Устройство

Флотатор – это устройство, предназначенное для удаления мелкодисперсных примесей из воды физико-химическим методом. Условно говоря, это механизм одного из главных обрабатывающих модулей в технике и технологии очистки сточных вод. Именно на флотаторе происходит основное выделение растворенных веществ и очистка воды до нормативных показателей. Промышленные флотаторы могут быть предназначены как для больших заводов, так и для автомоек, отличаясь габаритами и материалом. Основной задачей флотатора является выделить и высадить из воды растворенные в ней загрязняющие вещества, переведя их в нерастворимую форму. При этом в прибор подается воздух для повышения эффекта очистки.

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.

Схема, включающая флотатор для очистки сточных вод

Преимущества и недостатки

Преимущества флотационной очистки:

Невысокая стоимость применяемого метода очистки;

Простое оборудование;

Такой способ для некоторых взвесей намного быстрее, нежели скорость их оседания при отстаивании;

Выделение из сточных вод определенных загрязняющих веществ, в том числе нефтепродуктов;

В процессе флотации остается шлам с низким содержанием воды (малые потери воды).

Недостатки флотационной очистки:

Она удаляет далеко не все загрязнители, поскольку ее эффективность зависит от гидрофобности вещества;

Часто приходится нести дополнительные затраты на внесение реагентов, которые улучшают качество пены и усиливают гидрофобность загрязнителей;

К каждому виду загрязнителя нужен свой подходи, а, значит, нет универсального метода для удаления всех взвесей.

Биологическая очистка

Принцип действия

По принципу действия, вода, требующая очистки проходит по приемной камере, в которой происходит первоначальный процесс фильтрации. Далее жидкость попадает во второй блок, в котором располагаются специальные микроорганизмы, которые питаются органическими отходами, находящимися в воде.Методика работы подобных конструкций представлена разнообразными схемами работы.
Высокая степень натуральной очистки выполняется в специальных блоках, которые изготовлены в промышленных условиях, в которых биологический метод совмещен с искусственной подачей кислорода.

Именно он стимулирует и ускоряет оперативное окисление и разложение продуктов сточных вод и увеличивает работоспособность системы.

Общий принцип работы, который в целом подходит для всех схем и септиков выглядит следующим образом:

Очистка и фильтрация жидкости производится в 4-х блоках, отвечающих за свой процесс: входная камера, аэротенк, отстойник вторичной переработки и активный стабилизирующий элемент.

Непосредственно устройство очистительной конструкции включает в себя:

входные патрубки,

элементы крупной очистки,

аэратор,

входная камера,

основной насос,

эрлив,

откачивающее устройство,

компрессорное устройство,

устройство сбора отработанных элементов,

выходная камера для очищенной воды.

Некоторые современные модели очистительных конструкций включают в себя дополнительные элементы:

Сигнализаторы уровня жидкости.

Система подключения электрического кабеля.

Дистанционное управление.

Но, наряду с этим, есть достаточно простые модели, стоимость которых значительно ниже остальных, но при этом в их комплектацию не входят многие автоматические устройства и системы.

В обязательном порядке, для каждой из систем необходима грамотно устроенная вентиляционная система очистных сооружений, которая гарантирует забор воздуха и исключает неприятные запахи.

Достоинства и недостатки

Биологический метод очистки основан на способности микроорганиз­мов использовать в качестве ростовых субстратов различные соединения, входящие в состав сточных вод. Достоинства данного метода заключают­ся в возможности удаления из сточных вод широкого спектра органических и неорганических веществ, простоте аппаратурного оформления и протека­ния процессов, относительно невысоких эксплуатационных расходах. Од­нако, для успешной реализации метода необходимы большие капитальные вложения для строительства очистных сооружений. В ходе процесса очи­стки необходимо строго соблюдать технологический режим и учиты­вать чувствительность микроорганизмов к высоким концентрациям за­грязнителей. Поэтому чаще всего перед биологической очисткой сточных вод их необходимо разбавлять.

Для биологической очистки сточных вод применяют два типа процес­сов: аэробные, в которых микроорганизмы используют для окисления ве­ществ кислород, и анаэробные, при которых микроорганизмы не имеют доступа ни к свободному растворенному кислороду, ни к предпочтитель­ным акцепторам электронов типа нитрат-ионов. В этих процессах в каче­стве акцептора электронов микроорганизмы могут использовать углерод органических веществ, содержащихся в сточных водах. При выборе между аэробными и анаэробными процессами предпочтение обычно отдают первым. Аэробные системы более надежны, стабильно функционируют; они также больше изучены.

Анаэробные процессы, существенно уступающие аэробным в скорости протекания процесса очистки, тоже имеют ряд преимуществ:

- масса образуе­мого в них активного ила практически на порядок ниже (0,1-0,2) по срав­нению с аэробными процессами (1,0-1,5 кг/кг удаленного БПК);

- в них существенно ниже энергозатраты на перемешивание;

- дополнительно образуется энергоноситель в виде биогаза.

Вместе с тем, анаэробные про­цессы очистки менее изучены, в силу низких скоростей протекания для них требуются дорогостоящие очистные сооружения больших объемов.

В аэробных процессах очистки часть окисляемых микроорганизмами органических веществ используется в процессах биосинтеза, другая пре­вращается в безвредные продукты – Н₂О, СО₂, и пр. Принцип дейст­вия аэробных систем биоочистки базируется на методах проточного куль­тивирования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лесовская М.И. Методы экологических исследований / Методические разработки к лабораторным занятиям студентов факультета естествознания. – Красноярск: РИО КГПУ, 2001. – С. 3.

2. Никитин С.П. Охрана окружающей среды и эколого-экономические расчёты / Сборник практических работ по дисциплине «экология» для студентов всех специальностей. – Иркутск: Глазковская типография, 2003. – 62 с.

3. Изображение для обложки: nektolukas.ru/obshhestvo/ekologicheskie-logotipy/