Sprzęt flotacyjny to urządzenie do oczyszczania wody, które powoduje przyczepianie się do pęcherzyków i wznoszenia się na powierzchnię wody, oddzielając w ten sposób wodę od zawieszonej materii. Inna metoda polega na oddzieleniu wody od zawieszonej materii przez przymocowanie środków powierzchniowo czynnych do pęcherzyków, powodując, że unosi się. Nazywa się to flotacją piankową. Sprzęt użyty w flotacji obejmuje zbiornik flotacyjny do zakończenia procesu separacji i sprzętu pomocniczego w celu wygenerowania pęcherzyków. W obróbce wody można zastosować flotację, gdy sedymentacja jest nieodpowiednia do oddzielenia zawieszonej materii o grawitacji właściwej zbliżonej do wody i trudno osiedlić, takiej jak olej, błonnik i glony. Można go również zastosować do koncentrowania szlamu aktywowanego.
Działanie sprzętu flotacyjnego zależy przede wszystkim od właściwości powierzchniowej zawieszonej materii, które mogą być hydrofilowe lub hydrofobowe. Cząstki hydrofobowe są podatne na pęcherzyki i dlatego nadają się do flotacji. Cząstki hydrofilowe mogą być hydrofobowe przez obróbkę odpowiednimi chemikaliami. Flotacja w uzdatnianiu wody często wykorzystuje koagulanty do tworzenia kłaczków cząstek koloidalnych. Floc mają strukturę sieci, która z łatwością zatrzymuje pęcherzyki, poprawiając w ten sposób wydajność flotacji. Ponadto obecność środków powierzchniowo czynnych (takich jak detergenty) w wodzie może tworzyć piankę, która może również przyczepić do zawieszonych cząstek i powodować wzrost.
Cechy
1. Kompaktowa struktura i mały ślad;
2. Produkuje małe i jednolite mikropęcherzyki;
3. Wyniki doskonałej wydajności oraz stabilne i niezawodne wyniki leczenia;
4. Łatwa instalacja, prosta eksploatacja i łatwe opanowanie;
5. Wysokie stężenie szumowiny, niska produkcja szlamu i łatwe odwodnienie;
6. Doskonała produkcja wody, niskie inwestycje i szybkie wyniki;
7. Zaawansowana technologia, racjonalny projekt i niskie koszty operacyjne.
Metody flotacji można podzielić na rozproszone flotację powietrza, rozpuszczoną flotację powietrza (w tym flotację próżniową) i flotację elektrolityczną. Obecnie są one stosowane w zaopatrzeniu w wodę, ściekach przemysłowych i oczyszczaniu ścieków miejskich. W porównaniu z innymi urządzeniami do separacji stałej ciecz, sprzęt flotacyjny ma niskie inwestycje, minimalną przestrzeń podłogową, wysoki stopień automatyzacji oraz łatwe działanie i zarządzanie. W praktyce należy go wybrać i stosować na podstawie procesu oczyszczania ścieków, jakości ścieków i ilości.
Elektrolityczny sprzęt do flotacji
Elektrolityczne urządzenia do flotacji bezpośrednio elektrolizy przy użyciu niekompatybilnej anody i katody. Małe pęcherzyki wodoru i tlenu wytwarzane przez elektrolizę przenoszą kłaczaną materię zawieszoną na powierzchni, osiągając rozdział stałego ciecz.
Bąbki wytwarzane przez elektrolizę są znacznie mniejsze niż te wytwarzane przez rozpuszczoną flotację powietrza i rozproszoną flotację powietrza i nie generują turbulencji. Sprzęt ten usuwa szeroką gamę zanieczyszczeń. Oprócz zmniejszenia BZT ścieków organicznych, utlenia się również, odkroi i sterylizuje. Jest wysoce przystosowalny do fluktuacji obciążeń ścieków, generuje mały szlam, zajmuje niewielki ślad i jest beztłuszczowy. W ostatnich latach zaobserwował szybki rozwój. Jednak elektrolityczny sprzęt do flotacji cierpi obecnie na wysokie zużycie energii elektrolizy, zużycie płyty i koszty operacyjne, które ograniczały jego powszechne stosowanie.
Rozproszony sprzęt do flotacji powietrza
Rozpuszczony sprzęt do flotacji powietrza wykorzystuje siłę odśrodkową szybkiego wirnika obrotowego, aby utworzyć próżnię, wciągając powietrze do wody jako małe bąbelki. Te bąbelki wznoszą się od dna zbiornika na powierzchnię, niosąc ze sobą zawieszoną materię na powierzchnię, osiągając separacja stałego ciecz. Powstała szumowina jest ciągle zeskrobana ze zbiornika przez powoli obracający się skrobak. Mechaniczna siła ścinania przepływu wody i pęcherzyków wytwarzanych przez dyfuzor są stosunkowo duże (o średnicy do około 1 mm). Te pęcherzyki nie są łatwo przyciągane do drobnych cząstek i kadłubów, a zamiast tego mają tendencję do rozkładania krzych. Dlatego zdyspergowana flotacja powietrza nie nadaje się do obróbki ścieków zawierających drobne cząsteczki i kłaczki. Rozpuszczony sprzęt do flotacji powietrza ma czas flotacji wynoszący około 30 minut i rozpuszczoną objętość powietrza 0,51 m³/m3 (powietrze/woda).
Obwodowa prędkość liniowa wirnika obracającego się wynosi około 12,5 m/s. Sprzęt ten ma zastosowanie do niewielkich projektów oczyszczania ścieków w farbie, opalaniu, rafinacji oleju, druku i barwieniu, chemikaliach, przetwarzaniu nabiału, produkcji włókien, produkcji papieru, żywności i napoju, uboju, tkaninach, przetwarzaniu mechanicznym i ścieżnikom miejskim.
Rozpuszczony sprzęt do flotacji próżniowej powietrza
Po wnęceniu, przesycone powietrze w wodzie jest uwalniane jako drobne pęcherzyki, przyciągając cząstki zanieczyszczeń i powodując, że unoszą się w górę, osiągając separację stałą ciecz. Jeśli powietrze jest najpierw pod ciśnieniem, aby rozpuścić się w wodzie, tworząc przesycony roztwór, a następnie zmniejszone do ciśnienia atmosferycznego, aby pozwolić na wytrącanie powietrza, nazywa się to flotacją rozpuszczonego powietrza. Jeśli ścieki są napowietrzone pod ciśnieniem atmosferycznym, a następnie indukowane do ucieczki rozpuszczonego powietrza w warunkach próżniowych, nazywa się to flotacją próżniową.
Rozpuszczone urządzenie do flotacyjnego powietrza rozpuszcza powietrze w wodzie pod ciśnieniem atmosferycznym lub ciśnieniem i wytrąca je pod ujemnym ciśnieniem. Zaletą sprzętu do flotacji próżniowej jest to, że tworzenie pęcherzyków, przyczepność do cząstek oraz wzrost kowań pęcherzyków i cząstek występuje w stabilnym środowisku, minimalizując prawdopodobieństwo zakłócenia kłacowego i wymagające minimalnego zużycia energii. Jednak jego wadą jest to, że ilość rozpuszczonego powietrza w wodzie jest ograniczona, co czyni go nieodpowiednim w przypadku ścieków zawierających zawieszone stałe stałe przekraczające 250-300 mg/l. Inną wadą jest to, że wymaga zamkniętego pojemnika i mechanizmu skrobania w pojemniku, co powoduje złożoną strukturę, a zatem ograniczone praktyczne zastosowanie. Ilość powietrza, którą ten sprzęt może uchwycić, jest ograniczona osiągalnym poziomem próżni (ogólnie działającym przy 40 kPa), co powoduje bardzo ograniczoną ilość drobnych bąbelków. Ponadto jego złożona struktura sprawia, że działanie i konserwacja jest niewygodne, a teraz jest wycofywana.
Sprzęt do flotacji powietrza rozpuszczonego na ciśnienie
Sprzęt rozpuszczonego w powietrzu pod ciśnieniem pod ciśnieniem czystej wody do (3-4) × 105 PA, jednocześnie dodając powietrze w celu rozpuszczenia powietrza w wodzie. Następnie ciśnienie jest nagle redukowane do ciśnienia otoczenia, po czym rozpuszczone powietrze wytrąca się z wody w postaci małych pęcherzyków (o średnicy około 20-100 μm), przenosząc zawiesinę na powierzchnię. To osiąga rozdział stałego ciecz. Sprzęt do rozpuszczonego powietrza na ciśnienie jest obecnie jednym z najczęściej używanych rodzajów urządzeń do flotacji. Jest powszechnie stosowany do różnych oczyszczania ścieków (zwłaszcza oczyszczania ścieków), pogrubienia szlamu i oczyszczania wody.
Sprzęt do rozpuszczonego powietrza na ciśnienie składa się przede wszystkim z trzech komponentów: urządzenia nasycenia powietrza, urządzenia do zwolnienia powietrza i ścieków oraz urządzenia stałego ciecz lub ciecz-ciecz-ciecz. W oparciu o rodzaj, właściwości i wydajność uzdatniania zawieszonych ciał stałych w surowej wodzie, istnieją trzy rodzaje zawieszonych ciał stałych: pełne ciśnienie rozpuszczonego powietrza, częściowe rozpuszczone powietrze i pod ciśnieniem rozpuszczonym powietrze.
Obecnie najczęściej stosowana jest flotacja powietrza rozpuszczonego w powietrzu. W porównaniu z innym sprzętem flotacyjnym oferuje następujące zalety:
⑴ W warunkach pod ciśnieniem rozpuszczalność powietrza jest wysoka, co powoduje dużą liczbę bąbelków do flotacji, zapewniając skuteczną flotację.
⑵ Rozpuszczony gaz jest uwalniany po nagłej dekompresji, tworząc pęcherzyki, które są nie tylko drobne, jednolite i gęsto upakowane, ale także unoszą się stabilnie i minimalnie zakłócają ciecz. Dlatego jest szczególnie odpowiednia do oddzielenia luźnych kowań i drobnych cząstek.
⑶ Proces i sprzęt są stosunkowo proste, co ułatwia zarządzanie i konserwacja.
⑷ W szczególności częściowy refluks oferuje znaczące i stabilne wyniki leczenia i może znacznie oszczędzać energię.