เครื่องลอยอุตสาหกรรมเพื่อการบำบัดน้ำเสีย: ชนิด อุปกรณ์ หลักการทำงาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

วันนี้ปัญหาสิ่งแวดล้อมอยู่ที่หัวโต๊ะในการประชุมรัฐบาลโลกแทบทุกครั้ง ไม่เป็นความลับที่นิเวศวิทยาได้กลายเป็นศาสนาใหม่แห่งศตวรรษที่ 21 ปี 2017 ได้รับการประกาศให้เป็นปีแห่งการปกป้องสิ่งแวดล้อมในรัสเซีย ดังนั้นการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมจึงเป็นหนึ่งในภารกิจสำหรับปีนี้

ทำไมต้องทำให้น้ำบริสุทธิ์

จากอุปทานทั้งหมดของมหาสมุทรโลก มีเพียง 3% เท่านั้นที่เป็นน้ำจืด โดย 68% เป็นธารน้ำแข็ง (ไม่เหมาะสำหรับการดื่ม) 30% เป็นแหล่งใต้ดิน (มักปนเปื้อนจากดิน) และมีเพียง 2% เท่านั้น แหล่งน้ำบนบก จากภาพรวมของโลก เป็นที่ชัดเจนว่าการมีน้ำจืดที่สะอาดไม่ได้เป็นเพียงความจำเป็น แต่บางครั้งก็เป็นสิ่งฟุ่มเฟือย

น้ำเสียที่เกิดจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจสถานประกอบการมีสารมลพิษจำนวนมากในระดับความเข้มข้นเกินกว่าที่อนุญาตและเชิงบรรทัดฐาน ตามกฎแล้ว เรากำลังพูดถึงโลหะหนัก (เหล็ก นิกเกิล ทองแดง ตะกั่ว ปรอท แคดเมียม ฯลฯ) ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม สารแขวนลอย อะลูมิเนียม สารลดแรงตึงผิว (สารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์ สำหรับคนธรรมดา นี่คือโฟมทั้งหมด) สารเหล่านี้เมื่อเข้าสู่แหล่งน้ำ ขัดขวางการทำงานปกติของ biogeocenoses ในน้ำ เป็นพิษต่อดิน กระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน และเป็นพิษต่อสัตว์ สารปนเปื้อนเหล่านี้เป็นพิษต่อมนุษย์เช่นกัน

กิจกรรมของมนุษย์ในอพาร์ตเมนต์หลายห้องและบ้านส่วนตัวก็สร้างมลพิษจำนวนมากเช่นกัน โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้คือสารลดแรงตึงผิวและขยะอินทรีย์ แต่เกลือของโลหะก็เข้าไปในท่อระบายน้ำด้วย

พายน้ำเสียคืออะไร

Floater เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อขจัดสิ่งสกปรกออกจากน้ำด้วยวิธีทางกายภาพและทางเคมี ค่อนข้างพูด นี่คือกลไกของหนึ่งในโมดูลการประมวลผลหลักในด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีของการบำบัดน้ำเสีย อยู่บนเครื่องลอยน้ำที่มีการแยกสารที่ละลายในน้ำและการทำน้ำให้บริสุทธิ์ตามตัวบ่งชี้มาตรฐาน

skimmers อุตสาหกรรมสามารถออกแบบสำหรับทั้งโรงงานขนาดใหญ่และล้างรถ โดยมีขนาดและวัสดุต่างกัน

งานหลักของ flotator คือการแยกและตกตะกอนจากน้ำที่สารมลพิษละลายอยู่ในนั้น ถ่ายโอนไปยังรูปแบบที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งจะเป่าลมเข้าไปในเครื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาด

หลักการทำงานของเครื่องลอยน้ำเสีย

หลักการทำงานของเครื่องลอยอยู่บนพื้นฐานของการส่งฟองอากาศผ่านสื่อที่จะทำความสะอาดเพื่อให้เกิดฟอง โฟมนี้เรียกว่า flotation sludge ซึ่งถูกกำจัดและปล่อยไปยังอุปกรณ์การคายน้ำแบบพิเศษ เพื่อให้ฟองอากาศจับและกำจัดสิ่งปนเปื้อน จำเป็นต้องเติมสารพิเศษก่อน เช่น สารตกตะกอนและสารตกตะกอน สารเหล่านี้มีการยึดเกาะสูง หมายความว่าช่วยให้สารมลพิษเกาะติดกันและทำให้เกิดฟองอากาศ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า floccules

ฟองที่ไหลจากหัวฉีดหรือหัวฉีดของตัวจ่ายไปด้านบนจะดักจับสารปนเปื้อนที่เหนียวเหนอะหนะ กระบวนการนี้จะดำเนินการจนกว่าน้ำจะได้ผลการทำความสะอาดตามที่ต้องการ

ความซับซ้อนของกระบวนการคือการเลือกปริมาณสารตกตะกอนและตกตะกอนอย่างแม่นยำเพื่อให้แรงยึดเกาะสูงพอที่จะเกาะติดกับฟองอากาศ แต่ผลสะเก็ดจะไม่หนักเกินไปเพื่อไม่ให้อากาศเสียหาย ฟองสบู่

โครงการรวมทั้งเครื่องลอยน้ำเสีย

เทคโนโลยีซึ่งถือว่าเครื่อง flotation เป็นโมดูลการประมวลผลหลัก มักจะมีฟาร์มตัวทำปฏิกิริยาและอุปกรณ์ฟองอากาศ สิ่งอำนวยความสะดวกของรีเอเจนต์คือภาชนะที่มีรีเอเจนต์ (ตกตะกอน, ตกตะกอน, ด่างสำหรับการปรับ pH) และเครื่องปฏิกรณ์สำหรับผสมรีเอเจนต์กับน้ำ

ตามกฎแล้วจะใช้เครื่องอิ่มตัวซึ่งเป็นช่องสำหรับผสมอากาศกับน้ำเพื่อสร้างส่วนผสมระหว่างน้ำกับอากาศ ส่วนผสมนี้จะถูกส่งไปยังพาย อุปกรณ์อิ่มตัวมาพร้อมกับปั๊มลมทรงพลัง

สกิมเมอร์ไม่เคยใช้แยกกัน โดยจะรวมอยู่ในแผนการทำน้ำให้บริสุทธิ์โดยรวมเสมอ ตามกฎแล้วโครงร่างที่สมบูรณ์ประกอบด้วยขั้นตอนของการตกตะกอนเบื้องต้น การบำบัดทางกายภาพและทางเคมี (การลอยตัวหรือการจับตัวเป็นก้อน) และการทำความสะอาดเชิงกลที่ตามมาในตัวกรอง

กล่าวอีกนัยหนึ่ง พายกวาดล้างไม่สามารถทำความสะอาดได้ทั้งหมด เป็นเพียงหน่วยที่แยกจากกันซึ่งต้องมีการดูแลก่อนและหลังการรักษา ถ้าทรายหรือสิ่งสกปรกหยาบอื่นๆ เข้าไปใน flotator อุปกรณ์จะพัง นอกจากนี้ อุปกรณ์นี้ไม่สามารถฆ่าเชื้อและทำให้บริสุทธิ์จากผลิตภัณฑ์น้ำมันได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นหลังจากนั้นจึงจำเป็นต้องมีการติดตั้งอัลตราไวโอเลตและตัวกรองการดูดซับ (หรือกลไก)

แผนภาพวงจรขึ้นอยู่กับกระบวนการลอย Flotation เป็นการบำบัดน้ำเสียด้วยฟองอากาศเพื่อสกัดสารที่ละลายน้ำได้และอิมัลซิไฟเออร์ น้ำเข้าสู่โมดูลการประมวลผลหลัก ในโหมดแรงดัน (หรือไม่ใช้แรงดัน) รีเอเจนต์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าจะถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ฟองอากาศจะถูกป้อนเข้าไปใน flotator โดยใช้อุปกรณ์ปรับความอิ่มตัว ในถังลอยน้ำ น้ำเสียจะได้รับการบำบัดด้วยรีเอเจนต์และฟองอากาศ และอื่นๆส่วนของ flocules ในรูปของ flotation sludge กากตะกอนที่ลอยอยู่จะถูกลบออกจากผิวน้ำโดยใช้เครื่องขูดลำเลียงเข้าไปในตัวเก็บกากตะกอน

ตะกอนนี้ไม่เสถียรต่อการสั่นสะเทือนทางกล ดังนั้นจึงถูกรวบรวมอย่างระมัดระวังจากผิวน้ำเพื่อไม่ให้โฟมแตก

เครื่องลอย

Slootator เป็นภาชนะเปิดที่ทำจากเหล็กหรือพลาสติก มีกลไกการขูดสำหรับเก็บตะกอนลอยและมีรูปทรงกรวยที่ด้านล่าง ถังลอยหมายถึงการมีหัวฉีดในนั้นสำหรับการจ่ายส่วนผสมของอากาศและน้ำจากเครื่องอิ่มตัว สำหรับการทิ้งตะกอนที่ลอยอยู่และการเทน้ำทิ้งในกรณีฉุกเฉิน สำหรับการจ่ายสิ่งปฏิกูลและการจ่ายน้ำบริสุทธิ์ การติดตั้ง Skimmer มักจะอยู่ที่ไซต์บำรุงรักษาเพื่อความสะดวก

ประเภทของ skimmers

Floaters สำหรับการบำบัดน้ำเสียมีความโดดเด่นจากการที่น้ำอิ่มตัวด้วยฟองสบู่และโดยธรรมชาติของฟองสบู่ วิธีการทั่วไป ได้แก่ กลไก แรงดัน และคลื่นไฟฟ้า การลอยตัวด้วยแรงดันหมายถึงการมีห้องอิ่มตัวและกลุ่มปั๊ม นอกจากนี้ น้ำยามักใช้ในวิธีนี้ Electroflotation ไม่ต้องการสิ่งอำนวยความสะดวกรีเอเจนต์และตัวอิ่มตัว เนื่องจากจะขึ้นอยู่กับการละลายของอิเล็กโทรดในน้ำ

ลอยเครื่องกล

เครื่องกล (หรือใบพัด) หมายถึงมีเครื่องกวน ซึ่งเมื่อหมุนด้วยความเร็วสูง จะทำลายฟองอากาศในน้ำ การบำบัดน้ำประเภทนี้เหมาะสำหรับน้ำที่มีแนวโน้มที่จะเกิดฟองและอิ่มตัวด้วยก๊าซ ในวิธีการทางกล รีเอเจนต์ไม่สามารถใช้งานได้ เนื่องจากมีความปั่นป่วนลำธารที่สร้างขึ้นโดยเครื่องกวนจะทำให้สะเก็ดของสารปนเปื้อนแตกตัว ในขณะนี้ การลอยตัวด้วยกลไกนั้นไม่ธรรมดา เนื่องจากไม่ค่อยให้ผลการทำความสะอาดที่เพียงพอ

ตามกฎแล้ว ส่วนการบำบัดนี้รวมถึงเครื่องลอยสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์น้ำมัน

ลอยแรงดัน

ในกรณีนี้ ตู้บำบัดน้ำเสียจะมีอุปกรณ์อิ่มตัวและรีเอเจนต์ติดตั้งอยู่ เครื่องอิ่มตัวเป็นห้องที่อากาศถูกฉีดเข้าไปที่ความดันเหนือบรรยากาศ สื่อที่เตรียมในเครื่องอิ่มตัวเรียกว่าส่วนผสมระหว่างน้ำกับอากาศ นี่คือประเภทการลอยตัวที่พบบ่อยที่สุดและใช้บ่อยที่สุด กระบวนการทำให้บริสุทธิ์เกิดขึ้นเนื่องจากการบำบัดน้ำเบื้องต้นด้วยรีเอเจนต์ (ตกตะกอนหรือตกตะกอน) และการบำบัดในภายหลังด้วยแรงดันของส่วนผสมระหว่างน้ำกับอากาศ ฟองของก๊าซแต่ละฟองจะเกาะติดกับตัวมันเอง เนื่องจากมีแรงดึงดูดมหาศาลเนื่องจากขอบเขตเฟส (น้ำ-อากาศ) การเตรียมน้ำล่วงหน้าด้วยรีเอเจนต์ช่วยปรับปรุงการทำความสะอาด เนื่องจากจะสร้าง floccules (ไมเซลล์) ซึ่งมีแรงดึงดูดบางอย่างเช่นกัน ส่วนหลักของน้ำจะถูกระบายออกทางท่อน้ำบริสุทธิ์เพื่อการบำบัดหรือปล่อยต่อไป จากด้านบน อุปกรณ์ขูดพิเศษจะขจัดตะกอนที่ลอยอยู่ - สารปนเปื้อนถูกพาขึ้นไปด้วยฟองอากาศในรูปแบบเข้มข้น

ข้อดีหลักของการลอยด้วยแรงดันคือการใช้งานที่หลากหลาย ข้อเสียรวมถึงการมีอุปกรณ์เพิ่มเติม (สิ่งอำนวยความสะดวกตัวทำปฏิกิริยา, ตัวอิ่มตัว,ปั๊ม) ที่ใช้พื้นที่มากและจำเป็นต้องดำเนินการโดยอัตโนมัติ (เช่น การเลือกปริมาณสารทำปฏิกิริยา) การกำหนดปริมาณของรีเอเจนต์มีบทบาทสำคัญ เนื่องจากปริมาณเล็กน้อยจะนำไปสู่การทำความสะอาดไม่เพียงพอ (อนุภาคที่ละลายขนาดเล็กบางชนิดจะไม่ทำให้หยาบ) และปริมาณมากอาจนำไปสู่ความจริงที่ว่าฟองอากาศจะไม่ทนต่อน้ำหนักของสะเก็ด และพังทลายลงส่งผลให้ผลการทำความสะอาดลดลงด้วย

เครื่องลอยไฟฟ้า

เครื่องลอยน้ำเสียประเภทนี้มีลักษณะที่กระชับและใช้งานง่าย สาระสำคัญของวิธีการอยู่ในอิเล็กโทรไลซิสของของเหลวที่จะทำให้บริสุทธิ์และปล่อยก๊าซออกจากอิเล็กโทรด กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสเกิดขึ้นใน flotator: ไฮโดรเจนถูกปล่อยออกมาที่ขั้วลบ ออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก เมื่อใช้อิเล็กโทรดที่ละลายน้ำได้ (เช่น อะลูมิเนียมหรือเหล็ก) น้ำจะอิ่มตัวเพิ่มเติมด้วยไอออนของโลหะที่มีการเกิดออกซิเดชันในระดับสูง ซึ่งทำหน้าที่เป็นรีเอเจนต์ในการสร้างสะเก็ดมลพิษ กระบวนการนี้ช่วยแยกและตกตะกอนสารปนเปื้อนออกจากน้ำมากยิ่งขึ้น เนื่องจากพื้นที่ของพายไม่ใหญ่มาก ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว สะเก็ดและฟองอากาศจะเกาะติดกันอย่างดี ซึ่งช่วยให้ทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ข้อได้เปรียบหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับทำรีเอเจนต์และอุปกรณ์ขนาดใหญ่อื่นๆ ที่มีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ในระดับสูง ข้อเสีย ได้แก่ การใช้พลังงานสูงและความต้องการอุปกรณ์ในการขจัดไฮโดรเจน

ลอยหัวฉีด

ในกรณีนี้พิเศษหัวฉีดเพื่อนำอากาศเข้าสู่น้ำที่ผ่านกระบวนการแล้ว ซึ่งจะถูกป้อนเข้าไปในสกิมเมอร์ ซึ่งจะถูกแยกย่อยออกเป็นส่วนผสมสองเฟส ข้อดีของวิธีนี้จะทำให้ชิ้นส่วนพืชสึกหรอน้อยลง จึงมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

สิ่งอำนวยความสะดวกรีเอเจนต์

ลอยบางวิธีใช้น้ำยาต่อไปนี้เพื่อปรับปรุงผลการทำความสะอาด:

• รีเอเจนต์สำหรับปรับ pH คือกรดและด่างที่เติมลงในน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าสภาพการทำงานปกติของสารตกตะกอนและตกตะกอน
• ตกตะกอน - น้ำยาที่ส่งเสริมการตกตะกอนและเป็นเกลือของเหล็กและอะลูมิเนียม
• ตกตะกอนเป็นรีเอเจนต์ที่สร้างสะเก็ดขนาดใหญ่และเสถียรกว่า (ตกตะกอน) และเป็นสารประกอบโพลีอะคริลาไมด์

ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีการบำบัดน้ำรีเอเจนต์คือความจำเป็นในการมีบุคลากรตลอดจนพื้นที่ที่ต้องจัดสรรสำหรับถังและเครื่องปฏิกรณ์ การเลือกปริมาณรีเอเจนต์ในปริมาณที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญมาก ซึ่งเป็นไปได้ในเชิงประจักษ์เท่านั้น