Напорная флотация
Снимаем жиры, эмульгированные нефтепродукты и лёгкую взвесь, которые плохо оседают в отстойнике. Флотатор подбираем под ваш сток после пробной обработки реагентами.
Напорная флотация выносит загрязнения вверх, а не опускает их на дно. Часть уже очищенной воды насыщают воздухом в сатураторе под давлением 0,4–0,5 МПа. Во флотаторе давление падает, воздух выходит из воды облаком микропузырьков. Пузырьки прилипают к каплям жира и масла, к хлопьям взвеси и поднимают их на поверхность. Скребок снимает пену — флотошлам, осветлённая вода уходит из нижней части.
Реагенты решают, что флотатор сможет снять. Свободный жир и крупные хлопья всплывают и без них. Эмульсию и тонкую взвесь сначала собирают в хлопья коагулянтом и флокулянтом в камере хлопьеобразования, и только потом отправляют во флотационную камеру. Обычно флотатор ставят после жироуловителя или нефтеловушки и перед биологической очисткой. ИТС 8-2022 (НДТ В-3) называет флотацию одним из подходов для отделения эмульгированных нефтепродуктов и жиров.
ООО «ПЛАЗКАТ» работает с 2006 года и ведёт объект полным циклом: проектирование, изготовление, строительно-монтажные и пусконаладочные работы. Флотацию подбираем как часть схемы под вашу задачу — сброс в городскую канализацию или сброс в водоём. Флотошлам дальше уходит на обезвоживание.
Когда применять и когда нет
Подходит
- После жироуловителя или нефтеловушки в стоке остаются эмульгированные жиры, масла, нефтепродукты
- Взвесь лёгкая и хлопьевидная, в отстойнике всплывает или оседает часами: белок, жир, волокна, гидроксиды после реагентной обработки
- Стоки молочных, мясных, рыбных заводов, производств масел и напитков перед сбросом в канализацию или перед биологией
- Площадки мало: флотатор компактнее отстойника на тот же расход
- Нужно сгустить избыточный активный ил — флотационные уплотнители допускает СП 32.13330.2018, п. 9.2.14.4
Не подходит
- Загрязнения растворены: соли, растворённая органика, аммоний. Пузырьки выносят только частицы и капли
- Тяжёлая минеральная взвесь — песок, окалина, шлам. Она быстрее и дешевле оседает в песколовке или отстойнике
- Много свободного нефтепродукта плёнкой и крупными каплями без нефтеловушки — флотатор перегружается
- Нужны единицы мг/л нефтепродуктов сразу после флотатора: по ИТС 8-2022 для этого после флотации ставят фильтры или сорбцию
Типовая схема очистки
- УсреднительВыравнивает расход и концентрации. Флотатор работает стабильно только на ровном притоке.
- Камера смешения и хлопьеобразованияСюда дозируют коагулянт и флокулянт: эмульсия разрушается, мелкая взвесь собирается в хлопья.
- Напорный бак-сатураторЧасть очищенной воды насыщают воздухом под давлением 0,4–0,5 МПа и возвращают во флотатор.
- Флотационная камераПри сбросе давления воздух выходит микропузырьками, они прилипают к хлопьям и каплям жира и поднимают их на поверхность. Осветлённая вода уходит снизу.
- Скребковый механизм и шламосборникСкребок снимает пену-флотошлам с поверхности и сгоняет её в шламосборник.
- Фильтр-пресс для флотошламаОбезвоживает флотошлам с флокулянтом до кека, который можно вывозить.
Параметры
Пункты 7.7.5 СП 32.13330.2018 написаны для поверхностных сточных вод. Для производственных стоков это ориентир, рабочий режим уточняем пробной обработкой стока.
| Параметр | Значение | Где установлено |
|---|---|---|
| Доля расхода, подаваемая в сатуратор | 20–50 % поступающего расхода | СП 32.13330.2018, п. 7.7.5.7 |
| Давление в сатураторе | 0,4–0,5 МПа; воздух от компрессора или через эжектор | СП 32.13330.2018, п. 7.7.5.7 |
| Расчёт флотационной камеры | коэффициент использования объёма K = 0,5; гидравлическая крупность флотокомплексов не менее 1,2–1,4 мм/с | СП 32.13330.2018, п. 7.7.5.7 |
| Когда флотация уместна на поверхностном стоке 2-го типа | нефтепродукты, жиры, масла более 100 мг/дм³ или близко к этому | СП 32.13330.2018, п. 7.7.5.6 |
| Реагентная напорная флотация: взвешенные вещества | эффективность 85–96 %, на выходе 5–30 мг/л | ИТС 8-2022, табл. 2.6 |
| Флотация: нефтепродукты на выходе | 5–15 мг/л, зависит от реагента и исходной концентрации | ИТС 8-2022, табл. 2.8 |
| Электрофлотация | до 1000 м³/сут; плотность тока 250–400 А/м²; зазор между электродами 6–8 мм | СП 32.13330.2018, п. 7.7.5.9 |
Источник: СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (с изм. № 1–3), пп. 7.7.5.6–7.7.5.9, 9.2.14.4; ИТС 8-2022 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях», табл. 2.6, 2.8, НДТ В-3
Сравнение
| Критерий | Напорная флотация | Отстаивание с реагентами | Электрофлотация |
|---|---|---|---|
| Жиры и эмульгированные нефтепродукты | Снимает хорошо, особенно с коагулянтом | Хуже: лёгкие частицы всплывают, а не оседают | Снимает хорошо |
| Площадь | Меньше | Больше | Меньше |
| Шлам | Флотошлам гуще осадка отстойника | Осадок жиже, объём больше | Флотошлам гуще осадка отстойника |
| Энергия | Насос рециркуляции и компрессор | Минимальная | Электроэнергия на электроды |
| Расход | Наращивают модулями | Не ограничен | СП 32.13330.2018 допускает до 1000 м³/сут на поверхностном стоке |
| Эксплуатация | Следить за давлением в сатураторе и дозой реагентов | Проще всего | Чистка и замена электродов |
Где применяли
Водоканал города-миллионника: электролизная установка гипохлорита, 8 ячеек 8 электролизных ячеек по 6,0–6,5 кг активного хлора в час. Поставка, монтаж и пусконаладка с подтверждением проектных показателей. НПЗ в Орске: озонаторная установка для очистки технологических стоков Поставили озонаторную установку для блока озонирования технологических стоков нефтеперерабатывающего завода. Водоканал города-миллионника: цех термической сушки осадка, 340 т/сут Две линии барабанной сушки перерабатывают 340 тонн осадка в сутки. На выходе — до 100 тонн сухого гранулята в сутки. Вопросы и ответы
Чем напорная флотация отличается от импеллерной?
В напорной воздух растворяют в воде под давлением, и при сбросе давления он выходит микропузырьками. В импеллерной пузыри дробит вращающееся колесо, они крупнее. СП 32.13330.2018 допускает импеллерные флотаторы для нефтепродуктов и механических примесей и требует в них не меньше трёх камер (п. 7.7.5.8). Для тонких эмульсий и хлопьев после коагуляции чаще берут напорную.
Обязательно ли дозировать реагенты?
Без реагентов флотатор снимает свободные жиры и крупные хлопья. Эмульсию и тонкую взвесь собирают в хлопья коагулянтом и флокулянтом. По ИТС 8-2022 реагентная напорная флотация снимает 85–96 % взвешенных веществ. Реагенты и дозы подбираем на пробе вашего стока.
Куда девать флотошлам?
Скребок собирает его в шламосборник, дальше флотошлам обезвоживают на шнековом дегидраторе, фильтр-прессе или центрифуге. Жирный флотошлам пищевых заводов при обосновании направляют на сбраживание.
Хватит ли флотации для сброса в городскую канализацию?
Флотатор снимает основную часть жиров и взвеси, а растворённая органика (ХПК, БПК5) остаётся. Если водоканал нормирует её жёстко, после флотатора ставят биологическую очистку. Решаем по анализу стока и условиям приёма.
Что нужно для подбора флотатора?
Расход и его колебания по часам и сменам, анализ стока: взвешенные вещества, жиры или нефтепродукты, ХПК, БПК5, pH, температура. Если есть возможность передать пробу стока, проверим реагенты на ней.