Flotačné zariadenie je zariadenie na úpravu vody, ktoré spôsobuje pripevnenie suspendovanej hmoty k bublinám a stúpanie na hladinu vody, čím oddeľuje vodu od suspendovanej hmoty. Ďalšia metóda spočíva v oddelení vody od zavesenej hmoty pripevnením povrchovo aktívnych látok k bublinám, čo spôsobuje, že plávajú. Toto sa nazýva penová flotácia. Zariadenie používané pri flotácii zahŕňa flotačnú nádrž na dokončenie procesu separácie a pomocného zariadenia na generovanie bublín. Pri úrade vody sa môže flotácia použiť tam, kde je sedimentácia nevhodná na oddelenie suspendovanej hmoty so špecifickou hmotnosťou blízkou vodou a ťažko usaditeľná, ako je olej, vláknina a riasy. Môže sa tiež použiť na koncentráciu aktivovaného kalu.
Prevádzka flotačných zariadení závisí predovšetkým od povrchových vlastností suspendovanej hmoty, ktoré môžu byť hydrofilné alebo hydrofóbne. Hydrofóbne častice sú citlivé na bubliny, a preto sú vhodné na flotáciu. Hydrofilné častice sa môžu vykresliť hydrofóbne ošetrením vhodnými chemikáliami. Flotácia pri úpravách vody často používa koagulanty na tvorbu vlkov koloidných častíc. FLOC majú sieťovú štruktúru, ktorá ľahko zachytáva bubliny, čím sa zlepšuje účinnosť flotácie. Okrem toho môže prítomnosť povrchovo aktívnych látok (ako sú detergenty) vo vode tvoriť penu, ktorá sa môže tiež pripevniť k suspendovaným časticám a spôsobiť ich stúpanie.
Funkcie
1. Kompaktná štruktúra a malá stopa;
2. Vytvára malé a rovnomerné mikrobubliny;
3. Vynikajúci výkon a stabilné a spoľahlivé výsledky liečby;
4. Ľahká inštalácia, jednoduchá prevádzka a ľahké zvládnutie;
5. Vysoká koncentrácia spodiny, nízka produkcia kalov a ľahké odvodnenie;
6. Vynikajúci vodný výkon, nízke investície a rýchle výsledky;
7. Pokročilá technológia, racionálny dizajn a nízke prevádzkové náklady.
Flotačné metódy sa môžu rozdeliť na dispergovanú flotáciu vzduchu, flotáciu rozpustenej vzduchu (vrátane vákuovej flotácie) a elektrolytickú flotáciu. V súčasnosti sa používajú pri dodávke vody, priemyselnej odpadovej vode a ošetrení mestských odpadových vôd. V porovnaní s inými zariadeniami na separáciu s pevnou kvapalinou má flotačné zariadenie nízke investície, minimálny podlahový priestor, vysoký stupeň automatizácie a ľahká prevádzka a správa. V praxi by sa mal vyberať a používať na základe procesu čistenia odpadových vôd, kvality odpadových vôd a množstva.
Elektrolytické flotačné zariadenie
Elektrolytické flotačné zariadenie priamo elektrolyzuje odpadovú vodu pomocou nekompatibilnej anódy a katódy. Drobné bubliny vodíka a kyslíka generované elektrolýzou prenášajú flokovanú suspendovanú hmotu na povrch, čím sa dosiahne separácia tuhých kvapalín.
Bubliny produkované elektrolýzou sú oveľa menšie ako tie, ktoré sa produkujú flotáciou rozpustenej vzduchu a dispergovanou flotáciou vzduchu a nevytvárajú turbulencie. Toto zariadenie odstraňuje širokú škálu znečisťujúcich látok. Okrem redukcie BSK organickej odpadovej vody tiež oxiduje, odfarbuje a sterilizuje. Je vysoko prispôsobivý na kolísavé zaťaženie odpadovej vody, generuje malý kal, zaberá malú stopu a je hlučný. V posledných rokoch zaznamenal rýchly rozvoj. Elektrolytické flotačné zariadenia však v súčasnosti trpia vysokou spotrebou energie elektrolýzy, opotrebením tanierov a prevádzkovými nákladmi, ktoré obmedzili jeho rozsiahle využitie.
Dispergované vzduchové flotačné vybavenie
Disperzované flotačné zariadenie vzduchu využíva odstredivú silu vysokorýchlostného rotujúceho obežného kolesa na vytvorenie vákua a vtiahne vzduch do vody ako malé bubliny. Tieto bubliny stúpajú od spodnej časti nádrže na povrch, pričom so sebou nesú zavesenú hmotu na povrch a dosahuje separáciu tuhých kvapalín. Výsledná spodina je nepretržite zoškrabaná z nádrže pomaly rotujúcou škrabkou. Mechanická šmyková sila prietoku vody a bubliny generované difúzorom sú relatívne veľké (do priemeru približne 1 mm). Tieto bubliny nie sú ľahko priťahované jemnými časticami a vločkami a namiesto toho majú tendenciu rozbiť vločky. Preto dispergovaná flotácia vzduchu nie je vhodná na ošetrenie odpadovej vody obsahujúcej jemné častice a vločky. Disperzované flotačné zariadenie vzduchu má čas flotácie približne 30 minút a rozpustený objem vzduchu 0,51 m³/m³ (vzduch/voda).
Periférna lineárna rýchlosť rotujúceho obežného kolesa je približne 12,5 m/s. Toto vybavenie je použiteľné na projekty čistenia odpadových vôd v malom v farbe, opaľovaní, rafinácii oleji, tlači a farbení, chemikáliách, spracovaní mlieka, výroby vlákien, papierom, jedlom a nápojom, zabíjaním, textilu, mechanickým spracovaním a mliečnym priemyslom.
Rozpustené vzduchové vákuové flotačné zariadenie
Po depresie sa podstúpený vzduch vo vode uvoľňuje ako jemné bubliny, priťahuje častice nečistôt a spôsobuje, že sa vznáša nahor a dosahuje separáciu tuhých kvapalín. Ak je vzduch najskôr natlakovaný na rozpustenie vo vode, vytvorí sa presýtený roztok a potom sa zníži na atmosférický tlak, aby sa umožnil zrážanie vzduchu, nazýva sa tlaková flotácia rozpustenej vzduchu. Ak je odpadová voda prevzdušená atmosférickým tlakom a potom vyvolaná na únik z rozpusteného vzduchu za vákuových podmienok, nazýva sa to vákuová flotácia.
Rozpustené vzduchové vákuové flotačné zariadenie rozpúšťa vzduch vo vode pri atmosférickom tlaku alebo tlaku a vyzráža ho pod záporným tlakom. Výhodou vákuového flotačného zariadenia je to, že tvorba bublín, adhézia na častice a vzostup bublinových a časticových vlkov sa vyskytuje v stabilnom prostredí, čo minimalizuje pravdepodobnosť narušenia vločiek a vyžaduje minimálnu spotrebu energie. Jeho nevýhodou je však to, že množstvo rozpusteného vzduchu vo vode je obmedzené, takže je nevhodný pre odpadovú vodu obsahujúcu suspendované koncentrácie tuhých látok presahujúcich 250-300 mg/l. Ďalšou nevýhodou je, že vyžaduje zapečatený nádobu a zoškrabovací mechanizmus v nádobe, čo vedie k zložitej štruktúre, a teda k obmedzenému praktickému použitiu. Množstvo vzduchu, ktoré toto zariadenie môže zachytiť, je obmedzené dosiahnuteľnou hladinou vákua (zvyčajne pracuje pri 40 kPa), čo vedie k veľmi obmedzenému množstvu jemných bublín. Okrem toho jej zložitá štruktúra spôsobuje, že prevádzka a údržba je nepríjemná a teraz sa postupne vyraďuje.
Tlakové rozpustené vzduchové flotačné zariadenie
Flotačné zariadenie rozpusteného vzduchu tlaku natlakuje čistú vodu na (3-4) × 105 PA, súčasne pridáva vzduch na rozpustenie vzduchu vo vode. Tlak sa potom náhle zníži na okolitý tlak, a potom sa rozpustený vzduch zráža z vody vo forme drobných bublín (priemer približne 20-100 μm), pričom prenášajú suspendované častice na povrch. To dosahuje separáciu tuhých kvapalín. Zariadenie na flotačné flotačné vzduchové flotácie tlaku je v súčasnosti jedným z najpoužívanejších typov flotačných zariadení. Je široko uplatniteľná na rôzne ošetrenie odpadových vôd (najmä čistenie olejovej odpadovej vody), zahusťovanie kalov a úpravu vody.
Zariadenie na flotačné flotačné vzduchové flotácie tlaku sa skladá predovšetkým z troch komponentov: zariadenia na nasýtenie vzduchu, uvoľňovacieho zariadenia na uvoľňovanie vzduchu a odpadových vôd a zariadenia na separáciu kvapaliny alebo tekutého kvapaliny. Na základe typu, vlastností a účinnosti ošetrenia suspendovaných tuhých látok v surovej vode existujú tri typy suspendovaných tuhých látok: úplnú tlakovú flotáciu rozpusteného vzduchu, čiastočnú tlakovú flotáciu rozpusteného vzduchu a refluxnú tlakovú flotáciu rozpustenej vzduchu.
V súčasnosti je tlaková flotácia rozpustenej vzduchu najčastejšie používanou metódou. V porovnaní s inými flotačnými zariadeniami ponúka nasledujúce výhody:
⑴ V tlakových podmienkach je rozpustnosť vzduchu vysoká, čo vedie k veľkému počtu bublín na flotáciu, čím sa zabezpečuje účinná flotácia.
⑵ Rozpustený plyn sa uvoľňuje po náhlej dekompresii, čím sa vytvára bubliny, ktoré sú nielen jemné, rovnomerné a husto zabalené, ale tiež vznášajú stabilne a minimálne rušili tekutinu. Preto je obzvlášť vhodný na separáciu voľných vločiek a jemných častíc na pevnú kvapalinu.
⑶ Proces a vybavenie sú relatívne jednoduché, čo uľahčuje správu a údržbu.
⑷ Najmä čiastočný reflux ponúka významné a stabilné výsledky liečby a môže výrazne ušetriť energiu.