Teolliset vaahdotuskoneet jäteveden käsittelyyn: tyypit, laite, toimintaperiaate

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Tänään ympäristökysymykset ovat pöydän kärjessä melkein jokaisessa maailman hallitusten kokouksessa. Ei ole mikään salaisuus, että ekologiasta on tullut 2000-luvun uusi uskonto. 2017 on julistettu ympäristönsuojeluvuodeksi Venäjällä ja siksi ympäristökasvatus on yksi tämän vuoden tehtävistä.

Miksi vettä pitäisi puhdistaa?

Maailman v altameren kokonaisvarannosta vain 3 % on makeaa vettä, josta 68 % on jäätiköitä (ei sovellu juomakelpoisia), 30 % on maanalaisia lähteitä (usein maaperän saastuneita) ja vain 2 % maanpäälliset vesihuollon lähteet. Globaalista maailmakuvasta käy selväksi, että puhtaan makean veden saatavuus ei ole vain välttämättömyys, vaan joskus myös luksusta.

Taloudellisen toiminnan aikana syntyneet jätevedetYritykset sisältävät suuren määrän epäpuhtauksia pitoisuuksina, jotka ylittävät sallitut ja normit. Yleensä puhumme raskasmetalleista (rauta, nikkeli, kupari, lyijy, elohopea, kadmium jne.), öljytuotteista, kiintoaineista, alumiinista, pinta-aktiivisista aineista (synteettiset pinta-aktiiviset aineet, maallikolle tämä on kaikki, mikä vaahtoaa). Nämä vesistöihin joutuneet aineet häiritsevät vesistöjen biogeosenoosien normaalia toimintaa, myrkyttävät maaperän, aiheuttavat sinilevien kasvua ja ovat myrkyllisiä eläimille. Nämä epäpuhtaudet ovat myrkyllisiä myös ihmisille.

Ihmisen toiminta monikerrostaloissa ja omakotitaloissa tuottaa myös suuria määriä saasteita. Pohjimmiltaan nämä ovat pinta-aktiivisia aineita ja orgaanista jätettä, mutta viemäriin pääsee myös metallisuoloja.

Mikä on jätevesikeräin?

Floater on laite, joka on suunniteltu poistamaan hienojakoisia epäpuhtauksia vedestä fysikaalisella ja kemiallisella menetelmällä. Suhteellisesti tämä on yhden jätevedenkäsittelyn suunnittelun ja tekniikan tärkeimmistä käsittelymoduuleista. Flotaattorissa tapahtuu pääasiallinen liuenneiden aineiden erottelu ja veden puhdistus standardiindikaattoreihin.

Teolliset skimmerit voidaan suunnitella sekä suuriin tehtaisiin että autopesuloihin, ja ne vaihtelevat kooltaan ja materiaaliltaan.

Flotaattorin päätehtävänä on eristää ja saostaa vedestä siihen liuenneet epäpuhtaudet siirtämällä neliukenematon muoto. Tämä puh altaa laitteeseen ilmaa puhdistusvaikutuksen parantamiseksi.

Jäteveden vaahdotuskoneen toimintaperiaate

Flotaattorin toimintaperiaate perustuu ilmakuplien ohjaamiseen puhdistettavan väliaineen läpi vaahdon muodostamiseksi. Tätä vaahtoa kutsutaan vaahdotuslietteeksi, joka poistetaan ja johdetaan erityisiin kuivauslaitteisiin. Jotta kuplat voivat vangita ja kuljettaa pois epäpuhtauksia, on ensin lisättävä erityisiä aineita - koagulantteja ja flokkulantia. Nämä aineet ovat erittäin tarttuvia, mikä tarkoittaa, että ne auttavat saasteita tarttumaan toisiinsa ja ilmakupliin muodostaen niin kutsuttuja hiutaleita.

Kupla, joka kulkee annostelijan suuttimesta tai suuttimesta yläosaan, vangitsee tahmeita epäpuhtauksia. Tätä prosessia suoritetaan, kunnes vesi saavuttaa halutun puhdistusvaikutuksen.

Prosessin monimutkaisuus on valita tarkasti koagulantin ja flokkulantin annos niin, että tartuntavoima on riittävän suuri tarttumaan kuplaan, mutta tuloksena olevat hiutaleet eivät ole liian painavia, jotta ne eivät vahingoita ilmaa kupla.

Ohjelma, joka sisältää jäteveden vaahdotuskoneen

Teknologia, joka olettaa vaahdotuskoneen pääkäsittelymoduulina, sisältää aina reagenssitilan ja ilmakuplalaitteen. Reagenssitila on säiliö, jossa on reagensseja (koagulantit, flokkulantit, alkalit pH:n säätöön) ja reaktori reagenssin sekoittamiseksi veteen.

Ilmakuplien luomislaitteena käytetään yleensä kyllästintä, joka on kammio ilman sekoittamiseksi veteen vesi-ilma-seoksen luomiseksi. Tämä seos lähetetään sitten skimmeriin. Kyllästyslaite on varustettu tehokkaalla ilmapumpulla.

Skiimmeriä ei koskaan käytetä erikseen, se sisältyy aina yleiseen vedenpuhdistusjärjestelmään. Koko järjestelmä koostuu pääsääntöisesti esiselkeytyksestä, fysikaalisesta ja kemiallisesta käsittelystä (vaahdotus tai koagulaattori) ja myöhemmästä suodattimien mekaanisesta puhdistuksesta.

Toisin sanoen skimmeri ei pysty suorittamaan kaikkea puhdistusta, se on vain erillinen yksikkö, joka vaatii esi- ja jälkikäsittelyn. Jos vaahdottimeen pääsee hiekkaa tai muita karkeita epäpuhtauksia, laite hajoaa. Tämä laite ei myöskään voi tarjota desinfiointia ja täydellistä puhdistusta öljytuotteista. Siksi sen jälkeen tarvitaan ultraviolettiasennus ja sorptio- (tai mekaaniset) suodattimet.

Piirikaavio perustuu vaahdotusprosessiin. Vaahdotus on jäteveden käsittelyä ilmakuplilla liukoisten ja emulgoituneiden aineiden uuttamiseksi. Vesi tulee pääkäsittelymoduuliin. Siellä paine- (tai ei-paine-) -tilassa esivalmistettu reagenssi syötetään reaktoriin. Ilmakuplia syötetään myös vaahdottimeen kyllästyslaitteen avulla. Veden vaahdotussäiliössä jätevettä käsitellään reagensseilla ja ilmakuplilla ja muillaflotaatiolietteen muodossa olevien flokkulien osia. Kelluva liete poistetaan veden pinnasta kaavinkuljettimella lietteenkerääjään.

Tämä liete on erittäin epävakaa mekaaniselle tärinälle, joten se kerätään varovasti veden pinn alta, jotta se ei riko vaahtoa.

Kellukelaite

Slootator on teräksestä tai muovista valmistettu avoin säiliö, joka on varustettu kaavinmekanismilla vaahdotuslietteen keräämiseksi ja jonka pohjassa on kartiomainen muoto. Vaahdotussäiliössä on suuttimet ilma-vesi-seoksen syöttämiseksi kyllästimestä, vaahdotuslietteen tyhjentämiseen ja hätätyhjennykseen, jäteveden syöttämiseen ja puhdistetun veden poistamiseen. Skimmer-asennus sijaitsee yleensä huoltopaikalla mukavuuden vuoksi.

Skimmerin tyypit

Jätevesien käsittelyyn tarkoitetut kellukkeet erottuvat siitä, kuinka vesi on kyllästynyt kupliin ja kuplien luonteesta. Yleisimmät menetelmät ovat mekaaninen, paine- ja sähköflotaatio. Paineflotaatio tarkoittaa kyllästyskammion ja pumppuryhmän läsnäoloa. Lisäksi tässä menetelmässä käytetään usein reagensseja. Elektroflotaatio ei vaadi reagenssilaitteistoa ja kyllästintä, koska se perustuu elektrodien liukenemiseen veteen.

Mekaaninen vaahdotus

Mekaaninen (tai juoksupyörä) tarkoittaa sekoittimen läsnäoloa, joka suurella pyörimisnopeudella rikkoo vedessä olevat ilmakuplat. Tämän tyyppinen vedenkäsittely soveltuu vedelle, joka on altis vaahtoamiselle ja kaasuilla kyllästetylle vedelle. Mekaanisessa menetelmässä reagensseja ei voida käyttää, koska ne ovat turbulenttejasekoittimen luomat virrat yksinkertaisesti hajottavat epäpuhtauksien hiutaleet. Tällä hetkellä mekaaninen vaahdotus ei ole yleistä, sillä se tuottaa harvoin riittävän puhdistusvaikutuksen.

Tähän käsittelysegmenttiin kuuluu pääsääntöisesti öljytuotteiden jätevesien käsittelyyn tarkoitetut vaahdotuskoneet.

Paineen vaahdotus

Tässä tapauksessa jätevedenpuhdistusvaahdottimet on varustettu kyllästyslaitteella ja reagenssilaitteistolla. Kyllästin on kammio, johon ruiskutetaan ilmaa ilmakehän paineessa. Kyllästysaineessa valmistettua väliainetta kutsutaan vesi-ilma-seokseksi. Tämä on yleisin kelluntatyyppi ja yleisimmin käytetty. Puhdistusprosessi johtuu veden esikäsittelystä reagenssilla (koagulantti tai flokkulantti) ja myöhemmällä käsittelyllä vesi-ilma-seoksen paineella. Jokainen kaasukupla kiinnittää saasteita itseensä, koska sillä on suuri vetovoima faasirajan (vesi-ilma) vuoksi. Veden esikäsittely reagenssilla tehostaa puhdistusta, koska se muodostaa hiutaleita (misellejä), joilla on myös tietty vetovoima. Suurin osa vedestä poistetaan puhdistetun vesiputken kautta jatkokäsittelyä tai tyhjennystä varten. Ylhäältä erityinen kaavinlaite poistaa vaahdotuslietteen - epäpuhtaudet, jotka kulkeutuvat ylöspäin ilmakuplien mukana tiivistetyssä muodossa.

Paineflotation tärkein etu on laaja valikoima sovelluksia. Haittoja ovat lisälaitteiden läsnäolo (reagenssitilat, kyllästin,pumput), jotka vievät paljon tilaa ja jotka on automatisoitava (esimerkiksi reagenssien annosten valinta). Reagenssin määrän määrittämisellä on suuri rooli, koska pieni annos johtaa riittämättömään puhdistukseen (kaikki pienet liuenneet hiukkaset eivät karkene), ja suuri annos voi johtaa siihen, että kuplat eivät kestä hiutaleiden painoa. ja romahtaminen, mikä myös heikentää puhdistustehoa.

Sähköblotaatiokone

Tälle jäteveden vaahdotuskoneelle on ominaista tiiviys ja helppokäyttöisyys. Menetelmän ydin on puhdistettavan nesteen elektrolyysi ja kaasujen vapautuminen elektrodeista. Elektrolyysiprosessi tapahtuu vaahdottimessa: vetyä vapautuu katodilla, happea vapautuu anodilla. Liukoisia elektrodeja (esimerkiksi alumiinia tai rautaa) käytettäessä vesi on lisäksi kyllästetty metalli-ioneilla, joilla on korkea hapetusaste, mikä toimii reagensseina saastehiutaleiden luomisessa. Tämä prosessi auttaa eristämään ja saostamaan vielä enemmän epäpuhtauksia vedestä. Koska skimmerin tila ei ole suuri, tällaisissa olosuhteissa hiutaleet ja ilmakuplat tarttuvat hyvin yhteen, mikä varmistaa parhaan puhdistusvaikutuksen.

Tällaisen laitteen tärkein etu on reagenssitilojen ja muiden suurikokoisten laitteiden puuttuminen, joissa vedenpuhdistusaste on korkea. Haittoja ovat korkea energiankulutus ja vedynpoistolaitteiden tarve.

Suuttimen vaahdotus

Tässä tapauksessa erityistäsuuttimet ilman syöttämiseksi käsiteltyyn veteen, joka syötetään skimmeriin, jossa se hajotetaan kaksivaiheiseksi seokseksi. Tämän menetelmän etuna on kasvin osien vähemmän kulumista ja siten pidempään käyttöikää.

Reagenssitilat

Joissakin vaahdotusmenetelmissä käytetään seuraavia reagensseja parantamaan puhdistustehoa:

• pH:n säätöreagenssit ovat happoja ja emäksiä, joita lisätään veteen koagulantin ja flokkulantin normaalien työskentelyolosuhteiden varmistamiseksi;
• koagulantit - reagenssit, jotka edistävät flokkulaatiota ja ovat raudan ja alumiinin suoloja;
• flokkulointiaineet ovat reagensseja, jotka muodostavat suurempia ja vakaampia hiutaleita (flokkuloita) ja ovat polyakryyliamidiyhdisteitä.

Reagenssiveden käsittelymenetelmän suurimmat haitat ovat henkilöstön läsnäolotarve sekä säiliöille ja reaktoreille varattava pinta-ala. On myös erittäin tärkeää valita oikea reagenssiannos, mikä on mahdollista vain empiirisesti.