Виды и устройство флотаторов для очистки сточных вод

Флотационные установки

Очистка стоков производится с помощью различных флотационных установок. Оборудование классифицируется по способу образования воздушных капсул.

Аппарат состоит из следующих узлов:

• резервуара с насосом, предназначенным для смешивания кислорода с водой и реагентами;
• танка флотации с клапаном для отведения избыточного воздуха;
• дегазатора для удаления остаточного кислорода.

Принцип работы:

1. Вода попадает в рабочую емкость, где насыщается мелкодисперсным воздухом.
2. Насыщенная воздушными пузырьками сточная жидкость поступает в камеру флотации для взаимодействия гидрофобных примесей с пузырьками газа.
3. В результате изменения поверхностного натяжения воды начинается постепенное уменьшение, а затем происходит разрыв слоя между гидрофобными частицами и воздушными капсулами.
4. На поверхности жидкости формируется грязный пенный слой.
5. Пена удаляется с помощью грабельных или скребковых устройств.

Установки делятся на три основные категории:

1. Создающие микропузырьки.
2. Напорные.
3. Гравитационные.

Все флотаторы работают по принципу пенной флотации, но каждая из систем наиболее эффективна для обработки определенных стоков различной степени загрязненности с отличающимся составом.

Выпускаются в виде одно- или двухкамерных аппаратов. Однокамерные наиболее результативны при флотации крупными пузырьками. Для процесса с микропузырьками более эффективна двухкамерная емкость.

В первой камере обеспечиваются условия для взаимодействия частиц, а во второй создается благоприятная гидродинамическая среда для завершения процесса и формирования пены.

Среди установок бывают аппараты с:

• горизонтальным;
• вертикальным;
• угловым движением стоков.

Самыми эффективными считаются аппараты с угловым направлением движения воды, наименее эффективными – установки с вертикальной струей.

Механические флотаторы

Это резервуары, в которых стоки для насыщения воздухом перемешиваются лопастями. Используются для обработки стоков с высокой концентрацией взвешенных загрязнений, склонных к пенообразованию.

Напорный флотатор

Флотационная установка с подачей воздуха под давлением через сатуратор показывает самую высокую эффективность. Из-за перепада давления происходит активное образование мелких воздушных пузырьков. Поверхностное натяжение способствует их соединению с молекулами загрязнений. Флотошлам всплывает на поверхность, затем механически удаляется.

Напорное устройство используют, когда плотность примесей примерно равнозначна плотности воды. В этом варианте мелкодисперсные частицы не выпадают в осадок.

Флотаторы импеллерного типа

Импеллер (механическая мешалка), установленный на дне флотационной камеры, приводится в движение электродвигателем, расположенным выше уровня жидкости во флотаторе. Задача импеллера – диспергирование воздуха в воде.

При вращении создается зона пониженного давления и на лопасти поступает воздух и небольшой объем воды.

Импеллерные установки применяются при очистке стоков с высокой концентрацией (> 3000 мг/л) нерастворенных примесей в условиях, когда необходим значительный уровень насыщения воздухом сточного раствора (до 0,5 объема воздуха на 1 объем воды).

Электрофлотатор

Электрофлотатор представляет собой установку для обработки стоков от тяжелых металлов, нефтепродуктов и ПАВ методом электрофлотации. Особенность устройства – возможность реализации замкнутого цикла оборотного водоснабжения.

Принцип работы электрофлотатора – электрохимические процессы выделения кислорода и водорода в процессе электролиза и флотационный эффект всплытия загрязнений на поверхность сточной жидкости.

Электрофлотационный модуль состоит из:

• электрофлотатора с блоком нерастворимых электродов;
• пеносборного (скребкового) механизма;
• источника питания;
• накопительных резервуаров для сточных и очищенных вод;
• насосного оборудования.

Вариант наиболее эффективен при установке алюминиевых или железных стержней. Ионы металлов выступают вспомогательными реагентами для формирования устойчивых соединений частиц загрязнений и капсул газа.

Плюс электрофлотатора – простая конструкция, не занимающая много места. Кроме того, не требуются емкости для реагентов и сатураторы. Но есть и недостатки – значительные затраты на электроэнергию, необходима установка оборудования для вывода водорода.

Разновидности фильтров для очистки и их особенности

Для очистки стоков в бытовых условиях используются следующие виды фильтров:

1. механические. К этой группе относятся: сита, пескоуловители, жироуловители, то есть фильтры грубой очистки. Каждое устройство задерживает определенные частицы, содержащиеся в стоках;

Фильтр для очистки стоков от песка и земли

Механическая фильтрация не может являться единственным способом очистки, так как в стоках, как правило, содержатся и иные виды загрязнений, которые не способны адсорбироваться грубыми фильтрами.

1. биологические. Фильтрация сточных вод производится при помощи различных микроорганизмов, для которых содержащиеся в стоках загрязнения являются пищей. Основными фильтрами биологической очистки являются:
   • биофильтр – специальная установка, содержащая помимо микроорганизмов фильтрующие материалы (шлак, гравий, керамзит и так далее);

Система биологической очистки стоков

1. • аэрофильтр. Отличительная особенность этого устройства от предыдущего вида заключается в принудительной подаче воздуха на фильтрационный материал, что значительно снижает продолжительность проведения очистки;

Установка для биологической очистки быстрого действия

Системы биологической фильтрации способны очистить воду от загрязнений более чем на 90%, что позволяет ее вторично использовать или сбрасывать в естественные водоемы.

1. физико-химические. К данной группе относятся такие процессы, как адсорбция (поглощение различных частиц твердыми элементами), коагуляция (связывание мелких частиц в более крупные отложения), тепловая обработка и так далее. Данные способы не используются для очистки бытовых стоков, так как отличаются высокой стоимостью и необходимостью проведения работ специалистами;

Принцип действия физико-химических фильтров

1. химические. Фильтры химической очистки содержат определенные вещества, которые при взаимодействии с водой вступают в реакцию и образуют осадок, впоследствии удаляемый механическими способами.

Принцип действия химического фильтра

Принцип явления флотации и его использование

Гидрофобные частицы сближаются с пузырьками воздуха в воде, в результате чего образуется небольшая прослойка. Эта прослойка становится всё меньше и меньше, и, в итоге, наступает критический момент, когда она неизбежно рвётся. После этого обычно происходит полное смачивание гидрофобной частицы.

Далее пузырёк воздуха прилипает к данной частице, и поднимаются к границе раздела фаз, это происходит за счёт того, что плотность пульпы (жидкой среды) гораздо выше плотности пузырька с частицей. Иными словами, они флотируют, в результате чего образуется слой пены, который автоматическии удаляется из флотатора. Также существует небольшой нюанс в данном процессе. На устойчивость связи пузырька с гидрофобной частицей влияют такие факторы как: размер пузырька и частицы, их физико-химические свойства, а также водной среды, в которой они находятся.

Теперь же мы можем рассмотреть конструкцию флотационной установки. Во-первых, струя воздуха и струя воды располагаются друг от друга на очень небольшом расстоянии. Во-вторых, они направлены в одну сторону, что и позволяет частицам воздуха слипаться с частицами воды. Более того, во флотационную камеру подаются частицы определённого размера, которые установлены неоднократными опытами, что позволяет сделать работу установки оптимальной. Иначе, если пузырёк будет иметь слишком большой объём, то изменится скорость потока и, соответственно, частицы не будут успевать прилепляться друг к другу. Ещё одной причиной, по которой частицы должны иметь определённый размер это то, что при перемешивании воды происходит разрыв соединений между гидрофобными частицами и пузырьками воздуха.

В чём различие между импеллерной и напорной флотацией, которые используют пористые материалы для очистки постоянно поступающих в систему сточных вод?

При применении напорной флотации воды насыщается воздухом, который подаётся под большим давлением. Если при применении данного метода в воду не добавляются реагенты, то этот метод очистки сточных вод называется физическим. Большим плюсом напорной флотации является то, что при её использовании есть возможность регулировать размер и объём пузырьков, а также количество воздуха, которое растворяется в период работы.

Существует ещё один метод флотации – это метод импеллерной флотации, который широко используется в нефтеперерабатывающей промышленности. Данный метод отличается от всех остальных тем, что обладает низкой эффективностью, так как при его использовании во флотаторе происходит большая турбулентность потоков, в результате которой разрушаются хлопьевидной формы. Чтобы получить лучший результат при использовании импеллерной флотации, во флотатор добавляются поверхностно-активные вещества.

Для получения пузырьков небольшого размера производители используют пористые материалы, которые понижают скорость истечения воздушной струи, в результате чего и образуются небольшие пузырьки.

Также эффективность флотации повышается благодаря использованию коагулянтов, помогающие удалять те или иные загрязнения в виде весьма стойких эмульсионных соединений.

Обезвоживание в отстойниках-сгустителях, сушилка и являются следующими этапами очищения сточных вод от различных взвесей и органических соединений. Но это уже совсем другой разговор и об этом в следующий раз.

В заключение хочется сказать, что благодаря методу флотации наши озёра и пруды сохраняют свою первозданную прозрачность и красоту, что, конечно же, очень приятно обычным людям. И не будь этого метода, возможно, многие прекрасные пруды и реки превратились бы в болота, заполненные отходами с различных предприятий.

Применяемое оборудование компании Argel: – Flotomax S — напорный флотатор из стеклопластика; – Флотатор ФДП — флотационная установка.

Напорная флотация

Является наиболее эффективной для извлечения мелкодисперсных и коллоидных взвесей низкой концентрации. Очищаемую воду насыщают воздухом под давлением до 7 МПа в специальном реакторе — сатураторе. После выхода воды из него давление резко снижается до нормального (атмосферного), что провоцирует интенсивный процесс выделения пузырьков воздуха.

Для того чтобы значительно повысить эффективность очистки вод, флотацию сочетают с коагуляцией и флокуляцией. Оба этих приема способствуют увеличению размера нерастворенных частиц. Коагулянтами являются как неорганические соединения, обычно соли трехвалентного железа или алюминия, так и некоторые органические вещества. Флокулянтами являются особые полимеры, молекулы которых в водной среде образуют заряженную сетку, способную притягивать загрязняющие частицы, что приводит к появлению хлопьевидных агрегатов.

Инвестиционный банк

Как только компания решит пойти на публичный, процесс флотации или IPO, как правило, управляется инвестиционным банком андеррайтинга. Инвестиционный банк помогает компании определить сумму денег, которую она стремится повысить из выпуска публичного рынка.

Инвестиционный банк также помогает в требованиях к подаче государственной документации, разрабатывает инвестиционный проспект и продает предложение компании на дорожном шоу до первоначального выпуска акций.Дорожное шоу помогает компании определить спрос на вновь выпущенные акции, окончательную первоначальную цену акций публичного размещения и окончательное количество акций, которые будут выпущены.

Суть метода

Флотация – один из физико-химических методов обработки промышленных и хозбытовых стоков путем выделения загрязнений с помощью пузырьков воздуха. В основе термина лежит английское «flotation» – «плаванье на поверхности воды». У французов для этих целей заимствовано слово «flotter» – «плавать».

Флотация применяется, чтобы собрать на поверхности сточной жидкости загрязнения с явно выраженными гидрофобными свойствами – мелкие твердые частицы, коллоидно-дисперсионные взвеси и другие примеси с плотностью, близкой воде, не обладающие способностью к осаждению.

В основе метода – способность различных веществ к смачиванию и процесс прилипания частиц флотируемой массы к границе фаз жидкости и газа, который происходит в результате избытка свободной энергии поверхностных пограничных слоев.

Соединения, отличающиеся хорошей способностью к смачиванию, называются гидрофильными, а несмачиваемые вещества относятся к гидрофобным. Процесс флотации запускается только в случае несмачивания или недостаточного смачивания частицы водой. Смачивающий потенциал жидкости зависит от ее полярности – чем выше показатель, тем ниже способность смачивать твердые тела.

Описание

Алгоритм обработки стоков с применением флотации:

1. В сточный раствор определенным способом поступает диспергированный воздух.
2. Происходит сближение гидрофобных частиц и капсул воздуха.
3. Между гидрофобным элементом и пузырьком начинает истончаться прослойка, затем происходит прилипание. Причина заключается в превышении силы взаимодействия между молекулами воды над уровнем адгезивного контакта между водой и гидрофобными элементами.
4. Результатом контакта становится флотокомплекс «гидрофобная частица + пузырек газа».
5. Плотность сформировавшегося агрегата ниже плотности среды, поэтому он поднимается на поверхность, образуя пенный концентрат флотационного шлама.

Всплывшие с пеной примеси затем снимаются при помощи специального оборудования и направляются на обезвоживание.

Прочность агрегата «частица-пузырек» зависит от размеров и физико-химических качеств пузырька и частицы, свойств сточной жидкости, гидродинамических условий, других факторов. Если пузырьки воздуха большие, то скорости пузырька и частицы значительно различаются – до такой степени, что частицы не могут закрепиться на поверхности воздушной капсулы.

Поэтому, чтобы флотатор показывал достаточную эффективность, размер пузырьков регулируется, чтобы при превышении определенных параметров они не могли попасть во флотационную камеру.

В зависимости от метода формирования пузырьков существуют следующие виды флотации:

1. Обработка пузырьками, образующимися путем механического дробления воздуха (механическими турбинами-импеллерами, форсунками, с применением пористых материалов).
2. Обработка пузырьками, образующимися из пересыщенных растворов воздуха в воде (вакуумная,напорная).
3. Электрофлотация.

Факторы эффективности

Различные обстоятельства способны увеличивать или снижать эффективность флотационной обработки.

Среди наиболее значительных такие:

1. Показатель гидрофобности веществ. При высоких значениях частицы активнее контактируют с воздушными капсулами, образуя устойчивые флотокомплексы. Примеси абсолютно гидрофобными бывают редко – в составе обычно присутствуют и гидрофильные компоненты. Чтобы увеличить гидрофобность загрязнений, в стоки вводят различные реагенты.
2. Размер и устойчивость пенных капсул.В результате флотации должны сформироваться воздушные пузырьки такого размера, чтобы могли всплывать на поверхность воды. При этом они не должны быть слишком крупными — в этом случае они будут подниматься слишком быстро, не успев соединиться с достаточным количеством загрязняющих частиц. Кроме того, воздушные капсулы должны быть прочными, и не разрушаться.
3. Равномерное образование пены. Множество капсул воздуха, равномерно распределенных в сточной жидкости, делают процесс обработки более качественным.

Установки для флотации не применяются в качестве единственного инструмента очистки стоков. Они используются в комплексе с другим оборудованием, например, в тандеме с сооружениями для первичной механической обработки (отстойниками). Технология может применяться одновременно с флокуляцией.

Флотация максимально качественно очищает стоки от ПАВ, нефтяных фракций, смолоподобных образований, жиров, полимеров, волокнистых примесей. Кроме того, с помощью флотации отделяют активный ил после биохимической обработки загрязненных сточных вод различного происхождения.

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.

Важные аспекты

Флотация – это такая методика выявления гельминтов, которой свойственны некоторые ограничения. О чем идет речь? К примеру, если предполагается, что в кале содержатся тяжелые яйца, их таким способом обнаружить вряд ли удастся. Это обусловлено тем, что они просто не могут всплыть из-за своего размера и массы. Кроме того, флотация не показывает достаточного эффекта на ларвальной стадии.

Планируя исследование, врачи должны помнить о том, что флотационная среда оказывает прямое влияние на точность результата. Наиболее значимые параметры:

• удельный вес;
• тип вещества.

Многие исследователи сходятся на том, что наилучшие результаты показывает сульфат цинка. Для этого соединения удельный вес варьируется в границах 1,18-1,2. Такой раствор даст возможность с высоким уровнем точности выявить цисты, яйца, а также поддержать структурные элементы цист.

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

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.

Виды флотационных устройств

Можно выделить основные варианты:

• На жидкости создается пленочный слой, на который налипают нерастворимые элементы грязи.
• Пенистая – в жидкость нагнетают газы и пенообразующие реагенты. Газовые капсулы притягивают к себе и доставляют наверх нерастворимые вещества. Химикаты необходимы для устойчивости пенистой шапки, которая удаляется механически. Затем она сгущается и проходит фильтрацию.
• Маслянистая – капли масел стремятся вверх, забирая по пути взвеси. После этого масляный слой убирают и очищают.

Важно. Чаще всего в очистных комплексах используется принцип пенистой флотации

Этот вариант избавления от загрязняющих веществ наиболее эффективен

Этот вариант избавления от загрязняющих веществ наиболее эффективен.

Кроме того, оборудование классифицируется по виду образования воздушных капсул.

Механический тип

Флотационное оборудование простого типа резервуары, в которых осуществляют перемешивание канализационных отходов лопастями.

Оборудование подходит для жидкостей с высоким количеством взвешенных загрязнений, склонных к пенообразованию.

Напорный

Самыми эффективными и наиболее распространенными являются флотационная установка с подачей газов в воду напорным способом. Его используют, если плотность взвесей сравнима плотности жидкости. В этом варианте мелкодисперсные загрязнения не выпадают в осадок.

Напорный флотатор

Основой данного метода является введение газов в воду под давлением в специальных емкостях. Затем водовоздушная смесь подается в резервуар со стоками. Из-за перепада давления происходит активное образование мелких газовых капсул.

Действие сил поверхностного натяжения закрепляет их к молекулам загрязнений. Образованный флотошлам всплывает на верх резервуара. Здесь он механически удаляется.

Принцип работы простейшей флотационной машины:

1. В смесительную камеру насоса поступают воздух и вода. Здесь выполняется растворение газа в жидкости. Остатки избыточного воздуха выпускается посредством клапана.
2. Водная смесь с воздушными капсулами по системе труб поступает в танк флотационной установки.
3. В эту емкость также заливают канализационные стоки, которые прошли предварительную очистку в отстойнике.
4. В резервуаре происходит сбор взвешенных загрязнений посредством капсул с газом.
5. Фотошлам собирается в верхней части емкости в виде пенного слоя, который убирается механически.

Практически чистая вода сливается из флотационного танка. Часть ее перенаправляется в насос для повторного смешивания с газом.

Электрический

Для выделения взвешенных загрязнений из канализационной массы также используют электрический ток.

Электрический флотатор

Принцип работы флотатора для очистки сточных вод электрического типа:

1. В резервуаре с загрязненной водой размещаются электроды.
2. После подачи напряжения молекулы воды разделяются на кислород и водород. На концах электрических стержней образуются капсулы с электролитическими газами.
3. Они поднимаются вверх, собирая частицы загрязнений.

Справка. При проведении электрической очистки стоков используется минимальное количество химических добавок.

Этот вариант достаточно эффективен при установке стержней из алюминия или железа. В качестве вспомогательных реагентов для образования устойчивых соединений взвесей грязи и капсул газа выступают ионы металлов.

Большим достоинством использования электроустановок является простая конструкция, не занимающая много места.

В составе такого оборудования отсутствуют емкости для реагентов и сатураторы. Но увеличиваются затраты на электроэнергию при очистных работах. Кроме того, требуется оборудование для вывода водорода.

Для введения в воду воздуха также используют различные материалы с пористой структурой. В некотором оборудовании производится выделение газа в результате реакций химического типа.

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.

Возможные проблемы

Нормы содержания загрязнений в очищенных стоках хотят приравнять к мировым, а на большинстве предприятий России используется физически устаревшее оборудование.

Очистка по технологиям, разработанным в прошлом веке, не снижает уровень примесей до нужных показателей.

Современное оборудование дорогое. Например, УФ-обеззараживатели установлены только в столице и нескольких крупных городах. В большинстве населенных пунктов оборудование изжило себя настолько, что часто стоки сбрасывают в водоемы без очистки.

Некоторые частные предприниматели не хотят вкладывать средства в постройку очистных сооружений. Они сбрасывают в реки загрязненные воды.

• Выбор неэффективной технологической схемы;
• Отсутствие возможности утилизировать или захоронить мусор, загрязнения, побочные продукты;
• Нехватка денег на электроэнергию, обслуживание и ремонт оборудования, транспортные расходы.

Существующие проблемы можно решить только на законодательном уровне: увеличить штрафы за нарушения, финансировать городские очистные сооружения и контролировать расход денег, поощрять частников вводить новые технологии, предлагая им различные скидки и льготы.

Чаще должны устраиваться честные проверки, которые могут быть спонтанными – без предупреждения.