Արդյունաբերական ֆլոտացիոն մեքենաներ կեղտաջրերի մաքրման համար՝ տեսակներ, սարք, շահագործման սկզբունք

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Այսօր բնապահպանական խնդիրները համաշխարհային կառավարությունների գրեթե բոլոր հանդիպման սեղանի գլխում են: Գաղտնիք չէ, որ էկոլոգիան դարձել է 21-րդ դարի նոր կրոնը։ 2017 թվականը Ռուսաստանում հայտարարվել է շրջակա միջավայրի պահպանության տարի, ուստի բնապահպանական կրթությունն այս տարվա խնդիրներից մեկն է։

Ինչու՞ պետք է ջուրը մաքրվի:

Համաշխարհային օվկիանոսի ընդհանուր պաշարի միայն 3%-ն է քաղցրահամ ջուր, որից 68%-ը սառցադաշտեր են (խմելու համար պիտանի չեն), 30%-ը՝ ստորգետնյա աղբյուրներ (հաճախ հողից աղտոտված) և միայն 2%-ն է։ ջրամատակարարման ցամաքային աղբյուրները. Աշխարհի գլոբալ պատկերից պարզ է դառնում, որ մաքուր քաղցրահամ ջրի առկայությունը ոչ միայն անհրաժեշտություն է, այլ երբեմն՝ շքեղություն։

Տնտեսական գործունեության ընթացքում առաջացած կեղտաջրերձեռնարկությունները պարունակում են մեծ քանակությամբ աղտոտիչներ՝ թույլատրելի և նորմատիվը գերազանցող կոնցենտրացիաներով։ Որպես կանոն, խոսքը գնում է ծանր մետաղների (երկաթ, նիկել, պղինձ, կապար, սնդիկ, կադմիում և այլն), նավթամթերքների, կասեցված պինդ նյութերի, ալյումինի, մակերևութային ակտիվ նյութերի (սինթետիկ մակերևութաակտիվ նյութերի մասին, հասարակ մարդու համար սա այն է, ինչ փրփրում է): Այս նյութերը, մտնելով ջրային մարմիններ, խաթարում են ջրային բիոգեոցենոզների բնականոն գործունեությունը, թունավորում հողը, հրահրում են կապտականաչ ջրիմուռների աճը և թունավոր են կենդանիների համար։ Այս աղտոտիչները նույնպես թունավոր են մարդկանց համար:

Մարդկային գործունեությունը բնակելի բազմաբնակարան և առանձնատներում նույնպես առաջացնում է մեծ քանակությամբ աղտոտիչներ: Հիմնականում դրանք մակերեսային ակտիվ նյութեր և օրգանական թափոններ են, բայց մետաղական աղերը նույնպես մտնում են կոյուղի:

Ի՞նչ է կեղտաջրերի քամիչը:

Floater-ը սարք է, որը նախատեսված է ֆիզիկական և քիմիական մեթոդով ջրից մանր կեղտերը հեռացնելու համար: Համեմատաբար ասած, սա կեղտաջրերի մաքրման ինժեներական և տեխնոլոգիական մշակման հիմնական մոդուլներից մեկի մեխանիզմն է: Հենց ֆլոտատորի վրա է տեղի ունենում լուծված նյութերի հիմնական տարանջատումը և ջրի մաքրումը ստանդարտ ցուցանիշներին:

Արդյունաբերական skimmers-ը կարող է նախագծվել ինչպես մեծ գործարանների, այնպես էլ ավտոլվացման համար, որոնք տարբերվում են չափերով և նյութերով:

Ֆլոտատորի հիմնական խնդիրն է ջրից մեկուսացնել և նստեցնել իր մեջ լուծված աղտոտիչները՝ դրանք տեղափոխելով ջրից։անլուծելի ձև. Սա օդ է փչում սարքի մեջ՝ մաքրող էֆեկտը բարձրացնելու համար:

Կեղտաջրերի ֆլոտացիոն մեքենայի աշխատանքի սկզբունքը

Ֆլոտատորի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է մաքրվող միջավայրի միջով օդային փուչիկների անցման վրա՝ փրփուր առաջացնելու համար: Այս փրփուրը կոչվում է ֆլոտացիոն նստվածք, որը հեռացվում է և թափվում հատուկ ջրազրկող սարքեր: Որպեսզի փուչիկները գրավեն և տանեն աղտոտիչները, նախ անհրաժեշտ է ավելացնել հատուկ նյութեր՝ կոագուլանտներ և ֆլոկուլանտներ: Այս նյութերը շատ կպչուն են, ինչը նշանակում է, որ նրանք օգնում են աղտոտիչներին կպչել միմյանց և օդի փուչիկներին՝ ձևավորելով այն, ինչ կոչվում է ծալքավոր:

Պղպջակը, անցնելով դիսպենսերի վարդակից կամ վարդակից դեպի վերև, իր հետ գրավում է կպչուն աղտոտիչներ: Այս պրոցեսն իրականացվում է այնքան ժամանակ, մինչև ջուրը հասնի ցանկալի մաքրող էֆեկտին։

Գործընթացի բարդությունը կոագուլանտի և ֆլոկուլենտի չափաբաժինների ճշգրիտ ընտրությունն է, որպեսզի կպչուն ուժը այնքան բարձր լինի, որ կպչի պղպջակին, բայց ստացված փաթիլները շատ ծանր չլինեն՝ օդը չվնասելու համար: փուչիկ.

Սխեմա, ներառյալ կեղտաջրերի ֆլոտացիոն մեքենա

Տեխնոլոգիան, որը ենթադրում է ֆլոտացիոն մեքենա որպես հիմնական մշակման մոդուլ, միշտ ներառում է ռեագենտների ֆերմա և օդային պղպջակների սարք: Ռեակտիվ սարքը ռեակտիվներով կոնտեյներ է (մակարդող նյութեր, ֆլոկուլյանտներ, ալկալիներ՝ pH-ի կարգավորման համար) և ռեակտիվը ջրի հետ խառնելու ռեակտոր:

Որպես օդային պղպջակներ ստեղծելու սարք, որպես կանոն, օգտագործվում է հագեցնող սարք, որը օդը ջրի հետ խառնելու խցիկ է՝ ջուր-օդ խառնուրդ ստեղծելու համար։ Այս խառնուրդն այնուհետև ուղարկվում է skimmer: Հագեցման սարքը հագեցած է հզոր օդային պոմպով։

Skimmer-ը երբեք առանձին չի օգտագործվում, այն միշտ ներառված է ջրի մաքրման ընդհանուր սխեմայի մեջ: Ամբողջական սխեման, որպես կանոն, բաղկացած է նախնական նստեցման, ֆիզիկական և քիմիական մշակման (ֆլոտացիա կամ կոագուլատոր) և ֆիլտրերի վրա հետագա մեխանիկական մաքրման փուլերից։

Այլ կերպ ասած, skimmer-ը չի կարող ապահովել ամբողջ մաքրումը, այն միայն առանձին միավոր է, որը պահանջում է նախնական և հետբուժում: Եթե ավազը կամ այլ կոպիտ կեղտերը մտնեն ֆլոտատոր, սարքը կփչանա: Նաև այս սարքը չի կարող ապահովել ախտահանում և ամբողջական մաքրում նավթամթերքից։ Հետևաբար, դրանից հետո անհրաժեշտ է տեղադրել ուլտրամանուշակագույն և ներծծող (կամ մեխանիկական) զտիչներ։

Շղթայի դիագրամը հիմնված է ֆլոտացիայի գործընթացի վրա: Ֆլոտացիան կեղտաջրերի մաքրումն է օդային փուչիկներով՝ լուծելի և էմուլսացված նյութերի արդյունահանման նպատակով: Ջուրը մտնում է հիմնական մշակման մոդուլ: Այնտեղ, ճնշման (կամ ոչ ճնշման) ռեժիմում, ռեակտորում մատակարարվում է նախապես պատրաստված ռեագենտ: Օդային փուչիկները սնվում են նաև ֆլոտատորի մեջ հագեցվածության սարքի միջոցով: Ջրի ֆլոտացիոն բաքում կեղտաջրերը մաքրվում են ռեակտիվներով և օդային փուչիկներով և այլնֆլոկուլների մասերը ֆլոտացիոն նստվածքի տեսքով: Լողացող տիղմը ջրի մակերևույթից հանվում է քերիչ փոխակրիչի միջոցով տիղմ հավաքիչի մեջ:

Այս տիղմը շատ անկայուն է մեխանիկական թրթռումների նկատմամբ, ուստի այն խնամքով հավաքվում է ջրի մակերեսից՝ փրփուրը չկոտրելու համար։

Ֆլոտացիոն սարք

Slootator-ը պողպատից կամ պլաստմասից պատրաստված բաց տարա է, որը հագեցած է ֆլոտացիոն տիղմը հավաքելու համար նախատեսված քերիչ մեխանիզմով և ներքևում ունի կոնաձև ձև: Ֆլոտացիոն բաքը ենթադրում է դրա մեջ վարդակների առկայություն՝ հագեցնողից օդ-ջուր խառնուրդ մատակարարելու, ֆլոտացիոն նստվածք թափելու և վթարային դատարկում, կոյուղաջրեր մատակարարելու և մաքրված ջուր լիցքաթափելու համար։ Հարմարավետության համար սովորաբար տեղադրվում է սպասարկման վայրում:

Սկիմերների տեսակներ

Կեղտաջրերի մաքրման համար լողացողներն առանձնանում են նրանով, թե ինչպես է ջուրը հագեցած փուչիկներով և ըստ փուչիկների բնույթի: Ամենատարածված մեթոդներն են մեխանիկական, ճնշումը և էլեկտրաֆլոտացիան: Ճնշման ֆլոտացիան ենթադրում է հագեցվածության խցիկի և պոմպային խմբի առկայություն: Բացի այդ, այս մեթոդում հաճախ օգտագործվում են ռեակտիվներ: Էլեկտրոֆլոտացիան ռեագենտի և հագեցնող սարքի կարիք չունի, քանի որ այն հիմնված է ջրի մեջ էլեկտրոդների լուծարման վրա։

Մեխանիկական ֆլոտացիա

Մեխանիկական (կամ շարժիչ) ենթադրում է հարիչի առկայություն, որը պտտման մեծ արագությամբ ջարդում է օդի փուչիկները ջրի մեջ։ Ջրի մաքրման այս տեսակը հարմար է փրփուրի հակված և գազերով հագեցած ջրի համար: Մեխանիկական մեթոդով ռեակտիվները չեն կարող օգտագործվել, քանի որ տուրբուլենտ ենխառնիչի ստեղծած հոսքերը պարզապես կոտրում են աղտոտիչների փաթիլները: Այս պահին մեխանիկական ֆլոտացիան տարածված չէ, քանի որ այն հազվադեպ է ապահովում բավարար մաքրող ազդեցություն:

Որպես կանոն, մաքրման այս հատվածը ներառում է նավթամթերքներից կեղտաջրերի մաքրման ֆլոտացիոն մեքենաներ:

Ճնշման ֆլոտացիա

Այս դեպքում կեղտաջրերի մաքրման ֆլոտատորները հագեցված են հագեցվածության սարքով և ռեակտիվ սարքով: Հագեցողը խցիկ է, որտեղ օդը ներարկվում է մթնոլորտայինից բարձր ճնշման ներքո: Հագեցման մեջ պատրաստված միջավայրը կոչվում է ջուր-օդ խառնուրդ։ Սա ֆլոտացիայի ամենատարածված տեսակն է և ամենից հաճախ օգտագործվողը: Մաքրման գործընթացը տեղի է ունենում ջրի նախնական բուժման ռեագենտով (կոագուլանտ կամ ֆլոկուլանտ) և հետագա մշակման շնորհիվ ջուր-օդ խառնուրդի ճնշմամբ: Գազի յուրաքանչյուր պղպջակ աղտոտում է իրեն, քանի որ այն ունի ձգող մեծ ուժ՝ պայմանավորված փուլային սահմանով (ջուր-օդ): Ջրի նախնական մշակումը ռեագենտով բարելավում է մաքրումը, քանի որ այն ստեղծում է բլոկներ (միցելներ), որոնք նույնպես ունեն որոշակի ձգողական ուժ։ Ջրի հիմնական մասը թափվում է մաքրված ջրի խողովակով` հետագա մաքրման կամ արտահոսքի համար: Վերևից հատուկ քերիչ սարքը հեռացնում է ֆլոտացիոն տիղմը.

Ճնշման ֆլոտացիայի հիմնական առավելությունը կիրառությունների լայն շրջանակն է: Թերությունները ներառում են լրացուցիչ սարքերի առկայությունը (ռեակտիվային սարքավորումներ, հագեցնող,պոմպեր), որոնք շատ տեղ են զբաղեցնում և պետք է ավտոմատացվեն (օրինակ՝ ռեագենտների չափաբաժնի ընտրություն): Ռեագենտի քանակի որոշումը մեծ դեր է խաղում, քանի որ փոքր չափաբաժինը կհանգեցնի անբավարար մաքրման (ոչ բոլոր փոքր լուծված մասնիկները կկոպտանան), իսկ մեծ չափաբաժինը կարող է հանգեցնել նրան, որ փուչիկները չեն դիմանա փաթիլների ծանրությանը։ և փլուզում, ինչը նույնպես կհանգեցնի մաքրող էֆեկտի նվազմանը։

Էլեկտրաֆլոտացիոն մեքենա

Այս տեսակի կեղտաջրերի ֆլոտացիոն մեքենան բնութագրվում է հակիրճությամբ և շահագործման հեշտությամբ: Մեթոդի էությունը կայանում է նրանում, որ մաքրվելիք հեղուկի էլեկտրոլիզը և էլեկտրոդներից գազերի արտազատումը: Էլեկտրոլիզի պրոցեսը տեղի է ունենում ֆլոտատորում՝ ջրածինը ազատվում է կաթոդում, թթվածինը՝ անոդում։ Լուծվող էլեկտրոդներ (օրինակ՝ ալյումին կամ երկաթ) օգտագործելիս ջուրը լրացուցիչ հագեցած է օքսիդացման բարձր աստիճանով մետաղական իոններով, ինչը ռեակտիվների դեր է խաղում աղտոտման փաթիլներ ստեղծելու համար։ Այս գործընթացը օգնում է մեկուսացնել և ավելի շատ աղտոտիչներ ջրից առաջացնել: Քանի որ սահող սարքի տարածությունը մեծ չէ, նման պայմաններում փաթիլներն ու օդային փուչիկները լավ կպչում են իրար, ինչը ապահովում է մաքրման ամենաբարձր ազդեցությունը։

Նման սարքի հիմնական առավելությունը ռեագենտների և այլ մեծածավալ սարքերի բացակայությունն է՝ ջրի մաքրման բարձր աստիճանով: Թերությունները ներառում են էներգիայի մեծ սպառումը և ջրածնի հեռացման սարքավորումների անհրաժեշտությունը:

Վարդակի ֆլոտացիա

Այս դեպքում՝ հատուկվարդակներ՝ օդը վերամշակված ջրի մեջ մտցնելու համար, որը սնվում է սահող ջրի մեջ, որտեղ այն տրոհվում է երկֆազ խառնուրդի: Այս մեթոդի առավելությունը կլինի բույսի մասերի ավելի քիչ մաշվածությունը և, հետևաբար, ավելի երկար սպասարկման ժամկետը:

Ռեագենտային սարքավորումներ

Որոշ ֆլոտացիոն մեթոդներ օգտագործում են հետևյալ ռեագենտները մաքրող էֆեկտը բարելավելու համար.

• pH-ը կարգավորող ռեակտիվները թթուներ և ալկալիներ են, որոնք ավելացվում են ջրի մեջ՝ ապահովելու նորմալ աշխատանքային պայմաններ կոագուլանտի և ֆլոկուլանտի համար;
• կոագուլանտներ - ռեագենտներ, որոնք նպաստում են թաղանթավորմանը և հանդիսանում են երկաթի և ալյումինի աղեր;
• ֆլոկուլանտները ռեակտիվներ են, որոնք ստեղծում են ավելի մեծ և կայուն փաթիլներ (flocculi) և հանդիսանում են պոլիակրիլամիդային միացություններ:

Ռեագենտով ջրի մաքրման մեթոդ ունենալու հիմնական թերությունները անձնակազմի առկայության անհրաժեշտությունն է, ինչպես նաև այն տարածքը, որը պետք է հատկացվի տանկերի և ռեակտորների համար: Շատ կարևոր է նաև ռեագենտների ճիշտ չափաբաժնի ընտրությունը, ինչը հնարավոր է միայն էմպիրիկ եղանակով։