Flottation - élimination des impuretés finement dispersées incapables de se mouiller des eaux usées à l'aide de bulles de gaz spécialement créées. La mousse sale formée dans ce cas est en surface et est éliminée. Pour le travail, différents types d'appareils sont utilisés - les flotteurs. L'efficacité des processus est largement déterminée par leurs caractéristiques techniques, leur productivité et leur automatisation.
Conception et fonction des flotteurs
La purification des liquides est effectuée à l'aide de blocs de flottation. Les principaux composants des appareils sont:
- un récipient avec une pompe qui mélange l'oxygène avec le liquide et les réactifs;
- réservoir de flottaison avec valve pour éliminer l'excès d'air;
- dégazeur pour éliminer l'oxygène résiduel.
Les unités de flottation ne sont pas utilisées comme outils de nettoyage indépendants. Ils sont utilisés en combinaison dans les stations d'épuration des entreprises industrielles et des lave-autos, car ils nécessitent une préparation - traitement mécanique des eaux usées.
Tableau d'action
Le principe de fonctionnement de l'unité de flottation est assez simple:
- Les effluents tombent dans la cuve de travail, où ils sont enrichis d'air fin.
- Le mélange pénètre dans la chambre de flottation, où les débris hydrophobes interagissent avec les bulles de gaz.
- Progressivement, une diminution et une rupture de la couche séparant les particules hydrophobes et les bulles d'air se produisent. Cela est dû à une modification de la tension superficielle de l'eau.
En conséquence, de la mousse sale apparaît à la surface du liquide. Son retrait se produit à l'aide de dispositifs de râteau spéciaux.
La flottation dans les appareils est un processus forcé lorsque la densité des particules de déchets diminue artificiellement.
Techniques de flottation
La classification des flotteurs est effectuée selon la méthode de formation des bulles de gaz. Méthodes de flottation les plus couramment utilisées:
- mécanique;
- tête de pression;
- vide;
- biologique;
- électrochimique.
La flottation sous pression est un moyen facile de traiter les eaux usées lorsque des réactifs sont ajoutés au liquide et que l'oxygène est pompé sous haute pression. Des bulles se forment sur tout le volume des eaux usées. Cette méthode est souvent utilisée pour nettoyer le liquide des boues activées. La technologie implique une chambre de saturation.
Dans les électroflotateurs, ce nœud ne l'est pas. La technique ne nécessite pas d'électroflottation et de réactifs. Il s'agit de retirer les suspensions d'un liquide à l'aide d'un courant électrique. Un processus d'électrolyse est effectué dans un électrofloteur: de l'hydrogène est libéré à la cathode et de l'oxygène est généré à l'anode.
Le principe de fonctionnement de l'appareil à vide est d'abaisser la pression en dessous de la pression atmosphérique dans le réservoir de flottation. Dans ce cas, l'air dissous dans l'eau est libéré.
La flottation biologique consiste à chauffer les sédiments après un traitement primaire à la vapeur et à les décanter pendant plusieurs jours. Les bactéries résultantes émettent des bulles de gaz. Grâce à eux, les particules de sédiments flottent dans la couche de mousse, où elles sont densifiées et déshydratées. En cinq jours, l'indice d'humidité peut être réduit à 80%, ce qui permet de simplifier le traitement ultérieur.
Caractéristiques de la flottation mécanique
Il existe plusieurs méthodes de flottation pour le traitement mécanique des eaux usées:
- Le fluide est mélangé avec une roue spéciale à pales.Cette technique de purification est réalisée sans pression et est bien adaptée pour éliminer les impuretés grossières et fibreuses de l'eau - cheveux, fils, laines.
- Les eaux usées sont rejetées dans une centrifugeuse (turbine). Là, ils se mélangent, acquérant une structure homogène. Lors du déplacement, l'eau contaminée est enrichie en oxygène, de petites bulles se forment. Ils sont capables d'attirer même les restes de produits pétroliers.
- Les drains sont enrichis d'air à l'aide de tuyaux spéciaux situés au fond de la chambre de réception. La méthode est appelée pneumatique. Il est utilisé lorsqu'il est nécessaire de purifier des effluents agressifs pour leur traitement dans une turbine ou une installation sans pression.
Pendant le traitement sous pression, le niveau de purification dépend de la vitesse de rotation des roues - plus il est élevé, mieux c'est. Mais vous devez calculer l'accélération exacte. À un certain stade, la turbulence de ruissellement augmente, les flocons de débris peuvent s'effondrer, ce qui réduit l'efficacité du processus.
La purification des eaux usées dans les unités de flottation de type mécanique est utilisée lorsque des impuretés hydrophobes légères sont présentes dans le liquide - graisses, résidus d'huile, huiles.
S'il y a des impuretés dans les effluents qui nécessitent une agrégation, une méthode différente est préférée. En raison de turbulences importantes, la destruction des molécules de pollution se produit et la qualité de la purification diminue fortement.
Un compromis entre les méthodes mécaniques et de pression est la saturation de l'eau en oxygène à l'aide d'un matériau poreux. La direction du flux d'air se produit ici à travers des plaques spéciales avec des fentes. Plus les trous de fente sont minces dans la plaque, plus les bulles d'air sont petites et meilleur est le nettoyage.
Avantages et inconvénients
L'utilisation de flotteurs présente à la fois des avantages et des imperfections. Les avantages sont:
- facilité d'entretien des machines;
- budgétisation de la plupart des méthodes;
- haute qualité et rapidité de traitement des eaux usées.
En utilisant la technique, vous pouvez éliminer la plupart des impuretés fines, mais pas toutes. Les inconvénients incluent également la nécessité d'une utilisation supplémentaire de réactifs afin d'augmenter le degré d'hydrophobicité des particules de boue. Dans le cas de l'utilisation d'un flotteur électrique, il est nécessaire d'affiner l'appareil pour créer des bulles du diamètre requis.
Réactifs utilisés
Pour augmenter l'efficacité du nettoyage, des collecteurs chimiques sont utilisés:
- coagulants - réactifs qui favorisent la formation de flocons et sont des sels de fer et d'aluminium;
- floculants (composés de polyacrylamide) - substances qui créent des flocons (flocs) plus gros et plus stables;
- réactifs acides et alcalins qui vous permettent d'ajuster le pH. Ils sont ajoutés à l'eau pour assurer des conditions de travail normales des deux types de réactifs précédents.
Pour stabiliser la mousse, l'huile de pin, les phénols, le crésol sont également utilisés. Ils vous permettent de protéger les bulles d'air de la destruction, ce qui les rend résistantes. Cela aide à éliminer plus de contaminants des eaux usées.
L'utilisation de produits chimiques qui peuvent améliorer le processus nécessite une sélection de dosage précise, qui ne peut être réalisée que de manière expérimentale.
Ce qui détermine la qualité de la purification
Les facteurs suivants affectent l'efficacité d'une technique:
- résistance des bulles d'air à la destruction;
- formation uniforme de mousse;
- le degré d'hydrophobicité des particules - plus cet indicateur est grand, plus elles interagissent activement avec les bulles d'air.
La taille des bulles est également importante. Les grandes émergent rapidement et n'ont pas le temps de capturer les molécules d'impuretés, tandis que les petites sont moins durables.
L'utilisation de techniques de flottation est indispensable pour la purification des eaux usées des graisses, des inclusions de fibres, des produits pétroliers et d'autres contaminants qui ne sont pas sensibles à la sédimentation. Cette méthode est utilisée pour nettoyer l'égout et dans l'enrichissement des minéraux.
