Flottazione - rimozione di impurità finemente disperse non in grado di bagnare dalle acque reflue mediante bolle di gas appositamente create. La schiuma sporca che si forma in questo caso è in superficie e viene eliminata. Per lavoro vengono utilizzati vari tipi di dispositivi: dispositivi di galleggiamento. L'efficienza del processo è in gran parte determinata dalle loro caratteristiche tecniche, produttività e automazione.
Design e scopo dei galleggianti
La purificazione del liquido viene effettuata con l'ausilio di unità di flottazione a blocchi. Le unità principali dell'apparato sono:
- un contenitore con una pompa che mescola ossigeno con liquido e reagenti;
- vasca di galleggiamento con valvola per eliminare l'aria in eccesso;
- degasatore per rimuovere l'ossigeno residuo.
I blocchi di galleggiamento non vengono utilizzati come strumenti di pulizia autonomi. Sono utilizzati in un complesso negli impianti di depurazione di imprese industriali e autolavaggi, poiché richiedono preparazione - trattamento meccanico delle acque reflue.
Schema d'azione
Il principio di funzionamento di un impianto di flottazione è abbastanza semplice:
- L'effluente entra nel serbatoio di lavoro, dove si arricchisce di aria fine.
- La miscela entra nella camera di flottazione, dove i rifiuti idrofobici interagiscono con le bolle di gas.
- Lo strato che separa le particelle idrofobe e le bolle d'aria diminuisce gradualmente e si rompe. Ciò è dovuto alla variazione della tensione superficiale dell'acqua.
Di conseguenza, sulla superficie del liquido appare schiuma sporca. La sua rimozione avviene mediante appositi dispositivi di rastrello.
Il galleggiamento nei dispositivi è un processo forzato, quando la densità dei detriti viene ridotta artificialmente.
Tecniche di galleggiamento
- meccanico;
- testa di pressione;
- vuoto;
- biologico;
- elettrochimico.
La flottazione forzata è un metodo semplice di trattamento delle acque reflue, quando i reagenti vengono aggiunti al liquido e l'ossigeno viene fornito ad alta pressione utilizzando una pompa. Le bolle si formano in tutto il volume delle acque reflue. Questo metodo viene spesso utilizzato per rimuovere i fanghi attivi dai liquidi. La tecnologia presuppone la presenza di una camera di saturazione.
Questa unità non è disponibile negli elettroflotatori. La tecnica non richiede elettroflottazione e reagenti. Si tratta di rimuovere i solidi sospesi da un liquido utilizzando una corrente elettrica. Il processo di elettrolisi viene effettuato nell'elettroflottante: l'idrogeno viene rilasciato al catodo, l'ossigeno viene rilasciato all'anodo.
Il principio di funzionamento del dispositivo del vuoto è ridurre la pressione al di sotto dell'atmosfera nel serbatoio di flottazione. Allo stesso tempo, viene rilasciata l'aria disciolta nell'acqua.
La flottazione biologica è il riscaldamento dei fanghi dopo la pulizia primaria con vapore e la loro decantazione per diversi giorni. I batteri che si formano emettono bolle di gas. Grazie a loro, viene effettuata la flottazione delle particelle di fango nello strato di schiuma, dove vengono compattate e disidratate. L'umidità può essere ridotta fino all'80% entro cinque giorni, consentendo una post-elaborazione più semplice.
Caratteristiche della flottazione meccanica
Esistono diversi metodi di flottazione per il trattamento meccanico delle acque reflue:
- Il liquido viene miscelato con una speciale girante a pale.Questa tecnica di pulizia viene eseguita senza pressione ed è adatta per rimuovere dall'acqua le impurità grossolane e fibrose: capelli, fili, lana.
- Le acque reflue vengono scaricate in una centrifuga (girante). Lì si mescolano, acquisendo una struttura omogenea. Quando si muove, l'acqua inquinata si arricchisce di ossigeno, si formano piccole bolle. Sono in grado di attirare anche i resti dei prodotti petroliferi.
- L'effluente viene arricchito d'aria tramite appositi tubi posti sul fondo della camera ricevente. Il metodo è chiamato pneumatico. Viene utilizzato nel caso in cui sia necessario depurare le acque reflue, che sono aggressive per il loro trattamento in una girante o installazione a gravità.
Nel trattamento a pressione, il livello di purificazione dipende dalla velocità di rotazione delle giranti: più è, meglio è. Ma devi calcolare l'accelerazione esatta. Ad un certo punto, la turbolenza del flusso aumenta, i fiocchi di detriti possono rompersi, il che riduce l'efficienza del processo.
La pulizia dei fluidi di scarico nelle unità di flottazione meccanica viene utilizzata quando nel fluido sono presenti impurità idrofobiche leggere: grassi, residui di olio, oli.
Se l'effluente contiene impurità che richiedono aggregazione, dovrebbe essere preferito un metodo diverso. A causa della significativa turbolenza, si verifica la distruzione delle molecole di inquinamento e la qualità della pulizia viene drasticamente ridotta.
Un compromesso tra il metodo meccanico e quello a pressione è la saturazione dell'acqua con l'ossigeno utilizzando un materiale poroso. La direzione del flusso d'aria qui avviene attraverso speciali piastre con asole. Più sottili sono le fessure nella piastra, meno bolle d'aria e migliore è la pulizia.
Vantaggi e svantaggi
L'uso di dispositivi di galleggiamento presenta sia vantaggi che imperfezioni. I plus includono:
- facilità di manutenzione della macchina;
- budget nella maggior parte dei modi;
- alta qualità e velocità di depurazione degli effluenti.
Usando la tecnica, puoi rimuovere la maggior parte delle impurità fini, ma non tutte. Gli svantaggi includono anche la necessità di un uso aggiuntivo di reagenti per aumentare il grado di idrofobicità delle particelle di fango. Nel caso si utilizzi uno schiumatoio elettrico, è necessario mettere a punto il dispositivo per creare bolle del diametro richiesto.
Reagenti utilizzati
- coagulanti - reagenti che promuovono la formazione di scaglie e sono sali di ferro e alluminio;
- flocculanti (composti di poliacrilammide) - sostanze che creano fiocchi (flocculi) più grandi e stabili;
- reagenti acidi e alcalini per regolare il pH. Vengono aggiunti all'acqua per garantire condizioni operative normali per i due precedenti tipi di reagenti.
Anche olio di pino, fenoli e cresolo vengono utilizzati per stabilizzare la formazione di schiuma. Impediscono il collasso delle bolle d'aria, rendendole elastiche. Questo aiuta a rimuovere più contaminanti dalla fogna.
L'utilizzo di reagenti chimici per migliorare il processo richiede una precisa selezione del dosaggio, che può essere ottenuta solo empiricamente.
Cosa determina la qualità della detersione
I seguenti fattori influenzano l'efficacia della tecnica:
- resistenza delle bolle d'aria alla distruzione;
- formazione di schiuma uniforme;
- il grado di idrofobicità delle particelle: maggiore è questo indicatore, più attivamente interagiscono con le bolle d'aria.
Anche la dimensione delle bolle è importante. Quelli grandi galleggiano rapidamente e non hanno il tempo di catturare le molecole di impurità, mentre quelli piccoli sono meno forti.
L'utilizzo della tecnica della flottazione è indispensabile per depurare le acque reflue da grassi, inclusioni fibrose, prodotti petroliferi e altri contaminanti che non possono essere precipitati. Questo metodo viene utilizzato per la pulizia delle fogne e per la lavorazione dei minerali.
