Одной из самых важных составляющих систем очистки сточных вод являются флотаторы. Они предназначены для устранения мелких частиц, оставшихся в воде после отстойников и фильтрации. В основном, такие изделия применяются в промышленных очистных сооружениях.
Что представляет собой флотатор
Это механизм, принцип работы которого построен на извлечении взвешенных частиц и органических элементов из воды путем совмещения физических и химических процессов.
Методом флотации можно очистить сточные воды от нефтепродуктов, жира, примесей органического происхождения, масел и т.д.
Назначение и устройство флотаторов
Очистительный процесс осуществляется с помощью флотационных установок в виде блоков.
Главными составляющими аппаратов являются:
- резервуар с напорным насосом, с помощью которого происходит смешивание кислорода, жидкости и реагентов;
- танк флотации, оборудованный клапаном для удаления излишков воздуха;
- дегазатор, с помощью которого выводится остаточный кислород.
Флотационные блоки не функционируют в качестве самостоятельных механизмов для очищения. Их применяют в составе с другими инструментами на очистительных станциях промышленных предприятий, так как им требуется подготовка (обработка стоков механическим способом).
Типы флотационных устройств
Следует выделить три варианта:
- На водной поверхности образуется пленочный слой, на котором фиксируются нерастворимые компоненты грязи.
- Пенистая. В воду подают газы и пеносоздающие реагенты. Газовые пузырьки поднимают наверх нерастворимые элементы, которые на них оседают. Химикаты используют для формирования пенистого слоя, который убирают механическим способом. После этого она густеет и фильтруется.
- Маслянистая – масляные капли поднимаются вверх, притягивая к себе взвеси. Затем масляный слой удаляют и подвергают очищению.
Как работает флотатор
В сточные воды, участвующие в процессе очищения, направляют воздушную смесь. Твердые частицы оседают на капсулах, наполненных газом и двигающихся сквозь водную среду и, впоследствии всплывают на поверхность резервуара в виде пены (фотошлама). В ней загрязнителей намного больше, нежели в первоначальных стоках.
С поверхности воды пенное образование удаляют механическим методом, используя специальные скребки. Вода, прошедшая флотацию, выводится из секции.
Существует три этапа флотационной очистки:
- Приближение воздушного пузырька к частице;
- Контакт этих двух составляющих;
- Оседание частицы на поверхности капсулы.
На надежность и продолжительность соединения данных элементов оказывает влияние:
- величина загрязненной частицы и пузырька;
- вес частицы;
- химический и физический состав частицы, воздуха и канализационной воды;
- гидродинамические особенности и т.д.
Как правило, потоки воды и воздуха направлены в одну сторону. Взвешенные частицы, подвергающиеся очистке, движутся в общем потоке и в процессе движения контактируют и соединяются с пузырьками. В данной ситуации, если пузырек воздуха слишком большой по отношению к величине частицы, то он движется с небольшой скоростью, что усложняет процесс соединения этих составляющих.
Нередко большие пузырьки становятся причиной разрыва уже соединившихся элементов с пузырьком. Исходя из этого, во флотаторах должны присутствовать воздушные пузырьки определенной величины.
Флотационные методики
Флотаторы подразделяются по способу образования пузырьков газа.
Более распространенными считаются следующие флотационные способы:
- механический,
- напорный,
- вакуумный,
- биологический,
- электрохимический.
Напорная флотация – самый простой метод. В воду направляют реагенты и под сильным давлением подают кислород. Создаются пузырьки по всей поверхности стоков. Этот способ часто применяют для очищения канализационных вод от активного ила. Для проведения этого процесса требуется наличие сатуратора.
В электрофлотаторах данный узел отсутствует. Согласно методике, устранение взвесей из воды осуществляется под воздействием электрического тока: на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород. Надо понимать, что, когда электрофлотатор в действии, кислород и водород образуется постоянно, а это взрывоопасное сочетание. Для качественной работы требуется постоянная вентиляция механизма.
Принцип вакуумного метода состоит в уменьшении давления ниже атмосферного в резервуаре для флотации. При этом высвобождается воздух, растворенный в жидкости.
Биологическая флотация представляет собой тепловую обработку осадка (воздействие паром) после проведенной первичной очистки, с последующим отстаиванием на протяжение нескольких дней. В результате жизнедеятельности бактерий выделяется газ и происходит флотация элементов осадка в пену (здесь они уплотняются и обезвоживаются). За пять дней параметры влажности снижаются до 80 %, что облегчает последующий процесс обработки.
Плюсы и минусы
Использование инструмента для флотации имеет как плюсы, так и минусы.
Из преимуществ следует отметить:
- простота в эксплуатации устройств,
- большая часть методов обходится не дорого,
- эффективность и быстрота очищения канализационных вод.
Используя методики, можно устранить значительную часть мелких примесей, однако, не полностью. Среди минусов надо отметить обязательное применение реагентов, для того чтобы поднять уровень гидрофобности загрязненных компонентов. Если говорить об использовании электрического флотатора, необходимо точно настроить прибор для образования пузырей нужного диаметра.
О производстве флотационных установки
Производители флотационных машин рекомендуют, прежде чем купить такое устройство, следует четко представлять определенные параметры.
Их подбирают с учетом условий:
- Состав стоков и их структура,
- Температура и постоянная подача жидкости,
- Куда направляется очищенная жидкость.
В столице и Санкт-Петербурге продажей флотационного оборудования занимаются:
- Завод «ТехВодХоз», специализирующийся на выпуске флотаторов марки ТР (минимальная цена 313 500 рублей);
- Торговый дом «Оборудование водоочистки». Реализует напорные установки марки DAF;
- ООО «Росинтерэко». Предлагает флотаторы и двухступенчатые установки «Ангара».
Заключение
Флотационные машины очень эффективны в процессе очистки канализационных вод, вне зависимости, о каком типе установки идет речь. Прежде чем купить ту или иную установку, необходимо изучить ее характеристики и сведения о производителе.
