Напорная флотация
Напорная флотация нашла широкое применение в очистке производственных сточных вод. В напорной флотации лучше всего реализовано извлечение хрупких флокул, обладающих низкой плотностью.
Формирование микропузырьков
Для формирования микропузырьков чаще всего применяют предварительное насыщение под давлением.
Вода с воздухом контактируют в ресивере под давлением в несколько атмосфер, растворение воздуха в воде происходит согласно закону Генри.
Схема напорной флотации зависит от способа создания микропузырьков:
- Прямым насыщением — обогащение воздухом всего расхода сточных вод поступающих на очистку.
- Косвенным насыщением — обогащение воздухом части оборотной воды и смешение потоков оборотной и поступающей на очистку вод перед флотатором.
Как правило, при очистке промышленных сточных вод применяют косвенное насыщение, расход воды насыщенной воздухом составляет от 5 до 50% под давлением 4 – 6 атм. Опыт эксплуатации показывает что оптимальным является насыщение воды кислородом на 70-95% от возможного при данном давление. Хотя расход сжатого воздуха зависит от области применения напорной флотации (последний рисунок в статье).
Прямое насыщение применяется при обработке осадков сточных вод, так как данная обработка требует больших расходов воздуха в связи с большими концентрациями загрязнителей(2 -10г/л).
Размер пузырьков при напорной флотации имеет огромное значение. Так, например, пузырек диаметром 2мм содержит в себе столько же воздуха, как и миллион пузырьков диаметром 20 мкм. Кроме того большие пузырьки создают турбулентные потоки и способствующие преждевременному схлопыванию, то есть траектория движения микропузырька более устойчива. Так же появление турбулентных потоков опасно для перемешивания белой воды (воды с микропузырьками) со сфлоккулированной водой.
Так же возможно насыщение воды воздухом методом электролиза воды, но этот метод не нашел широкого применения.
Технология напорной флотации
Любая установка напорной флотации включает в себя:
- Зону флокуляции – начальная стадия обработки воды.
- Зону смешения флокул с водой после снятия давления – сразу после появления микропузырьков.
- Флотационную камеру, с поверхности которой специальными гребками удаляется пена.
- Зону отвода обработанной (очищенной) воды.
Очищаемая воды последовательно проходит через все зоны, организация зон зависит от конструкции флотатора.
Так следует отметить что часть взвешенных веществ выпадает в осадок, поэтому большинство производителей флотаторов оборудуют свою продукцию скребками для сбора осадка или коническим днищем с осадочной частью.
Области применения напорной флотации
Напорная флотация при очистке сточных вод применяется:
- Для очистки сточных вод промышленных предприятий содержащих в себе небольшое количество взвешенных веществ, но обогащенных органическими веществами.
- Для извлечения волокон из сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности.
- Для отделения и улавливания белков и жиров предприятий пищевой промышленности.
- В качестве заменителя илоуплотнителей, для выделения избыточного активного ила.
- Для сгущения осадка образующегося при биологической обработке сточных вод, включая осадки от промывки биофильтров.
Скорость нисходящего потока при напорной флотации напрямую зависит от свойств обрабатываемой жидкости, а так же от способа образования микропузырьков и гидравлических характеристик флотатора.