- Trattamento dei gas di scarico
- Trattamento dei fanghi
- Trattamento delle acque
- Sistema portatile di purificazione dell'acqua a osmosi inversa (RO)
- Sistema di osmosi inversa in acciaio inossidabile
- Sistemi di trattamento dell'acqua containerizzati
- Sistema di desalinizzazione dell'acqua di mare
- Sistemi di trattamento delle acque UF
- Sistemi di trattamento delle acque NF
- Sistemi di trattamento delle acque EDI ecc.
- Linea di riempimento acqua per bottiglie/secchi/sacchetti
- Sistema di depurazione delle acque reflue MBR
- Trattamento completo delle acque
01020304
Galleggiamento ad aria disciolta
Introduzione al progetto
Sistema di trattamento delle acque reflue a flottazione ad aria disciolta:
La tecnologia di flottazione ad aria disciolta è una nuova tecnologia sviluppata negli ultimi anni. Questa tecnologia supera i limiti della flottazione ad aria disciolta tradizionale, caratterizzata da un maggior numero di apparecchiature ausiliarie, un elevato consumo energetico e la produzione di bolle di grandi dimensioni, e presenta invece un basso consumo energetico. La pompa ad aria disciolta utilizza una pompa a vortice o una pompa multifase gas-liquido. Il suo principio di funzionamento si basa sull'immissione simultanea di aria e acqua nel corpo della pompa. La girante ad alta velocità frammenta ripetutamente l'aria aspirata in piccole bolle. Il diametro delle bolle prodotte dalla pompa ad aria disciolta è generalmente compreso tra 20 e 40 μm, la solubilità massima dell'aria aspirata raggiunge il 100% e il contenuto massimo di acqua nell'aria disciolta arriva al 30%. Le prestazioni della pompa rimangono stabili anche in presenza di variazioni di portata e di volume d'aria, garantendo ottime condizioni operative per la regolazione della pompa e il controllo del processo di flottazione.
L'impianto di trattamento delle acque reflue a flottazione ad aria con pompa ad aria disciolta è composto da una camera di flocculazione, una camera di contatto, una camera di separazione, un dispositivo di raschiatura delle scorie, una pompa ad aria disciolta, un tubo di scarico e altre parti. Il principio di base del trattamento delle acque reflue a flottazione ad aria è il seguente: innanzitutto, l'acqua viene aspirata dalla pompa ad aria disciolta come acqua di riflusso per produrre acqua ad aria disciolta (in questa fase l'acqua ad aria disciolta è ricca di numerose bollicine fini). L'acqua ad aria disciolta viene rilasciata nell'acqua della camera di contatto attraverso il tubo di scarico. Le piccole bollicine salgono lentamente e aderiscono alle particelle di impurità, formando un corpo galleggiante con densità inferiore a quella dell'acqua, che galleggia sulla superficie dell'acqua, formando una schiuma e spostandosi lentamente con il flusso d'acqua nella camera di separazione. La schiuma viene quindi rimossa da un dispositivo di raschiatura. L'acqua pulita viene scaricata tramite un sistema di regolazione del troppopieno per completare il processo di flottazione ad aria.
La tecnologia delle apparecchiature di aerazione con pompa ad aria disciolta è matura e il dispositivo di aerazione ad alta efficienza EDUR è ampiamente utilizzato. Il dispositivo di flottazione ad aria ad alta efficienza EDUR combina i vantaggi della flottazione ad aria concava a vortice per eliminare le bolle e della flottazione ad aria disciolta per stabilizzare l'aria disciolta. L'intero sistema è composto principalmente da un sistema di aria disciolta, un'apparecchiatura di flottazione ad aria, un raschiatore di scorie, un sistema di controllo e apparecchiature di supporto.
La flottazione ad aria disciolta a pressione (DAF) è una tecnologia di trattamento delle acque reflue relativamente antica nell'ambito della flottazione ad aria, adatta al trattamento di acque reflue a bassa torbidità, elevata crominanza, alto contenuto organico, basso contenuto di olio, basso contenuto di tensioattivi o ricche di alghe. È ampiamente utilizzata nell'industria cartaria, della stampa e tintura, galvanica, chimica, alimentare, della raffinazione del petrolio e in altri settori industriali. Rispetto ad altri metodi di flottazione ad aria, presenta i vantaggi di un elevato carico idraulico e di una vasca di dimensioni ridotte. Tuttavia, la complessità del processo, l'elevato consumo energetico, la rumorosità del compressore d'aria, ecc., ne limitano l'applicazione.
In base ai tipi e alle proprietà dei solidi sospesi contenuti nelle acque reflue, al grado di depurazione dell'acqua trattata e ai diversi metodi di pressione, esistono tre metodi fondamentali: il metodo di flottazione a gas disciolto a processo completo, il metodo di flottazione a gas disciolto parziale e il metodo di flottazione a gas disciolto a riflusso parziale.
(1) Metodo di flottazione dell'aria disciolta dell'intero processo
L'intero processo di flottazione ad aria disciolta consiste nel pressurizzare le acque reflue con una pompa e iniettare aria prima o dopo la pompa stessa. Nel serbatoio di dissoluzione, l'aria si discioglie nelle acque reflue, che vengono poi inviate nella vasca di flottazione ad aria attraverso una valvola di riduzione della pressione. Nelle acque reflue si formano numerose piccole bolle che aderiscono all'olio emulsionato o alle sostanze sospese presenti e risalgono in superficie, formando una schiuma. La schiuma viene scaricata nella vasca di raccolta tramite un raschiatore e convogliata fuori dalla vasca attraverso un tubo di scarico. Le acque reflue trattate vengono scaricate attraverso lo sfioratore e il tubo di scarico.
La quantità di gas disciolto nell'intero processo è elevata, il che aumenta la probabilità di contatto tra particelle di olio o particelle sospese e bolle. A parità di quantità di acqua di trattamento, il serbatoio di flottazione ad aria richiesto è inferiore a quello necessario per il metodo di flottazione a gas disciolto a riflusso parziale, riducendo così gli investimenti infrastrutturali. Tuttavia, poiché tutte le acque reflue passano attraverso una pompa a pressione, il grado di emulsionamento delle acque reflue oleose aumenta e la pompa a pressione e il serbatoio del gas disciolto necessari sono più grandi rispetto agli altri due processi, quindi gli investimenti e il consumo energetico per l'esercizio sono maggiori.
(2) Metodo di galleggiamento ad aria parzialmente disciolta
Il metodo di flottazione ad aria disciolta parziale prevede di prelevare una parte delle acque reflue sotto pressione e di disciogliere il gas, mentre la parte restante viene convogliata direttamente nella vasca di flottazione ad aria, dove si mescola con le acque reflue contenenti gas disciolto. Le sue caratteristiche principali sono: rispetto al processo completo di flottazione ad aria disciolta, richiede una pompa di pressione di dimensioni ridotte, con conseguente basso consumo energetico.
I recenti progressi nel trattamento dei gas di scarico rappresentano un significativo passo avanti nell'affrontare le sfide ambientali, offrendo al contempo alle imprese l'opportunità di prosperare in modo sostenibile ed ecocompatibile. Questa soluzione innovativa è destinata ad avere un impatto positivo nei settori del trattamento dei gas di scarico e della tutela ambientale, grazie alla sua promessa di elevata efficienza, bassi costi operativi e zero inquinamento secondario.
Il metodo di flottazione ad aria con riflusso parziale e gas disciolti prevede di prelevare una parte dell'effluente dopo la rimozione dell'olio, tramite riflusso sotto pressione e gas disciolti, e di immetterla direttamente nella vasca di flottazione ad aria, dopo aver ridotto la pressione, miscelandola con le acque reflue provenienti dalla vasca di flocculazione. Il flusso di ritorno è generalmente pari al 25% ~ 100% delle acque reflue. Le sue caratteristiche sono: acqua pressurizzata, basso consumo energetico; il processo di flottazione ad aria non favorisce l'emulsificazione; buona formazione di fiocchi di allume, minore quantità di flocculante nell'effluente; volume della vasca di flottazione ad aria maggiore rispetto ai due processi precedenti. Per migliorare l'efficacia del trattamento di flottazione ad aria, spesso si aggiunge un coagulante o un agente di flottazione alle acque reflue, il cui dosaggio varia in base alla qualità dell'acqua ed è generalmente determinato mediante analisi.
Secondo la teoria della flottazione ad aria, il metodo di flottazione a gas disciolto a pressione con riflusso parziale consente di risparmiare energia, sfruttare appieno il coagulante e ottenere un effetto di trattamento migliore rispetto al processo di flottazione a gas disciolto a piena pressione. L'effetto di trattamento è ottimale quando il rapporto di riflusso è del 50%, pertanto il processo di flottazione ad aria con gas disciolto a pressione con riflusso parziale è il metodo di flottazione ad aria più comunemente utilizzato per il trattamento delle acque reflue.
Quali sono i requisiti per il funzionamento e il controllo della flottazione ad aria disciolta pressurizzata?
I sistemi di flottazione ad aria disciolta pressurizzata (DAF) sono ampiamente utilizzati nel processo di trattamento delle acque reflue per rimuovere efficacemente solidi sospesi, grassi, oli e altri inquinanti dalle acque reflue industriali e urbane. Tuttavia, per garantire un funzionamento e un controllo efficienti di un sistema DAF pressurizzato, è necessario soddisfare determinati requisiti.
1. Gli operatori devono monitorare attentamente il processo di coagulazione nel serbatoio di reazione e la qualità dell'effluente proveniente dal serbatoio di flottazione al fine di regolare di conseguenza il dosaggio dei coagulanti. È fondamentale prevenire l'intasamento del serbatoio di dosaggio, che potrebbe compromettere l'intero processo di trattamento.
2. Le condizioni della superficie della vasca di galleggiamento devono essere osservate regolarmente. La presenza di bolle d'aria di grandi dimensioni in aree specifiche della vasca può indicare un problema con il dispositivo di rilascio, che deve essere ispezionato e risolto tempestivamente.
3. Gli operatori devono comprendere il modello di generazione dei fanghi e determinare il ciclo di raschiatura appropriato per rimuovere i fanghi accumulati dal sistema DAF. Ciò è essenziale per mantenere l'efficienza del sistema e prevenire l'accumulo di solidi.
4. Un controllo adeguato del livello dell'acqua nel serbatoio dell'aria disciolta pressurizzata è fondamentale anche per il funzionamento del sistema. Ciò garantisce un rapporto aria-acqua stabile e costante, vitale per il processo di flottazione.
5. È necessario regolare l'alimentazione d'aria dal compressore per mantenere una pressione di esercizio stabile nel serbatoio dell'aria disciolta. Ciò, a sua volta, garantisce l'efficacia della dissoluzione dell'aria nell'acqua.
6. Il controllo del livello dell'acqua nella vasca di flottazione è altrettanto importante per mantenere un flusso stabile dell'acqua di trattamento. Durante l'inverno, quando le temperature dell'acqua sono basse, è fondamentale aumentare il flusso dell'acqua di riflusso o la pressione dell'aria per garantire una qualità costante dell'effluente.
7. È essenziale tenere registri operativi dettagliati. Questi dovrebbero includere informazioni sulla quantità di acqua di trattamento, la qualità dell'acqua in ingresso, i dosaggi dei prodotti chimici, il rapporto aria-acqua, la pressione del serbatoio dell'aria disciolta, la temperatura dell'acqua, il consumo energetico, i cicli di raschiatura dei fanghi, il contenuto di umidità dei fanghi e la qualità dell'acqua in uscita.
In conclusione, attenendosi a questi requisiti, gli operatori possono garantire il funzionamento efficiente ed efficace dei sistemi di flottazione ad aria disciolta pressurizzata negli impianti di trattamento delle acque reflue.
Serbatoio di aria disciolta
Quali sono i componenti strutturali dei serbatoi per gas disciolti comunemente utilizzati? Quali sono le forme specifiche dei serbatoi per gas disciolti?
Il serbatoio del gas disciolto può essere saldato con una normale lamiera d'acciaio e può essere sottoposto a trattamento anticorrosivo. La sua struttura interna è relativamente semplice, non essendoci riempimento nel serbatoio cavo del gas disciolto, a parte la disposizione del tubo dell'acqua che presenta determinati requisiti, si tratta di un normale serbatoio vuoto. Esistono molte specifiche di serbatoi per gas disciolti e il rapporto altezza/diametro è generalmente di 2 ~ 4. Alcuni serbatoi per gas disciolti sono installati orizzontalmente e la lunghezza del serbatoio è suddivisa in sezione di ingresso dell'acqua, sezione di riempimento e sezione di uscita dell'acqua lungo la direzione longitudinale. L'ingresso e l'uscita dell'acqua del serbatoio per gas disciolto sono stabili e le impurità in ingresso possono essere intercettate per evitare il blocco del dispositivo di rilascio del gas disciolto.
La funzione del serbatoio di gas disciolto a pressione è quella di mettere a contatto completo l'acqua con l'aria e promuovere la dissoluzione dell'aria. Il serbatoio di gas disciolto a pressione è l'apparecchiatura chiave che influenza l'efficienza del processo di dissoluzione del gas; la sua struttura esterna è composta da ingresso dell'acqua, ingresso dell'aria, interfaccia della valvola di sicurezza di scarico, specchio di livello, bocchetta del manometro, porta di scarico, indicatore di livello, uscita dell'acqua, foro di ingresso e così via.
Dispositivo di rilascio del gas disciolto
Quali sono i liberatori di gas disciolti comunemente utilizzati?
Il dispositivo di rilascio del gas disciolto è l'apparecchiatura principale del metodo di flottazione ad aria; la sua funzione è quella di rilasciare il gas disciolto nell'acqua sotto forma di bollicine fini, in modo che aderiscano bene alle impurità sospese nelle acque reflue da trattare. I dispositivi di rilascio comunemente utilizzati sono di tipo TS, tipo TJ e tipo TV.
Quali sono le tipologie di vasche di galleggiamento ad aria?
Esistono numerose tipologie di vasche di flottazione ad aria. A seconda delle caratteristiche qualitative delle acque reflue, dei requisiti di trattamento e delle diverse condizioni specifiche dell'acqua da trattare, sono state sviluppate diverse tipologie di vasche di flottazione ad aria, tra cui quelle a flusso convettivo e verticale, con configurazione quadrata e circolare, e anche combinazioni di flottazione ad aria con processi di reazione, precipitazione, filtrazione e altri ancora.
(1) La vasca di flottazione ad aria orizzontale è il tipo di vasca più utilizzato e la vasca di reazione e la vasca di flottazione ad aria sono solitamente costruite insieme. Dopo la reazione, le acque reflue entrano nella camera di contatto di flottazione ad aria dal fondo della vasca, in modo che le bolle e i fiocchi entrino completamente in contatto e poi entrino nella camera di separazione di flottazione ad aria. La schiuma sulla superficie della vasca viene raschiata nella vasca di raccolta delle scorie con un raschiatore per scorie e l'acqua pulita viene raccolta dal tubo di raccolta sul fondo della camera di separazione.
(2) Il vantaggio del serbatoio di flottazione a flusso verticale è che la camera di contatto si trova al centro del serbatoio e il flusso d'acqua si diffonde tutt'intorno. Le condizioni idrauliche sono migliori rispetto al flusso orizzontale con scarico unilaterale ed è conveniente collaborare con le strutture di trattamento successive. Il suo svantaggio è che il tasso di utilizzo del volume del corpo del serbatoio è basso ed è difficile collegarlo al serbatoio di reazione precedente.
(3) Il serbatoio di flottazione ad aria integrato può essere suddiviso in tre forme: tipo a corpo di reazione a flottazione ad aria, tipo a corpo di precipitazione a flottazione ad aria, tipo a corpo di filtrazione a flottazione ad aria.
Quali sono i requisiti di base del raschiatore di scorie per vasche di flottazione ad aria?
(1) Il raschiatore di scorie a catena viene solitamente utilizzato per vasche di flottazione ad aria rettangolari di piccole dimensioni. Il raschiatore di scorie a ponte può essere utilizzato per vasche di flottazione ad aria rettangolari di grandi dimensioni (la campata deve essere inferiore a 10 m). Per le vasche di flottazione ad aria circolari, si utilizza un raschiatore di scorie planetario (diametro da 2 a 10 m).
(2) Un gran numero di scorie non può essere rimosso in tempo o lo strato di scorie viene disturbato notevolmente durante la raschiatura, il livello del liquido e la procedura di raschiatura delle scorie sono inadeguati durante la raschiatura e la macchina raschiatrice delle scorie che si muove troppo velocemente influirà sull'effetto di flottazione dell'aria.
(3) Per fare in modo che la velocità di movimento del raschiatore non superi la velocità di trabocco della schiuma nel serbatoio di raccolta delle scorie, la velocità di movimento del raschiatore deve essere controllata tra 50 e 100 mm/s.
(4) In base alla quantità di scorie, impostare il tempo di funzionamento del raschiatore di scorie.
A cosa bisogna prestare attenzione durante la fase di debug del metodo di flottazione ad aria disciolta pressurizzata?
(1) Prima di mettere in funzione l'acqua, innanzitutto, la tubazione e il serbatoio del gas disciolto devono essere ripetutamente spurgati e puliti con aria compressa o acqua ad alta pressione fino a quando non vi siano impurità particellari facilmente ostruibili, quindi installare lo scarico del gas disciolto.
(2) Una valvola di ritegno deve essere installata sul tubo di ingresso per impedire che l'acqua in pressione rifluisca nel compressore d'aria. Prima della messa in servizio, verificare che la valvola di ritegno sulla tubazione che collega il serbatoio del gas disciolto al compressore d'aria sia orientata verso il serbatoio del gas disciolto. Durante il funzionamento effettivo, la pressione di uscita del compressore d'aria deve essere maggiore della pressione del serbatoio del gas disciolto, quindi aprire la valvola sulla tubazione dell'aria compressa per immettere aria nel serbatoio del gas disciolto.
(3) Eseguire prima il debug del sistema di gas disciolto in pressione e del sistema di rilascio del gas disciolto con acqua pulita, quindi iniettare le acque reflue nel serbatoio di reazione dopo che il sistema ha funzionato normalmente.
(4) La valvola di uscita del serbatoio del gas disciolto in pressione deve essere completamente aperta per evitare che il flusso d'acqua venga bloccato alla valvola di uscita, in modo che le bolle vengano rilasciate in anticipo e si uniscano diventando più grandi.
(5) Controllare la valvola di regolazione dell'uscita dell'acqua o la piastra di sfioro regolabile della vasca galleggiante ad aria e stabilizzare il livello dell'acqua della vasca galleggiante ad aria a 5 ~ 10 cm al di sotto della fessura di raccolta delle scorie. Dopo che il livello dell'acqua è stabile, regolare la quantità di acqua di trattamento con la valvola di ingresso e uscita dell'acqua fino a raggiungere la quantità di acqua di progetto.
(6) Dopo che la schiuma si è accumulata fino allo spessore appropriato (5 ~ 8 cm), avviare il raschiatore di scorie per la rimozione delle scorie e verificare che la rimozione e lo scarico delle scorie siano normali e che la qualità dell'acqua di scarico non sia compromessa.
Quali sono gli aspetti da tenere in considerazione nella gestione e nel funzionamento quotidiano di una macchina per flottazione ad aria?
(1) Durante l'ispezione, osservare il livello dell'acqua nel serbatoio dell'aria disciolta attraverso il foro di osservazione per assicurarsi che il livello dell'acqua non inondi lo strato di riempimento e non influisca sull'effetto del gas disciolto, né sia inferiore a 0,6 m per evitare che una grande quantità di aria non disciolta fuoriesca dall'acqua.
(2) Prestare attenzione all'osservazione della superficie della vasca delle acque reflue durante l'ispezione. Se si riscontra che la superficie della schiuma nell'area di contatto è irregolare e il flusso d'acqua locale è violento, potrebbe significare che il dispositivo di rilascio individuale è bloccato o si è staccato e necessita di manutenzione e sostituzione tempestive. Se si riscontra che la superficie della schiuma nell'area di separazione è piatta e la superficie della vasca presenta spesso bolle di grandi dimensioni, ciò indica che l'adesione tra le bolle e i fiocchi di impurità non è buona ed è necessario regolare il dosaggio o cambiare il tipo di coagulante.
(3) Quando la bassa temperatura dell'acqua in inverno influisce sull'effetto di coagulazione, oltre ad adottare misure per aumentare il dosaggio, il numero di microbolle e la loro adesione al flocculo possono essere aumentati anche aumentando l'acqua di riflusso o la pressione del gas disciolto, in modo da compensare la diminuzione della prestazione di galleggiamento del flocculo con l'aria dovuta all'aumento della viscosità dell'acqua e garantire la qualità dell'acqua.
(4) Per non compromettere la qualità delle acque reflue, il livello dell'acqua nel serbatoio deve essere aumentato durante la raschiatura delle scorie, quindi dovremmo prestare attenzione all'accumulo di esperienza operativa, riassumere lo spessore ottimale dell'accumulo di scorie e il contenuto d'acqua, azionare regolarmente il raschiatore di scorie per rimuovere le scorie e stabilire un sistema di raschiatura delle scorie in linea con la situazione reale.
(5) In base alla flocculazione del serbatoio di reazione. La qualità delle acque di schiuma e di effluente nell'area di separazione del serbatoio di flottazione ad aria deve essere regolata tempestivamente e il funzionamento del tubo di dosaggio deve essere controllato frequentemente per evitare ostruzioni (specialmente in inverno).
descrizione2