Микрофлотация

Микрофлотация является дальнейшим развитием стандартной флотации растворенным воздухом (DAF). ^[1] Микрофлотация — это технология очистки воды, в которой используются микропузырьки размером 10–80 мкм вместо 80–300 мкм, как в традиционных установках DAF.

Общий метод работы микрофлотации аналогичен стандартным установкам DAF с рециркуляцией потока. Достижениями микрофлотации являются работа при более низком давлении, меньшие занимаемые площади и меньшее потребление энергии. ^[2]

Описание процесса

Метод микрофлотации сравним с рециркулируемым потоком DAF . Часть осветленной сточной воды, выходящей из резервуара микрофлотации, перекачивается в небольшой сосуд под давлением, в который также подается сжатый воздух. Это приводит к насыщению находящейся под давлением сточной воды воздухом. Поток насыщенной воздухом воды возвращается в переднюю часть камеры микрофлотации и проходит через клапан сброса давления так же, как он поступает в переднюю часть флоат-танка, в результате чего воздух высвобождается в виде крошечных пузырьков. Пузырьки образуются в местах зародышеобразования на поверхности взвешенных частиц, прилипая к частицам. По мере образования большего количества пузырьков подъемная сила пузырьков в конечном итоге преодолевает силу гравитации. В результате взвешенные вещества всплывают на поверхность, где образуют слой пены, который затем удаляется скиммером. Свободная от пены вода выходит из флоат-танка в виде осветленных стоков из установки микрофлотации. Особая круговая система DAF называется «Нулевая скорость», что обеспечивает более высокий уровень воды, чем самые высокие характеристики; типичным примером является система Easyfloat 2K DAF. ^{[ нужна ссылка ]}

Преимущества

Микрофлотация — это усовершенствованный метод всплывания частиц на поверхность с помощью прилипших пузырьков воздуха. ^{[ нужна ссылка ]}

Прилипание взвесей к пузырькам тем легче и интенсивнее, чем мельче пузырьки. Благодаря улучшенной способности к прилипанию мелких микропузырьков, насыщение введенного воздуха, а также восстановительная способность частиц приводят к улучшенному снижению взвешенных частиц, более высокому содержанию твердых частиц в плавающем иле и более стабильному плавающему илу на поверхности микрофлотационная камера. ^[2]

Следует отметить отличие от дисперсной флотации, используемой в горнодобывающей промышленности в процессах сегрегации минералов, где пузырьки больше и составляют 500-2000 мкм, а объем воздуха во много раз превышает объем воды. Традиционная флотация растворенным воздухом ( DAF ) в основном работает с пузырьками размером от 80 до 300 мкм с очень неоднородным распределением размеров пузырьков.

Облако микропузырьков в камере микрофлотации.

Основное отличие флотации растворенным воздухом под низким давлением от других процессов флотации заключается в объемах пузырьков, количестве воздуха и скорости подъема. Один макропузырь может быть в 1000 раз больше по объёму, чем один микропузырьк. И наоборот, количество микропузырьков может быть в 1000 раз больше, чем у одного макропузырька того же объема.

Микрофлотация позволяет получать пузырьки размером 40–70 мкм со скоростью подъема 3–10 м/ч. Скорость подъема достаточно медленная, чтобы не разрушить хрупкие хлопья, образующие агломерацию частиц со слабыми взаимными связями, и достаточно высокая, чтобы дать время для разделения агломерации. По мере присоединения частиц к пузырькам диапазон размеров «флока-пузыря» увеличивается, и одновременно растут скорости подъема. Скорость разделения увеличивается, что приводит к сокращению времени пребывания комбинированного химического осаждения и флотации с 10 до 60 минут с необходимостью использования небольших площадей очистных сооружений и снижения затрат на процессы очистки.

Распределение размеров пузырьков от 20 до 50 микрон является необходимым требованием для оптимального результата флотации. Даже небольшое количество пузырьков диаметром более 100 микрон может вывести из строя процесс флотационного разделения, поскольку более крупные пузырьки поднимаются быстрее и вызывают турбулентность, которая сильно разрушает уже построенные воздушные хлопья-агломераты. ^[3]

Приложения

Микрофлотация является технически целесообразной и, прежде всего, экономичной заменой классических технологий, таких как песчаная фильтрация и седиментация. Помимо этого, существует ряд применений, в которых микрофлотация под низким давлением является альтернативой мембранной технологии или представляет собой убедительное дополнение.

Микрофлотацию можно использовать как: ^[4]

Нехимическая/химическая промышленная предварительная обработка ( снижение ХПК , БПК , тумана, TSS . Удаление тяжелых металлов и цвета)
Первичное лечение
Третичное лечение
Замена или защита фильтрующих установок
Утолщение осадка
Защита и повышение производительности установок МБР, аэробных и анаэробных биологических препаратов.

Ссылки

^ Ханоту, Джеймс; Бандуласена, ХК Хемака; Уильям, Циммерман (2012). «Эффективность микрофлотации для отделения водорослей» (PDF) . Биотехнология и биоинженерия . 109 (7): 1663–1673. дои : 10.1002/бит.24449 . ПМИД 22290221 . S2CID 13574462 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Профессор, доктор технических наук. Хемпель, округ Колумбия (1994). флотация . Аугсбург: специализированное издательство WEKA для технических менеджеров GmbH.
^ 4-й Конгресс GVC по сточным водам, 1999 г. Кобленц: Ассоциация немецких инженеров. 1999. стр. 327–341. ISBN 3-9805032-7-5 .
^ «Флотационные системы ВДМА 24430». Стандартный лист VDMA . 2001.

[1] Ханоту, Джеймс; Бандуласена, ХК Хемака; Уильям, Циммерман (2012). «Эффективность микрофлотации для отделения водорослей» (PDF) . Биотехнология и биоинженерия . 109 (7): 1663–1673. дои : 10.1002/бит.24449 . ПМИД 22290221 . S2CID 13574462 .

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б Профессор, доктор технических наук. Хемпель, округ Колумбия (1994). флотация . Аугсбург: специализированное издательство WEKA для технических менеджеров GmbH.

[3] 4-й Конгресс GVC по сточным водам, 1999 г. Кобленц: Ассоциация немецких инженеров. 1999. стр. 327–341. ISBN 3-9805032-7-5 .

[:0-4] «Флотационные системы ВДМА 24430». Стандартный лист VDMA . 2001.

[1]

[2]

[3]

[4]