Флотатор для очистки сточных вод — технология, виды, плюсы и минусы использования

Во многих системах очистки сточных вод для удаления органики после отстаивания и фильтрации используется метод флотации. Средством осуществления этого процесса удаления загрязнений является специальное устройство – флотатор. В этой статье мастер сантехник расскажет о принципах работы, видах и плюсах и минусах использования.

Технология флотации для очистки стоков

В переводе с английского флотация означает плавание на поверхности воды. В сфере водоочистки она используется для выделения мелких твердых частичек, коллоидных взвесей, растворенных веществ.

В основе процесса – индивидуальная способность к смачиванию и поведение сред на границе раздела газовой и жидкостной фаз. Не смачиваемыми водой являются только гидрофобные вещества, а гидрофильные соединения отличаются высокой смачиваемостью. Упрощенно процесс флотации можно описать следующим образом. В очищаемую воду подается диспергированный воздух, гидрофобные частички начинают приближаться к пузырьку воздуха, прослойка воды между гидрофобной частицей с воздушным пузырем истончается и разрывается. В результате образуется комплекс из гидрофобной частицы и пузырьков газа, который затем всплывает на поверхность стоков, поскольку он имеет меньшую, чем гетерогенная система, плотность. Этот пенистый слой постепенно удаляется с помощью специального механизма.

Что собой представляют флотаторы

Флотатор – аппарат для разделения загрязняющих веществ и воды с применения воздушного потока. Он содержит систему смешения с реагентами, pH-контроллер.

Система смешения функционирует в автоматическом режиме и непосредственно зависит от поступающего потока воздуха. Также флотатор может оснащаться пузырьками, удаляющими образующуюся пену.

От чего зависит эффективность флотации для очистки воды

На эффективность процесса флотации оказывает влияние целый ряд факторов. Так чем больше показатели гидрофобности частичек, тем лучше они взаимодействуют с пузырьками воздуха и флотационным комплексом. Но поскольку значительная часть примесей является гидрофильной, в стоки нужно добавлять специальные реагенты – они повышают гидрофобность загрязнителей.

Также пузырьки должны быть стойкими к разрушениям и достаточно крупными – в таком случае они смогут без проблем поднять загрязнители на поверхность воды. Но учтите, что слишком крупные пузырьки всплывают, не успев вступить в контакт с загрязняющими веществами. Очень важную роль в процессе флотационной очистки стоков играет общее число воздушных пузырьков и равномерность их распределения.

Плюсы и минусы использования флотации

Метод флотации, как любой другой способ очистки стоков, имеет свои сильные и слабые стороны. Начнем с преимуществ:

• Стоимость методики является максимально доступной.
• Оборудование недорого стоит и не требует сложного обслуживания.
• Ряд примесей из воды в процессе флотации выделяется очень хорошо.
• Скорость очистки стоков получается высокой.

К недостаткам можно отнести избирательное воздействие воздуха на загрязнители, имеющие разные показатели гидрофобности. Также вам нужно будет регулярно проверять настройки электрического флотатора и использовать специальные реагенты (если вы, конечно, хотите добиться максимальной эффективности очистки).

Виды и способы флотации, используемые для получения ультрачистой воды

Очистка стоков методом флотации осуществляется разными способами. Рассмотрим их.

Технология напорной флотации для очистки стоков

В данном случае воздух выделяется вакуумным или напорным методом. В случае с напорным выделением пузырьков в воду под давлением запускают кислород, в результате чего на поверхности стоков и начинают образовываться пузырьки. При вакуумной флотации сточная вода проходит через камеру аэрации, в которой насыщается воздухом. Затем стоки подаются в дезаэратор, из воды удаляется лишний (не растворенный) воздух, а серая жидкость переливается во флотационную камеру. В камере давление опускается до критических показателей, в результате чего и начинают образовываться воздушные пузырьки. Данный способ идеально подходит для удаления мелкофракционных и мелкодисперсных включений.

Механический способ насыщения воды воздухом

Данный способ обогащения стоков воздухом состоит в (один из вариантов):

• Их перемешивании турбиной в специальной центрифуге. За образование небольших пузырьков отвечает импеллер, он же удаляет жиры и нефтепродукты. Устройство позволяет изменять величину пузырьков в процессе флотации – чем быстрее вращается турбина, тем меньше будут пузыри.
• Перемешивании воды с помощью рабочего колеса с лопастями. Метод относится к безнапорным, он хорош для удаления крупнодисперсных, волокнистых примесей (шерсть, нити, волосы, пр.). Пузырьки в данном случае получаются крупными.
• Обогащении стоков воздухом с применением специальных труб, расположенных на дне грязевого резервуара. Данный способ называется пневматическим, его используют при необходимости очистки агрессивных для обработки в безнапорном колесе или импеллере водных масс.

Все схемы предполагают проведение воды через стадию завихрения.

Насыщение воды воздухом с использованием пористого материала

Способ состоит в проведении воздушного потока через специальные пористые структуры. Пример – специальные тонкие пластинки со щелями по периметру. Чем тоньше щели, тем меньше пузырьки.

Электролиз

Одна из наиболее эффективных методик. В стоки помещаются специальные электроды, по которым поступает ток. В зоне расположения электродов и месте их контакта с водой формируются воздушные пузырьки. Железные и металлические электроды дополнительно могут выполнять роль коагулянтов и, соответственно, формировать взвешенные частички мусора. Все вместе это способствует повышению эффективности очистки.

Реагенты во флотации

Для повышения качества очистки сточных масс могут использоваться реагенты. Они повышают степень гидрофобности содержащихся в воде примесей. Различается два типа реагентов:

• Усилители гидрофорбности примесей или собиратели – это масла, меркаптан, соли аммония, нефтепродукты.
• Вещества, стабилизирующие пену на поверхности воды – пенообразователи. Данные компоненты предупреждают преждевременное разрушение пузырьков. Самые популярные варианты – фенолы, сосновое масло, крезол.

Область применения флотации

Флотация удаляет взвеси, которые не подвергаются осаждению. Флотационный процесс незаменим для очистки водных масс от жиров, волокнистых включений, нефтепродуктов, ПАВов и других компонентов. Также флотацию часто используют для удаления взвесей активного ила.

Как выбрать флотатор

Флотация – методика эффективная, но использовать ее в самостоятельном виде просто нет смысла. Устанавливайте флотаторы после отстойников, а покупку оборудования совершайте в сертифицированных точках продаж.

Видео

В сюжете - Принцип работы напорного флотатора

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Механическая очистка сточных вод — методы, инструменты, технологии