Rūpnieciskās flotācijas iekārtas notekūdeņu attīrīšanai: veidi, iekārta, darbības princips

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Šodien gandrīz katrā pasaules valdību sanāksmē vides jautājumi ir svarīgākie. Nav noslēpums, ka ekoloģija ir kļuvusi par jauno 21. gadsimta reliģiju. 2017. gads Krievijā ir pasludināts par vides aizsardzības gadu, un tāpēc vides izglītība ir viens no šī gada uzdevumiem.

Kāpēc ūdens ir jāattīra?

No kopējā Pasaules okeāna krājuma tikai 3% ir saldūdens, no kuriem 68% ir ledāji (nav piemēroti dzeršanai), 30% ir pazemes avoti (bieži piesārņoti no augsnes) un tikai 2% ir sauszemes ūdens apgādes avoti. No globālās pasaules ainas ir skaidrs, ka tīra saldūdens pieejamība nav tikai nepieciešamība, bet dažreiz arī greznība.

Saimnieciskās darbības laikā radušies notekūdeņiuzņēmumi satur lielu skaitu piesārņojošo vielu koncentrācijās, kas pārsniedz pieļaujamo un normatīvo. Parasti mēs runājam par smagajiem metāliem (dzelzi, niķeli, varu, svinu, dzīvsudrabu, kadmiju utt.), Naftas produktiem, suspendētām cietvielām, alumīniju, virsmaktīvām vielām (sintētiskām virsmaktīvām vielām, nespeciālistam tas ir viss, kas puto). Šīs vielas, nonākot ūdenstilpēs, izjauc normālu ūdens biogeocenožu darbību, saindē augsni, provocē zilaļģu augšanu un ir toksiskas dzīvniekiem. Šie piesārņotāji ir toksiski arī cilvēkiem.

Cilvēka darbība daudzdzīvokļu un privātmājās arī rada lielu daudzumu piesārņojošo vielu. Pamatā tās ir virsmaktīvās vielas un organiskie atkritumi, taču arī metālu sāļi nokļūst kanalizācijā.

Kas ir notekūdeņu skimmeris?

Floater ir ierīce, kas paredzēta smalku piemaisījumu noņemšanai no ūdens ar fizikālām un ķīmiskām metodēm. Relatīvi runājot, tas ir viena no galvenajiem apstrādes moduļiem notekūdeņu attīrīšanas inženierijā un tehnoloģijās. Tieši uz flotatora notiek galvenā izšķīdušo vielu atdalīšana un ūdens attīrīšana līdz standarta indikatoriem.

Rūpnieciskos skimmerus var veidot gan lielām rūpnīcām, gan automazgātavām, kas atšķiras pēc izmēra un materiāla.

Flotatora galvenais uzdevums ir izolēt un nogulsnēt no ūdens tajā izšķīdušās piesārņojošās vielas, pārnesot tāsnešķīstoša forma. Tas iepūš gaisu ierīcē, lai uzlabotu tīrīšanas efektu.

Notekūdeņu flotācijas iekārtas darbības princips

Flotatora darbības princips ir balstīts uz gaisa burbuļu izvadīšanu caur tīrāmo vidi, lai veidotos putas. Šīs putas sauc par flotācijas dūņām, kuras tiek noņemtas un izvadītas uz īpašām dehidratācijas ierīcēm. Lai burbuļi uztvertu un aiznestu piesārņotājus, vispirms ir jāpievieno īpašas vielas - koagulanti un flokulanti. Šīs vielas ir ļoti lipīgas, kas nozīmē, ka tās palīdz piesārņotājiem pielipt viens otram un gaisa burbuļiem, veidojot tā sauktos flokulus.

Burbulis, kas pāriet no dozatora sprauslas vai sprauslas uz augšu, ar to uztver lipīgos piesārņotājus. Šo procesu veic, līdz ūdens sasniedz vēlamo tīrīšanas efektu.

Procesa sarežģītība ir precīzi izvēlēties koagulanta un flokulanta devu, lai adhēzijas spēks būtu pietiekami liels, lai pieliptu burbulim, bet radušās pārslas nebūtu pārāk smagas, lai nesabojātu gaisu burbulis.

Shēma, kas ietver notekūdeņu flotācijas iekārtu

Tehnoloģijā, kas paredz flotācijas iekārtu kā galveno apstrādes moduli, vienmēr ietver reaģentu fermu un gaisa burbuļu ierīci. Reaģentu iekārta ir tvertne ar reaģentiem (koagulanti, flokulanti, sārmi pH regulēšanai) un reaktors reaģenta sajaukšanai ar ūdeni.

Kā ierīce gaisa burbuļu veidošanai, kā likums, tiek izmantots piesātinātājs, kas ir kamera gaisa sajaukšanai ar ūdeni, lai izveidotu ūdens-gaisa maisījumu. Pēc tam šo maisījumu nosūta uz skimmeri. Piesātinājuma ierīce ir aprīkota ar jaudīgu gaisa sūkni.

Skimmeri nekad neizmanto atsevišķi, tas vienmēr ir iekļauts kopējā ūdens attīrīšanas shēmā. Pilna shēma, kā likums, sastāv no sākotnējās nostādināšanas, fizikālās un ķīmiskās apstrādes (flotācija vai koagulators) un sekojošas filtru mehāniskās tīrīšanas.

Citiem vārdiem sakot, skimmeris nevar nodrošināt visu tīrīšanu, tā ir tikai atsevišķa iekārta, kurai nepieciešama priekšapstrāde un pēcapstrāde. Ja flotatorā nokļūst smiltis vai citi rupji piemaisījumi, ierīce sabojāsies. Tāpat šī ierīce nevar nodrošināt dezinfekciju un pilnīgu attīrīšanu no naftas produktiem. Tāpēc pēc tam ir nepieciešama ultravioletā starojuma uzstādīšana un sorbcijas (vai mehāniskie) filtri.

Šīs shēmas pamatā ir flotācijas process. Flotācija ir notekūdeņu attīrīšana ar gaisa burbuļiem, lai iegūtu šķīstošās un emulģētās vielas. Ūdens nonāk galvenajā apstrādes modulī. Tur spiediena (vai bezspiediena) režīmā reaktorā tiek piegādāts iepriekš sagatavots reaģents. Gaisa burbuļi tiek ievadīti arī flotatorā ar piesātinājuma ierīces palīdzību. Ūdens flotācijas tvertnē notekūdeņus attīra ar reaģentiem un gaisa burbuļiem u.cflokuļu daļas flotācijas dūņu veidā. Peldošās dūņas tiek noņemtas no ūdens virsmas ar skrāpju konveijeru dūņu savācējā.

Šīs dūņas ir ļoti nestabilas pret mehāniskām vibrācijām, tāpēc tās rūpīgi savāc no ūdens virsmas, lai nesaplīstu putas.

Flotācijas ierīce

Slootator ir atvērts konteiners, kas izgatavots no tērauda vai plastmasas, aprīkots ar skrāpja mehānismu flotācijas dūņu savākšanai un kura apakšā ir koniska forma. Flotācijas tvertne nozīmē sprauslu klātbūtni tajā gaisa-ūdens maisījuma padevei no piesātinātāja, flotācijas dūņu izgāšanai un avārijas iztukšošanai, notekūdeņu piegādei un attīrīta ūdens izvadīšanai. Ērtības labad skimmera uzstādīšana parasti atrodas apkopes vietā.

Skimmeru veidi

Pludinātāji notekūdeņu attīrīšanai atšķiras ar to, kā ūdens ir piesātināts ar burbuļiem, un pēc burbuļu rakstura. Visizplatītākās metodes ir mehāniskā, spiediena un elektroflotācija. Spiediena flotācija nozīmē piesātinājuma kameras un sūkņa grupas klātbūtni. Turklāt šajā metodē bieži izmanto reaģentus. Elektroflotācijai nav nepieciešama reaģenta iekārta un piesātinātājs, jo tās pamatā ir elektrodu šķīdināšana ūdenī.

Mehāniskā flotācija

Mehāniskais (vai lāpstiņritenis) nozīmē maisītāja klātbūtni, kas pie liela griešanās ātruma sadala ūdenī esošos gaisa burbuļus. Šis ūdens apstrādes veids ir piemērots ūdenim, kuram ir tendence uz putot un kas ir piesātināts ar gāzēm. Mehāniskajā metodē reaģentus nevar izmantot, jo tie ir turbulentimaisītāja radītās plūsmas vienkārši sadala piesārņotāju pārslas. Šobrīd mehāniskā flotācija nav izplatīta, jo tā reti nodrošina pietiekamu tīrīšanas efektu.

Parasti šajā attīrīšanas segmentā ietilpst flotācijas iekārtas notekūdeņu attīrīšanai no naftas produktiem.

Spiediena flotācija

Šajā gadījumā notekūdeņu attīrīšanas flotatori ir aprīkoti ar piesātinājuma ierīci un reaģentu iekārtu. Piesātinātājs ir kamera, kurā tiek ievadīts gaiss ar spiedienu virs atmosfēras. Piesātinātājā sagatavoto barotni sauc par ūdens-gaisa maisījumu. Šis ir visizplatītākais un visbiežāk izmantotais flotācijas veids. Attīrīšanas process notiek, iepriekš apstrādājot ūdeni ar reaģentu (koagulantu vai flokulantu) un pēc tam apstrādājot ar ūdens-gaisa maisījuma spiedienu. Katrs gāzes burbulis piesaista sev piesārņojumu, jo tam ir liels pievilkšanas spēks, pateicoties fāzes robežai (ūdens-gaiss). Ūdens pirmapstrāde ar reaģentu uzlabo tīrīšanu, jo veidojas flokulas (micellas), kurām ir arī zināms pievilkšanas spēks. Galvenā ūdens daļa tiek novadīta pa attīrīta ūdens cauruli tālākai apstrādei vai novadīšanai. No augšas speciāla skrāpēšanas ierīce noņem flotācijas dūņas - piesārņotājus, kas koncentrētā veidā tiek pārnesti uz augšu ar gaisa burbuļiem.

Spiediena flotācijas galvenā priekšrocība ir plašs pielietojumu klāsts. Trūkumi ietver papildu ierīču klātbūtni (reaģentu iekārtas, piesātinātājs,sūkņi), kas aizņem daudz vietas un ir jāautomatizē (piemēram, reaģentu devas izvēle). Reaģenta daudzuma noteikšanai ir liela nozīme, jo maza deva novedīs pie nepietiekamas tīrīšanas (ne visas mazās izšķīdušās daļiņas būs rupji), un liela deva var novest pie tā, ka burbuļi neizturēs pārslu svaru. un sabrukt, kas arī samazinās tīrīšanas efektu.

Elektroflotācijas iekārta

Šim notekūdeņu flotācijas mašīnas tipam ir raksturīgs lakonisms un ērta darbība. Metodes būtība slēpjas attīrāmā šķidruma elektrolīzē un gāzu izdalīšanā no elektrodiem. Flotatorā notiek elektrolīzes process: pie katoda izdalās ūdeņradis, pie anoda izdalās skābeklis. Izmantojot šķīstošos elektrodus (piemēram, alumīniju vai dzelzi), ūdens tiek papildus piesātināts ar metāla joniem ar augstu oksidācijas pakāpi, kas spēlē reaģentu lomu piesārņojuma pārslu veidošanā. Šis process palīdz izolēt un nogulsnēt vēl vairāk piesārņotāju no ūdens. Tā kā skimmera telpa nav liela, šādos apstākļos pārslas un gaisa burbuļi labi turas kopā, kas nodrošina visaugstāko tīrīšanas efektu.

Šādas ierīces galvenā priekšrocība ir reaģentu iekārtu un citu lielgabarīta ierīču trūkums ar augstu ūdens attīrīšanas pakāpi. Trūkumi ietver lielu enerģijas patēriņu un nepieciešamību pēc aprīkojuma ūdeņraža noņemšanai.

Sprauslu flotācija

Šajā gadījumā īpašssprauslas, lai ievadītu gaisu apstrādātajā ūdenī, kas tiek ievadīts skimmerā, kur tas tiek sadalīts divfāžu maisījumā. Šīs metodes priekšrocība būs mazāks augu daļu nodilums un līdz ar to ilgāks kalpošanas laiks.

Reaģentu iekārtas

Dažās flotācijas metodēs tīrīšanas efekta uzlabošanai izmanto šādus reaģentus:

• reaģenti pH regulēšanai ir skābes un sārmi, ko pievieno ūdenim, lai nodrošinātu normālus darba apstākļus koagulantam un flokulantam;
• koagulanti - reaģenti, kas veicina flokulāciju un ir dzelzs un alumīnija sāļi;
• flokulanti ir reaģenti, kas veido lielākas un stabilākas pārslas (flokuļus) un ir poliakrilamīda savienojumi.

Reaģenta ūdens attīrīšanas metodes galvenie trūkumi ir nepieciešamība pēc personāla klātbūtnes, kā arī platība, kas jāatvēl tvertnēm un reaktoriem. Ļoti svarīgi ir arī izvēlēties pareizo reaģentu devu, kas iespējams tikai empīriski.