Vaihdotuslaitteet ovat vedenkäsittelylaite, joka aiheuttaa suspendoituneen aineen kiinnittymisen kuplia ja nousemaan veden pintaan, erottaen siten veden ripustetusta aineesta. Toinen menetelmä käsittää veden erottamisen suspendoituneesta aineesta kiinnittämällä pinta -aktiiviset aineet kuplia, aiheuttaen ne kelluvuuden. Tätä kutsutaan vaahtovaloksi. Vaahdotuksessa käytetty laite sisältää vaahdotussäiliön erotusprosessin ja apuvälineiden loppuun saattamiseksi kuplien tuottamiseksi. Vedenkäsittelyssä vaahdotusta voidaan käyttää silloin, kun sedimentaatio ei ole tarkoituksenmukaista erottaa suspendoitua ainetta, jolla on erityinen painovoima lähellä vettä ja vaikeaa asettumista, kuten öljyä, kuitua ja leviä. Sitä voidaan käyttää myös aktivoidun lietteen keskittymiseen.
Vaihdotuslaitteiden toiminta riippuu pääasiassa suspendoituneiden aineiden pintaominaisuuksista, jotka voivat olla joko hydrofiilisiä tai hydrofobisia. Hydrofobiset hiukkaset ovat alttiita kuploille ja soveltuvat siksi vaahdotukseen. Hydrofiiliset hiukkaset voidaan tehdä hydrofobiseksi käsittelemällä sopivilla kemikaaleilla. Vedenkäsittelyn vaahdotus käyttää usein koagulantteja kolloidisten hiukkasten flokkien muodostamiseen. FLOCS: lla on verkkorakenne, joka helposti vangitsee kuplia, mikä parantaa vaahdotuksen tehokkuutta. Lisäksi pinta -aktiivisten aineiden (kuten pesuaineiden) läsnäolo vedessä voi muodostaa vaahtoa, joka voi myös kiinnittyä suspendoituihin hiukkasiin ja aiheuttaa niiden nousun.
Piirteet
1. Kompakti rakenne ja pieni jalanjälki;
2. tuottaa pieniä ja tasaisia mikrokuplia;
3. Ylivoimainen suorituskyky sekä vakaat ja luotettavat hoitotulokset;
4. Helppo asennus, yksinkertainen käyttö ja helppo hallinta;
5. Korkea saastumispitoisuus, alhainen lietteen tuotanto ja helppo vedenpoisto;
6. Erinomainen veden tuotanto, matala investointi ja nopeat tulokset;
7. Edistynyt tekniikka, rationaalinen suunnittelu ja alhaiset käyttökustannukset.
Vaihdotusmenetelmät voidaan jakaa dispergoituneeseen ilmavaloon, liuenneen ilmavaloon (mukaan lukien tyhjiövalo) ja elektrolyyttiseen vaahdotukseen. Tällä hetkellä niitä käytetään vesihuolto-, teollisuusjätevedessä ja kunnallisessa jätevesikäsittelyssä. Verrattuna muihin kiinteiden nesteen erotuslaitteisiin, vaahdotuslaitteilla on alhainen sijoitus, minimaalinen lattiapinta, korkea automatisointiaste ja helppo käyttö ja hallinta. Käytännössä se tulisi valita ja käyttää jätevedenkäsittelyprosessin, jätevesien laadun ja määrän perusteella.
Elektrolyyttinen vaahdotuslaite
Elektrolyyttinen vaahdotuslaitteet suoraan elektrolyzes jätevedet käyttämällä yhteensopivaa anodia ja katodia. Pienillä vedyn ja hapen kuplilla, jotka on tuotettu elektrolyysillä, kantavat flokkuloidut suspendoitua ainetta pinnalle saavuttaen kiinteän nesteen erottelun.
Elektrolyysin tuottamat kuplat ovat paljon pienempiä kuin liuenneen ilmavalo ja dispergoituneen ilmavahvistuksen tuottamat, eivätkä ne aiheuta turbulenssia. Tämä laite poistaa laajan valikoiman epäpuhtauksia. Orgaanisen jäteveden BUD: n vähentämisen lisäksi se myös hapettaa, desoloroi ja steriloi. Se on erittäin mukautuva vaihteleviin jätevesien kuormituksiin, tuottaa vähän lietteitä, vie pienen jalanjäljen ja on meluton. Se on viime vuosina tapahtunut nopeaa kehitystä. Elektrolyyttiset vaahdotuslaitteet kärsivät tällä hetkellä korkeasta elektrolyysin energiankulutuksesta, levyn kulumisesta ja käyttökustannuksista, jotka ovat rajoittaneet sen laajaa käyttöä.
Hajautetut ilmanvaihtolaitteet
Dispergoituneen ilmavahvistuslaitteen avulla käytetään nopeaa pyörivää juoksupyörän keskipakovoimaa tyhjiön luomiseen, veteen veteen pieninä kuplina. Nämä kuplat nousevat säiliön pohjasta pintaan, kantaen suspendoitua ainetta niiden kanssa pintaan saavuttaen kiinteän ja nesteen erottelun. Tuloksena oleva vaahto raaputtaa jatkuvasti säiliöstä hitaasti pyörivällä kaavin avulla. Vesivirtauksen mekaaninen leikkausvoima ja hajottimen tuottamat kuplat ovat suhteellisen suuria (halkaisijaltaan noin 1 mm). Näitä kuplia ei houkuteta helposti hienoja hiukkasia ja flokkeja, vaan taipumus hajottaa flokit. Siksi dispergoitu ilmavalo ei sovellu jäteveden käsittelemiseen, joka sisältää hienoja hiukkasia ja flokkeja. Dispergoituneiden ilmanvaihtolaitteiden vaahdotusaika on noin 30 minuuttia ja liuennut ilmatilavuus 0,51 m³/m³ (ilma/vesi).
Pyörivän juoksupyörän perifeerinen lineaarinen nopeus on noin 12,5 m/s. Tätä laitetta voidaan soveltaa pienimuotoisiin jätevedenkäsittelyhankkeisiin maalissa, parkitsemisessa, öljynjalostuksessa, painatuksessa ja värjäytymisessä, kemikaalissa, meijerituotteiden käsittelyssä, kuitujen tuotannossa, paperinvalmistuksessa, elintarvikkeissa ja juomissa, teurastuksissa, tekstiileissä, mekaanisessa jalostuksessa ja kuntien jätevesiteollisuudessa.
Liuennut ilman tyhjiövalotuslaitteet
Kun masentunut, ylikyllästetty ilma vedessä vapautuu hienoina kuplina, houkuttelee epäpuhtauspartikkeleita ja aiheuttaen niiden kellumisen ylöspäin saavuttaen kiinteän ja nesteen erottelun. Jos ilma paineistetaan ensin liukenemiseksi veteen, muodostaen ylikyllästetyn liuoksen ja pelkistetään sitten ilmakehän paineeseen ilman saostamisen saostamiseksi, sitä kutsutaan paineistetun liuenneen ilmavalo. Jos jätevedet pilataan ilmakehän paineessa ja indusoidaan sitten poistumaan liuenneen ilma -olosuhteissa, tätä kutsutaan tyhjövalo.
Liuennettua ilman tyhjiövalot -laitetta liukenee ilma veteen ilmakehän paineessa tai paineessa ja saostaa sen negatiivisen paineen alaisena. Tyhjiövahvistuslaitteiden etuna on, että kuplan muodostuminen, tarttuminen hiukkasiin ja kuplan ja hiukkasten nousu tapahtuu stabiilissa ympäristössä, minimoimalla FLOC -häiriöiden todennäköisyys ja vaatii minimaalisen energiankulutuksen. Sen haitta on kuitenkin se, että veden liuentuneen ilman määrä on rajoitettu, joten se ei sovellu jäteveteen, joka sisältää suspendoituneita kiinteitä aineita, jotka ylittävät 250-300 mg/l. Toinen haittapuoli on, että se vaatii suljetun astian ja raapimismekanismin säiliössä, mikä johtaa monimutkaiseen rakenteeseen ja siten rajoitettuun käytännölliseen käyttöön. Tämän laitteen keräämistä ilman määrää rajoittaa saavutettavissa oleva tyhjiötaso (yleensä 40 kPa), mikä johtaa hyvin rajalliseen määrään hienoja kuplia. Lisäksi sen monimutkainen rakenne tekee käytöstä ja ylläpidosta hankalaa, ja se on nyt asteittainen pois.
Paineistetut liuenneet ilmanvaihtolaitteet
Paineistettu liuennut ilmavalo paineistaa puhtaan veden (3-4) × 105 Pa: ksi, lisäämällä ilmaa liuottaaksesi ilma veteen. Paine pienennetään sitten yhtäkkiä ympäristön paineeseen, minkä jälkeen liuenneen ilma saostuu vedestä pienten kuplien muodossa (halkaisijaltaan noin 20-100 μm), kuljettaen suspendoituneita hiukkasia pintaan. Tämä saavuttaa kiinteän nesteen erottelun. Paineistettu liuenneen ilmavahvistuslaitteet ovat tällä hetkellä yksi yleisimmin käytetyistä vaahdotuslaitteista. Sitä sovelletaan laajasti erilaisiin jätevesikäsittelyihin (etenkin öljyiseen jätevedenkäsittelyyn), lietteen sakeutumiseen ja vedenkäsittelyyn.
Paineistettu liuenneen ilmavahvistuslaite koostuu pääasiassa kolmesta komponentista: ilman kyllästymislaitteesta, ilman vapautumis- ja jäteveden sekoituslaitteesta ja kiinteästä neste- tai nesteen nesteen erotuslaitteesta. Raakaveden suspendoituneiden kiintoaineiden tyypin, ominaisuuksien ja hoidon tehokkuuden perusteella on kolme tyyppiä suspendoituneita kiinteitä aineita: täysi paineistettu liuennettu ilmavalo, osittainen paineistettu liuennettu ilmavalo ja refluksoitu paineistettu liuenneen ilmanvaihto.
Tällä hetkellä paineistettu liuennut ilmavalo on yleisimmin käytetty menetelmä. Verrattuna muihin vaahdotuslaitteisiin, se tarjoaa seuraavat edut:
⑴ Paineisissa olosuhteissa ilman liukoisuus on korkea, mikä johtaa suureen määrään kuplia vaahdotusta varten, mikä varmistaa tehokkaan vaahdotuksen.
⑵ Liuennut kaasu vapautuu äkillisen dekompression yhteydessä, mikä luo kuplia, jotka eivät ole vain hienoja, kooltaan tasaisia ja tiheästi pakattuja, mutta myös kelluvat stabiilisti ja minimaalisesti nestettä. Siksi se on erityisen sopiva löysien flokkien ja hienojen hiukkasten kiinteän nesteen erottamiseen.
⑶ Prosessi ja laitteet ovat suhteellisen yksinkertaisia, mikä tekee hallinnasta ja ylläpidosta helppoa.
Erityisesti osittainen refluksi tarjoaa merkittäviä ja vakaita hoitotuloksia ja voi säästää merkittävästi energiaa.
