Flotteurs industriels pour le traitement des eaux usées: types, dispositifs, principe d'exploitation

Aujourd'hui, les problèmes environnementaux sont à la tête de la table à pratiquement toutes les réunions des gouvernements mondiaux. Ce n'est pas un secret que l'écologie est devenue une nouvelle religion du 21ème siècle. 2017 est déclarée l'année de la protection de l'environnement en Russie et, par conséquent, l'éducation environnementale est l'une des tâches de cette année.

Pourquoi dois-je nettoyer l'eau?

Sur le stock total de l'océan mondial, seuls 3% sont des eaux douces, dont 68% sont des glaciers (ne sont pas aptes à boire), 30% sont des sources souterraines (souvent contaminées par les sols) et seulement 2% sont des sources d'approvisionnement en eau terrestres. De l'image globale du monde, il est clair que la disponibilité d'eau douce propre n'est pas seulement une nécessité, mais parfois un luxe.

Les eaux usées générées lors des activités économiques des entreprises contiennent un grand nombre de polluants en concentrations supérieures à autorisées et réglementaires. En règle générale, nous parlons de métaux lourds (fer, nickel, cuivre, plomb, mercure, cadmium, etc.), des produits pétroliers, des matières solides en suspension, de l'aluminium, des tensioactifs (substances tensio-actives synthétiques, pour les profanes, c'est tout ce que les mousses). Ces substances, qui pénètrent dans les masses d'eau, perturbent le fonctionnement normal des biogéocénos aquatiques, empoisonnent le sol, provoquent la croissance d'algues bleu-vert, toxiques pour les animaux. Ces polluants sont également toxiques pour les humains.

Un grand nombre de polluants proviennent également de l'activité économique humaine dans les immeubles résidentiels et les maisons privées. Fondamentalement, il s'agit d'agents tensioactifs synthétiques et de déchets organiques, mais aussi les sels métalliques entrent dans le système d'égouts.

Qu'est-ce qu'un flotteur de traitement des eaux usées?

Un flotteur est un dispositif conçu pour éliminer les impuretés finement dispersées de l'eau par une méthode physico-chimique. Relativement parlant, c'est le mécanisme d'un des principaux modules de traitement de la technologie et de la technologie du traitement des eaux usées. C'est sur le flotator que la principale libération de substances dissoutes et la purification de l'eau au niveau normatif.

Les flotteurs industriels peuvent être conçus pour les grandes usines, ainsi que pour les lavages de voitures, de taille et de matériau différents.

La tâche principale du flotteur est d'isoler et de déloger les polluants dissous, en les transférant sous une forme insoluble. Dans ce cas, l'air est fourni à l'appareil pour augmenter l'effet de nettoyage.

Principe de fonctionnement du flotteur pour le traitement des eaux usées

Le principe du fonctionnement du flotteur est basé sur la transmission de bulles d'air à travers le milieu à purifier pour former une mousse. Cette mousse s'appelle flotoslam, qui est enlevé et emmené à des dispositifs spéciaux pour la déshydratation. Pour que les bulles puissent capturer et transporter avec eux la pollution, il faut pré-ajouter des substances spéciales – coagulants et floculants. Ces substances ont une adhésivité élevée, c'est-à-dire qu'elles aident les polluants à se coller les uns avec les autres et avec des bulles d'air, formant les soi-disant flocculi.

La bulle, passant de la buse ou de la buse de pulvérisation du distributeur vers le haut, capture des contaminants collants. Ce processus s'effectue jusqu'à ce que l'eau atteigne l'effet de nettoyage désiré.

La complexité du procédé consiste à ajuster avec précision la dose du coagulant et du floculant de sorte que la résistance à l'adhérence soit suffisamment élevée pour adhérer à la bulle, mais les flocons formés ne sont pas trop lourds pour ne pas endommager la bulle d'air.

Système comprenant un flotteur pour le traitement des eaux usées

La technologie qui assume le flotteur car le module de traitement principal comprend toujours une ferme de réactifs et un dispositif à bulle d'air. La ferme de réactif est un réservoir de réactif (coagulants, floculants, alcalins pour ajuster le pH) et un réacteur pour mélanger le réactif avec de l'eau.

En tant que dispositif de création de bulles d'air, en règle générale, on utilise un saturateur, qui est une chambre pour mélanger de l'air avec de l'eau afin de créer un mélange eau-air. En outre, ce mélange est envoyé au flotteur. Le dispositif de saturation est équipé d'une puissante pompe pour injection d'air.

Le flotteur n'est jamais utilisé seul, il est toujours inclus dans le schéma général de la purification de l'eau. Le schéma complet, en règle générale, comprend les étapes de la décantation préliminaire, du traitement physico-chimique (un flotteur ou coagulateur) et un nettoyage mécanique ultérieur sur les filtres.

En d'autres termes, le flotteur ne peut pas fournir tout le nettoyage, ce n'est qu'un noeud séparé, qui nécessite un prétraitement et ultérieur. L'entrée de sable ou d'autres impuretés grossières dans le flotteur entraînera une panne de l'appareil. De plus, cet appareil ne peut pas fournir une désinfection et un nettoyage complet des produits pétroliers. Par conséquent, après qu'il soit nécessaire d'installer des filtres ultraviolets d'installation et de sorption (ou mécaniques).

Le diagramme schématique est basé sur le processus de flottation. La flottation est le traitement des eaux usées avec des bulles d'air pour extraire des substances solubles et émulsionnées. L'eau entre dans le module de traitement principal. Là, en mode pression (ou sans pression), un réactif pré-préparé est alimenté dans le réacteur. Les bulles d'air sont également alimentées par le flotteur à l'aide d'un dispositif de saturation. Dans le flotteur pour le traitement de l'eau, le traitement des eaux usées avec des réactifs et des bulles d'air se produit, la plupart des flotteurs de floculation sous la forme d'une boue de flottation. Le récipient de flottation flottante est retiré de la surface de l'eau par un convoyeur de raclage dans le réservoir de boue.

Cette boue est très instable au basculement mécanique, donc à partir de la surface de l'eau, elle est collectée soigneusement afin de ne pas casser la mousse.

Dispositif flotteur

Le flotteur est un récipient ouvert en acier ou en plastique, équipé d'un mécanisme de raclage pour la collecte des boues de flottation et ayant une forme conique par le bas. Le flotteur implique la présence de buses pour la fourniture d'un mélange eau-air du saturateur, pour la décharge des boues de flottation et la vidange d'urgence, pour la fourniture d'eaux usées et pour l'élimination de l'eau purifiée. L'installation du flotteur, en règle générale, se trouve sur le site de maintenance pour plus de commodité.

Types de flotteurs

Les flotteurs pour le traitement des eaux usées diffèrent par la façon dont la saturation en eau avec les bulles et la nature des bulles. Les méthodes les plus courantes sont la mécanique, la pression et l'électroflotation. La flottation de pression implique la présence d'une chambre de saturation et d'un groupe de pompage. En outre, les réactifs sont souvent utilisés dans cette méthode. La flottation électriquement n'a pas besoin d'une ferme de réactifs et d'un saturateur car elle est basée sur la dissolution des électrodes dans l'eau.

Flottation mécanique

La mécanique (ou la turbine) implique la présence d'un agitateur qui, à grande vitesse, brise des bulles d'air dans l'eau. Ce type de traitement de l'eau est adapté à l'eau, susceptible d'être moussant et des gaz saturés. Dans la méthode mécanique, les réactifs ne peuvent être utilisés, car les flux turbulents créés par l'agitateur décomposent simplement les flocons de contaminants. À l'heure actuelle, la flottation mécanique n'est pas courante, car elle fournit rarement un effet de nettoyage suffisant.

Généralement, ce segment de nettoyage comprend des flotteurs pour le traitement des eaux usées à partir de produits pétroliers.

Flottation de pression

Dans ce cas, les flotteurs pour le traitement des eaux usées sont équipés d'un dispositif de saturation et d'une ferme de réactifs. Le saturateur est une chambre dans laquelle l'air est injecté à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Le milieu, préparé dans un saturateur, s'appelle un mélange eau-air. C'est le type de flottation le plus courant et est le plus couramment utilisé. Le processus de purification se produit en raison du traitement préalable de l'eau avec un réactif (coagulant ou floculant) et un traitement ultérieur avec une tête de mélange eau-air. Chaque bulle de gaz attache de la saleté, car elle a une grande force d'attraction en raison de l'interface entre les phases (eau-air). La préparation préliminaire d'eau avec un réactif améliore la purification, puisqu'elle crée des flocculi (micelles), qui possèdent également une certaine force attirante. La partie principale de l'eau est déchargée à travers le tuyau d'eau purifiée pour une purification supplémentaire ou pour la décharge. De ci-dessus, un dispositif de raclage spécial élimine les boues de flottation – des contaminations emportées avec des bulles d'air vers le haut sous une forme concentrée.

Le principal avantage de la flottation de pression est une large gamme d'applications. Les inconvénients comprennent la présence de dispositifs supplémentaires (réactif, saturateur, pompes), qui nécessitent beaucoup d'espace, et ils doivent être automatisés (par exemple, la sélection d'une dose de réactifs). La détermination de la quantité de réactif joue un rôle important, car une petite dose entraînera une purification insuffisante (toutes les petites particules dissoutes ne s'allongeront), et une grande dose peut provoquer des bulles pour ne pas supporter le poids des flocons et décomposer, ce qui réduira également l'effet de nettoyage.

Electroflotator

Ce type de flotteur pour le traitement des eaux usées est laconique et convivial. L'essence du procédé est l'électrolyse du liquide à purifier et la libération des gaz des électrodes. Le processus d'électrolyse a lieu dans le flotteur: l'hydrogène est produit sur la cathode, l'oxygène est placé sur l'anode. Lorsque des électrodes solubles sont utilisées (par exemple, aluminium ou fer), l'eau est en outre saturée d'ions métalliques avec un haut degré d'oxydation, qui joue le rôle de réactifs pour créer une floculation contaminante. Ce processus aide à isoler et éliminer encore plus de polluants de l'eau. Étant donné que l'espace du flotteur n'est pas grand, dans de telles conditions, il existe une bonne adhérence des flocons et des poches d'air, ce qui procure l'effet de nettoyage le plus élevé.

Le principal avantage d'un tel dispositif est l'absence d'élevage de réactifs et d'autres dispositifs lourds, avec un haut degré de purification de l'eau. Les inconvénients comprennent une forte consommation d'énergie et la nécessité d'un équipement pour écouler de l'hydrogène.

Flottation de buses

Dans ce cas, des buses spéciales sont utilisées pour introduire de l'air dans l'eau de processus, qui est alimenté vers le flotteur, où il est brisé en un mélange en deux phases. L'avantage de cette méthode sera moins usé sur les parties de l'installation et donc une durée de vie plus longue.

Ferme à réactif

Dans certaines méthodes de flottation, les réactifs suivants sont utilisés pour améliorer l'effet de nettoyage:

• Les réactifs pour l'ajustement du pH sont des acides et des alcalis qui sont ajoutés à l'eau pour assurer des conditions de travail normales du coagulant et du floculant;
• Coagulants – réactifs qui favorisent la floculation et sont des sels de fer et d'aluminium;
• Les floculants sont des réactifs qui créent des flocculi plus grands et plus stables (flocculi) et sont des composés de polyacrylamide.

Les principaux inconvénients d'une méthode de traitement de l'eau de réactif sont la nécessité de la présence de personnel, ainsi que les zones qui doivent être attribuées aux réservoirs et aux réacteurs. Il est également très important de choisir la dose correcte de réactifs, ce qui n'est possible que de manière empirique.