Podstawy i technologie uzdatniania wody3

116

Rys. 29: Zbiorcza częstość występowania średnic pęcherzyków powietrza przy różnych ciśnieniach nasycania

4.3. instalacje flotacyjne

Istnieje szereg wielkości takich jak temperatura, stężenie, rozkład wielkości, ładunek, gęstość i hydrofobowość fazy stałej, napięcie powierzchniowe, lepkość mających wpływ na przebieg procesu flotacji, które z jednej strony zadawane są zależnie od stanu wody surowej i podczyszczania (flotacja), z drugiej strony są parametry, które ustala się przy projektowaniu instalacji flotacyjnej lub reguluje podczas jej eksploatacji. Do tych drugich należą ciśnienie nasycania, udział strumienia zawracanego (stopień recyrkulacji), kształtowanie przebiegu dekompresji, obciążenie powierzchni, obciążenie powierzchni fazą stałą, czas przebywania flotatu i jego zgarnianie. Najważniejszymi parametrami wymiarowania są [19]:

-    stosunek powietrze/faza stała,

tzw. a/s (air-solid ratio): g powietrza/g s.m.,

-    obciążenie powierzchni fazą stałą Atr (g s.m./h • m²),

-    prędkość zgarniaka Vr (m/h).

W stosunku a/s „a” jest uwolnioną podczas rozprężania ilością powietrza. Za pomocą stężenia fazy stałej na dopływie (po koagulacji) dadzą się ustalić parameLry:

-    stosunek powietrze/woda (g/nh),

-    obciążenie powierzchni zbiornika flotacyjnego (m³/m² • h), przy czym ten drugi można porównać z wartościami sedymentacji.

Schemat flotacji dekompresyjnej z recylkulacją i koagulacją przedstawiono na rysunku 30 [18].

Rys. 30: Schemat technologiczny instalacji koagulacyjno-flotacyjnej uzdatniania wody do picia

Około 4-12% wody sklarowanej wraca do obiegu (recyrkulacja), w nasycało i ku zostaje wzbogacona w powietrze (zmienny zakres ciśnienia, 4-10 barów), po czym dyszami doprowadzona jest do wody surowej. Agregaty pęcherzykowo-kłaczkowe wypływają na powierzchnię, z której można zgarnąć postały flotat. Właściwości flotatu (stabilność połączeń pęcherzy-ki/kłaczki) określają prędkość zgarniania, dopuszczalną grubość warstwy flotatu oraz osiągalne stężenie osadu. Jeżeli zauważalna część kłaczków nie flotuje, wówczas opada na dno zbiornika, skąd musi być usunięta oddzielnym zgarniakiem.

Typowe zakresy parametrów instalacji flotacyjnych dla wód surowych o podwyższonych stężeniach glonów i substancji huminowych zestawiono w tabeli 7.

Niektóre dość szerokie zakresy parametrów nie pozwalają dokładnie /wymiarować instalacji flotacyjnych, dlatego zaleca się wykonanie prób pilotażowych w wystarczająco długich odcinkach czasu. W stosunku do sedymentacji w układach flotacyjnych można zmieniać zdecydowanie więcej wielkości roboczych i dopasowywać je do aktualnych warunków. Ponadto droższa pod względem eksploatacji flotacja daje się dobrze zastosować dla sezonowych obciążeń wody surowej (np. wskutek masowych zakwitów glonów)