Флотатор

Суть метода флотации

Флотационный метод очистки сточных вод от нефтепродуктов, масел и других гидрофобных веществ основан на их способности прилипать к пузырькам воздуха, которые выносят эти частицы на поверхность, образуя пенный слой. Затем этот слой удаляется с поверхности сточных вод.

Эффективность очистки сточных вод флотацией напрямую зависит от интенсивности образования пар "частица-пузырек". Наибольшее влияние на этот процесс оказывают четыре фактора:

1. Размеры пузырьков и частиц.
2. Скорость их движения.
3. Плотность пузырьковой мелкодисперсной взвеси.
4. Уровень смачиваемости загрязняющих частиц.

Флотация – эффективный метод очистки. С ее помощью можно удалить до 98% загрязнений, причем как при низкой, так и при высокой их концентрации. За счет этого флотаторы могут использоваться и в качестве основных блоков очистки, и как модули доочистки.

Виды флотаторов

Флотаторы отличаются друг от друга только одним – методом образования пузырьков. Они бывают:

• напорными;
• пневматическими;
• пенными;
• механическими;
• электрическими;
• вибрационными;
• химическими;
• биологическими.

Чаще всего при очистке сточных вод используются четыре метода: механический, напорный, пневматический и электрический.

Пневматические флотаторы

Метод пневматической флотации – это фактически аэрация сточных вод. Для создания пузырьков сжатый воздух подается в плотно уложенную на дне флотационной камеры аэрационную сеть, которая состоит из различных типов аэраторов: перфорированные резиновые шланги, мембранные диски, пористые пластины. Проходя через мельчайшие отверстия, воздух образует большое количество пузырьков одинаковых размеров, что обеспечивает высокую эффективность очистки.

Пневматический метод не требует большого расхода энергии, а флотационная камера и сама система имеют довольно простую конструкцию. Из недостатков метода стоит отметить забивание и зарастание отверстий, а также сложности в подборе качественного материала с порами одинакового размера.

Механические флотаторы

Механическая флотация осуществляется с помощью импеллерного блока – насосной турбины, которая представляет собой диск с лопатками и электродвигатель. Быстрое вращение импеллера создает воронку и разряжение снизу, благодаря чему в камеру всасывается воздух, который затем разбивается лопатками на мелкие пузырьки. Затем пузырьки попадают во множество вихревых потоков, которые дополнительно дробят их.

Механические флотаторы позволяют легко получить мелкодисперсную взвесь воздушных пузырьков примерно одинаковых размеров. Но при этом они энергоемки и нуждаются в дорогостоящем обслуживании.

Электрофлотаторы

Эти флотационные установки работают за счет процесса электролиза. Под действием электричества сточные воды разлагаются на водород, образуемый на катоде, и кислород, получаемый на аноде. Размеры и количество пузырьков при этом полностью определяются кривизной электродов и его конструкцией, что позволяет легко получить необходимую плотность взвеси и диаметр пузырьков.

Помимо этого очевидным достоинством электрофлотации является простота конструкции камеры и низкая энергоемкость. Единственный недостаток – необходимость регулярной замены растворимых электродов.

Напорные флотаторы

Суть метода – выделение пузырьков воздуха из пресыщенного ими раствора прямо на загрязняющих частицах. В напорные флотаторы подаются сразу два потока жидкости: очищаемые стоки и рабочая вода, подготовленная в сатураторе и на 10% насыщенная растворенным газом. Рабочая жидкость вводится в камеру через специальные форсунки со скоростью 15-20 м/с, за счет чего при попадании ее в установку резко снижается давление, что приводит к созданию газовых пузырьков.

Напорные флотационные установки надежны и просты в конструкции. При этом их работа требует существенных энергозатрат, а слишком мелкие пузырьки очень медленно поднимают загрязнения к поверхности.

Тип флотационной установки подбирается под конкретные условия эксплуатации. В основном, значение имеет энергоемкость очистки, размер камеры, объем стоков, а также частота и стоимость обслуживания. Наиболее экономичными и универсальными являются напорные и электрофлотаторы, в то время как пневматические и механические имеют серьезные ограничения на максимальный объем очищаемых стоков.

Так же советуем прочитать статью: Системы доочистки поверхностных стоков: принцип работы и целесообразность использования