Трубный флокулятор: конструкция и принцип работы
В водоподготовке важное значение имеет очистка сточных вод от мельчайших частиц, которые сложно удалить стандартными способами фильтрации. К таким частицам относят бактерии, гуминовые вещества, нефтепродукты. Их нельзя удалить из воды путем обычного отстаивания и фильтрации, так как скорость их осаждения очень низкая. Кроме того, такие вещества обладают электростатической стабильностью. Это означает, что что они не слипаются между собой и не выпадают в осадок.
Удалить такие вещества можно, применяя два процесса: коагуляцию и флокуляцию. Первый отвечает за разрушение устойчивости частиц, а второй – за их увеличение до размеров, которые позволяют эффективно отстаивать и фильтровать примеси, а затем – удалять их. Расскажем подробнее об устройстве, которое используется для флокуляции – флокуляторе.
Флокулятор: суть и особенности оборудования
Трубный флокулятор (его также называют трубным смесителем) используют в системах очистки сточных и природных вод. Он ускоряет процесс образования хлопьев, размер которых позволяет эффективно удалить примеси и осветлить жидкость.
С помощью флокулятора в обрабатываемые стоки вводят реагенты, которые стимулируют слипание мелких частиц между собой и образование крупных фракций – флокулов. Полученные фракции тяжелее воды, поэтому они оседают на дно резервуара либо отстойника, и затем могут быть удалены.
Реагенты, которые используют для этого процесса, называют флокулянтами. Это полимеры, которые действуют как клей, собирая микроскопические вещества в одно целое и формируя крупные хлопья.
Трубный флокулятор не только подает реагенты: он также обеспечивает их эффективное перемешивание со стоками, создавая благоприятные условия для осветления вод.
Принцип работы оборудования
Трубчатый флокулятор состоит из нескольких камер, в которых последовательно происходят процессы введения реагентов, их смешивания со стоками и образования крупных элементов. Оборудование обеспечивает непрерывный процесс очистки воды, который включает несколько этапов:
- Подача стоков ко входу флокулятора.
- Введение коагулянта – вещества, которое способствует слипанию микроскопических частиц, в необходимой дозировке. Такой препарат действует аналогично флокулянту: они дополняют друг друга.
- Смешивание жидкости с коагулянтом. Это происходит под действием турбулентности, а также благодаря конструктивным особенностям оборудования.
- Поступление смеси в следующий резервуар, в котором к ней примешивается флокулянт в заранее рассчитанной дозировке.
Стоки после обработки коагулянтами и флокулянтом подаются в другое оборудование для следующих этапов очистки – отстаивания, флотации или фильтрации.
Как действует флокулянт во флокуляторе
Действие таких реагентов направлено на нейтрализацию заряда отдельных частиц загрязнений, образование связей между ними и взаимодействие с водородными связями. Флокулянты обеспечивают следующее:
- Нейтрализация поверхностного заряда частиц загрязнений, из-за которых они отталкиваются друг от друга. Таким образом создаются условия для их слипания между собой.
- Образование водородных связей, которые позволяют частицам объединяться в стабильные структуры. Благодаря этому вес увеличивается, и такие элементы более эффективно осаждаются на дно резервуара.
- Формирование полимерных связей между частицами. Флокулянты содержат длинные молекулы, которые могут прикрепляться сразу к нескольким частицам одновременно. В результате образуются крупные, плотные флокулы.
Флокулянты используют для очистки питьевой воды и стоков. Также их применяют в горнодобывающей, фармацевтической, целлюлозно-бумажной промышленности.
Назначение и сферы применения флокуляторов
Это оборудование используют для улучшения процесса водоподготовки. С помощью флокулятора смешивают поток жидкости с веществом, которое способствует образованию крупных хлопьев загрязнений. В дальнейшем такие образования – флокулы – легко удаляются из жидкости. Таким образом обеспечивается высокий уровень очистки. Это особенно важно для предприятий, где от качества воды зависит качество итоговой продукции.
Флокулятор используют в следующих отраслях и областях деятельности:
- переработка хозяйственно-бытовых стоков;
- очистка промышленных вод;
- подготовка питьевой воды;
- очистка технологических жидкостей;
- пищевая промышленность;
- ЖКХ;
- сельское хозяйство;
- энергетика.
Такое оборудование подходит для установки в поселках, включая коттеджные, на туристических базах, в санаториях и гостиницах.
Конструкция трубного флокулятора
Конструктивно флокулятор представляет собой систему трубопроводов, закрепленных на раме из металла. Трубы могут быть металлическими или пластиковыми. Основные элементы системы:
- смеситель с патрубками для подачи реагентов в перерабатываемые воды;
- устройства для дозирования реагентов, которые способствуют объединению мелких частиц в более крупные фракции;
- трубопровод, по которому вода проходит и насыщается коагулянтами и флокулянтами;
- корпус из ПВХ или стали с антикоррозионным покрытием.
Дополнительно для работы трубного флокулятора требуется насос, который обеспечивает подачу стоков или воды в оборудование.
Производительность такого устройства зависит от длины и диаметра трубопровода. Эти параметры рассчитываются индивидуально, в зависимости от задач водоочистки и отрасли. Важное значение при выборе флокулятора также имеют объем и состав перерабатываемой воды, необходимая скорость переработки, требования к автоматизации процессов и обслуживанию оборудования.
Преимущества и недостатки трубчатых флокуляторов
Достоинствами такого оборудования являются:
- Компактность конструкции благодаря оптимальной компоновке труб и рабочих узлов.
- Надежность. В оборудовании отсутствуют движущиеся элементы, поэтому риск поломок сокращается, а затраты на обслуживание снижаются.
- Энергоэффективность. Перемешивание стоков с реагентами происходит за счет энергии жидкостного потока – дополнительные энергозатратные приводы не потребуются.
- Возможность простого встраивания флокулятора в уже существующие системы водоподготовки без сложных работ и финансовых затрат.
- Универсальность. Флокуляторы подходят для работы с разными типами стоков и жидкостей.
Существует несколько особенностей такого оборудования, которые рассматривают как недостатки:
- необходимость предварительного точного расчета параметров потока жидкости, а также других рабочих характеристик;
- необходимость регулярной промывки труб, контроля состояния их поверхностей;
- потребность в установке системы механической предварительной очистки стоков для предотвращения засора каналов крупными механическими включениями.
Продуманная конструкция трубного флокулятора, а также правильно подобранные реагенты и их доза обеспечат высокий уровень очистки стоков и жидкостей. Такое оборудование не требует много свободного пространства и не потребляет много электроэнергии.