Inhoudsopgave
Inleiding tot de flotatietechnologie
Foto: Onze ALMA NeoDAF HDED (klik hier voor het product)
Opgeloste luchtflotatie is een effectieve technologie voor het verwijderen van verschillende afvalwatercomponenten zoals CZV, BZV, lipofiele stoffen, fosfor, koolwaterstoffen en zware metalen uit afvalwater. In dit artikel geven we een inleiding in de basisprincipes van procestechniek en bespreken we de voordelen en toepassingsgebieden.
We zullen ook onze energiezuinige dissolved air flotation systemen presenteren, de ALMA NeoDAF productlijn.
Procesfundamenten van flotatie-installaties
Functionaliteit en principes van flotatietechnologie
Opgeloste luchtflotatie is een fysisch scheidingsproces dat wordt gebruikt bij de behandeling van industrieel afvalwater om onopgeloste en opgeloste stoffen uit afvalwater te verwijderen.
Het proces begint met de omzetting van opgeloste stoffen zoals koolwaterstoffen, opgeloste metalen, vetten en CZV in onopgeloste stoffen door middel van zogenaamde neutralisatieneerslag. Gespecialiseerde behandelingsmiddelen (precipitanten, neutralisatiemiddelen en flocculanten) moeten aan het afvalwater worden toegevoegd voordat het de flotatiecel binnengaat. In onze systemen voor opgeloste luchtflotatie gebeurt dit met behulp van een gepatenteerd regelsysteem en online COD-meting. Dit leidt tot aanzienlijke besparingen in bedrijfsmiddelen in vergelijking met andere commercieel verkrijgbare opgeloste luchtflotatiesystemen.
De afvalwaterstroom met de neergeslagen (onopgeloste) stoffen komt vervolgens de flotatiecel binnen. Zoals op bovenstaande afbeelding te zien is, wordt kort na de inlaat van de flotatiecel een tweede waterstroom geïntroduceerd. Deze bestaat uit behandeld helder water dat verzadigd is met lucht onder een overdruk van 4 - 6 bar.
Wanneer de met lucht verzadigde deelstroom arriveert, borrelt overtollige lucht op in de vorm van microbellen. Deze omsluiten de onopgeloste stoffen in het afvalwater en laten ze naar de oppervlakte stijgen, waardoor een flotaatslib ontstaat. Dit slibtapijt kan vervolgens worden afgescheiden met ons schrapersysteem. De volgende afbeelding toont het zogenaamde flotaatslib bij een van onze NeoDAF systemen.
Een doorslaggevende succesfactor in de werking van flotatie-installaties is de nauwkeurige regeling van de behandelingsmiddelen. De selectie van geschikte precipitanten en flocculanten en de dosering hebben een aanzienlijke invloed op de reinigingsefficiëntie. Overdosering leidt tot een kostbare werking, terwijl onderdosering de naleving van de reinigingsdoelstellingen in het gedrang brengt.
Naast de chemische dosering speelt ook de grootte van de gasbellen een belangrijke rol. Te grote bellen leiden tot een lagere opstijgsnelheid en dus tot een verminderde hechting aan de onopgeloste polluenten in het afvalwater. Te kleine bellen daarentegen kunnen leiden tot overlay en zo de vorming van het flotaatslib belemmeren.
De optimale grootte van de gasbellen ligt tussen 60 en 80 µm. pH-waarde, verzadigingsdruk, stroomsnelheid en watersamenstelling zijn bepalende factoren die de grootte van de bellen beïnvloeden. Ervaring in de constructie en werking van dissolved air flotation-systemen en speciale inlaatventielen in het inlaatgebied zijn nodig om de optimale grootte van de gasbellen te garanderen.
Behandelingschemicaliën in flotatietechnologie
Foto: ALMAFloc APH, bezinksel voor flotatie-installaties (Productoverzicht bezinksel)
De selectie van behandelingsmiddelen en een nauwkeurige dosering zijn cruciaal voor de efficiënte werking van flotatiesystemen. Er is een breed scala aan behandelingsmiddelen die kunnen worden gebruikt, afhankelijk van het type en de hoeveelheid onzuiverheden. In de regel wordt een combinatie van drie verschillende behandelingsmiddelen gebruikt: Neerslagmiddelen, neutraliserende middelen en vlokmiddelen, ook bekend als polymeren.
Precipitanten zoals ijzer(III)chloride (bv. ALMA FLOC FE40) worden gebruikt om de vorming van effectieve vlokken te bevorderen en vervuilende stoffen te binden. De resulterende microvlokken zijn vaak zo klein dat ze nauwelijks zichtbaar zijn met het blote oog.
De toevoeging van neutraliserende stoffen zoals natronloog zorgt ervoor dat deze microvlokken groeien. Dit gebeurt door de hydroxidegroep van het neutralisatiemiddel. De negatief geladen hydroxidegroepen binden verschillende verontreinigende stoffen samen, wat leidt tot een toename van de microvlokken. Door de verandering in de pH-waarde en dus de oplosbaarheidsgrens, zijn de verontreinigingen nu aanwezig als onopgeloste vaste stoffen.
Om in de laatste stap een groter slibblok te produceren, worden flocculanten toegevoegd. Deze langketenige polymeren, bestaande uit koolstofketens met verschillende ladingen, worden onderverdeeld in kationische (positief geladen) en anionische (negatief geladen) vlokmiddelen. Deze binden de eerder gevormde vlokken samen tot grotere slibvlokken.
De keuze van de optimale bezinkmiddelen, neutralisatiemiddelen en vlokmiddelen hangt af van de concentratie en het type onzuiverheden en van de reinigingsdoelstellingen. Voor een precieze bepaling moet je altijd een expert raadplegen en een afvalwatermonster opsturen voor laboratoriumtests.
Toepassingsgebieden voor flotatiesystemen
Mogelijke toepassingen in verschillende industrieën
Foto: Ons compacte flotatiesysteem ALMA NeoDAF Blue
In de voedingsindustrie worden opgeloste luchtflotatiesystemen gebruikt om vetten en oliën te verwijderen en dus ook CZV, lipofiele stoffen, BZV, stikstof en fosfor. Typische industrieën zijn zuivelfabrieken, groente- en fruitverwerking en voedselverwerking. Opgeloste luchtflotatie wordt ook gebruikt bij de zuivering van afvalwater van vlees- en pluimveeverwerking om bloed, vet en andere onzuiverheden te verwijderen.
In de pulp- en papierindustrie wordt flotatie vaak gebruikt om kleurstoffen uit afvalwater te verwijderen. Door hun lage dichtheid kunnen deze onzuiverheden niet gewoon worden verwijderd door bezinking en moeten ze daarom worden verwijderd door flotatie met opgeloste lucht.
Andere typische industrieën waarin opgeloste luchtflotatie vaak wordt gebruikt, zijn
- in houtverwerking,
- op schrootplaatsen,
- in de chemische en farmaceutische industrie,
- in metaalbewerking,
- in de petrochemische industrie,
- in de cosmetica-industrie
- en in kunststofverwerking.
Potentiële toepassingsuitdagingen en hoe deze op te lossen
Er kunnen verschillende uitdagingen ontstaan bij het gebruik van opgeloste luchtflotatie voor de behandeling van industrieel afvalwater. Hier volgen enkele van de mogelijke uitdagingen en mogelijke oplossingen.
Variabiliteit in de samenstelling van het afvalwater: Een probleem bij de werking van opgeloste luchtflotatie is de variabiliteit in de samenstelling van het afvalwater, vooral in het geval van afvalwater uit de voedingsindustrie of de chemische industrie. De samenstelling van het afvalwater kan aanzienlijk veranderen tijdens productieprocessen.
Om dit probleem op te lossen, moeten operators regelmatig afvalwateranalyses uitvoeren om de samenstelling van het afvalwater te controleren. De resultaten van deze analyses kunnen worden gebruikt om de dosering van de behandelingsmiddelen te optimaliseren. Bij onze dissolved air flotation systemen uit de ALMA NeoDAF-serie gebeurt dit door een gepatenteerd regelsysteem in combinatie met online COD-meting. Dit maakt een nauwkeurige dosering van de behandelingsmiddelen mogelijk en dus aanzienlijke kostenbesparingen.
Moeilijkheden bij het verwijderen van deeltjes met een hoge dichtheid: Een ander probleem bij het gebruik van opgeloste luchtflotatiesystemen is het verwijderen van deeltjes met een hoge dichtheid, zoals zand of metaalzouten.
Om dit probleem op te lossen, kan het flotatiesysteem gecombineerd worden met andere scheidingsprocessen zoals bezinking of filtratie. Een andere optie is het gebruik van speciale behandelingsmiddelen die geoptimaliseerd zijn voor de verwijdering van deeltjes met een hoge dichtheid.
Verstopping van de flotatie-installatie: Een ander probleem bij het gebruik van flotatie is het verstoppen van de flotatie-installatie door flotaatslib, vooral bij afvalwater met een hoog gehalte aan vaste stoffen.
Om dit probleem op te lossen, kunnen speciale apparaten worden geïnstalleerd om het flotatieslib op te vangen en te verwijderen voordat het het flotatiesysteem verstopt. Regelmatig onderhoud van het flotatiesysteem kan ook verstoppingen helpen voorkomen.
Voordelen van flotatiesystemen
Flotatie-installaties hebben bewezen uiterst effectief te zijn bij de behandeling van industrieel afvalwater en bieden een groot aantal voordelen. In dit hoofdstuk leggen we enkele van de belangrijkste voordelen van flotatie-installaties uit.
- Hoge reinigingsefficiëntie:
Flotatie-installaties kunnen een hoge zuiveringsefficiëntie bereiken en een breed scala aan verontreinigingen uit afvalwater verwijderen. Het flotatieproces kan zelfs zeer fijne en moeilijk te scheiden deeltjes van slechts enkele micrometers verwijderen.
- Ruimtebesparend:
Vergeleken met andere reinigingstechnologieën hebben flotatiesystemen weinig ruimte nodig. Dit betekent dat ze kunnen worden geïnstalleerd in systemen waar de ruimte beperkt is.
- Weinig onderhoud:
Flotatiesystemen zijn zeer betrouwbaar en faalveilig. De onderhoudsvereisten van een dissolved air flotation systeem zijn ook relatief laag. Dit resulteert in lage bedrijfskosten en korte stilstandtijden.
- Breed scala aan toepassingen:
Onze opgeloste luchtflotatiesystemen kunnen worden gebruikt in verschillende industrieën, zoals de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, de chemische en petrochemische industrie, de papierindustrie en de textielindustrie.
- Milieuvriendelijkheid:
Onze dissolved air flotation-systemen worden gekenmerkt door een zelf ontwikkeld bubble booster-systeem, waardoor ze energiezuiniger zijn dan conventionele dissolved air flotation-systemen.
Conclusie
De behandeling van industrieel afvalwater is een belangrijk proces voor bedrijven. Het is cruciaal dat dit afvalwater zorgvuldig en kosteneffectief wordt behandeld om te voldoen aan de wettelijke vereisten.
Een belangrijke factor bij de behandeling van industrieel afvalwater is het kennen van de exacte samenstelling van het afvalwater. Elke industrie produceert verschillende soorten afvalwater, die verschillende verontreinigingen kunnen bevatten. Daarom is het belangrijk om de juiste technologie en het juiste behandelingsproces te kiezen om een effectief resultaat te bereiken.
Als je meer informatie of hulp nodig hebt bij de behandeling van industrieel afvalwater, neem dan contact op met onze experts. We bieden een breed scala aan afvalwaterzuiveringsoplossingen en kunnen je helpen bij het vinden van een effectieve en duurzame zuiveringsoplossing voor jouw bedrijf. Neem gerust contact met ons op!
Naar het productoverzicht van onze zelf ontwikkelde dissolved air flotation systemen.
