Mesin flotasi industri untuk pengolahan air limbah: jenis, perangkat, prinsip operasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Saat ini, isu lingkungan menjadi topik utama di hampir setiap pertemuan Pemerintah Dunia. Bukan rahasia lagi bahwa ekologi telah menjadi agama baru abad ke-21. 2017 telah dinyatakan sebagai tahun perlindungan lingkungan di Rusia, dan oleh karena itu pendidikan lingkungan adalah salah satu tugas untuk tahun ini.

Mengapa air harus dimurnikan?

Dari total pasokan Samudra Dunia, hanya 3% adalah air tawar, 68% di antaranya adalah gletser (tidak cocok untuk minum), 30% adalah sumber bawah tanah (sering tercemar dari tanah) dan hanya 2% yang sumber air terestrial. Dari gambaran global dunia terlihat jelas bahwa ketersediaan air bersih yang bersih bukan sekedar kebutuhan, tetapi terkadang menjadi kemewahan.

Air limbah yang dihasilkan selama kegiatan ekonomiperusahaan mengandung sejumlah besar polutan dalam konsentrasi yang melebihi yang diizinkan dan normatif. Sebagai aturan, kita berbicara tentang logam berat (besi, nikel, tembaga, timbal, merkuri, kadmium, dll.), Produk minyak bumi, padatan tersuspensi, aluminium, surfaktan (surfaktan sintetis, bagi orang awam hanya itu yang berbusa). Zat-zat ini, masuk ke badan air, mengganggu fungsi normal biogeocenosis air, meracuni tanah, memicu pertumbuhan ganggang biru-hijau, dan beracun bagi hewan. Kontaminan ini juga beracun bagi manusia.

Aktivitas manusia di perumahan multi-apartemen dan rumah pribadi juga menghasilkan sejumlah besar polutan. Pada dasarnya, ini adalah surfaktan dan limbah organik, tetapi garam logam juga masuk ke saluran pembuangan.

Apa itu skimmer air limbah?

Floater adalah perangkat yang dirancang untuk menghilangkan kotoran halus dari air dengan metode fisik dan kimia. Secara relatif, ini adalah mekanisme salah satu modul pemrosesan utama dalam rekayasa dan teknologi pengolahan air limbah. Pada flotator terjadi pemisahan utama zat terlarut dan pemurnian air ke indikator standar.

Skimmer industri dapat dirancang untuk pabrik besar dan pencucian mobil, dengan ukuran dan bahan yang berbeda.

Tugas utama flotator adalah mengisolasi dan mengendapkan dari air polutan terlarut di dalamnya, memindahkannya kebentuk yang tidak larut. Ini meniupkan udara ke dalam alat untuk meningkatkan efek pembersihan.

Prinsip kerja mesin flotasi air limbah

Prinsip pengoperasian flotator didasarkan pada melewatkan gelembung udara melalui media yang akan dibersihkan untuk membentuk busa. Busa ini disebut lumpur flotasi, yang dikeluarkan dan dibuang ke perangkat dehidrasi khusus. Agar gelembung menangkap dan membawa kontaminan, pertama-tama perlu ditambahkan zat khusus - koagulan dan flokulan. Zat-zat ini memiliki daya rekat tinggi, artinya membantu polutan menempel satu sama lain dan ke gelembung udara, membentuk apa yang disebut flokulan.

Gelembung, yang mengalir dari nosel atau nosel dispenser ke atas, menangkap kontaminan lengket dengannya. Proses ini dilakukan hingga air mencapai efek pembersihan yang diinginkan.

Kerumitan prosesnya adalah memilih dosis koagulan dan flokulan yang tepat sehingga gaya adhesi cukup tinggi untuk menempel pada gelembung, tetapi serpihan yang dihasilkan tidak terlalu berat, sehingga tidak merusak udara gelembung.

Skema termasuk mesin flotasi air limbah

Teknologi, yang mengasumsikan mesin flotasi sebagai modul pemrosesan utama, selalu menyertakan wadah reagen dan perangkat gelembung udara. Fasilitas reagen adalah wadah dengan reagen (koagulan, flokulan, alkali untuk pengaturan pH) dan reaktor untuk pencampuran reagen dengan air.

Sebagai alat untuk membuat gelembung udara, biasanya digunakan saturator, yaitu ruang untuk mencampur udara dengan air untuk membuat campuran air-udara. Campuran ini kemudian dikirim ke skimmer. Perangkat saturasi dilengkapi dengan pompa udara yang kuat.

Skimmer tidak pernah digunakan secara terpisah, selalu disertakan dalam skema pemurnian air secara keseluruhan. Skema lengkap, sebagai suatu peraturan, terdiri dari tahapan pengendapan awal, perawatan fisik dan kimia (flotasi atau koagulator) dan pembersihan mekanis selanjutnya pada filter.

Dengan kata lain, skimmer tidak dapat menyediakan semua pembersihan, hanya unit terpisah yang memerlukan pra-perawatan dan pasca-perawatan. Jika pasir atau kotoran kasar lainnya masuk ke flotator, perangkat akan rusak. Selain itu, perangkat ini tidak dapat memberikan desinfeksi dan pemurnian lengkap dari produk minyak. Oleh karena itu, setelah itu, instalasi ultraviolet dan filter penyerapan (atau mekanis) diperlukan.

Diagram rangkaian didasarkan pada proses flotasi. Flotasi adalah pengolahan air limbah dengan gelembung udara untuk mengekstrak zat terlarut dan emulsi. Air memasuki modul pemrosesan utama. Di sana, dalam mode tekanan (atau non-tekanan), reagen yang telah disiapkan sebelumnya disuplai dalam reaktor. Gelembung udara juga dimasukkan ke dalam flotator melalui perangkat saturasi. Di tangki flotasi air, air limbah diolah dengan reagen dan gelembung udara, dan banyak lagibagian flokulan berupa lumpur flotasi. Lumpur terapung dikeluarkan dari permukaan air oleh konveyor scraper ke dalam pengumpul lumpur.

Sludge ini sangat tidak stabil terhadap getaran mekanis, sehingga dikumpulkan dengan hati-hati dari permukaan air agar busa tidak pecah.

Perangkat flotasi

Slootator adalah wadah terbuka yang terbuat dari baja atau plastik, dilengkapi dengan mekanisme scraper untuk mengumpulkan lumpur flotasi dan memiliki bentuk kerucut di bagian bawah. Tangki flotasi menyiratkan adanya nozel di dalamnya untuk memasok campuran udara-air dari saturator, untuk membuang lumpur flotasi dan pengosongan darurat, untuk memasok limbah dan mengeluarkan air murni. Instalasi skimmer biasanya terletak di lokasi pemeliharaan untuk kenyamanan.

Jenis skimmer

Floaters untuk pengolahan air limbah dibedakan oleh bagaimana air jenuh dengan gelembung dan oleh sifat gelembung. Metode yang paling umum adalah mekanik, tekanan dan elektroflotasi. Flotasi tekanan menyiratkan adanya ruang saturasi dan kelompok pompa. Selain itu, reagen sering digunakan dalam metode ini. Elektroflotasi tidak memerlukan fasilitas reagen dan saturator, karena didasarkan pada pelarutan elektroda dalam air.

Flotasi mekanis

Mekanis (atau impeller) menyiratkan adanya pengaduk, yang, pada kecepatan putaran tinggi, memecahkan gelembung udara di dalam air. Jenis pengolahan air ini cocok untuk air yang rawan berbusa dan jenuh dengan gas. Dalam metode mekanis, reagen tidak dapat digunakan, karena turbulenaliran yang dibuat oleh agitator hanya memecah serpihan kontaminan. Saat ini, flotasi mekanis tidak umum, karena jarang memberikan efek pembersihan yang memadai.

Biasanya, segmen pengolahan ini mencakup mesin flotasi untuk pengolahan air limbah dari produk minyak.

Flotasi tekanan

Dalam hal ini, flotator pengolahan air limbah dilengkapi dengan perangkat saturasi dan fasilitas reagen. Saturator adalah ruang di mana udara disuntikkan pada tekanan di atas atmosfer. Media yang disiapkan dalam saturator disebut campuran air-udara. Ini adalah jenis flotasi yang paling umum dan paling umum digunakan. Proses pemurnian terjadi karena perlakuan pendahuluan air dengan reagen (koagulan atau flokulan) dan perlakuan selanjutnya dengan tekanan campuran air-udara. Setiap gelembung gas menempelkan polusi pada dirinya sendiri, karena memiliki gaya tarik yang besar karena batas fase (air-udara). Pra-perawatan air dengan reagen meningkatkan pembersihan, karena menciptakan flokulan (misel), yang juga memiliki gaya tarik tertentu. Bagian utama air dibuang melalui pipa air murni untuk pengolahan atau pembuangan lebih lanjut. Dari atas, alat pengikis khusus menghilangkan lumpur flotasi - kontaminan yang terbawa ke atas dengan gelembung udara dalam bentuk pekat.

Keuntungan utama dari flotasi tekanan adalah berbagai aplikasi. Kerugiannya termasuk adanya perangkat tambahan (fasilitas reagen, saturator,pompa) yang memakan banyak ruang dan perlu diotomatisasi (misalnya, pemilihan dosis reagen). Menentukan jumlah reagen memainkan peran besar, karena dosis kecil akan menyebabkan pembersihan yang tidak memadai (tidak semua partikel terlarut kecil akan menjadi kasar), dan dosis besar dapat menyebabkan fakta bahwa gelembung tidak akan menahan berat serpihan. dan runtuh, yang juga akan menyebabkan penurunan efek pembersihan.

Mesin elektroflotasi

Mesin flotasi air limbah jenis ini dicirikan oleh keringkasan dan kemudahan pengoperasian. Inti dari metode ini terletak pada elektrolisis cairan yang akan dimurnikan dan pelepasan gas dari elektroda. Proses elektrolisis berlangsung di flotator: hidrogen dilepaskan di katoda, oksigen dilepaskan di anoda. Saat menggunakan elektroda larut (misalnya, aluminium atau besi), air juga jenuh dengan ion logam dengan tingkat oksidasi tinggi, yang memainkan peran reagen untuk menciptakan serpihan polusi. Proses ini membantu mengisolasi dan mengendapkan lebih banyak kontaminan dari air. Karena ruang skimmer tidak besar, dalam kondisi seperti itu, serpihan dan gelembung udara saling menempel dengan baik, yang memastikan efek pembersihan tertinggi.

Keuntungan utama dari perangkat tersebut adalah tidak adanya fasilitas reagen dan perangkat besar lainnya, dengan tingkat pemurnian air yang tinggi. Kerugiannya termasuk konsumsi energi yang tinggi dan kebutuhan peralatan untuk menghilangkan hidrogen.

flotasi nozzle

Dalam hal ini, spesialnozel untuk memasukkan udara ke dalam air olahan, yang dimasukkan ke dalam skimmer, di mana ia dipecah menjadi campuran dua fase. Keuntungan dari metode ini adalah berkurangnya keausan pada bagian-bagian tanaman, dan oleh karena itu masa pakai yang lebih lama.

Fasilitas reagen

Beberapa metode flotasi menggunakan reagen berikut untuk meningkatkan efek pembersihan:

• reagen untuk mengatur pH adalah asam dan alkali yang ditambahkan ke air untuk memastikan kondisi kerja normal untuk koagulan dan flokulan;
• koagulan - reagen yang mendorong flokulasi dan merupakan garam besi dan aluminium;
• flokulan adalah reagen yang membuat serpihan (flokuli) yang lebih besar dan lebih stabil dan merupakan senyawa poliakrilamida.

Kerugian utama memiliki metode pengolahan air reagen adalah kebutuhan akan kehadiran personel, serta area yang harus dialokasikan untuk tangki dan reaktor. Juga sangat penting untuk memilih dosis reagen yang tepat, yang hanya mungkin secara empiris.