Безнапорная флотация: описание и особенности

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.

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.

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.

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

Почему выбирают технологические решения «ЭКОВОДСТРОЙТЕХ®»:

• технологические процессы происходят автономно без помощи оператора, они полностью автоматизированы;
• оборудование легко интегрируется в системы очистных сооружений;
• расширенная модельная линейка разрешает выбрать оптимальный вариант для любого объекта;
• комплексная очистка стоков от неорганических примесей;
• высокая степень очистки в соответствии с нормативами, установленными на территории стран Таможенного Союза;
• оборудование компактно, для размещения требуется небольшая площадка;
• флотационная установка может размещаться, как в непосредственной близости к источнику сточных вод, так и на значительном расстоянии;
• простота эксплуатации и технического обслуживания;
• возможность очищать стоки, рекуперировать и селективно выделять примеси;
• оборудование невосприимчиво к залповым сбросам.

Как это происходит

Очистка воды (флотации) происходят за счет способности частиц прилипать к пузырькам воздуха. Правда, это распространяется, как указано выше, только на гидрофобные компоненты. Чтобы сформировалась пара из воздушного пузыря и загрязняющей жидкость частицы, необходимо обеспечить их интенсивное взаимодействие. Это может быть обусловлено наличием реагента, создающего химически оптимальную среду для реакции. Также используется напорная флотация, когда создается избыточное давление в среде.

Флотация эффективна и в том случае, когда из жидкости следует удалить вещества, которые в ней уже растворились. Это касается в первую очередь поверхностно-активных веществ. Применяют в таком случае так называемую парную сепарацию. Здесь комплекс из веществ и газового пузыря образуется за счет реагента. Его надежность будет связана с природой загрязняющего компонента и его особенностями.

Принцип деятельности

Основные принципы работы аэротенка отличаются от септика и выглядят следующим образом:

1. Загрязнённые сточные воды поступают в центральную часть конструкции. Это первичный отстойник, который очень напоминает отстойник, используемый в двухкамерном септике.
2. 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.

1. 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.
2. 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.

Обязательные условия эффективности очистки стоков флотаторами ФУ

Флотаторы ФУ гарантированно очистят сточные воды от примесей, указанных в таблице при соблюдении следующих условий протекания технологического процесса:

• сточные воды при поступлении в оборудование должны иметь температуру не более +40 градусов С, для объектов, где стоки подаются нагретыми до +60 градусов С предусмотрена комплектация ФУ специальным насосом;
• рН сточных вод на входе должен находиться в пределах от 6,5 до 8,5, если на объекте есть отклонения от этих показателей, нужно устанавливать оборудование, изготовленное из нержавеющей стали и материалов с высокими характеристиками стойкости к коррозии;

Каков процесс?

Если в стоках большинство механических составляющих большого размера, достаточно пропустить жидкость через решетки с ячейками различного размера. При наличии масел и жиров перед решетками монтируются жироловки.

На дне отстойников оседают мелкие фракции.

От оставшихся микроскопических частиц избавляются фильтрованием.

Внимание! Повысить эффективность можно, если установить по 2 единицы технологического назначения, образующие отдельные секции (2-3 решетки, 2-3 фильтра из различных материалов). При комплексном подходе сокращаются затраты на устройство систем биологической либо химической обработки

Схема очистного сооружения

1. Выбросы в системе канализации собираются в очистном сооружении. Практически всегда на первом этапе проводится процеживание. Примеси удаляются для утилизации или переработки.Если примеси очень грубые, процеживание дополняется измельчением дробилками. Для промышленных стоков могут использоваться системы для прессования отходов и промывания решеток, фракционирование, позволяющее разделить примеси по размерам.
2. Второй этап – отстаивание. В процессе перемещения потока тяжелые частицы оседают на дно. Для повышения эффективности отстойники оснащаются аэраторами, создающими поток воздуха, отделяющий органику от минеральных соединений. Осадок необходимо периодически удалять, чтобы предотвратить процесс брожения.
3. Заключительный этап – фильтрация, при помощи которой удаляются самые мелкие фракции.

Преимущества и недостатки

В таблице собраны распространенные физико-химические методы очистки сточных вод:

Название метода	Механизм очистки	Плюсы	Минусы
Коагуляция	Нейтрализация отрицательного заряда мелких частиц, их слипание и осаждение.	Реакции проходят при любых условиях. Метод дешевый, доступный, практичный.	Нужно соблюдать четкую дозировку коагулянтов. Большой объем осадка. После очистки повышается степень минерализации вод.
Флокуляция	Специальные вещества соединяются с загрязнениями и образуют крупные хлопья.	Реакции протекают быстро. Дешевизна.	Большой объем осадка.
Адсорбция	Поглощение загрязнений поверхностью твердых веществ.	Удаление разных видов примесей. Очистка до ПДК. Отсутствие вторичного загрязнения очищаемых вод.	Высокая стоимость адсорбентов, их большой расход. Медленный темп очистки. Громоздкость оборудования.
Экстракция	Смешивание двух взаимно нерастворимых жидкостей и переход примесей в экстрагент.	Простая технологическая схема. Простое оборудование.	Меньше 90% примесей переходит в другую фазу. Процесс длительный и трудоемкий.
Флотация	Образование в воде пузырьков газов, которые поднимаются вверх и захватывают с собой примеси.	Простое оборудование. Высокая скорость очистки. Дешевизна. Малые потери воды.	Удаляет не все виды загрязнений. Часто приходится вносить реагенты, улучшающие гидрофобность примесей и качество пены.
Эвапорация	Захват загрязнений водяным паром, проходящим сквозь кипящие сточные воды.	Экономичность. Отсутствие специфических реагентов. Простота оборудования.	Большие потери тепла.
Ионный обмен	Обмен загрязнений из сточных вод на ионы, отделяющиеся с поверхностей пористых материалов.	Высокая эффективность очистки. Экологическая безопасность.	Дефицит ионообменных смол. Большой расход реагентов на восстановление ионитов. Большой объем растворов для регенерации.
Кристаллизация	Вымораживание воды.	Низкое потребление энергетических ресурсов. Высокая степень очистки.	Необходимость изучения и контроля процесса.
Мембранная очистка	Пропускание сточных вод через полупроницаемые среды (мембраны), которые задерживают примеси наноразмеров.	Очистка до требований ПДК. Не требуется внесение реактивов. Малые потери воды. Возможность утилизации тяжелых металлов.	Мембраны через время загрязняются и хуже пропускают воду. Дороговизна установок. Необходимость предварительной очистки вод от масел, органики, растворителей, ПАВ.
Электрохимическая очистка	Создание в воде электрического напряжения и запуск реакций, которые переносят, объединяют, осаждают примеси.	Извлечение из стоков ценных примесей при сравнительно простой технологической схеме. Нет необходимости в химических реагентах.	Большой расход электроэнергии и металла. Загрязнение поверхности электродов и необходимость их очистки.

Разновидности флотации.

Процесс очистки заключается в образовании в воде воздушных диспергированных пузырьков. Чтобы метод работал, следует добиться формирования пузырей необходимого размера. Каким образом этого можно добиться.

1.Выделить из раствора пузырьки воздуха.

Применяя раствор для выделения пузырьков, применяют флотацию вакуумного либо напорного типа.

При напорной флотации нагнетают воздух, далее резко понижают давление в сети, этим создают выделение пузырьков в воду.

При вакуумной флотации вода проходит сквозь аэрационную камеру, там она впитывает воздух. Далее устремляется в дизаэратор, чтобы удалить нерастворенные частицы воздуха. Третий этап – это проход во флотационную камеру, здесь снижают давление воды, чем образуют множество пузырьков.

Данный метод применяют для удаления примеси мелкодисперсного характера.

2.Пропустить сквозь пористый материал воздух.

Способ для получения пузырьков считается самым простым по законам физики. Перед тем, как пустить воздух в стоки, он проходит через пластины, имеющие щели. Размер пузырьков зависит от диаметра пор.

3.С помощью электролизной флотации.

Для образования пузырьков в воду кладут два электрода, пропускающих ток. В процессе электролиза вода распадается на кислород с водородом. Электроды изготавливают из алюминия либо железа. Металлы способны выделять коагулянты, связывающие взвеси, образуя из них частицы в форме хлопьев. Пузырьки и хлопья соединяются друг с другом и устремляются на поверхность, формируя пену.

3.С помощью механического диспергирования.

В основе трех методов образования пузырьков лежит вихревой процесс, сопровождающийся перемешиванием.

Виды флотационной очистки стоков

Процесс флотации кратко описан как насыщение сточных вод воздухом с его диспергированием. То есть главная задача флотации заключается в получении пузырьков нужного диаметра в толщах сточных вод. Как именно это осуществляется описано ниже.

Выделение пузырьков воздуха из раствора

Чтобы выделить воздушные пузырьки из раствора, используют напорную и вакуумную флотацию. Напорная флотация представляет собой нагнетание воздуха, а затем резкое снижение давления в системе, что провоцирует выделение пузырьковой массы в толще воды.

Вакуумная флотация несколько схожа с напорной, но ее реализуют иначе. Первым этапом является прохождение воды через камеру аэрации, где она насыщается воздухом. После этого она поступает в дизаэратор, где удаляется нерастворенный воздух. Последним этапом является прохождение камеры флотации, в которой давление понижается , что вызывает бурное образование пузырьков.

Такими способами весьма успешно удаляются мелкодисперсные примеси.

Пропускание воздуха через пористые материалы

Это один из простейших способов с точки зрения физики для получения диспергированного воздушного потока. Перед попаданием воздуха в сточные воды, его пропускают через материалы с порами, такие как пластины со сквозными щелями. Диаметр пузырьков регулируется размером данных пор.

Электролизная флотация

Этот способ воплощают помещением в воду двух электродов, через которые пускают ток. Во время электролиза вода вокруг электродов расщепляется на пузырьки водорода и кислорода. Наиболее часто используемый материал для электродов: алюминий и железо. Эти металлы выделяют в воду коагулянты, которые связывают взвеси и превращают их в подобие хлопьев. Эти хлопья соединяются с воздушными пузырьками и выходят на поверхность сточных вод в вид пены.

Механическое диспергирование

Кроме образования пузырьков воздуха в воде при помощи смены давления, также применяют механические способы. Для этого также существует несколько путей:

• Импеллерная установка

  перемешивает водную массу с использованием турбины. При этом пузырьки получаются небольшого размера, что подходит для удаления нефтепродуктов и жиров. Скорость турбины позволяет регулировать размер пузырьков – чем выше скорость, тем меньше диаметр образуемых пузырьков;

• Безнапорная флотация, представляющая собой применение колеса, которое соединяют с центробежным насосом. Пузырьки, которые получают в результате этого процесса, крупные и пригодны для удаления жиров, волокнистых частиц, таких как, например, шерсть;
• Пневматическая флотация осуществляется насыщением воздухом через форсунки труб, которые уложены на дно камеры. Такой способ применяют для очистки агрессивных стоков, которые могут повредить флотационным установкам – импеллеру и колесу.

Пузырьки в этих трех способах образуются в результате вихревого процесса, который стимулируется перемешиванием.

Разновидности технологии

Различные методики друг от друга отличаются в первую очередь по насыщаемости жидкости газами. Принято говорить о:

• выделении из раствора воздуха;
• диспергировании при применении механического воздействия;
• применении пористых материалов для подачи воздушного потока;
• химической технологии;
• биологической флотации;
• использовании электричества.

Установки, при помощи которых осуществляется флотация ПАВ и других примесей в жидкостях, бывают двухкамерные или однокамерные. Если камера только одна, то в ней жидкость наполняется газами и здесь же из нее выделяют загрязняющие компоненты. При наличии двух камер в одной происходит контакт с воздушным потоком, а в другом смесь может отстаиваться, во время чего шлам всплывает, а жидкость осветляется.

Электрофлотатор для очистки сточных вод

Электрофлотатор – технологический комплекс для очистки сточных вод от тяжелых металлов, нефтепродуктов и поверхностно-активных веществ методом электрофлотации с дальнейшим сбросом очищенной воды в дренаж, либо подачей на блок фильтров (сорбционные и ионообменные фильтры) при создании замкнутого цикла оборотного водоснабжения на предприятии.

Принцип действия электрофлотатора базируется на электрохимических процессах выделения электролитических газов – водорода и кислорода в процессе электролиза воды и флотационного эффекта всплытия загрязнений на поверхность сточной воды.

Электрофлотационный модуль состоит из электрофлотатора с блокрм нерастворимых электродов, пеносборного устройства, источника питания постоянного тока, дополнительных накопительных емкостей для химических реагентов, сточной воды и очищенной воды, насосов Calpeda или Grundfos, дозирующих насосов Etatron.

электрофлотатор может работать, как в непрерывном, так и в периодическом режиме, обеспечивая извлечение гидроксидов тяжелых металлов Cu2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+, Cr3+, Al3+, Pb2+, Fe2+, Fe3+ Ca2+, Mg2+ и пр. при любом соотношении данных ионов. Также электрофлотационный модуль позволяет очищать стоные воды от СПАВ, ВМС, масел и взвешенных вешеств.

Электрофлотатор

рекомендуется использовать для очистки, как локальных сточных вод производственных предприятий (например, гальванических производств), так и сточных вод смешанного состава (общий сток машиностроительного предприятия).

Таблица 1. Основные технические характеристики электрофлотатора

Параметры	Значения
Габаритные размеры электрофлотатора, мм:
длина	2500
ширина	1300
высота	1300
Масса, кг	200
Производительность, м3/час	1	50
Исходная концентрация загрязнений, мг/л	не более
pH	3	12
тяжелые металлы	10	100
взвешенные вещества	30	300
нефтепродукты	50	1000
Остаточная концентрация загрязнений, мг/л	не более
pH	6,5	8,5
тяжелые металлы	0,1	1
взвешенные вещества	0,3	2
нефтепродукты	0,5	50
Расход флокулянта (по сухому веществу)	5	10
Потребляемая мощность, кВт*ч/м3	0,5	1
Напряжение питания электродов, В	24	32
Срок службы нерастворимых электродов, лет	до 10

Таблица 2. Сравнение эффективности электрофлотации и электрокоагуляции

№ п./п	Параметр	Электрокоагулятор	Электрофлотатор
1	Энергозатраты, кВт ч/м3	1 – 1,5	0,25 – 0,5
2	Степень очистки, %	80 – 90	96 – 99,5
3	Вторичное загрязнения воды	Fe 1 мг/л Al 0,5-1 мг/л	Отсутствует
4	Вторичное загрязнение твердых отходов (ионы тяжелых металлов)	до 30% (Fe, Al, Cr6+)	Отсутствует
5	Режим эксплуатации	Периодический	Непрерывный
6	Расход материалов и реагентов	Fe и/или Al – анод (10-20 дней)	Ti – анод (5-10 лет)
7	Осадок гальванического шлама	Пульпа 99% влажности	Флотоконцентрат 94 – 96% влажности

Консультацию специалистов Вы можете получить по телефонам: (495) 768-06-46 и. Для того, чтобы сотрудники ГК «ТрансЭкоПроект» подготовили для Вас технико-коммерческое предложение, просим Вас заполнить следующий опросный лист:

Заполненный опросный лист просим направить по адресу электронной почты

Опциональное оборудования для флотатора

Опция	Характеристики	Преимущества
Площадка обслуживания		Удобное и безопасное обслуживание, контроль работы оборудования
Шкаф управления на ПЛК		Автоматическое управление флотационной установкой с АСУТП верхнего уровня, а также управление «по месту». Шкаф оснащается программируемым контроллером и панелью оператора. Предусмотрена возможность выдачи сигналов для индикации работоспособного состояния исполнительных элементов. Имеется возможность приема сигналов для удаленного управления исполнительными элементами и установкой в целом. Передача сигналов осуществляется либо с помощью дискретных выходов, либо с помощью интерфейса RS-485 (протокол Modbus RTU)
Запорная арматура с электроприводом на линии сброса осадка		Опция позволяет автоматизировать процесс сброса осадка по таймеру. Возможность удаленного управления.
Расходомер поступающих стоков		Автоматический контроль производительности установки. Возможность автоматической регулировки подачи реагентов
Крышка флотокамеры	Варианты исполнения: Сталь3, AISI304 или полимерные материалы Присоединение вытяжной трубы	Закрытая конструкция гарантирует отсутствие выбросов и запахов
Взрывозащищенное исполнение		Взрывобезопасное исполнение узлов и механизмов флотатора и комплектующих

Подробнее о флотации

Флотация — это один из способов, применяемых для очистки сточных вод. Буквально слово «флотация» (англ. flotation) переводится как «плаванье на поверхности воды», поэтому и напоминает слово флот. Но если говорить об очистке флотацией, то ее целью является вывести на поверхность различные взвеси и другие вещества, которые имеют плотность близкую воде и не способны оседать.

В толще воды плавают различные мелкие твердые частицы, коллоидные взвеси и другие примеси, которые не оседают. Флотацию применяют для очищения сточных вод от ПАВ, нефтепродуктов, жиров, волокнистых веществ и взвесей активного ила. Также флотационный процесс по типу пенной сепарации способен удалить некоторые растворенные в воде вещества.

Физико-химические законы флотации

В основу флотационной очистки заложены сложные физико-химические процессы. Главным образом рассматривается понятие смачиваемости, то есть индивидуальной способности тех или иных веществ к смачиванию. Эта способность напрямую определяет поведение этих соединений на границе раздела фаз жидкости и газа. Существует два типа веществ:

• Гидрофильные — характеризуются хорошей способностью к смачиванию;
• Гидрофобные – несмачиваемые.

В зависимости от того, к какому типу относится то или иное вещество, оно хорошо убирается при помощи флотационной очистки или же, наоборот, не поддается выделению таким способом.

Этапы флотации

Процесс флотации несложен для понимания, его можно описать следующим образом:

1. В воду, которая подвергается очистке, подают диспергированный воздух;
2. Гидрофобные частицы устремляются к воздушным пузырькам;
3. Постепенно уменьшается и разрывается прослойка воды, разделяющая гидрофобные частицы и воздушные пузырьки. Это объясняется тем, что сила притягивающая молекулы воды друг к другу больше адгезии между водой и этими частицами;
4. Образуется флотирующий комплекс из пузырьков воздуха и гидрофобных частиц, который напоминает пену;
5. Этот флотирующий комплекс плавает на поверхности сточных вод, поскольку он легче той гетерогенной системы, в которой находится.

В итоге на поверхности воды образуется пенная субстанция. Полученную пену удаляют специальным приспособлением — это конечный продукт флотации или шлам.

Эффективность процесса флотации

Те или иные факторы могут понижать или повышать эффективность флотации, как способа очистки сточных вод. Наиболее значимое влияние оказывают приведенные ниже факторы:

• Степень гидрофобности частиц.

  Чем выше гидрофобность частиц вещества, тем они активнее вступают во взаимодействие с воздушными пузырьками, образуя значительные флотационные комплексы. Очевидно, что не все примеси являются абсолютно гидрофобными, существуют и гидрофильные составные. А некоторые имеют двоякую структуру, содержа в составе гидрофобные и гидрофильные группы. Чтобы повысить гидрофобность загрязняющих воду примесей, в нее добавляют специальные флотирующие добавки или реагенты;

• Размер и прочность пузырьков пены. Флотационный процесс должен образовывать пузыри воздуха такого размера, чтобы они поднимались на поверхность воды. Но слишком крупные пузыри будут всплывать раньше времени, не успев захватить достаточно частиц загрязняющих примесей. К тому же эти пузырьки должны быть прочными, имея минимальный процент потерь вследствие разрушения;
• Равномерность пенообразования. Важным фактором эффективности флотации является равномерность распределения в воде воздушных пузырьков и их общее количество.

На эти факторы можно оказать воздействие с помощью специальных реагентов, которые будут описаны далее.

Реагенты для улучшения флотации

Как описано выше, флотация зависит от качества пенообразования и гидрофобности частиц. Существуют специальные добавки, которые направлены на повышение качества пены и увеличения гидрофобности примесей. Реагенты можно разделить на две основные группы:

• Собиратели;
• Пенообразователи.

Реагенты собиратели

Наиболее часто встречаемый вид загрязнителей имеет в своем составе частицы с двоякими качествами, имеющими часть гидрофобных и часть гидрофильных групп. Их способность смачивания недостаточна для связывания с пузырьками воздуха, поэтому флотация малоэффективна. Чтобы решить эту проблему, в стоки добавляют так называемые добавки-собиратели, которые также имеют двоякую структуру, состоящую из гидрофильных (полярных) и гидрофобных (неполярных) групп. Полярные гидрофильные концы загрязнителя и собирателя слепляются между собой, а гидрофобные концы остаются свободными.

Собирателями для усиления флотации выступают поверхностно-активные вещества:

• Аммонийные соли;
• Нефтепродукты;
• Масла;
• Меркаптан

Реагенты пенообразователи

Качество пени играет одну из ключевых ролей в эффективности флотации. Существует группа добавок, которые направлены на улучшение пенообразования. Они предохраняют пузыри воздуха от разрушения, делая их упругими и значительно стабилизируя пенную массу. Это дает возможность удалить как можно больше загрязнителей из сточных вод. Такими стабилизаторами для пены являются:

• Масло сосны;
• Крезол;
• Фенолы и много других веществ

Что это такое?

Флотатор – это устройство для удаления взвешенных частиц и органики из воды путем комбинирования физических и химических процессов.

Способом флотации стоки очищают от:

• масел;
• жировых загрязнений;
• нефтепродуктов;
• поверхностно-активных веществ;
• примесей органики.

Справка. В зависимости от типа загрязнения подбирается вид установки.

Принципы функционирования

В стоки, которые подвергаются очищению, разнообразными способами подается воздушная смесь. Не растворенные частицы присоединяются к капсулам с газом, проходящим сквозь жидкую среду. Затем всплывают наверх емкости в состоянии пены (фотошлама).

С поверхности стоков она собирается механизированным способом с помощью специальных скребков. Очищенная вода отводится из камеры флотирования.

Насыщать жидкость капсулами с газом можно несколькими способами:

• механически;
• напорно;
• вакуумно.

Механизированное наполнение загрязненной жидкости газообразными смесями выполняют по следующим этапам:

1. В центрифугах сточные воды перемешиваются до однообразного состояния. Одновременно проводят наполнение массы газами. Образующиеся капсулы притягивают и выводят на поверхность загрязняющие частицы.
2. Тщательное взбивание стоков в резервуаре, оборудованном лопастями, прикрепленных к колесам.
3. Вариант аэрации – наполнение стоков водовоздушной смесью через трубы, расположенные в нижней части резервуара.

При использовании напорного метода в загрязненную жидкость с помощью давления закачивается кислород. Применение вакуумного варианта – канализационные стоки насыщают молекулами воздуха в специальных емкостях.

Для того, чтобы воздушные капсулы имели требуемый объем, производят их дробление при помощи:

• турбин;
• форсунок;
• пористых пластин;
• решеток.

Интересно. С целью увеличения эффективности сбора мелкодисперсных загрязнений во флотационных установках часто применяют специальные реагенты. Они увеличивают степень адгезии взвесей с молекулами воздуха.

Достоинства и недостатки

Преимущества использования флотационных установок:

• Устройство высокоэффективно для удаления многих видов мелкодисперсных веществ.
• Флотация довольно быстро справляется с очищением сточных жидкостей.
• Работа по очистке очищения выполняется непрерывно.
• У всего оборудования простая конструкция.
• Работы по обслуживанию флотаторов не подразумевают больших затрат.
• Цена на оборудование достаточно невысокая.

При этом есть и определенные минусы флотационной чистки:

• Этот вариант не позволяет удалить все виды взвесей из жидкой среды.
• В некоторых процессах применяют реагенты, что удорожает стоимость очищения.
• Необходимо постоянно контролировать параметры подаваемых газов. Иначе эффективность очищения значительно снизится.

эффективны в сочетании с другими вариантамиотстойники Важно. После обработки флотатором необходимо обеззараживание и последующая прогонка воды через специальные фильтры

• Чем большее количество взвесей в канализационных стоках, тем выше производительность флотационной установки.
• Эффектность очищения во многом определяется объемом газовых капсул. Недостаточно большой пузырек не успеет подняться на поверхность. Они растворятся по пути наверх. Крупные пузыри будут всплывать очень быстро. Поэтому не соберут много взвесей.

Принцип работы флотатора Эффективность работы также зависит от:

1. типа флотатора;
2. его производительности;
3. степени автоматизации процесса.

Область применения

Флотаторы используются в основном в системах очищения на производствах:

• коммунальные очистные сооружения;
• мясо-молочные комбинаты;
• птицефабрики;
• консервные заводы;
• маслозаводы и жировые производства;
• нефтегазовая отрасль.

На горнодобывающих производствах такой метод часто используется для обогащения породы.