Установка флотационная ЭВИ-УФ

Установка флотационная ЭВИ-УФ предназначена для очистки воды методом напорной флотации как с использованием реагентов, так и без них. В ходе флотации сточных вод происходит снижение таких показателей, как содержание взвешенных веществ, нефтепродуктов, ПАВ, ХПК и БПК.
Конструктивно основными элементами флотатора ЭВИ-УФ являются:

– основной резервуар, заполняемый очищаемой жидкостью, где непосредственно осуществляется процесс флотации и очистки. Данный резервуар является жесткой конструкцией, которая может устанавливаться как на твёрдое плоское основание (бетонный фундамент), так и на опорные участки малой площади (позволяет при необходимости монтировать конструкцию над полом на колонах);

– основные технические средства, служащие для обеспечения условий возникновения и эффективного протекания флотационного процесса. Для применяемого принципа напорной флотации данными техническими средствами служат комплекс компрессор-сатуратор или воздушный эжектор или воздушный диспергатор (может быть совмещён с повысительным насосом), повысительный насос, распределительная система, обеспечивающая правильный ввод насыщенной воздухом воды в основной резервуар;

– вспомогательные технические средства, обеспечивающие функционирование системы в надлежащем технологическом режиме. В перечень данных средств входят применяемая разнообразная запорно-регулирующая арматура, комплекс механизмов для автоматизированного удаления шлама с поверхности, манометры и датчики системы КИПиА.

В зависимости от итоговых габаритов, требований компоновки и пожеланий заказчика флотационная установка ЭВИ-УФ может быть выполнена как на общей несущей раме, так и с раздельными рамами для резервуара и основных технических средств.

Способ напорной флотации находит применение для очистки производственных сточных вод теплоэнергетической, молочной и мясной, нефтехимической промышленности и автопредприятий, предприятий животноводства и рыбопереработки, машино/приборостроения и железнодорожного транспорта. Кроме этого, напорная флотация хорошо себя зарекомендовала для очистки поверхностных сточных вод территорий промышленных объектов, где образуются весьма загрязнённые ливневые стоки (замасленные, с большим количеством взвешенных веществ). Другое применение процесса флотации — обогащение некоторых сырьевых материалов (например, руд) и материалов низкого передела перед передачей их на дальнейшую переработку.

Метод флотации воды, реализованного в флотаторе ЭВИ-УФ, заключается в прилипании загрязнений к специально введённым пузырькам тонкодиспергированного воздуха и всплывании на поверхности воды образуемого комплекса «частица-пузырёк», называемого аэрофлокулой. Процесс зависит от размеров пузырька и загрязнения, смачиваемости частиц загрязнения водой, частоты столкновения и сил взаимного притяжения/отталкивания частиц загрязнения и пузырьков воздуха. Очистка флотацией сточных вод сопровождается одновременно такими явлением как аэрация, что способствует дальнейшей биологической очистке сточных вод, улучшает их общее санитарное состояние. Существенным преимуществом флотации перед отстаиванием является получение флотационного шлама с более низкой влажностью (порядка 95%), чем влажность осадка, образуемого при отстаивании (порядка 99-99,8%). Таким образом, после распада флотопены объём флотошлама оказывается в 2-10 раз меньше, чем осадка при отстаивании.

Наиболее эффективное удаление загрязнений при процессе флотации достигается при соизмеримых размерах пузырьков воздуха и извлекаемых частиц. При напорной флотации тонкодиспергированный в воде воздух получают, осуществляя последовательно сжатие при избыточном давлении (в сатураторе, или насосе) воздуха и воды, в следствии чего воздух растворяется в воде приближаясь к пределу насыщения в условиях повышенного давления, а затем резко сбрасывая давление насыщенной растворённым воздухом воды, в результате чего раствор воздуха в воде становится пересыщенным, и воздух активно по всему объёму жидкости переходит в газовую фазу образуя мелкие пузырьки. Особо интенсивно переход воздуха между жидкой и газовой фазой происходит на границе фазовых неоднородностей, которыми выступают в том числе и частицы загрязнителей.

Пузырьки воздуха, выделившиеся в толще жидкости вне изначального контакта с фазовым разделом, являются свободными дисперсными частицами и легко уносятся турбулентными потоками, при этом интенсивно перемещаясь в толще жидкости и при этом постепенно всплывая на поверхность. В процессе перемещения пузырьки воздуха натыкаются на частицы загрязнения и с некоторой вероятностью (энергия столкновения больше энергии поверхностного натяжения оболочки пузырька, гидрофобизация частички загрязнения, достаточное время контакта для завершения перестройки оболочки пузырька) закрепляются на них, при этом частицы загрязнения, имеющие как правило также дисперсную природу, за счёт закрепившегося на них пузырька становятся аэрофлокулами, на которые имеют равнодействующую сил, выталкивающую в итоге их на поверхность жидкости – на раздел жидкость-воздух.

Пузырёк воздуха успешно закрепился на частице загрязнения и под действием выталкивающей его из жидкости силы начинает всплывать вместе с частицей. На границе частицы и пузырька видна деформация стенки пузырька, вызванная дополнительным действием силы тяжести и на стенки пузырька, сформированные под влиянием сил поверхностного натяжения. Равнодействующая сил приводит в итоге к всплытию аэрофлокулы.

Всплывшая на поверхность аэрофлокула группируется в пенный слой, где стенка воздушного пузырька деформируется и со временем разрушается, освобождая таким образом частичку загрязнения из комплекса аэрофлокулы. Тем не менее, при этом частичка загрязнения всё ещё находится в пенном слои и, благодаря его гидрофобности, поверхностному натяжению на границах соседних воздушных пузырьков, частичка загрязнения не тонет, далее оставаясь заключённой в пенном слое.

На схемах флотации продемонстрировано разрушение аэрофлокулы и удержание частицы загрязнения от падения в поверхностном слое пены благодаря силам поверхностного натяжения.

Таким образом, производится концентрирование частиц загрязнений в пенном слое.

Интенсифицировать процесс флотации возможно специальными реагентами. Реагенты для пенной флотации должны избирательно гидрофобизировать поверхность частиц, подлежащих извлечению в пенный продукт, снижать явления гистерезиса смачивания их поверхности и прочее. При работе с очисткой сточных вод основными реагентами облегчающими влотацию являются флокулянты, закрепляясь на частичках загрязнения обеспечивающие необходимую коррекцию параметров гидрофобности и смачиваемости частичек загрязнений.

Для недопущения возврата частиц в жидкость при длительном нахождении в старом пенном слое (естественная деградация пены), производится эффективное удаление пенного слоя автоматизированным скребковым механизмом, сбрасывающим пену в пенный лоток.

Для повышения степени извлечения загрязнений, а также для обеспечения эффективности по удалению некоторых сложных компонентов возможно введение перед флотацией реагентов – коагулянтов. Описание механизм действия коагулянтов лежит за рамками данной статьи.

Флотационная установка ЭВИ-УФ комплексно обеспечивает организацию и протекание процесса флотационной обработки сточных вод. Для интенсификации разделения аэрофлокул и жидкости, а также для облегчения осаждения более тяжёлых взвешенных загрязнений установка оснащена тонкослойным блоком.

По желанию заказчика установка может быть дополнительно укомплектована воздушным компрессором в качестве источника воздуха давления 0,5-0,6 МПа, устройствами приготовления и дозирования растворов реагентов (коагулянта и флокулянта), смесителем, обеспечивающем равномерное распределение реагентов в поступающем в флотатор стоке, резервным повысительным насосом (как в примере на гидравлической схеме выше), насосом напорного водоотведения из кармана очищенной воды.

Технические характеристики флотационных установок ЭВИ-УФ уточняются при проектировании по техническому заданию заказчика, предоставленному опросным листом. Установка ЭВИ-УФ соответствует всем нормам и правилам, предъявляемым к оборудованию данного класса.

Декларация о соответствии:
– ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования»
– ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»
– ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»

Пример флотационных установок ЭВИ-УФ дан на рисунках ниже. Стандартно рамные, емкостные элементы трубопроводная обвязка производятся из ст.3 с нанесением антикоррозионной защиты. По желанию заказчика установки ЭВИ-УФ могут быть выполнены из нержавеющей стали.