Принцип работы флотационной машины

Виды флотаторов для очистки сточных вод и что это такое

Важной частью комплексов по очищению сточных вод выступают флотаторы. Они необходимы для удаления мелкодисперсных не растворяемых частиц, которые остаются в жидкой среде после отстойников и фильтров.

Такие механизмы применяются чаще в очистительных сооружениях промышленного назначения.

Что это такое?

Флотатор – это устройство для удаления взвешенных частиц и органики из воды путем комбинирования физических и химических процессов.

Способом флотации стоки очищают от:

Принципы функционирования

В стоки, которые подвергаются очищению, разнообразными способами подается воздушная смесь. Не растворенные частицы присоединяются к капсулам с газом, проходящим сквозь жидкую среду. Затем всплывают наверх емкости в состоянии пены (фотошлама).

С поверхности стоков она собирается механизированным способом с помощью специальных скребков. Очищенная вода отводится из камеры флотирования.

Насыщать жидкость капсулами с газом можно несколькими способами:

Механизированное наполнение загрязненной жидкости газообразными смесями выполняют по следующим этапам:

При использовании напорного метода в загрязненную жидкость с помощью давления закачивается кислород. Применение вакуумного варианта – канализационные стоки насыщают молекулами воздуха в специальных емкостях.

Для того, чтобы воздушные капсулы имели требуемый объем, производят их дробление при помощи:

Достоинства и недостатки

Преимущества использования флотационных установок:

При этом есть и определенные минусы флотационной чистки:

Эффективность работы также зависит от:

Область применения

Флотаторы используются в основном в системах очищения на производствах:

На горнодобывающих производствах такой метод часто используется для обогащения породы.

Виды флотационных устройств

Можно выделить основные варианты:

Кроме того, оборудование классифицируется по виду образования воздушных капсул.

Механический тип

Флотационное оборудование простого типа — резервуары, в которых осуществляют перемешивание канализационных отходов лопастями.

Оборудование подходит для жидкостей с высоким количеством взвешенных загрязнений, склонных к пенообразованию.

Напорный

Самыми эффективными и наиболее распространенными являются флотационная установка с подачей газов в воду напорным способом. Его используют, если плотность взвесей сравнима плотности жидкости. В этом варианте мелкодисперсные загрязнения не выпадают в осадок.

Основой данного метода является введение газов в воду под давлением в специальных емкостях. Затем водовоздушная смесь подается в резервуар со стоками. Из-за перепада давления происходит активное образование мелких газовых капсул.

Действие сил поверхностного натяжения закрепляет их к молекулам загрязнений. Образованный флотошлам всплывает на верх резервуара. Здесь он механически удаляется.

Принцип работы простейшей флотационной машины:

Практически чистая вода сливается из флотационного танка. Часть ее перенаправляется в насос для повторного смешивания с газом.

Электрический

Для выделения взвешенных загрязнений из канализационной массы также используют электрический ток.

Принцип работы флотатора для очистки сточных вод электрического типа:

Этот вариант достаточно эффективен при установке стержней из алюминия или железа. В качестве вспомогательных реагентов для образования устойчивых соединений взвесей грязи и капсул газа выступают ионы металлов.

Большим достоинством использования электроустановок является простая конструкция, не занимающая много места.

В составе такого оборудования отсутствуют емкости для реагентов и сатураторы. Но увеличиваются затраты на электроэнергию при очистных работах. Кроме того, требуется оборудование для вывода водорода.

Для введения в воду воздуха также используют различные материалы с пористой структурой. В некотором оборудовании производится выделение газа в результате реакций химического типа.

Химические добавки

Реагенты для флотационного очищения жидкости значительно повышают эффективность работы оборудования.

Флотореагенты классифицируются на три основных группы:

Подбор реагентов осуществляется в зависимости от вида оборудования и состава очищаемой жидкости.

Кто занимается производством?

Перед покупкой флотационных машин требуется четко определиться с параметрами.

Параметры подбираются исходя из следующих условий:

В Москве и Санкт-Петербурге реализацией установок занимаются довольно много компаний:

Монтаж

Монтирование флотаторов выполняется согласно инструкции по эксплуатации. Она поставляется в комплекте документов вместе с установкой.

Этапы работы:

Перед продажей все установки проходят гидроиспытания.

При подборе вида флотационного оборудования стоит учитывать:

Полезное видео

Смотрите интересный видеоматериал, в котором показан принцип работы флотационного устройства на примере компании Экосистема.

Заключение

Флотационные системы чрезвычайно важны для качественной очистки сточных вод, независимо от типа устройства. Перед приобретением важно ознакомиться со всеми характеристиками флотатора и информацией о производителе.

Источник

Флотационное оборудование, флотатор

Механическая флотация

Принцип механической флотации заключается в создании струи воздуха с помощью механических приспособлений. Наиболее распространенными являются импеллерные установки (рис. 6).

В процессе работы импеллерной установки сточные воды поступают в импеллер благодаря понижению давления, которое создается при вращении ротора. Одновременно по воздухоподводящей трубе нагнетается воздух. При вращении импеллера, его лопасти перемешивают поступающий воздух и очищаемую жидкость и, тем самым, образуют водовоздушную смесь, которая затем выбрасывается из статора. При этом создаются вихревые потоки, разбивающие смесь на микропузырьки. Образующиеся флотокомплексы всплывают на поверхность и удаляются специальными скребками.

Рисунок 7. Двухкамерная импеллерная установка

Чаще всего импеллерные установки состоят из двух камер (рис.7). Частично осветленная и насыщенная воздухом вода поступает во вторую камеру, где завершается процесс флотации. Очищенные воды удаляются через выпускной карман.

Преимуществами импеллерной флотации являются:

Минусом является невозможность использования реагентов, так как образующиеся хлопья разбиваются турбулентными потоками.

Импеллерные установки хорошо зарекомендовали себя для очистки сточных вод от нефтепродуктов.

Источник

Принцип работы флотационной машины

Флотационная машина – одна из наиболее востребованных категорий профессионального обогатительного оборудования в горно-перерабатывающей промышленности. С ее помощью выполняют обогащение множества типов полезных ископаемых. Познакомимся с технологией более подробно, определим принцип работы флотационной машины.

Что это такое?

Термин флотация происходит от английского слова «всплытие». Конструктивно традиционная флотационная машина состоит из емкости (камеры), импеллера (крыльчатки), электрического привода, и желоба для отведения готового продукта. В рабочих камерах происходит разделение мелких твердых частичек природных ископаемых, взвешенных в воде. В суспензию вводят воздух в виде пузырьков и флотационные реагенты, благодаря которым к пузырькам избирательно прикрепляются те или иные частицы минералов. Технология флотации широко применяется для обогащения руд цветных металлов и горно-химического сырья. Флотация применяется также в технологиях очистки различных промышленных стоков от тонких загрязнений.

Принцип действия флотационной машины основан на способности разных минералов удерживаться межфазной поверхности газ-жидкость. Так, в рабочем процессе пузырьки газа прилипают к частичкам руды, которые плохо смачиваются водой. Далее они всплывают в виде минерализованной пены на поверхность камеры. Пена самотеком или с помощью скребковых механизмов удаляется из флотационной машины.

Самая простая (механическая) флотационная машина самостоятельно всасывает воздух и смешивает его с пульпой (неоднородная смесь воды и частички полезных ископаемых). Происходит это благодаря отрицательному давлению и центробежной силе, создаваемым вращающимся импеллером. В крупных флотационных машинах (пневмомеханических или пневматических) воздух подается с помощью специальных нагнетателей. В действие он приводится электрическим двигателем. В результате получают обогащенный пенный продукт для последующей обработки, а отвальный (камерный) продукт оседает и удаляется из камеры. Все промышленные флотационные машины работают в непрерывном режиме, а лабораторные – как правило, в периодическом.

Область применения

Флотационные машины применяются в системах обогащения измельченной руды, наряду с технологиями гравитационного и магнитного разделения. Принципиально, флотация позволяет при правильно подобрапнном реагентном режиме разделяь практически все виды измельченного минерального сырья.

Достоинства и недостатки

Прежде, чем применять на практике флотационные машины, необходимо четко понимать, какие положительные и отрицательные стороны будут у данного технологического процесса.

Так, к преимуществам самого процесса и аппаратов, в частности, относят:

Виды флотационных устройств

Основная классификация флотационных машин выполняется по типу аэрации пульпы. Так, выделяют:

Технические характеристики флотационных машин

Чтобы подобрать флотационную машину под особенности предстоящего технологического процесса, необходимо обратить внимание не только на ее конструктивное решение и принцип действия. Важно еще сориентироваться в технических характеристиках. Именно они оказывают непосредственное влияние на эффективность работ. Обратить внимание стоит на:

Также стоит обратить внимание на мощность электропривода и удельный расход воздуха.

Если в процессе выбора возникнут дополнительные вопросы, потребуются консультации специалистов, обратитесь за помощью в НПК «Механобр-техника». На сайте компании можно будет подобрать оптимальные флотационные машины по принципу действия и техническим характеристикам под предстоящие задачи. Для связи воспользуйтесь телефоном или онлайн-формой.

Источник

Виды и устройство флотаторов для очистки сточных вод

Виды и способы флотации

Очистка стоков методом флотации может производиться различными способами. То есть, именно образование пузырьков воздуха происходит с использованием различных методов. Рассмотрим все возможные.

Выделение пузырей воздуха из специального раствора

Причем здесь воздух можно выделять как напорным методом, так и вакуумным. В первом случае в воду под высоким давлением запускают воздух, в результате чего на всех слоях воды образуются нужные пузырьки. В случае с вакуумной флотацией сточная вода проходит через аэрационную камеру, где усиленно насыщаются воздухом. После этого стоки поступают в дезаэратор, где из воды удаляется лишний воздух (не растворившийся). Затем серая жидкость переливаются именно во флотационную камеру, где давление падает до критической точки, от чего и происходит образование пузырьков воздуха.

Механический способ насыщения воды воздухом

Этот метод обогащения стоков воздухом заключается в трех основных способах:

Насыщение воды воздухом с использованием пористого материала

Этот способ заключается в проведении потока воздуха сквозь специальные пористые структуры. В качестве примера можно привести специальные тонкие пластины с тонкими щелями по всему периметру. Причем чем тоньше будет щель в пластине, тем мельче будут воздушные пузыри.

Электролиз

Этот способ образования пузырьков воздуха считается одним из наиболее эффективных. Схема действия метода заключается в помещении в воду специальных электродов, по которым в стоки проводят ток. В месте расположения электродов (в месте их контакта с водой) происходит формирование нужных пузырьков.

Флотационная очистка

Предварительная химическая обработка сточных вод коагулянтом и флокулянтом происходит в трубчатом флокуляторе, которым оборудована флотационная установка.

Сточные воды, подвергнутые предварительной химической обработке, направляются на флотационную установку. По приточному трубопроводу поток воды попадает во флотационный резервуар, во входной трубе интенсивно смешивается с воздухом, нагнетаемым насыщающим насосом.

Пузырьки газа прикрепляются к частицам твёрдого вещества, в результате чего образуются хлопья из твёрдого вещества и газа, которые легче воды и поэтому всплывают вверх. Размер микропузырьков можно легко регулировать и существенно уменьшать образование больших пузырьков, препятствующих флотационному процессу. Хлопья из твёрдого вещества и газа всплывают во флотационном бассейне и образуют слой флотата (флотационный пенный шлам) на поверхности воды.

Ленточный сбрасыватель сдвигает этот слой в лоток отвода флотата, при этом флотат дополнительно обезвоживается балкой сбрасывателя.

По мере накопления бункера пенный шлам самотеком поступает в накопительную емкость, а затем подается на обезвоживание.

Флотационная установка для физико-химической очистки производственных сточных вод включает в себя:

При выборе флотационной установки для очистки производственных сточных вод особое внимание необходимо обратить на следующие факторы:

Какие вещества включает флотация

Флотацию можно назвать одним из способов, которые используются для очищения сточной воды.

Безнапорная флотация должна выполнятся под наблюдением специалистов

Но если говорить конкретно о данном методе очищения, то цель флотации заключается только в том, чтобы вывести на поверхность различные мелкие вещества, которые схожи с водой по плотности и не могут осесть на дно. Флотацию используют для того, чтобы очистить сточные воды от жиров, ПАВ, волокон, продуктов нефти. Кроме того, в некоторых случаях процесс может помочь удалить даже растворенные в воде элементы.

В основе флотационного очищения лежат сложные химический и физический процессы. Здесь рассматривается каждая индивидуальная способность того или иного вещества к смачиванию. Благодаря этому определяют, как будет вести себя вещество в процессе разделения.

Есть два вида веществ:

После того как будет определено вещество, его можно удалить при помощи очистки флотацией.

Виды сооружений

В таблице охарактеризовано оборудование, которое применяется на разных этапах очистки стоков.

Для механического этапа:

Для физико-химического этапа:

Для биологического этапа:

Оборудование для дезинфекции:

Принцип работы флотатора для очистки сточных вод

Принцип работы флотатора основан на пропускании через очищаемую среду пузырьков воздуха с целью образования пены. Данная пена называется флотошлам, который снимается и отводится на специальные устройства по обезвоживанию. Для того чтобы пузырьки захватывали и уносили с собой загрязнения, необходимо предварительное добавление специальных веществ – коагулянтов и флокулянтов. Данные вещества обладают высокой адгезивностью, то есть они помогают загрязняющим веществам слипаться друг с другом и с пузырьками воздуха, образовывая так называемые флоккулы.

Пузырек, проходя из сопла или форсунки распределяющего устройства наверх, захватывает с собой липкие загрязняющие вещества. Такой процесс проводится до тех пор, пока вода не достигнет нужного эффекта очистки.

Сложность процесса заключается в том, чтобы точно подобрать дозу коагулянта и флокулянта так, чтобы сила адгезии была достаточно высока, для слипания с пузырьком, но при этом образовавшиеся хлопья были не слишком большого веса, чтоб не повредить пузырек воздуха.

Принципы очистки

Флотационная очистка сточных вод подразумевает реализацию следующей последовательности процессов:

Пузырьки воздуха с требуемыми размерными параметрами формируются с помощью механического дробления в турбинах, форсунках, пористых пластинах, решётках. Флотация с помощью пузырьков может быть спровоцирована перенасыщением H2O, кислородом или электролизом (электрофлотация).

Пузырьки образуются тремя основными способами: механическим, напорным и вакуумным. При напорном способе в жидкость под высоким давлением подаётся кислород. Пузырьки формируются нужного размера по всему объёму стоков. При вакуумном способе сточные воды проходят через камеры, в которых производится их насыщение кислородом. После очистки жидкость подаётся в специальную камеру, где остатки нерастворённого воздуха удаляются.

Механический метод может быть выполнен следующими способами:

Схема, включающая флотатор для очистки сточных вод

Технология, предполагающая флотатор в качестве главного обрабатывающего модуля, всегда включает реагентное хозяйство и устройство для создания пузырьков воздуха. Реагентное хозяйство представляет собой емкость с реагентами (коагулянты, флокулянты, щелочь для корректировки pH) и реактор для смешения реагента с водой.

В качестве устройства для создания пузырьков воздуха, как правило, используется сатуратор, представляющий собой камеру смешения воздуха с водой с целью создания водовоздушной смеси. Далее эта смесь направляюется во флотатор. Устройство сатурации оснащено мощным насосом для нагнетания воздуха.

Флотатор никогда не используется отдельно, он всегда включен в общую схему очистки воды. Полная схема, как правило, состоит из этапов предварительного отстаивания, физико-химической обработки (флотатор или коагулятор) и последующей механической очистки на фильтрах.

Иными словами, флотатор не может обеспечить всю очистку, это только отдельный узел, требующий предварительной обработки и последующей. Попадание во флотатор песка или других грубодисперсных примесей приведут к поломке прибора. Также данный прибор не может обеспечить обеззараживание и полную очистку от нефтепродуктов. Поэтому, после него необходима ультрафиолетовая установка и сорбционные (или механические) фильтры.

Принципиальная схема основана на процессе флотации. Флотация – это обработка сточных вод пузырьками воздуха с целью извлечения растворимых и эмульгированных веществ. Вода поступает на главный обрабатывающий модуль. Туда же в напорном (или безнапорном) режиме подается заранее приготовленный реагент в реакторе. Также во флотатор подаются пузырьки воздуха с помощью устройства сатурации. Во флотаторе для очистки воды происходит обработка сточных вод реагентами и пузырьками воздуха, происходит всплытие большей части флокул в виде флотошлама. Всплывший флотошлам убирается с поверхности воды скребковым транспортёром в шламосборник.

Данный шлам очень неустойчив к механическим колеваниям, поэтому с поверхности воды он собирается аккуратно с целью не разбить пену.

Источник