Βιομηχανικές μηχανές επίπλευσης για την επεξεργασία λυμάτων: τύποι, συσκευή, αρχή λειτουργίας

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Σήμερα, τα περιβαλλοντικά ζητήματα βρίσκονται στην κορυφή σχεδόν σε κάθε συνεδρίαση των Παγκόσμιων Κυβερνήσεων. Δεν είναι μυστικό ότι η οικολογία έχει γίνει η νέα θρησκεία του 21ου αιώνα. Το 2017 έχει ανακηρυχθεί έτος προστασίας του περιβάλλοντος στη Ρωσία, και ως εκ τούτου η περιβαλλοντική εκπαίδευση είναι ένα από τα καθήκοντα για φέτος.

Γιατί πρέπει να καθαρίζεται το νερό;

Από τη συνολική παροχή του Παγκόσμιου Ωκεανού, μόνο το 3% είναι γλυκό νερό, εκ των οποίων το 68% είναι παγετώνες (ακατάλληλοι για πόσιμο), το 30% είναι υπόγειες πηγές (συχνά μολυσμένες από εδάφη) και μόνο το 2% είναι επίγειες πηγές ύδρευσης. Από την παγκόσμια εικόνα του κόσμου είναι ξεκάθαρο ότι η διαθεσιμότητα καθαρού γλυκού νερού δεν είναι απλώς αναγκαιότητα, αλλά μερικές φορές πολυτέλεια.

Λύματα που παράγονται κατά τη διάρκεια οικονομικών δραστηριοτήτωνΟι επιχειρήσεις περιέχουν μεγάλο αριθμό ρύπων σε συγκεντρώσεις που υπερβαίνουν τις επιτρεπόμενες και κανονιστικές. Κατά κανόνα, μιλάμε για βαρέα μέταλλα (σίδηρος, νικέλιο, χαλκός, μόλυβδος, υδράργυρος, κάδμιο κ.λπ.), προϊόντα πετρελαίου, αιωρούμενα στερεά, αλουμίνιο, επιφανειοδραστικές ουσίες (συνθετικά επιφανειοδραστικά, για τον λαϊκό αυτό είναι το μόνο που αφρίζει). Αυτές οι ουσίες, εισχωρώντας σε υδάτινα σώματα, διαταράσσουν την κανονική λειτουργία των υδρόβιων βιογεωκενόζων, δηλητηριάζουν το έδαφος, προκαλούν την ανάπτυξη γαλαζοπράσινων φυκών και είναι τοξικά για τα ζώα. Αυτοί οι ρύποι είναι επίσης τοξικοί για τον άνθρωπο.

Οι ανθρώπινες δραστηριότητες σε πολυκατοικίες και ιδιωτικές κατοικίες δημιουργούν επίσης μεγάλη ποσότητα ρύπων. Βασικά, αυτά είναι επιφανειοδραστικά και οργανικά απόβλητα, αλλά τα μεταλλικά άλατα εισέρχονται επίσης στην αποχέτευση.

Τι είναι το skimmer λυμάτων;

Το Floater είναι μια συσκευή σχεδιασμένη να αφαιρεί λεπτές ακαθαρσίες από το νερό με φυσική και χημική μέθοδο. Σχετικά μιλώντας, αυτός είναι ο μηχανισμός μιας από τις κύριες ενότητες επεξεργασίας στη μηχανική και τεχνολογία επεξεργασίας λυμάτων. Ο κύριος διαχωρισμός των διαλυμένων ουσιών και ο καθαρισμός του νερού σε τυπικούς δείκτες γίνεται στον πλωτήρα.

Τα βιομηχανικά skimmers μπορούν να σχεδιαστούν τόσο για μεγάλα εργοστάσια όσο και για πλυντήρια αυτοκινήτων, που διαφέρουν σε μέγεθος και υλικό.

Το κύριο καθήκον του πλωτήρα είναι να απομονώνει και να καθιζάνει από το νερό τους ρύπους που διαλύονται σε αυτό, μεταφέροντάς τους σεαδιάλυτη μορφή. Αυτό φυσά αέρα στη συσκευή για να ενισχύσει το αποτέλεσμα καθαρισμού.

Αρχή λειτουργίας της μηχανής επίπλευσης λυμάτων

Η αρχή λειτουργίας του πλωτήρα βασίζεται στη διέλευση φυσαλίδων αέρα από το μέσο που πρόκειται να καθαριστεί για να σχηματιστεί αφρός. Αυτός ο αφρός ονομάζεται λάσπη επίπλευσης, η οποία αφαιρείται και απορρίπτεται σε ειδικές συσκευές αφυδάτωσης. Προκειμένου οι φυσαλίδες να συλλάβουν και να απομακρύνουν τους ρύπους, είναι απαραίτητο να προσθέσετε πρώτα ειδικές ουσίες - πηκτικά και κροκιδωτικά. Αυτές οι ουσίες είναι πολύ συγκολλητικές, πράγμα που σημαίνει ότι βοηθούν τους ρύπους να κολλήσουν μεταξύ τους και στις φυσαλίδες αέρα, σχηματίζοντας αυτό που ονομάζονται κροκίδες.

Η φυσαλίδα, περνώντας από το ακροφύσιο ή το ακροφύσιο του διανομέα στο επάνω μέρος, συλλαμβάνει μαζί της κολλώδεις ρύπους. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται έως ότου το νερό φτάσει στο επιθυμητό αποτέλεσμα καθαρισμού.

Η πολυπλοκότητα της διαδικασίας έγκειται στην ακριβή επιλογή της δόσης του πηκτικού και του κροκιδωτικού, έτσι ώστε η δύναμη πρόσφυσης να είναι αρκετά υψηλή ώστε να κολλάει στη φυσαλίδα, αλλά οι νιφάδες που προκύπτουν να μην είναι πολύ βαριές, ώστε να μην καταστρέφουν τον αέρα φούσκα.

Σχέδιο που περιλαμβάνει μηχανή επίπλευσης λυμάτων

Η τεχνολογία, η οποία υποθέτει μια μηχανή επίπλευσης ως την κύρια μονάδα επεξεργασίας, περιλαμβάνει πάντα ένα αγρόκτημα αντιδραστηρίων και μια συσκευή φυσαλίδων αέρα. Η εγκατάσταση αντιδραστηρίου είναι ένα δοχείο με αντιδραστήρια (θρομβωτικά, κροκιδωτικά, αλκάλια για τη ρύθμιση του pH) και έναν αντιδραστήρα για την ανάμειξη του αντιδραστηρίου με νερό.

Ως συσκευή δημιουργίας φυσαλίδων αέρα, κατά κανόνα, χρησιμοποιείται ένας κορεσμός, ο οποίος είναι ένας θάλαμος για την ανάμειξη αέρα με νερό προκειμένου να δημιουργηθεί ένα μείγμα νερού-αέρα. Αυτό το μείγμα στη συνέχεια στέλνεται στο skimmer. Η συσκευή κορεσμού είναι εξοπλισμένη με μια ισχυρή αντλία αέρα.

Το skimmer δεν χρησιμοποιείται ποτέ ξεχωριστά, περιλαμβάνεται πάντα στο συνολικό πρόγραμμα καθαρισμού νερού. Το πλήρες σχέδιο, κατά κανόνα, αποτελείται από τα στάδια της προκαταρκτικής καθίζησης, της φυσικής και χημικής επεξεργασίας (επίπλευση ή πήξης) και τον επακόλουθο μηχανικό καθαρισμό στα φίλτρα.

Με άλλα λόγια, το skimmer δεν μπορεί να παρέχει όλο τον καθαρισμό, είναι μόνο μια ξεχωριστή μονάδα που απαιτεί προεπεξεργασία και μετα-επεξεργασία. Εάν η άμμος ή άλλες χονδροειδείς ακαθαρσίες εισέλθουν στον πλωτήρα, η συσκευή θα χαλάσει. Επίσης, αυτή η συσκευή δεν μπορεί να προσφέρει απολύμανση και πλήρη καθαρισμό από προϊόντα πετρελαίου. Επομένως, μετά από αυτό, απαιτείται εγκατάσταση υπεριώδους και προσρόφησης (ή μηχανικά) φίλτρα.

Το διάγραμμα κυκλώματος βασίζεται στη διαδικασία επίπλευσης. Επίπλευση είναι η επεξεργασία των λυμάτων με φυσαλίδες αέρα για την εξαγωγή διαλυτών και γαλακτωματοποιημένων ουσιών. Το νερό εισέρχεται στην κύρια μονάδα επεξεργασίας. Εκεί, σε κατάσταση πίεσης (ή χωρίς πίεση), παρέχεται στον αντιδραστήρα ένα προπαρασκευασμένο αντιδραστήριο. Οι φυσαλίδες αέρα τροφοδοτούνται επίσης στον πλωτήρα μέσω μιας συσκευής κορεσμού. Στη δεξαμενή επίπλευσης νερού, τα λύματα επεξεργάζονται με αντιδραστήρια και φυσαλίδες αέρα και πολλά άλλαμέρη των κροκιδωμάτων με τη μορφή ιλύος επίπλευσης. Η πλωτή λάσπη αφαιρείται από την επιφάνεια του νερού με έναν μεταφορέα ξύστρα στον συλλέκτη λάσπης.

Αυτή η λάσπη είναι πολύ ασταθής στους μηχανικούς κραδασμούς, επομένως συλλέγεται προσεκτικά από την επιφάνεια του νερού για να μην σπάσει ο αφρός.

Συσκευή επίπλευσης

Το Slootator είναι ένα ανοιχτό δοχείο κατασκευασμένο από χάλυβα ή πλαστικό, εξοπλισμένο με μηχανισμό ξύστρας για τη συλλογή της επίπλευσης λάσπης και έχει κωνικό σχήμα στο κάτω μέρος. Η δεξαμενή επίπλευσης υποδηλώνει την παρουσία ακροφυσίων σε αυτήν για την παροχή ενός μείγματος αέρα-νερού από τον κορεσμό, για την απόρριψη ιλύος επίπλευσης και την εκκένωση έκτακτης ανάγκης, για την παροχή λυμάτων και την απόρριψη καθαρού νερού. Η εγκατάσταση skimmer συνήθως βρίσκεται στο χώρο συντήρησης για ευκολία.

Τύποι skimmers

Οι πλωτήρες για επεξεργασία λυμάτων διακρίνονται από το πώς το νερό είναι κορεσμένο με φυσαλίδες και από τη φύση των φυσαλίδων. Οι πιο κοινές μέθοδοι είναι η μηχανική, η πίεση και η ηλεκτροπλότευση. Η επίπλευση πίεσης υποδηλώνει την παρουσία ενός θαλάμου κορεσμού και μιας ομάδας αντλιών. Επιπλέον, αντιδραστήρια χρησιμοποιούνται συχνά σε αυτή τη μέθοδο. Η ηλεκτροπλόταση δεν χρειάζεται εγκατάσταση αντιδραστηρίου και κορεσμό, καθώς βασίζεται στη διάλυση ηλεκτροδίων στο νερό.

Μηχανική επίπλευση

Μηχανικός (ή φτερωτή) υποδηλώνει την παρουσία αναδευτήρα, ο οποίος, σε υψηλή ταχύτητα περιστροφής, σπάει τις φυσαλίδες αέρα στο νερό. Αυτός ο τύπος επεξεργασίας νερού είναι κατάλληλος για νερό επιρρεπές σε αφρισμό και κορεσμένο με αέρια. Στη μηχανική μέθοδο δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντιδραστήρια, αφού είναι τυρβώδητα ρεύματα που δημιουργούνται από τον αναδευτήρα απλώς διαλύουν τις νιφάδες των ρύπων. Προς το παρόν, η μηχανική επίπλευση δεν είναι συνηθισμένη, καθώς σπάνια παρέχει επαρκές καθαριστικό αποτέλεσμα.

Κατά κανόνα, αυτό το τμήμα επεξεργασίας περιλαμβάνει μηχανές επίπλευσης για την επεξεργασία λυμάτων από προϊόντα πετρελαίου.

Πίεση επίπλευσης

Σε αυτήν την περίπτωση, οι πλωτήρες επεξεργασίας λυμάτων είναι εξοπλισμένοι με μια συσκευή κορεσμού και μια εγκατάσταση αντιδραστηρίου. Ο κορεστής είναι ένας θάλαμος στον οποίο εγχέεται αέρας με πίεση πάνω από την ατμοσφαιρική. Το μέσο που παρασκευάζεται στον κορεσμό ονομάζεται μείγμα νερού-αέρα. Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος επίπλευσης και ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος. Η διαδικασία καθαρισμού λαμβάνει χώρα λόγω της προκαταρκτικής επεξεργασίας του νερού με ένα αντιδραστήριο (θρομβωτικό ή κροκιδωτικό) και της επακόλουθης επεξεργασίας με πίεση μίγματος νερού-αέρα. Κάθε φυσαλίδα αερίου προσδίδει τη ρύπανση στον εαυτό της, καθώς έχει μεγάλη δύναμη έλξης λόγω του ορίου φάσης (νερό-αέρας). Η προεπεξεργασία του νερού με ένα αντιδραστήριο βελτιώνει τον καθαρισμό, καθώς δημιουργεί κροκίδες (μικκύλια), τα οποία έχουν επίσης μια συγκεκριμένη ελκτική δύναμη. Το κύριο μέρος του νερού εκκενώνεται μέσω του σωλήνα καθαρού νερού για περαιτέρω επεξεργασία ή εκκένωση. Από πάνω, μια ειδική συσκευή απόξεσης αφαιρεί τη λάσπη επίπλευσης - ρύπους που μεταφέρονται προς τα πάνω με φυσαλίδες αέρα σε συμπυκνωμένη μορφή.

Το κύριο πλεονέκτημα της επίπλευσης πίεσης είναι το ευρύ φάσμα εφαρμογών. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την παρουσία πρόσθετων συσκευών (εγκαταστάσεις αντιδραστηρίων, κορεστής,αντλίες) που καταλαμβάνουν πολύ χώρο και πρέπει να αυτοματοποιηθούν (για παράδειγμα, η επιλογή της δόσης των αντιδραστηρίων). Ο προσδιορισμός της ποσότητας του αντιδραστηρίου παίζει μεγάλο ρόλο, καθώς μια μικρή δόση θα οδηγήσει σε ανεπαρκή καθαρισμό (δεν θα τραχύνουν όλα τα μικρά διαλυμένα σωματίδια) και μια μεγάλη δόση μπορεί να οδηγήσει στο γεγονός ότι οι φυσαλίδες δεν θα αντέξουν το βάρος των νιφάδων και κατάρρευση, η οποία θα οδηγήσει επίσης σε μείωση του καθαριστικού αποτελέσματος.

Μηχανή Ηλεκτροπλωτισμού

Αυτός ο τύπος μηχανής επίπλευσης λυμάτων χαρακτηρίζεται από συνοπτικότητα και ευκολία στη λειτουργία. Η ουσία της μεθόδου έγκειται στην ηλεκτρόλυση του υγρού που πρόκειται να καθαριστεί και στην απελευθέρωση αερίων από τα ηλεκτρόδια. Η διαδικασία ηλεκτρόλυσης λαμβάνει χώρα στον πλωτήρα: υδρογόνο απελευθερώνεται στην κάθοδο, οξυγόνο απελευθερώνεται στην άνοδο. Όταν χρησιμοποιούνται διαλυτά ηλεκτρόδια (για παράδειγμα, αλουμίνιο ή σίδηρος), το νερό είναι επιπλέον κορεσμένο με μεταλλικά ιόντα με υψηλό βαθμό οξείδωσης, το οποίο παίζει το ρόλο των αντιδραστηρίων για τη δημιουργία νιφάδων ρύπανσης. Αυτή η διαδικασία βοηθά στην απομόνωση και την καθίζηση ακόμη περισσότερων ρύπων από το νερό. Δεδομένου ότι ο χώρος του skimmer δεν είναι μεγάλος, υπό τέτοιες συνθήκες, οι νιφάδες και οι φυσαλίδες αέρα κολλάνε καλά μεταξύ τους, γεγονός που εξασφαλίζει το υψηλότερο αποτέλεσμα καθαρισμού.

Το κύριο πλεονέκτημα μιας τέτοιας συσκευής είναι η απουσία εγκαταστάσεων αντιδραστηρίων και άλλων ογκωδών συσκευών, με υψηλό βαθμό καθαρισμού του νερού. Στα μειονεκτήματα περιλαμβάνονται η υψηλή κατανάλωση ενέργειας και η ανάγκη για εξοπλισμό για την αφαίρεση του υδρογόνου.

Πλοήγηση ακροφυσίων

Σε αυτήν την περίπτωση, ειδικόακροφύσια για την εισαγωγή αέρα στο επεξεργασμένο νερό, το οποίο τροφοδοτείται στο skimmer, όπου διασπάται σε ένα μείγμα δύο φάσεων. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου θα είναι η λιγότερη φθορά των μερών του φυτού και επομένως η μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Εγκαταστάσεις αντιδραστηρίων

Ορισμένες μέθοδοι επίπλευσης χρησιμοποιούν τα ακόλουθα αντιδραστήρια για να βελτιώσουν το αποτέλεσμα καθαρισμού:

• Τα αντιδραστήρια για τη ρύθμιση του pH είναι οξέα και αλκάλια που προστίθενται στο νερό για να διασφαλιστούν κανονικές συνθήκες εργασίας για το πηκτικό και το κροκιδωτικό.
• πηκτικά - αντιδραστήρια που προάγουν την κροκίδωση και είναι άλατα σιδήρου και αλουμινίου;
• Τα τα κροκιδωτικά είναι αντιδραστήρια που δημιουργούν μεγαλύτερες και πιο σταθερές νιφάδες (κροκίδες) και είναι ενώσεις πολυακρυλαμιδίου.

Τα κύρια μειονεκτήματα της μεθόδου επεξεργασίας νερού με αντιδραστήριο είναι η ανάγκη για παρουσία προσωπικού, καθώς και η περιοχή που πρέπει να διατεθεί για δεξαμενές και αντιδραστήρες. Είναι επίσης πολύ σημαντικό να επιλέξετε τη σωστή δόση αντιδραστηρίων, η οποία είναι δυνατή μόνο εμπειρικά.