Macchine di flottazione industriali per il trattamento delle acque reflue: tipologie, dispositivo, principio di funzionamento

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Oggi, le questioni ambientali sono al primo posto in quasi tutte le riunioni dei governi mondiali. Non è un segreto che l'ecologia sia diventata la nuova religione del 21° secolo. Il 2017 è stato dichiarato l'anno della protezione ambientale in Russia, quindi l'educazione ambientale è uno dei compiti di quest'anno.

Perché l'acqua dovrebbe essere purificata?

Della fornitura totale dell'Oceano Mondiale, solo il 3% è acqua dolce, di cui il 68% sono ghiacciai (non potabile), il 30% sono sorgenti sotterranee (spesso inquinate dal suolo) e solo il 2% sono fonti di approvvigionamento idrico terrestre. Dal quadro globale del mondo è chiaro che la disponibilità di acqua dolce e pulita non è solo una necessità, ma a volte un lusso.

Acque reflue generate durante le attività economichele imprese contengono un numero elevato di inquinanti in concentrazioni superiori a quelle consentite e normative. Di norma si parla di metalli pesanti (ferro, nichel, rame, piombo, mercurio, cadmio, ecc.), prodotti petroliferi, solidi sospesi, alluminio, tensioattivi (tensioattivi sintetici, per il profano questo è tutto ciò che schiuma). Queste sostanze, entrando nei corpi idrici, interrompono il normale funzionamento delle biogeocenosi acquatiche, avvelenano il suolo, provocano la crescita di alghe blu-verdi e sono tossiche per gli animali. Questi contaminanti sono anche tossici per l'uomo.

Anche le attività umane nei multi-appartamenti residenziali e nelle case private generano una grande quantità di inquinanti. Fondamentalmente si tratta di tensioattivi e rifiuti organici, ma anche i sali metallici finiscono nelle fognature.

Cos'è uno skimmer per acque reflue?

Floater è un dispositivo progettato per rimuovere le impurità fini dall'acqua con un metodo fisico e chimico. Relativamente parlando, questo è il meccanismo di uno dei principali moduli di elaborazione nell'ingegneria e nella tecnologia del trattamento delle acque reflue. È sul galleggiante che avviene la principale separazione delle sostanze disciolte e la purificazione dell'acqua secondo indicatori standard.

Gli skimmer industriali possono essere progettati sia per grandi stabilimenti che per autolavaggi, differendo per dimensioni e materiale.

Il compito principale del galleggiante è isolare e far precipitare dall'acqua gli inquinanti in essa disciolti, trasferendoli informa insolubile. Questo soffia aria nell'apparecchio per migliorare l'effetto di pulizia.

Principio di funzionamento della macchina per il galleggiamento delle acque reflue

Il principio di funzionamento del flottatore si basa sul passaggio di bolle d'aria attraverso il mezzo da pulire in modo da formare schiuma. Questa schiuma è chiamata fango di flottazione, che viene rimosso e scaricato in speciali dispositivi di disidratazione. Affinché le bolle catturino e portino via i contaminanti, è necessario prima aggiungere sostanze speciali: coagulanti e flocculanti. Queste sostanze sono altamente adesive, il che significa che aiutano gli inquinanti ad aderire tra loro e alle bolle d'aria, formando quelli che vengono chiamati flocculi.

La bolla, passando dall'ugello o dall'ugello dell'erogatore verso l' alto, cattura i contaminanti appiccicosi con essa. Questo processo viene eseguito fino a quando l'acqua non raggiunge l'effetto pulente desiderato.

La complessità del processo consiste nel selezionare accuratamente la dose di coagulante e flocculante in modo che la forza di adesione sia sufficientemente alta da attaccarsi alla bolla, ma i fiocchi risultanti non siano troppo pesanti, in modo da non danneggiare l'aria bolla.

Schema che include una macchina per il galleggiamento delle acque reflue

La tecnologia, che presuppone una macchina flottante come modulo di elaborazione principale, include sempre una fattoria di reagenti e un dispositivo a bolle d'aria. La struttura dei reagenti è un contenitore con i reagenti (coagulanti, flocculanti, alcali per la regolazione del pH) e un reattore per miscelare il reagente con l'acqua.

Come dispositivo per creare bolle d'aria, di norma viene utilizzato un saturatore, che è una camera per miscelare l'aria con l'acqua al fine di creare una miscela acqua-aria. Questa miscela viene quindi inviata allo skimmer. Il dispositivo di saturazione è dotato di una potente pompa dell'aria.

Lo skimmer non viene mai utilizzato separatamente, è sempre incluso nello schema generale di purificazione dell'acqua. Lo schema completo, di regola, si compone delle fasi di decantazione preliminare, trattamento fisico e chimico (flottazione o coagulatore) e successiva pulizia meccanica sui filtri.

In altre parole, lo skimmer non può fornire tutta la pulizia, è solo un'unità separata che richiede pretrattamento e post-trattamento. Se sabbia o altre impurità grossolane entrano nel galleggiante, il dispositivo si romperà. Inoltre, questo dispositivo non può fornire la disinfezione e la purificazione completa dai prodotti petroliferi. Pertanto, dopo di essa, è necessaria un'installazione ultravioletta e filtri di assorbimento (o meccanici).

Lo schema del circuito si basa sul processo di flottazione. La flottazione è il trattamento delle acque reflue con bolle d'aria al fine di estrarre sostanze solubili ed emulsionate. L'acqua entra nel modulo di elaborazione principale. Lì, in modalità pressione (o non pressione), un reagente pre-preparato viene fornito nel reattore. Anche le bolle d'aria vengono alimentate nel galleggiante per mezzo di un dispositivo di saturazione. Nella vasca di galleggiamento dell'acqua, le acque reflue vengono trattate con reagenti, bolle d'aria e altro ancoraparti di flocculi sotto forma di fanghi di flottazione. I fanghi galleggianti vengono rimossi dalla superficie dell'acqua da un convogliatore raschiante nel collettore di fanghi.

Questo fango è molto instabile alle vibrazioni meccaniche, quindi viene raccolto con cura dalla superficie dell'acqua per non rompere la schiuma.

Dispositivo di galleggiamento

Slootator è un contenitore aperto in acciaio o plastica, dotato di un meccanismo raschiante per la raccolta dei fanghi di flottazione e avente una forma conica nella parte inferiore. La vasca di flottazione implica la presenza di ugelli al suo interno per l'alimentazione di una miscela aria-acqua dal saturatore, per lo scarico dei fanghi di flottazione e lo svuotamento di emergenza, per l'alimentazione delle acque reflue e lo scarico dell'acqua depurata. L'installazione dello skimmer si trova solitamente nel sito di manutenzione per comodità.

Tipi di skimmer

I galleggianti per il trattamento delle acque reflue si distinguono per il modo in cui l'acqua è satura di bolle e per la natura delle bolle. I metodi più comuni sono la meccanica, la pressione e l'elettroflottazione. La flottazione a pressione implica la presenza di una camera di saturazione e di un gruppo pompa. Inoltre, in questo metodo vengono spesso utilizzati reagenti. L'elettroflottazione non necessita di un reagente e di un saturatore, poiché si basa sulla dissoluzione degli elettrodi in acqua.

Flutazione meccanica

Meccanico (o girante) implica la presenza di un agitatore che, ad alta velocità di rotazione, rompe le bolle d'aria nell'acqua. Questo tipo di trattamento dell'acqua è adatto per acque soggette a formazione di schiuma e sature di gas. Nel metodo meccanico, i reagenti non possono essere utilizzati, poiché turbolentii flussi creati dall'agitatore rompono semplicemente le scaglie di contaminanti. Al momento, la flottazione meccanica non è comune, poiché raramente fornisce un effetto pulente sufficiente.

Di norma, questo segmento di trattamento include macchine di flottazione per il trattamento delle acque reflue da prodotti petroliferi.

Flutazione sotto pressione

In questo caso, i galleggianti per il trattamento delle acque reflue sono dotati di un dispositivo di saturazione e di un impianto di reagente. Il saturatore è una camera in cui l'aria viene iniettata a una pressione superiore a quella atmosferica. Il mezzo preparato nel saturatore è chiamato miscela acqua-aria. Questo è il tipo più comune di flottazione e il più comunemente usato. Il processo di purificazione avviene per il trattamento preliminare dell'acqua con un reagente (coagulante o flocculante) e il successivo trattamento con una pressione di una miscela acqua-aria. Ogni bolla di gas attacca a se stessa l'inquinamento, poiché ha una grande forza di attrazione dovuta al confine di fase (acqua-aria). Il pretrattamento dell'acqua con un reagente migliora la pulizia, poiché crea flocculi (micelle), che hanno anche una certa forza di attrazione. La parte principale dell'acqua viene scaricata attraverso il tubo dell'acqua purificata per un ulteriore trattamento o scarico. Dall' alto, uno speciale dispositivo raschiante rimuove i fanghi di flottazione, i contaminanti trasportati verso l' alto con bolle d'aria in forma concentrata.

Il principale vantaggio della flottazione a pressione è un'ampia gamma di applicazioni. Gli svantaggi includono la presenza di dispositivi aggiuntivi (reagenti, saturatore,pompe) che occupano molto spazio e necessitano di essere automatizzati (ad esempio la selezione della dose dei reagenti). Determinare la quantità del reagente gioca un ruolo importante, poiché una piccola dose comporterà una pulizia insufficiente (non tutte le piccole particelle disciolte si ingrosseranno) e una dose grande può portare al fatto che le bolle non resisteranno al peso dei fiocchi e collasso, che comporterà anche una diminuzione dell'effetto di pulizia.

Macchina per elettroflottazione

Questo tipo di flottatrice per acque reflue è caratterizzata da concisione e facilità d'uso. L'essenza del metodo risiede nell'elettrolisi del liquido da purificare e nel rilascio di gas dagli elettrodi. Il processo di elettrolisi avviene nel flottatore: al catodo viene rilasciato idrogeno, all'anodo viene rilasciato ossigeno. Quando si utilizzano elettrodi solubili (ad esempio alluminio o ferro), l'acqua è inoltre satura di ioni metallici con un alto grado di ossidazione, che svolge il ruolo di reagenti per la creazione di fiocchi di inquinamento. Questo processo aiuta a isolare e far precipitare ancora più contaminanti dall'acqua. Poiché lo spazio dello skimmer non è ampio, in tali condizioni le scaglie e le bolle d'aria si attaccano bene, il che garantisce il massimo effetto pulente.

Il principale vantaggio di un tale dispositivo è l'assenza di strutture per i reagenti e altri dispositivi ingombranti, con un alto grado di purificazione dell'acqua. Gli svantaggi includono un elevato consumo di energia e la necessità di apparecchiature per rimuovere l'idrogeno.

Flutazione dell'ugello

In questo caso, specialeugelli per immettere aria nell'acqua trattata, che viene immessa nello skimmer, dove viene scomposta in una miscela bifasica. Il vantaggio di questo metodo sarà una minore usura delle parti dell'impianto e quindi una maggiore durata.

Strutture reagenti

Alcuni metodi di flottazione utilizzano i seguenti reagenti per migliorare l'effetto pulente:

• I reagenti per la regolazione del pH sono acidi e basi che vengono aggiunti all'acqua per garantire condizioni di lavoro normali per il coagulante e il flocculante;
• coagulanti - reagenti che favoriscono la flocculazione e sono sali di ferro e alluminio;
• I flocculanti sono reagenti che creano fiocchi (flocculi) più grandi e più stabili e sono composti di poliacrilammide.

I principali svantaggi di avere un metodo di trattamento dell'acqua reagente sono la necessità della presenza di personale, così come l'area che deve essere destinata a serbatoi e reattori. È anche molto importante scegliere la giusta dose di reagenti, cosa possibile solo empiricamente.