Для удаления различных загрязнений из стоков используют разное оборудование, в том числе флотатор.
Принцип работы флотатора
С помощью микропузырьков воздуха флотатор отделяет от воды взвешенные частицы, нефтепродукты, жиры.
Рассмотрим этапы флотации, универсальные для флотационной установки любого типа:
- Стоки подаются во флотационную камеру.
- Формируются микропузырьки воздуха и подаются в камеру.
- Загрязнения прилипают к пузырькам, которые поднимают их на поверхность воды.
- Скребковый транспортёр собирает их в шламосборник.
- Очищенный сток сливается из флотатора и идёт на следующий этап очистки.
В напорных флотаторах часть очищенной воды откачивается обратно в сатуратор — устройство, которое создаёт микропузырьки.
Типы флотаторов
Флотационные установки бывают разными по конструкции и способу образования микропузырьков воздуха.
По конструкции
- В однокамерных установках подача воздуха в воду и подъём флотированного шлама происходит в одной ёмкости.
- В двухкамерных установках пузырьки и флотошлам формируются в приёмном резервуаре, а всплывают на поверхность в отстойном резервуаре.
- В многокамерной установке жидкость проходит несколько стадий обработки, что повышает качество её очистки. Флотатор такого устройства используют для очистки сильнозагрязненных сточных вод, в том числе, содержащих нефтепродукты.
По способу образования микропузырьков
Механический флотатор формирует пузырьки с помощью механических приспособлений. Например, с помощью импеллерной установки: вращаясь, лопасти импеллера смешивают воздух со стоком и образуют водовоздушную смесь. Затем вихревые потоки разбивают её на микропузырьки.
Такой тип установки подходит для очистки стоков, насыщенных газами и склонных к пенообразованию. Механические флотаторы мало распространены, поскольку с ними невозможно использовать реагенты для повышения качества очистки.
Напорный флотатор — самый распространённый вид установки для очистки стоков. Они формируют микропузырьки за счёт резкой смены давления: в сатураторе оно создаётся и поддерживается в диапазоне 4–6 бар, а в камере флотации оно атмосферное.
Электрофлотатор образует микропузырьки в процессе электролиза. Через очищаемую воду пропускается постоянный электрический ток, и на электродах образуются пузырьки воздуха.
Электрофлотаторы используют, когда нет возможности применить установку напорной флотации, например, при температуре стоков выше 40°C. Но у них есть недостатки — стоимость установки и высокие затраты на её обслуживание и электроэнергию.
Реагенты для флотаторов
Сама по себе флотация не может убрать из воды коллоидные частицы. Их размер слишком мал, поэтому они плохо прилипают к пузырькам воздуха. Такие частицы нужно собрать в более крупные агрегаты. Для этого сток сначала обрабатывают коагулянтом, который собирает коллоидные частицы в хлопья. Затем — флокулянтом, который объединяет хлопья в крупные и устойчивые флокулы.
Подробнее о процессе коагуляции мы рассказывали в статье «Коагулянты: что это такое, и как работает», о флокуляции — в «Флокулянты: что это такое, и чем отличаются от коагулянтов».
Чтобы создать оптимальные условия для коагуляции и флокуляции, в очищаемую жидкость добавляют кислоты и щелочи, которые корректируют показатель pH.
Коагуляция и флокуляция происходит не в самой флотационной установке, а в трубчатом флокуляторе — блоке труб, закрепленный на раме. Затем жидкость подается во флотатор.
Реагенты и их дозировку подбирают в зависимости от вида оборудования, состава загрязнений, требований к качеству очистки и экономических возможностей предприятия.
Плюсы и минусы флотаторов
Плюсы:
- Универсальность. Флотационный метод очистки воды позволяет одновременно удалять из нее различные виды загрязнений: нефтепродукты, взвешенные частицы, жиры.
- Не требуют значительных капитальных затрат.
- Компактность относительно других типов оборудования, например, радиальных отстойников.
Минусы:
- Нужно подбирать подходящую дозировку коагулянта и флокулянта, чтобы образовавшиеся хлопья были не слишком малы и могли прилипнуть к пузырькам. Но и не слишком велики, чтобы микропузырьки могли их поднять на поверхность.
- Не подходит для удаления растворенных в воде загрязнений, например, солей.
Заключение
Флотация — это альтернатива осаждению, которая помогает быстрее и качественнее очистить воду от примесей. Суть флотации — отделение жидкости от примесей с помощью микропузырьков воздуха.
Флотационные установки отличаются по конструкции и способу формирования микропузырьков. Самый распространённый тип — напорный флотатор, который формирует пузырьки с помощью сатуратора.
Для повышения качества очистки перед флотацией сток обрабатывают коагулянтами и флокулянтами. Это особенно важно, если в воде есть коллоидные примеси, которые слишком малы, чтобы прилипнуть к пузырьку воздуха. Коагуляция собирает коллоиды в хлопья, а флокуляция делает их достаточно крупными, чтобы процесс флотации прошёл успешно.
#очистка воды #флокулянты #коагулянты #флотатор #флотация #очисткасточныхвод #сточныеводы #стоки #биополимер