Abwasserreinigungsflotten: Funktionsprinzip, Aussehen, Gerät und Wirksamkeit

Vorteile und Mängel der Flotationsmethode bei der Abwasserreinigung

Flotation – Entfernung von kleinteiligen Verunreinigungen aus dem Abwasser mit Hilfe von gezielt gebildeten Gasblasen. Der unsaubere Schaum, der dabei entsteht, wird, wie sich herausstellt, auf der Ebene beseitigt. Für die Arbeit werden alle möglichen Formen von Geräten – Flotten – eingesetzt. Die Effektivität des Verfahrens richtet sich weitgehend nach ihren technischen Eigenschaften, ihrer Produktivität und ihrer Automatisierung.

Aufbau und Zweck der Flotte

Die Wasserreinigung wird mit Unterstützung von Flotationsblockanlagen durchgeführt. Die führenden Knotenpunkte der Geräte werden berücksichtigt:

• eine Kapazität mit einer Pumpe, die Luft mit Flüssigkeit und Reagenzien mischt;
• Flotationsbehälter mit einem Ventil zur Vernichtung überschüssiger Luft;
• Entgaser zum Entfernen der Restluft.

Flotationsblöcke werden nicht als unabhängige Reinigungsgeräte verwendet. Sie werden im Ensemble auf Reinigungsanlagen von Industriebetrieben und Autowaschanlagen eingesetzt, weil sie eine Aufbereitung der Abwasserkanäle mit einer mechanischen Methode dringend erforderlich machen.

Funktionsschema

Das Funktionsprinzip der Flotationsanlage ist recht einfach:

1. Das Personal fällt in den Arbeitsraum, wo es mit fein verteilter Luft angereichert wird.
2. Das Gemisch gelangt in die Flotationsvideokamera, wo die Interaktion der hydrophoben Ablagerungen mit den Gasblasen stattfindet.
3. Allmählich wird die Schicht zwischen den hydrophoben Partikeln und den schwerelosen Blasen verringert und zerreißt. Dies ist auf eine Veränderung der Oberflächenspannung des Wassers zurückzuführen.

Infolgedessen bildet sich auf der Wasseroberfläche ein unsauberer Schaum. Er wird mit Hilfe spezieller Kapellen entfernt.

Die Flotation in Geräten ist ein erzwungener Prozess, bei dem die Dichte der Müllpartikel künstlich verringert wird.

Flotationstechniken

Die Klassifizierung der Flotte erfolgt nach der Methodik der Gasblasenbildung. Diese Flotationsverfahren werden am häufigsten eingesetzt:

• mechanisch;
• Druck;
• Vakuum;
• biologisch;
• elektrochemisch.

Die Druckflotation ist eine einfache Methode der Abwasserreinigung, bei der der Flüssigkeit Reagenzien zugesetzt werden und Luft unter hohem Druck mit Unterstützung der Pumpe zugeführt wird. Es bilden sich Blasen in der gesamten Größe der Abwasserkanäle. Ein ähnliches Verfahren wird häufig verwendet, um Wasser von starkem Schlamm zu reinigen. Die Entwicklung setzt das Vorhandensein eines Sättigungsknotens voraus.

Dieser Knotenpunkt ist bei den Elektroflotatoren nicht vorhanden. Die Methode erfordert keine Elektroflotation und keine Reagenzien. Es handelt sich um die Entfernung der Suspension aus dem Wasser mit der Unterstützung von elektronischem Strom. Im Elektroflotator wird der Elektrolyseprozess durchgeführt: Wasserstoff wird an der Kathode freigesetzt, Luft an der Anode.

Das Funktionsprinzip eines Vakuumgeräts besteht darin, den Druck in einem Behälter für die Flotation unter den atmosphärischen Druck zu senken. Dabei wird die im Wasser gelöste Luft unterschieden.

Bei der biologischen Flotation wird das Sediment nach der Primärreinigung mit Unterstützung des Paares erwärmt und über mehrere Tage hinweg gehalten. Die entstehenden Bakterien setzen Gasblasen frei. Dank ihnen flittern die Niederschlagsteilchen in die Schaumschicht, wo ihre Verdichtung und Entwässerung stattfindet. Nach 5 Tagen kann der Feuchtigkeitsindikator auf 80 % gesenkt werden, was die weitere Verarbeitung erleichtert.

Merkmale der mechanischen Flotation

Für die mechanische Abwasserreinigung gibt es eine Reihe von Flotationsverfahren:

• Die Flüssigkeit wird durch ein spezielles Arbeitsrad mit Schaufeln durchmischt. Diese Reinigungsmethode erfolgt ohne Druck und eignet sich hervorragend zur Entfernung grober und faseriger Verunreinigungen aus dem Wasser – Haare, Fäden, Härchen.
• Die Abwässer werden in eine Zentrifuge (Laufrad) geleitet. Dort werden sie vermischt, so dass eine homogene Struktur entsteht. Bei der Bewegung wird das Schmutzwasser mit Sauerstoff angereichert, es bilden sich kleine Bläschen. Sie sind anziehend, auch für die Reste von Ölprodukten.
• Abflüsse werden über spezielle Rohre, die sich am Boden der aufnehmenden Videokamera befinden, mit Luft angereichert. Diese Methode wird als pneumatisch bezeichnet. Sie wird eingesetzt, wenn es notwendig ist, Abwässer zu behandeln, die für die Verarbeitung in einem Flügelrad- oder drucklosen Gerät zu brutal sind.

Bei der Druckbehandlung hängt der Grad der Reinigung von der Drehgeschwindigkeit der Laufräder ab – mehr als bei allen anderen Verfahren. Aber man muss eine deutliche Beschleunigung berechnen. Ab einem bestimmten Punkt nehmen die Strömungsturbulenzen zu, und die Schmutzflocken haben die Chance, zusammenzufallen, was die Effizienz des Prozesses verringert.

Die Reinigung von Abwasserflüssigkeiten in mechanischen Flotationsblöcken wird eingesetzt, wenn leichte hydrophobe Verunreinigungen im Wasser vorhanden sind – Fette, Ölrückstände, Öle.

Bei Verunreinigungen in den Senken, die eine starke Aggregation erfordern, sollte eine andere Methode bevorzugt werden. Aufgrund der starken Turbulenzen kommt es zur Zerstörung der Verschmutzungsmoleküle, und die Qualität der Reinigung wird schnell minimiert.

Ein Kompromiss zwischen mechanischen und Druckverfahren ist die Sättigung des Wassers mit Sauerstoff unter Verwendung eines porösen Materials. Der Zweck des Luftstrahls geschieht hier durch spezielle Platten mit Schlitzen. Je dünner die geschlitzten Löcher in der Platte sind, desto kleiner sind die schwerelosen Blasen und desto klarer ist die Reinigung.

Vor- und Nachteile

Der Einsatz von Geräten zur Flotation hat sowohl Vorteile als auch Nachteile. Zu den Vorteilen gehören:

• die Wartungsfreundlichkeit der Geräte;
• das Budget der meisten Methoden;
• hohe Qualität und Geschwindigkeit der Abwasserreinigung.

Mit Hilfe der Methode ist es möglich, einen großen Teil der feinen Verunreinigungen auszuscheiden, aber nicht alle. Zu den Mängeln kann auch gehören, dass ein zusätzlicher Einsatz von Reagenzien erforderlich ist, um die Hydrophobie der Schlammpartikel zu erhöhen. Bei der Verwendung eines elektronischen Abschäumers müssen Sie das Gerät buchstäblich einstellen, um Blasen mit einem großen Durchmesser zu erzeugen.

Verwendete Reagenzien

Um die Reinigungsleistung zu erhöhen, werden chemische Sammler verwendet:

• Koagulationsmittel – Reagenzien, die die Flockenbildung fördern und Salze von Eisen und Aluminium sind;
• Flockungsmittel (Polyacrylamidverbindungen) – Präparate, die größere und stabilere Flocken (Flocculi) bilden;
• saure und alkalische Reagenzien, mit denen sich der pH-Wert einstellen lässt. Sie werden dem Wasser zugesetzt, um die normalen Bedingungen für die Arbeit der beiden vorherigen Formen von Reagenzien zu gewährleisten.

Kiefernöl, Oxybenzole und Kresol werden ebenfalls zur Stabilisierung der Schaumbildung verwendet. Sie ermöglichen es, schwerelose Blasen vor der Zerstörung zu schützen und machen sie elastisch. Dies trägt dazu bei, dass ein Großteil der Schadstoffe aus dem Abwasser entfernt wird.

Der Einsatz von Chemikalien zur Verbesserung des Prozesses macht eine sorgfältige Auswahl der Dosierung erforderlich, die in der Tat nur durch ein geschicktes Verfahren erreicht werden kann.

Was bestimmt die Qualität der Reinigung?

Die Wirksamkeit der Methode wird durch die entsprechenden Punkte beeinflusst:

• Widerstandsfähigkeit der schwerelosen Blasen gegen Zerstörung;
• Gleichmäßigkeit der Schaumbildung;
• Der Grad der Hydrophobie von Partikeln ist umso größer, je aktiver sie mit Luftblasen interagieren.

Die Größe der Blasen ist auch wichtig. Große schnell aufspringt, und haben keine Zeit, um die Moleküle von Verunreinigungen zu erfassen, und die kleinen sind weniger haltbar.

Die Flotationsmethode ist unverzichtbar für die Reinigung des Abwassers von Fetten, faserigen Einschlüssen, Ölprodukten und anderen Verunreinigungen, die sich nicht abscheiden lassen. Diese Methode wird bei der Reinigung von Abwässern und bei der Anreicherung von Mineralien eingesetzt.

Arten und Anordnungen von Flitterflotationsanlagen für die Abwasserreinigung

Die Flotationsentwässerung kann auf verschiedene Weise gereinigt werden. Das heißt, es ist die Bildung von Luftblasen, die mit verschiedenen Methoden auftritt. Es kommen alle in Frage.

Freisetzung von Luftblasen aus einer speziellen Lösung

Auch hier kann die Luft sowohl durch die Druckmethode als auch durch Vakuum freigesetzt werden. Im ersten Fall wird die Luft unter hohem Druck in das Wasser eingeleitet, wodurch sich die gewünschten Blasen auf allen Schichten des Wassers bilden. Bei der Vakuumflotte durchlaufen die Abwässer die Belüftungskammer, wo sie intensiv mit Luft gesättigt werden. Danach gelangen die Abwässer in den Disysaiser, wo die überschüssige (nicht gelöste) Luft aus dem Wasser entfernt wird. Dann schimmert die graue Flüssigkeit genau in der Flotationskammer, wo der Druck auf einen kritischen Punkt fällt, ab dem die Bildung von Luftblasen erfolgt.

Mechanische Methode der Sättigung des Wassers mit Luft

Diese Methode der Anreicherung von Abwässern mit Luft besteht aus drei Hauptmethoden:

• Durchmischung des Abwassers in einer speziellen Zentrifuge mit einer Turbine. In diesem Fall wird die Anlage als Laufrad bezeichnet und ermöglicht die Bildung von Blasen mit kleinem Durchmesser. Der Impeller wird hauptsächlich verwendet, um Wasser von Ölprodukten oder Fetten zu reinigen. Der Vorteil des Laufrads besteht darin, dass man mit ihm den Wert der Luftblasen nach dem Schema der Flotation variieren kann. Das heißt, je höher die Rotationsgeschwindigkeit der Turbine ist, desto kleiner sind die Luftblasen im Wasser.
• Mischen des Wassers mit einem speziellen Arbeitsrad mit Schaufeln. Diese Methode ist unpaarig und eignet sich gut, um grobe und faserige Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen, wie z. B. Haare, Fäden, Wolle usw. Bei der ungepaarten Flotationsmethode sind die Luftblasen recht groß.
• Anreicherung der Abflüsse mit Luft über spezielle Rohre, die sich am Boden des Auffangbehälters für Schmutzwasser befinden. Diese Methode wird als pneumatisch bezeichnet. Sie wird angewandt, wenn Abwässer gereinigt werden müssen, die aggressiv sind, um sie in einem Flügelrad oder einem drucklosen Rad zu verarbeiten.

Sättigung des Wassers mit Luft durch poröses Material

Diese Methode besteht darin, einen Luftstrom durch spezielle poröse Strukturen zu leiten. Als Beispiel kann man spezielle dünne Platten mit dünnen Schlitzen am gesamten Umfang anführen. Und je dünner der Spalt in der Platte ist, desto kleiner sind die Luftblasen.

Elektrolyse

Diese Methode zur Bildung von Luftblasen gilt als eine der effektivsten. Die Wirkungsweise der Methode besteht in der Platzierung spezieller Elektroden im Wasser, nach denen in den Abflüssen Strom fließt. An der Stelle, an der die Elektroden mit dem Wasser in Berührung kommen, bilden sich die gewünschten Luftblasen.

Flotationsreinigung

Die chemische Vorbehandlung des Abwassers mit einem Koagulations- und einem Flockungsmittel erfolgt in der Rohrlocke, mit der die Flotationsanlage ausgestattet ist.

Das chemisch vorbehandelte Abwasser wird in die Flotationsanlage geleitet. Über die Versorgungsleitung gelangt der Wasserstrom in den Flotationsbehälter und vermischt sich in der Einlaufleitung aktiv mit der von der Sättigungspumpe geförderten Luft.

Die Gasblasen lagern sich an die Partikel des Feststoffs an, wodurch sich Flocken aus Feststoff und Gas bilden, die einfacher sind als Wasser und daher aufschwimmen. Die Größe der Mikrobläschen lässt sich leicht einstellen und reduziert die Bildung großer Blasen, die den Flotationsprozess stören, erheblich. Flocken aus festem Präparat und Gas schwimmen im Flotationsbecken und bilden eine Flotationsschicht (Flotationsschaumschlamm) auf der Wasserebene.

Der Bandauswerfer schiebt diese Schicht in die Flotationsabwurfwanne, während die Flotation durch die Auswerferunterstützung zusätzlich entwässert wird.

Mit dem Aufstauen des Trichters fließt der Schaumschlamm durch Schwerkraft in den Vorratstank und wird anschließend der Entwässerung zugeführt.

Die Flotationsanlage für die physikalische und chemische Reinigung von Industrieabwässern umfasst:

1. Röhrenflockulator;
2. Luftdruckflotationsmaschine;
3. Druckluftaufbereitungsanlage;

Bei der Auswahl einer Flotationsanlage für die Behandlung von Industrieabwässern muss besonders auf die richtigen Punkte geachtet werden:

• Bei der Verwendung eines Skimmers mit heißem oder salzhaltigem Abfluss nimmt die Löslichkeit der Luft im Wasser ab. In diesem Fall ist es notwendig, ein Drucksystem mit höherer Produktivität vorzusehen.
• Vor der Einleitung des Abwassers in den Flotator muss ein mechanischer Rost mit einem Spalt von höchstens 1 mm vorgesehen werden.
• Die Abwasserzufuhrpumpe zum Flotator muss mit einem Frequenzregler ausgestattet sein, um einen konstanten Strahl zu gewährleisten.

Welche Medikamente werden bei der Flotation eingesetzt?

Die Flotation ist eines der Verfahren, die zur Abwasserbehandlung eingesetzt werden.

Die drucklose Flotation muss unter der Aufsicht von Spezialisten durchgeführt werden.

Wenn wir aber direkt über die vorgesehene Reinigungsmethode sprechen, dann besteht die Aufgabe der Flotation nur darin, alle Arten von kleinen Präparaten aus der Ebene auszuschließen, die in ihrer Dichte mit Wasser identisch sind und keine Chance haben, sich auf dem Boden abzusetzen. Die Flotation wird hierfür eingesetzt, um Abwasser von Fetten, Tensiden, Fasern, Ölprodukten zu reinigen. Abgesehen davon hat das Verfahren in einigen Fällen die Fähigkeit, auch im Wasser gelöste Bestandteile mitzusenden.

Die Flotationsreinigung basiert auf schwierigen chemischen und stofflichen Prozessen. Dabei wird jede persönliche Fähigkeit solcher oder anderer Präparate zur Benetzung berücksichtigt. Dadurch wird bestimmt, wie sich der Stoff bei der Spaltung verhält.

Es gibt 2 Arten von Stoffen:

1. Hydrophile. Sie haben eine gute Benetzungsfähigkeit.
2. Hydrophob. Diese Präparate sind nicht benetzbar.

Sobald eine Substanz identifiziert wurde, kann sie mit Hilfe der Flotationsreinigung entfernt werden.

Arten von Strukturen

Die Tabelle beschreibt die Geräte, die in den verschiedenen Stufen der Abwasserreinigung eingesetzt werden.

Für eine mechanische Stufe:

Für eine physiko-chemische Stufe:

Für die Biostufe:

Ausrüstung zur Desinfektion:

Das Funktionsprinzip der Flotte für die Reinigung von Abwässern

Das Funktionsprinzip der Flotte besteht darin, Luftblasen durch die gereinigte Umgebung zu leiten, um Schaum zu bilden. Der entstehende Schaum wird als Floteshols bezeichnet, der entfernt und speziellen Geräten zugeführt wird. Um die Luftblasen mitzunehmen und die Verschmutzung mit ihnen zu beseitigen, ist es notwendig, spezielle Medikamente – Koagulantien und Flockungsmittel – herzustellen. Diese Mittel haben die höchste Adhäsionskraft, d.h. sie können dazu beitragen, dass die verschmutzenden Mittel mit einer anderen und mit Luftblasen zusammenkleben und z.B. den sogenannten Phlox bilden.

Die Blase, die von der Düse oder den Düsen des Verteilers nach oben wandert, nimmt klebrige Schadstoffe mit sich. Ein ähnlicher Vorgang wird so lange durchgeführt, bis das Wasser eine geeignete Reinigungswirkung erzielt.

Die Schwierigkeit des Verfahrens besteht darin, die Dosis des Koagulationsmittels und des Flockungsmittels so zu wählen, dass die Adhäsionskraft recht hoch ist, um mit der Blase zu verkleben, aber die gebildeten Flocken nicht zu viel Gewicht haben, um die Luftblase nicht zu beschädigen.

Die Grundsätze der Reinigung

Bei der Abwasserreinigung durch Flotation wird die folgende Abfolge von Verfahren angewandt:

• Das Abwasser wird in einen speziellen Arbeitstank (Elektroflotator) gepumpt.
• Die Flüssigkeit wird mit Sauerstoff angereichert.
• Luftblasen kommen mit den Verschmutzungspartikeln in Kontakt und sammeln sie an der Gas-Flüssigkeits-Grenze.
• Die Luftblasen mit den Verunreinigungen steigen an die Oberfläche und bilden einen Schaum oder Film.
• Der Schaum oder Film wird durch spezielle mechanische Vorrichtungen entfernt.

Luftblasen mit den erforderlichen Größenparametern werden durch mechanische Fragmentierung in Turbinen, Düsen, porösen Platten und Gittern gebildet. Die Flotation mit Hilfe von Luftblasen kann durch ofengekühltes H2O, Sauerstoff oder Elektrolyse (Elektroflotation) ausgelöst werden.

Blasen werden im Wesentlichen auf drei Arten gebildet: mechanisch, durch Druck und durch Vakuum. Bei der Druckmethode wird der Flüssigkeit unter hohem Druck Sauerstoff zugeführt. Es bilden sich Blasen in der gewünschten Größe über die gesamte Abwassermenge. Bei der Vakuummethode durchlaufen die Abwässer die Kammern, in denen sie mit Sauerstoff gesättigt sind. Nach der Reinigung wird die Flüssigkeit in eine spezielle Kammer geleitet, in der die Reste der unlöslichen Luft entfernt werden.

Die mechanische Methode kann auf folgende Weise durchgeführt werden:

• Abziehen der Bestände in eine Zentrifuge. In diesem speziellen Behälter wird die Flüssigkeit gemischt, wodurch sie eine homogene Struktur erhält. Beim Bewegen wird das verunreinigte Wasser mit Sauerstoff gesättigt, wodurch sich kleine Blasen bilden.
• Die Durchmischung erfolgt in einem Behälter, der mit speziellen Rädern mit Schaufeln ausgestattet ist.
• Durch Pumpen von Sauerstoff in Belüfter (Tanks, an deren Boden Eingangsleitungen für die Sauerstoffzufuhr installiert sind).

Ein System, das einen Flitter für die Reinigung des Abwassers beinhaltet

Die Technologie, bei der der Fuhrpark als Hauptverarbeitungsmodul eingesetzt wird, umfasst immer eine Reagenzienwirtschaft und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Luftblasen. Bei der Reagenzienwirtschaft handelt es sich um einen Behälter mit Reagenzien (Koagulationsmittel, Flockungsmittel, Alkali zur Einstellung des pH-Werts) und einen Reaktor zum Mischen eines Reagenzes mit Wasser.

Als Vorrichtung zur Erzeugung von Luftblasen wird in der Regel ein Sättiger verwendet, d. h. eine Mischkammer für Luft und Wasser, in der ein Wasser-Luft-Gemisch entsteht. Anschließend wird dieses Gemisch in die Flotte geleitet. Das Sättigungsgerät ist mit einer leistungsstarken Pumpe für die Luftzufuhr ausgestattet.

Der Flotator wird nie separat verwendet, sondern ist immer in das gesamte Wasserreinigungssystem integriert. Das Gesamtkonzept besteht in der Regel aus den Stufen der Vorreinigung, der physikalisch-chemischen Aufbereitung (Flotte oder Koagulator) und der anschließenden mechanischen Reinigung auf Filtern.

Mit anderen Worten, die Flotte kann nicht die gesamte Reinigung übernehmen, dies ist nur ein separater Knotenpunkt, der eine Vor- und Nachbehandlung erfordert. Das Einbringen von Sand oder anderen groben Verunreinigungen in den Flotator führt zu einem Ausfall des Geräts. Außerdem kann dieses Gerät keine Desinfektion und vollständige Reinigung von Ölprodukten gewährleisten. Daher, nachdem es Sie brauchen eine ultraviolette Installation und Sorption (oder mechanische) Filter.

Das Prinzipdiagramm basiert auf dem Flotationsverfahren. Flotation ist die Behandlung von Abwasser mit Luftblasen, um lösliche und emulgierte Arzneimittel zu extrahieren. Das Wasser gelangt in das Hauptaufbereitungsmodul. Dort wird unter Druck (oder drucklos) ein vorbereiteter Reagenzstoff in den Reaktor gegeben. Auch im Flotator werden mit Hilfe einer Sättigungsvorrichtung Luftblasen zugeführt. Im Wasserflotationsbecken wird das Abwasser mit Reagenzien und Luftblasen behandelt, wobei die meisten Flockstoffe in Form von Flotationsschlamm austreten. Der schwimmende Flotationsschlamm wird mit einem Kratzförderer aus der Wasserebene in den Schlammsammler befördert.

Dieser Schlamm ist recht instabil gegenüber mechanischen Erschütterungen, weshalb er vorsichtig aus der Wasserebene entfernt werden muss, um den Schaum nicht zu zerstören.