Spis treści
Wprowadzenie do technologii flotacji
Zdjęcie: ALMA NeoDAF HDED (proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć produkt)
Flotacja rozpuszczonym powietrzem jest skuteczną technologią usuwania różnych składników ścieków, takich jak ChZT, BZT, substancje lipofilowe, fosfor, węglowodory i metale ciężkie ze ścieków. W tym artykule przedstawimy Państwu podstawy inżynierii procesowej oraz omówimy jej zalety i obszary zastosowań.
Zaprezentujemy również nasze energooszczędne systemy flotacji rozpuszczonym powietrzem, gamę produktów ALMA NeoDAF.
Podstawy procesowe instalacji flotacyjnych
Funkcjonalność i zasady technologii flotacji
Flotacja rozpuszczonym powietrzem to fizyczny proces separacji stosowany w przemysłowym oczyszczaniu ścieków w celu wyeliminowania nierozpuszczonych i rozpuszczonych substancji ze ścieków.
Proces rozpoczyna się od przekształcenia rozpuszczonych substancji, takich jak węglowodory, rozpuszczone metale, tłuszcze i ChZT w nierozpuszczone substancje za pomocą tak zwanego strącania neutralizującego. Specjalistyczne środki oczyszczające (środki strącające, środki neutralizujące i flokulanty) muszą zostać dodane do ścieków przed ich wprowadzeniem do komory flotacyjnej. W naszych systemach flotacji rozpuszczonym powietrzem odbywa się to za pomocą opatentowanego systemu sterowania i pomiaru ChZT online. Prowadzi to do znacznych oszczędności zasobów operacyjnych w porównaniu z innymi dostępnymi na rynku systemami flotacji rozpuszczonym powietrzem.
Strumień ścieków z wytrąconymi (nierozpuszczonymi) substancjami wpływa następnie do komory flotacyjnej. Jak widać na powyższej ilustracji, drugi strumień wody jest wprowadzany krótko po wlocie do komory flotacyjnej. Składa się on z oczyszczonej czystej wody, która została nasycona powietrzem pod ciśnieniem 4-6 barów.
Gdy nadejdzie częściowy przepływ nasycony powietrzem, nadmiar powietrza tworzy mikropęcherzyki. Zamykają one nierozpuszczone substancje w ściekach i pozwalają im wypłynąć na powierzchnię, tworząc osad flotatu. Ten dywan osadu można następnie oddzielić za pomocą naszego systemu zgarniaczy. Poniższa ilustracja przedstawia tak zwany osad flotatu w jednym z naszych systemów NeoDAF.
Decydującym czynnikiem sukcesu w działaniu instalacji flotacyjnych jest precyzyjna kontrola środków oczyszczających. Wybór odpowiednich środków strącających i flokulantów, a także dozowanie mają znaczący wpływ na skuteczność oczyszczania. Przedozowanie prowadzi do kosztownych operacji, podczas gdy niedozowanie pogarsza zgodność z celami czyszczenia.
Oprócz dawki chemikaliów ważną rolę odgrywa również wielkość pęcherzyków gazu. Zbyt duże pęcherzyki prowadzą do niższej prędkości wznoszenia, a tym samym do zmniejszonej przyczepności do nierozpuszczonych zanieczyszczeń w ściekach. Z drugiej strony zbyt małe pęcherzyki mogą prowadzić do nakładania się, a tym samym utrudniać tworzenie się osadu flotatu.
Optymalna wielkość pęcherzyków gazu mieści się w zakresie od 60 do 80 µm. Wartość pH, ciśnienie nasycenia, prędkość przepływu i skład wody są decydującymi czynnikami wpływającymi na wielkość pęcherzyków. Aby zapewnić optymalną wielkość pęcherzyków gazu, wymagane jest doświadczenie w budowie i obsłudze systemów flotacji rozpuszczonym powietrzem oraz specjalnych zaworów wlotowych w obszarze wlotu.
Chemikalia do obróbki w technologii flotacji
Zdjęcie: ALMAFloc APH, środek strącający do instalacji flotacyjnych (Przegląd środków strącających)
Wybór środków do oczyszczania i precyzyjne dozowanie mają kluczowe znaczenie dla wydajnego działania systemów flotacji. Istnieje szeroka gama środków uzdatniających, które mogą być stosowane w zależności od rodzaju i ilości zanieczyszczeń. Z reguły stosuje się kombinację trzech różnych środków oczyszczających: środków strącających, środków neutralizujących i flokulantów, znanych również jako polimery.
Środki strącające, takie jak chlorek żelaza(III) (np. ALMA FLOC FE40), są stosowane w celu promowania tworzenia skutecznych kłaczków i wiązania zanieczyszczeń. Powstałe mikrokłaczki są często tak małe, że są ledwo widoczne gołym okiem.
Dodanie środków neutralizujących, takich jak soda kaustyczna, powoduje wzrost tych mikropłatków. Dzieje się tak z powodu grupy wodorotlenkowej środka neutralizującego. Ujemnie naładowane grupy wodorotlenkowe wiążą ze sobą różne zanieczyszczenia, co prowadzi do wzrostu mikropłatków. Ze względu na zmianę wartości pH, a tym samym granicy rozpuszczalności, zanieczyszczenia są teraz obecne jako nierozpuszczone ciała stałe.
W celu wytworzenia większych kłaczków osadu na ostatnim etapie dodawane są flokulanty. Te długołańcuchowe polimery, składające się z łańcuchów węglowych o różnych ładunkach, dzielą się na flokulanty kationowe (naładowane dodatnio) i anionowe (naładowane ujemnie). Wiążą one ze sobą wcześniej utworzone kłaczki, tworząc większe kłaczki osadu.
Wybór optymalnych środków strącających, neutralizujących i flokulantów zależy od stężenia i rodzaju zanieczyszczeń, a także celów oczyszczania. W celu dokładnego określenia należy zawsze skonsultować się z ekspertem i przesłać próbkę ścieków do badań laboratoryjnych.
Obszary zastosowań systemów flotacji
Możliwe zastosowania w różnych branżach
Zdjęcie: Nasz kompaktowy system flotacji ALMA NeoDAF Blue
W przemyśle spożywczym systemy flotacji rozpuszczonym powietrzem są wykorzystywane do usuwania tłuszczów i olejów, a tym samym ChZT, substancji lipofilowych, BZT, azotu i fosforu. Typowe branże to mleczarnie, przetwórstwo warzyw i owoców oraz przetwórstwo żywności. Flotacja rozpuszczonym powietrzem jest również stosowana do oczyszczania ścieków z przetwórstwa mięsa i drobiu w celu usunięcia krwi, tłuszczu i innych zanieczyszczeń.
W przemyśle celulozowo-papierniczym flotacja jest często stosowana do usuwania barwników ze ścieków. Ze względu na ich niską gęstość, zanieczyszczenia te nie mogą być po prostu usunięte przez sedymentację i dlatego muszą być usunięte przez flotację rozpuszczonym powietrzem.
Inne typowe branże, w których flotacja rozpuszczonym powietrzem jest często stosowana to
- w przetwórstwie drewna,
- na złomowiskach,
- w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym,
- w obróbce metali,
- w przemyśle petrochemicznym,
- w przemyśle kosmetycznym
- oraz w przetwórstwie tworzyw sztucznych.
Potencjalne wyzwania związane z aplikacjami i sposoby ich rozwiązywania
Podczas stosowania flotacji rozpuszczonym powietrzem do oczyszczania ścieków przemysłowych mogą pojawić się różne wyzwania. Oto niektóre z potencjalnych wyzwań i możliwych rozwiązań.
Zmienność składu ścieków: Jednym z problemów w działaniu flotacji rozpuszczonym powietrzem jest zmienność składu ścieków, szczególnie w przypadku ścieków z przemysłu spożywczego lub chemicznego. Skład ścieków może ulec znacznym zmianom podczas trwających operacji produkcyjnych.
Aby rozwiązać ten problem, operatorzy powinni przeprowadzać regularne analizy ścieków w celu monitorowania ich składu. Wyniki tych analiz można wykorzystać do optymalizacji dozowania środków oczyszczających. W naszych systemach flotacji rozpuszczonym powietrzem z serii ALMA NeoDAF odbywa się to za pomocą opatentowanego systemu sterowania w połączeniu z pomiarem ChZT online. Umożliwia to precyzyjne dozowanie środków oczyszczających, a tym samym znaczne oszczędności kosztów.
Trudności w usuwaniu cząstek o dużej gęstości: Kolejnym problemem w działaniu systemów flotacji rozpuszczonym powietrzem jest usuwanie cząstek o dużej gęstości, takich jak piasek lub sole metali.
Aby rozwiązać ten problem, system flotacji można połączyć z innymi procesami separacji, takimi jak sedymentacja lub filtracja. Inną opcją jest zastosowanie specjalnych środków oczyszczających, które są zoptymalizowane pod kątem usuwania cząstek o dużej gęstości.
Zatykanie instalacji flotacyjnej: Innym problemem związanym z zastosowaniem flotacji jest zatykanie instalacji flotacyjnej przez osad flotatu, szczególnie w przypadku ścieków o wysokiej zawartości ciał stałych.
Aby rozwiązać ten problem, można zainstalować specjalne urządzenia do wychwytywania i usuwania szlamu flotacyjnego, zanim zatka on system flotacji. Regularna konserwacja systemu flotacji może również pomóc w zapobieganiu zatorom.
Zalety systemów flotacji
Instalacje flotacyjne okazały się niezwykle skuteczne w oczyszczaniu ścieków przemysłowych i oferują szereg korzyści. W tej sekcji wyjaśnimy Państwu niektóre z najważniejszych zalet instalacji flotacyjnych.
- Wysoka skuteczność czyszczenia:
Systemy flotacji mogą osiągać wysoką skuteczność oczyszczania i usuwać szeroki zakres zanieczyszczeń ze ścieków. Proces flotacji może nawet wyeliminować bardzo drobne i trudne do oddzielenia cząstki o wielkości zaledwie kilku mikrometrów.
- Oszczędność miejsca:
W porównaniu z innymi technologiami czyszczenia, systemy flotacyjne wymagają niewiele miejsca. Oznacza to, że mogą być instalowane w systemach, w których przestrzeń jest ograniczona.
- Niskie nakłady na konserwację:
Systemy flotacji są bardzo niezawodne i bezpieczne w działaniu. Wymagania konserwacyjne systemu flotacji rozpuszczonym powietrzem są również stosunkowo niskie. Skutkuje to niskimi kosztami operacyjnymi i krótkimi przestojami.
- Szeroki zakres zastosowań:
Nasze systemy flotacji rozpuszczonym powietrzem mogą być stosowane w różnych branżach, takich jak przemysł spożywczy i napojów, przemysł chemiczny i petrochemiczny, przemysł papierniczy i tekstylny.
- Przyjazność dla środowiska:
Nasze systemy flotacji rozpuszczonym powietrzem charakteryzują się opracowanym przez nas systemem wspomagania bąbelków, dzięki czemu są bardziej energooszczędne niż konwencjonalne systemy flotacji rozpuszczonym powietrzem.
Wnioski
Oczyszczanie ścieków przemysłowych jest ważnym procesem dla firm. Istotne jest, aby ścieki te były oczyszczane w sposób ostrożny i opłacalny, aby spełnić wymogi prawne.
Ważnym czynnikiem w oczyszczaniu ścieków przemysłowych jest znajomość ich dokładnego składu. Każda branża produkuje różne rodzaje ścieków, które mogą zawierać różne zanieczyszczenia. Dlatego ważne jest, aby wybrać odpowiednią technologię i właściwy proces oczyszczania, aby osiągnąć skuteczny wynik.
Jeśli potrzebują Państwo więcej informacji lub pomocy w zakresie oczyszczania ścieków przemysłowych, prosimy o kontakt z naszymi ekspertami. Oferujemy szeroką gamę rozwiązań w zakresie oczyszczania ścieków i możemy pomóc w znalezieniu skutecznego i zrównoważonego rozwiązania dla Państwa firmy. Prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!
