощность насоса ВВС | кВт | 0,5-3,5 |
| Мощность компрессора ВВС | кВт | 1,0-3,5 |
| Мощность мотор-редуктора шнекового транспортера флотошлама ШТ01 | кВт | 0,1-0,5 |
| Тонкослойный отстойный модуль ТО | +/- в зависимости от стоков |
Флотатор, УПДР, сепаратор Флотатор
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.
Преимущества и недостатки
Флотаторная система представляет собой популярный и востребованный метод, с помощью которого осуществляется очистка. Поэтому он имеет много сильных сторон:
- Системы обладают достаточно широкой сферой применения. Что касается промышленных предприятий, то практически каждая организация имеет такую установку.
- Низкие эксплуатационные затраты. Система не требует постоянного вмешательства со стороны ремонтной бригады, что значительным образом экономит бюджет.
- Система проста в установке.
- Скорость очищения значительно выше, чем при использовании метода отстаивания жидкости.
- Очистка практически 100%.
К недостаткам можно отнести тот факт, что данная установка является лишь звеном в большой системе очищения. Жидкость, которая попадает во флотатор, должна быть предварительно очищена от песка, полимеров и других грубых компонентов. Если этого не будет, система сломается.
Что касается обслуживающих организаций жилых домов и многоквартирных сооружений, то жители защищены от возникновения неприятного запаха от стиральной машины. Специалисты регулярно проводят осмотр системы. Очищенная жидкость используется для полива почвы и прочих бытовых манипуляций.
Принцип работы флотационного аппарата
Напорный флотатор посредством циркуляционного насоса и эжектора насыщает воду воздухом, а затем подает жидкость в распределительное устройство. Удаление посторонних примесей, следов нефтепродуктов, газа происходит благодаря способности загрязняющих компонентов образовывать флотокомплексы (соединений с воздушными пузырьками).
При этом в сатураторе поддерживают давление на уровне около 0,45 МПа. Жидкость, насыщенную воздухом, смешивается с исходной, а напорный флотатор направляет ее в камеру очистки. В ней давление существенно ниже, поэтому растворенный воздух образует большое количество пузырьков. Они соединяются с частицами загрязнений, поднимая их к поверхности, откуда их непрерывно удаляет скребковый механизм.
Плюсы и минусы
В пользу флотации как метода очистки стоков говорит много факторов:
- непрерывность процесса;
- не требует больших финансовых затрат как на старте, так и при последующем использовании установок (невысокие капитальные и эксплуатационные затраты);
- простое оборудование;
- широкая сфера применения;
- высокий уровень очистки;
- предпочтительный метод для определенных взвесей – процесс идет гораздо быстрее, чем осаждение примесей способом отстаивания;
- селективность выделения примесей;
- шлам имеет невысокое содержание влаги, что ценно для транспортировки и утилизации;
- возможность рекуперации удаляемых веществ.
Но как и у любой другой технологии очистки, у флотации имеется и ряд недостатков:
- метод не является самостоятельным, требует дополнительных технологий очистки;
- удаляется только часть загрязнений, поскольку эффективность зависит от гидрофобности частиц;
- иногда требуются дополнительные затраты на расход реагентов, улучшающих качество пены и усиливающих гидрофобность примесей;
- метод не является универсальным — каждый вид загрязнителя требует индивидуального подхода;
- существует необходимость строго контролировать количество и размеры воздушных пузырьков.
В качестве альтернативы вместо флотации применяются механические способы очистки стоков, например, отстаивание.
Виды и способы флотации
Очистка стоков методом флотации может производиться различными способами. То есть, именно образование пузырьков воздуха происходит с использованием различных методов. Рассмотрим все возможные.
Выделение пузырей воздуха из специального раствора
Причем здесь воздух можно выделять как напорным методом, так и вакуумным. В первом случае в воду под высоким давлением запускают воздух, в результате чего на всех слоях воды образуются нужные пузырьки. В случае с вакуумной флотацией сточная вода проходит через аэрационную камеру, где усиленно насыщаются воздухом. После этого стоки поступают в дезаэратор, где из воды удаляется лишний воздух (не растворившийся). Затем серая жидкость переливаются именно во флотационную камеру, где давление падает до критической точки, от чего и происходит образование пузырьков воздуха.
Механический способ насыщения воды воздухом
Этот метод обогащения стоков воздухом заключается в трех основных способах:
- Перемешиванием сточных вод в специальной центрифуге при помощи турбины. В этом случае установка носит название импеллер и позволяет добиться образования пузырей небольшого диаметра. В основном импеллер используется для очистки воды от продуктов нефтепроизводства или от жиров. Импеллер хорош тем, что позволяет варьировать величину воздушных пузырей в результате схемы проведения флотации. То есть, чем выше скорость вращения турбины, тем мельче будут пузырьки в воде.
- Перемешивание воды при помощи специального рабочего колеса с лопастями. Такой метод является безнапорным и хорош для удаления из воды крупнодисперсных и волокнистых примесей, таких как волосы, нити, шерсть и пр. Пузыри при безнапорном способе флотации получаются достаточно крупными.
- Обогащение стоков воздухом с использованием специальных труб, которые располагаются на дне приёмного резервуара для грязной воды. Этот способ носит название пневматический. Используется в том случае, если есть необходимость очистки стоков, которые являются агрессивными для обработки их в импеллере или безнапорном колесе.
Насыщение воды воздухом с использованием пористого материала
Этот способ заключается в проведении потока воздуха сквозь специальные пористые структуры. В качестве примера можно привести специальные тонкие пластины с тонкими щелями по всему периметру. Причем чем тоньше будет щель в пластине, тем мельче будут воздушные пузыри.
Электролиз
Этот способ образования пузырьков воздуха считается одним из наиболее эффективных. Схема действия метода заключается в помещении в воду специальных электродов, по которым в стоки проводят ток. В месте расположения электродов (в месте их контакта с водой) происходит формирование нужных пузырьков.
Электрофлотация
Этот метод стали использовать во второй половине 20-го века. Тогда обнаружилось, что электролизные газы гораздо эффективнее, чем инертные или воздух, увеличивают интенсивность флотации. Это позволяет выделять нерастворимые в водах нефтепродукты, смазочные масла, малорастворимые соединения тяжелых и цветных металлов, которые образуют в стоках устойчивые эмульсии. Но помимо электролизных газов на удаление некоторых примесей влияет искусственно созданное электрическое поле, в котором заряженные частицы движутся к противоположно заряженным электродам.
Существенным недостатком электрофлотации является малая производительность, высокая стоимость электродов, их износ и загрязнение, а также взрывоопасность.
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.
Принцип деятельности
Основные принципы работы аэротенка отличаются от септика и выглядят следующим образом:
- Загрязнённые сточные воды поступают в центральную часть конструкции. Это первичный отстойник, который очень напоминает отстойник, используемый в двухкамерном септике.
- После частичного очищения сточных вод они перекачиваются эрлифтом в аэротенк. Здесь они перемешиваются с активным илом, который уже присутствует в этой камере. Активный ил – это особое вещество, состоящее из остатков растений, колоний бактерий, которые участвуют в переработке органических составляющих стоков. Как правило, в активном иле обитают аэробные микроорганизмы, которые в процессе жизни нуждаются в кислороде. Доступ кислорода обеспечивается благодаря принудительной аэрации.
- После пребывания в аэротенке стоки попадают во вторичный отстойник. При этом микроорганизмы и активный ил, осевшие на дно возвращаются в аэротенк. Время пребывания ила во вторичном отстойнике ограничено, поскольку для обратного перекачивания используется специальный насос.
- Во вторичном отстойнике вода находится достаточное время для того, чтобы пройти завершающую стадию очищения.
Поскольку в процессе жизнедеятельности бактерий они постоянно размножаются, их количество за некоторое время не сокращается, а только увеличивается. Это способствует тому, что эффективность очистки в ходе эксплуатации аэротенка только увеличивается.
Сооружения биологической очистки могут быть выполнены в виде одной ёмкости, которая разделена внутри на отдельные отсеки, или в виде многокамерной конструкции из отдельных блоков. Обычно при использовании многокамерной конструкции оборудуют вторичные отстойники для сбора ила с последующим выводом очищенной воды в дренажные канавы или в накопительные резервуары, откуда жидкость будет использоваться для полива огорода. При этом объём воды, попадающей во вторичный отстойник, не должен быть больше 8-10 литров в секунду.
Аэротенки, которые состоят из трёх сооружений в виде первичного отстойника, аэротенка и вторичного отстойника, обеспечивают более качественную очистку воды. Однако такие конструкции нуждаются в сложном уходе.
Для работы аэротенка нужны следующие ресурсы:
- Электричество с напряжением 220 В. В зависимости от модификации может потребляться от 80 Вт. Для эффективной работы сооружения не должно быть перебоев в подаче электроэнергии.
- Аэробные микроорганизмы.
Плюсы и минусы использования
Флотация — это один из самых популярных способов очистки стоков. Без флотирования жидкостей не обходятся даже сложные промышленные фильтрационные сооружения.
Преимущества:
- широкая сфера применения;
- невысокие эксплуатационные и капитальные затраты;
- несложное оборудование;
- селективность удаления примесей;
- большая скорость обработки по сравнению с процессом отстаивания;
- вероятность получения шлама низкой влажности;
- высокий уровень очистки (95-98%);
- возможность повторного использования удаляемых веществ.
Из недостатков — это то, что станция не может гарантировать полный цикл фильтрации. Она является промежуточным узлом в сложной схеме очистных сооружений. Сточные воды, поступающие во флотатор, требуют предварительной подготовки. Проникновение в систему грубых примесей (песок, отсев, полимеры и др.) влечет за собой поломку оборудования.
Устройство не способно обеспечить полное удаление нефтепродуктов. По этой причине после него в цепочку агрегатов монтируют ультрафиолетовую обеззараживающую установку и группу сорбционных фильтров.
Основные виды коагулянтов
Существует много разновидностей коагулянтов. Подробно перечислять их формулы в статье мы не станем. Рассмотрим лишь две основные группы, которые в зависимости от исходного сырья делятся на органические и неорганические.
Одна категория коагулянтов способна обезжелезивать воду и выводить из нее соли алюминия, другая – повышать либо понижать кислотный показатель pH, некоторые реагенты – оказывать комплексный эффект
Сегодня производством коагулянтов занимаются многие отечественные и зарубежные компании. Выпускаемые ими реагенты нового поколения отличаются от коагулянтов, выпускаемых еще при Советском Союзе, улучшенными техническими характеристиками.
Органические природные вещества
Они представляют собой специально созданные реагенты, которые путем ускорения слипания присутствующих в воде агрессивно неустойчивых частиц способствуют облегчению процессов, связанных с их отделением и осаждением. Органика помогает стимулировать объединение загрязнителей в плотные суспензии и эмульсии, облегчающие процесс их вывода из воды.
Высокомолекулярные вещества хорошо борются с хлором и эффективно устраняют неприятные «ароматы» в жидкости, к примеру: часто присутствующий в ожелезненной жидкости запах сероводорода
При взаимодействии с молекулами загрязнений органические коагулянты значительно уменьшаются в своих размерах. По завершении реакции они выпадают в виде небольшого количества осадка.
Благодаря минимизации объема скапливаемого на дне емкости осадка намного проще и быстрее отфильтровать. При этом уменьшенное количество осадка никоим образом не сказывается на качестве очистки.
Из-за ограниченности сырьевой базы природные реагенты не нашли широкого применения при очистке сточных вод в промышленных масштабах. Но для бытовых целей их используют часто.
Синтетические коагулирующие соединения
Эти типы реагентов создаются на основе минеральных и синтетических элементов. Полимеры способствуют образованию высокого катиодного заряда, стимулируя тем самым быстрое появление хлопьев. Они отлично взаимодействуют с водой, оказывая на нее комплексный эффект: умягчая ее структуру, а также избавляя от грубых примесей и солей
Наибольшее распространение получили соли поливалентных металлов, созданные на основе железа или алюминия. Железо применяют для грубой очистки.
Флокулянты – вторичные коагулянты, превращающие суспензии и эмульсии в хлопья, используются в паре с первичными коагулянтами. Тандем способен очищать как малые порции бытовых отходов, так и большие объемы, создаваемые промышленными предприятиями
Среди железных составов самыми популярными считаются:
- хлорное железо – гигроскопичные кристаллы, имеющие темный металлический блеск, отлично устраняют крупные частицы загрязнений и легко выводят запах сероводорода;
- сульфат железа – кристаллический гигроскопичный продукт хорошо растворяется в воде и эффективен при очистке канализационных стоков.
За счет низкого уровня вязкости при малой молекулярной массе такие реагенты отлично растворяются в любом типе обрабатываемой жидкости.
Из коагулянтов, созданных на основе алюминия, наибольшее распространение получили:
- оксохлорид алюминия (ОХА) – применяют для обработки воды с повышенным содержанием органических природных веществ;
- гидроксохлорсульфат алюминия (ГСХА) – отлично справляется с природными отложениями сточных вод;
- сульфат алюминия – неочищенный технический продукт в виде кусков серо-зеленого цвета применяют для очистки питьевой воды.
В прежние годы полимеры применяли лишь в качестве добавки к неорганическим коагулянтам, используя их в качестве стимуляторов, способствующих ускорению образованию хлопьев. Сегодня эти реагенты все чаще применяют как основные, заменяя ими неорганические.
Если сравнивать органические и синтетические вещества, то первые выигрывают в том, что действуют намного быстрее. К тому же они способны функционировать практически в любой щелочной среде и не вступают во взаимодействие с хлором.
Для адсорбции растворенных в воде солей, ионов тяжелых металлов и других взвесей порция органического реагента потребуется в разы меньше, чем синтетического аналога (+)
Органические действующие соединения выигрывают и в том, что не изменяют показатель pH в воде. Это позволяет их использовать для очистки воды, где присутствуют колонии планктона, растут водоросли и крупные микроорганизмы.
Общие сведения
Во время флотации стоки наполняются кислородом, к воздушным пузырькам притягиваются элементы мусора, формируя флотокомплексы. Образованные фрагменты выталкиваются на поверхность, где образуется пенка в виде концентрата из шлама.
Чтобы процесс очистки происходил быстрее, надо содействовать формированию комплексов из грязи и воздуха, чтобы они всплывали на поверхность.
С помощью данного метода можно удалять вещества, которые имеют гидрофобию.
Этот способ способен отделять частицы, дисперсного характера, которые не опускаются на дно очистного сооружения во время отстаивания.
Внимание! Метод флотации экономичен на всем протяжении работы. Процесс очистки непрерывен, имеет широкий спектр применения. Процесс очистки непрерывен, имеет широкий спектр применения
Процесс очистки непрерывен, имеет широкий спектр применения.
Очистка имеет высокую скорость, в итоге образуется шлам с низким показателем влажности. Далее шлам рекуперируют.
Зачем нужно очищать воду?
Из всего запаса Мирового Океана только 3% — это пресная вода, из них 68% — это ледники (не пригодные для питья), 30% — подземные источники (часто загрязненные от почв) и только 2% — это наземные источники водоснабжения. Из глобальной картины мира ясно, что наличие чистой пресной воды — это не просто необходимость, но иногда роскошь.
Сточные воды, образующиеся во время хозяйственной деятельности предприятий, содержат большое количество загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих допустимые и нормативные. Как правило, речь идет о тяжелых металлах (железо, никель, медь, свинец, ртуть, кадмий и др.), нефтепродуктах, взвешенных веществах, алюминии, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества, для обывателя это всё то, что пенится). Данные вещества, попадая в водоемы, нарушают нормальное функционирование водных биогеоценозов, отравляют почву, провоцируют рост сине-зеленых водорослей, токсичны для животных. Данные загрязняющие вещества также токсичны для человека.
От хозяйственной деятельности человека в жилых многоквартирных и частных домах также образуется большое количество загрязняющих веществ. В основном, это СПАВ и органические отходы, но в канализацию попадают и соли металлов.
Ключевые преимущества
Флотация – очистка, имеющая ряд положительных параметров, что и стало причиной столь широкого распространения этой технологии в мире.
Основные аспекты:
- обширность применимости;
- непрерывность технологии;
- невысокая стоимость;
- простота эксплуатации;
- применение в работе простых машин;
- быстрота получения результата;
- селективность;
- не столь высокий уровень влажности шлама;
- эффективность (до 98%);
- выделяемые компоненты можно рекуперировать.
При флотации производится эффективная аэрация, понижается процентное соотношение жидкости и ПАВ, а также уменьшается количество микроскопических организмов, бактерий. Сточные воды, прошедшие флотацию, могут подаваться на очистительные установки более высокого уровня.
Это важно!
В современной промышленности высоко ценятся различные руды, далеко не все они отличаются гидрофобностью, а значит, описанная технология не будет работать для их извлечения. Тогда применяют химические составы – реагенты. Это такие компоненты, благодаря которым целевые частицы либо приобретают гидрофобные качества, либо теряют их.
Существуют следующие реагенты:
- образователи пены;
- регуляторы, повышающие гидрофильность;
- собиратели;
- активаторы, формирующие такие условия, в которых собиратели закрепляются на поверхности;
- депрессоры, исключающие увеличение гидрофобности веществ (применяются для того, чтобы процесс стал более селективным).
Применение флотатора в различных отраслях
1. Промышленность:
- Нефтегазовая отрасль — флотаторы используются для удаления нефтепродуктов из сточных вод, которые образуются в процессе добычи и переработки нефти и газа.
- Пищевая промышленность — флотаторы позволяют удалить жиры, масла, белки и другие загрязнения из сточных вод, которые возникают при производстве пищевых продуктов.
- Химическая промышленность — флотаторы используются для удаления химических загрязнений, таких как растворители, кислоты, щелочи и другие вещества, из сточных вод, которые возникают в процессе производства химических продуктов.
2. Коммунальное хозяйство:
- Водоснабжение — флотаторы применяются для очистки питьевой воды, удаляя из нее загрязнения и взвешенные частицы.
- Стоки городских канализаций — флотаторы используются для удаления органических и неорганических загрязнений, таких как масла, жиры, песок и другие вещества, из сточных вод, которые поступают из домов, офисов и промышленных предприятий.
3. Другие отрасли:
- Рыбоводство — флотаторы применяются для очистки воды в рыбоводческих хозяйствах, удаляя из нее загрязнения и поддерживая оптимальное качество воды для рыбы.
- Подземная разработка — флотаторы используются для очистки воды, которая поступает в подземные скважины или используется для орошения, удаляя из нее загрязнения.
Применение флотаторов в этих отраслях позволяет сохранять чистоту и качество воды, а также уменьшать негативное воздействие на окружающую среду, улучшая экологическую ситуацию.
Конструкция и назначение флотаторов
Устройство промышленного флотатора Очистка жидкости производится с помощью флотационных блочных установок. Основными узлами аппаратов являются:
- емкость с насосом, который смешивает кислород с жидкостью и реагентами;
- танк флотации с клапаном для устранения избытков воздуха;
- дегазатор для удаления остаточного кислорода.
Флотационные блоки не применяют как самостоятельные инструменты очищения. Их используют в комплексе на очистительных установках промышленных предприятий и автомоек, поскольку они требуют подготовки – обработки канализационных стоков механическим путем.
Важные аспекты
Флотация – это такая методика выявления гельминтов, которой свойственны некоторые ограничения. О чем идет речь? К примеру, если предполагается, что в кале содержатся тяжелые яйца, их таким способом обнаружить вряд ли удастся. Это обусловлено тем, что они просто не могут всплыть из-за своего размера и массы. Кроме того, флотация не показывает достаточного эффекта на ларвальной стадии.
Планируя исследование, врачи должны помнить о том, что флотационная среда оказывает прямое влияние на точность результата. Наиболее значимые параметры:
- удельный вес;
- тип вещества.
Многие исследователи сходятся на том, что наилучшие результаты показывает сульфат цинка. Для этого соединения удельный вес варьируется в границах 1,18-1,2. Такой раствор даст возможность с высоким уровнем точности выявить цисты, яйца, а также поддержать структурные элементы цист.
