3.1.4.4. Флотационные фильтры

Флотация как способ механической очистки воды от взвесей используется для очистки рыбоводных стоков, а также для подготовки воды из открытых источников перед подачей в рыбоводные бассейны. Удаление взвешенных веществ происходит путем концентрации их в пене, образующейся при продувке воды сжатым воздухом.

Параллельно с адсорбцией взвесей на поверхности воздушных пузырьков происходят коагуляция и укрупнение коллоидных частиц, что облегчает их задержание на механическом фильтре. В процессе продувки происходит повышение рН среды и удаляется значительное количество аммиака,

По способу образования пузырьков в устройствах флотации для рыбоводных установок используются два способа:

– воздушные пузырьки получаются путем распыления сжатого воздуха через перфорированные трубы;

- сжатый воздух инжектируется в воду под высоким давлением и при снятии давления он освобождается из воды пузырьками.

Фильтры с распылением сжатого воздуха. Наиболее эффективны камеры с проти отоком воды и пузырьков Воздуха. Рекомендуемый расход воздуха не менее 10 мг/м? при Ізбыточном давлении 0,2-0,35 кг/см2. Основными факторами, определяющими эффекивность флотационного процесса очистки воды от взвесей, являются время контакта и еличина площади раздела фаз вода/воздух. С увеличением суммарной поверхности раз ела вода/воздух возрастает величина потенциала заряда между пузырьками и частица и органических соединений. При размере пузырьков 1-1,5 мм поверхность раздела фаз лежит в пределах 40-50 мг/л.

 

Фильтры с пересыщением воды воздухом. При пропускании воздуха через перфорированные трубы сложно добиться образова ния мелких пузырьков воздуха, а, следовательно, и высокой эффек тивности устройства в целом. При инъекции Воздуха в воду под высоким давлением размеры пузырьков после снятия давления остаются минимальными. Этот метод нашел

 Схема флотации с инъекцией воздуха под давлением

Рис. 24. Схема флотации с инъекцией воздуха под давлением

 

применение как в рыбоводной прак тике, так и на станциях очистки воды. Преимущества этого способа очевидны, так как удаляются частицы, плотность которых незначительно отличается от плотности воды. Удаляются частицы размером от 10 мкм. Особенно эффективно с помо щью флотации уменьшается микробиологическое загрязнение воды, эффект очистки достигает 90%.

Схема устройства для очистки воды с помощью инъекции воздуха под давлением при ведена на рис.24. В схему входит аппарат для насыщения воды сжатым воздухом (1), трубо провод подачи воды, насыщенной воздухом, (2), емкость флотатора (3) с кольцевым лотком сбора воды (4), внутреннего корпуса (5) с кольцевым лотком для сбора пены (6). Устройство аппарата для инъекции воздуха в воду под давлением аналогична устройству оксиге натора. Эффективная инъекция воздуха происходит в аппарате при давлении 3,5-4 кг/см2.

Насыщенная воздухом вода по трубопроводу (2) подается во внутренний корпус флотатора (5). Давление воды в корпусе флотатора резко падает, воздух выделяется в виде мелких пузырьков, увлекая с собой частицы загрязнений, которые собираются в пеносборнике. Вода движется вниз по корпусу флотатора, унося с собой крупные частицы загрязнения, которые выпадают в осадок на дно флотатора. Далее вода поднимается между корпусами флотатора и собирается в кольцевом лотке (4).

Чтобы избежать опасного остаточного пресыщения воды азотом воздуха, площадь контакта воды с атмосферным воздухом в кольцевом лотке должна обеспечивать полную дегазацию избыточного насыщения азотом. К недостаткам способа очистки по схеме, изображенной на рис. 24, следует отнести высокую энергоемкость инъекцирования воздуха.

На рынке оборудования для создания ЗУ аппарат для очистки воды флотацией с инъекцированием воздуха под давлением называют “Aquatritor”. Его применение позволяет повышать степень очистки цирклирующей воды до 1 мг/л взвешенных частиц даже в установках, использующих активный ил в ступени биологической очистки Fischer & Teichwirt, 1997].