2024 Enciclopedia de conocimientos sobre flotación por aire disuelto (DAF), parte 1
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2024 Enciclopedia de conocimientos sobre flotación por aire disuelto (DAF), parte 1

Vistas:218     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2024-06-29      Origen:Sitio

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2024 Enciclopedia de conocimientos sobre flotación por aire disuelto (DAF), parte 1


Si necesita información sobre flotación y equipos de flotación, simplemente lea este artículo.


Con el rápido desarrollo de la industria y la agricultura, los problemas ambientales globales se están volviendo cada vez más graves y representan una grave amenaza para la supervivencia y el desarrollo humanos. La contaminación ambiental se refleja en tres aspectos principales: el agua, la atmósfera y los desechos sólidos, entre los cuales la contaminación del agua es la más destacada.


Los vertidos de aguas residuales han afectado gravemente el espacio vital básico de los seres humanos, empeorando aún más los ya escasos recursos hídricos.

Por lo tanto, el tratamiento de aguas residuales se ha convertido en una tarea importante para la protección de los recursos ambientales globales.

Como tecnología de separación sólido-líquido eficiente y de larga data, la flotación se utilizó originalmente para el procesamiento de minerales. Su principio es introducir una gran cantidad de pequeñas burbujas en las aguas residuales y, mediante la interacción de la tensión superficial y las partículas, mediante procesos complejos como la adsorción, la floculación y la hidrodinámica, se adhiere a las partículas suspendidas para formar flóculos con una gravedad específica de menos. que 1. Según el principio de flotación, flota hacia la superficie del agua para lograr la separación sólido-líquido y purificar las aguas residuales.


Este artículo cubre múltiples dimensiones, como el principio de flotación, la aplicación, el diseño, la operación y las tendencias de desarrollo, para ayudar a todos a obtener una comprensión profunda de esta tecnología clave de tratamiento de agua.


Tabla de contenido(Haga clic para ir a donde desea ver)

  1. Principios básicos de flotación.

1.1 Principios termodinámicos

1.2 Teoría cinética

1.3Teoría de la mecánica de fluidos

2. Tipos de tecnología de flotación

2.1 Flotación por aire difuso

2.1.1 Método de flotación por chorro

2.2.2 Método de flotación por aire con tela microporosa

2.2.3 Flotación de aireación por impulsor.

2.2 Flotación electrolítica

2.3 Flotación por aire disuelto

2.3.1 Método de flotación con bomba de aire disuelto.

2.3.2 Flotación al vacío por aire disuelto

2.3.3 Flotación por aire disuelto presurizado

2.3.2.1 Proceso de gas completamente disuelto

2.3.2.2 Proceso de gas parcialmente disuelto

2.3.2.3 Método de flotación por aire disuelto con presión de reflujo parcial

3. Historia de la flotación aérea.

3.1 Principios del siglo XX

3.2 Los años 50

3.3 Décadas de 1970 y 1980

3.4 Desde la década de 1990

4. Componentes del equipo de flotación por aire disuelto

4.1 Dispositivo de aire disuelto

4.2 Dispositivo de liberación de aire

4.2.1 La relación entre el liberador y las microburbujas.

4.3 Tanque de flotación

4.3.1 Tanque de flotación horizontal

4.3.2 Tanque de flotación de flujo vertical

4.4 Otros equipos auxiliares

Preguntas frecuentes

1. Factores que afectan el volumen de gas disuelto del tanque de gas disuelto presurizado

2. Factores que afectan el efecto de la flotación de aire disuelto presurizado en la purificación del agua

3. ¿Cómo se disuelve el aire en un tanque de disolución de aire?

4. ¿Cómo se forman las microburbujas?

5. Ámbito de aplicación de la tecnología de flotación por aire.



1 、Principios básicos de flotación.


La tecnología de flotación por aire puede lograr la separación sólido y líquido-líquido, basándose principalmente en la adhesión entre burbujas y flóculos y separando del agua los flóculos arrastrados por aire.


En primer lugar, basándose en la ley de Henry, el agua disuelta en el aire puede ser estable y existir en grandes cantidades en el agua a una temperatura específica;


El aire y el agua disueltos pueden permanecer en el agua durante mucho tiempo porque existe una interfaz de fase estable entre el gas y el líquido en contacto entre sí. En la interfaz hay una capa de película de aire estancado y película líquida. Hay un estado de equilibrio relativamente estable a ambos lados de ellos. El exterior de la película de aire y líquido es un fluido gas-líquido que fluye continuamente. La resistencia a la transferencia de masa de cada fase de soluto permanece en la película estancada, es decir, la teoría de la doble membrana.



1.1 Principios termodinámicos



Durante el proceso de tratamiento del agua, las burbujas pueden chocar y adherirse a las partículas de flóculo porque tanto las microburbujas como las partículas de flóculo en el agua tienen abundante energía libre superficial y pertenecen a un sistema termodinámicamente inestable.


La adhesión entre los dos es un proceso termodinámico espontáneo y la energía libre se debilita gradualmente para promover el proceso de adhesión entre microburbujas y partículas.


Cuando las microburbujas y las partículas se adhieren entre sí, existe un ángulo de contacto de equilibrio trifásico gas-líquido-sólido entre las dos. La adhesión entre microburbujas y partículas sólidas aumenta con el aumento del ángulo de contacto de equilibrio. La tensión interfacial entre las fases gaseosa y líquida provoca la adhesión mutua entre burbujas y partículas.


Al estudiar el efecto del potencial Zeta en el ángulo de contacto de equilibrio de los flóculos con aire incorporado, se encuentra que cuando el potencial Zeta es de 17 mV, el ángulo de contacto de equilibrio alcanza el valor máximo. En este momento, la adhesión por colisión entre los flóculos y las microburbujas es más sólida y los flóculos arrastrados por aire son más estables.


Cuanto mayor sea el ángulo de contacto de equilibrio, mayor será la fuerza capilar y más fuerte será la hidrofobicidad de la superficie del cuerpo trifásico; es decir, existen grupos hidrofóbicos en la superficie del cuerpo trifásico.


El coloide hidrofóbico utiliza la carga de sus iones potenciales para mantener la estabilidad. Supongamos que se destruye la carga de los iones potenciales del coloide hidrófobo. En ese caso, el coloide se desestabilizará y se adsorberá en los grupos hidrófobos de la estructura de red formada por coagulantes que contienen aluminio o hierro, formando flóculos arrastrados por aire con superficies sueltas y alto contenido de agua.


El-proceso-de-colisión-y-adhesión-entre-microburbujas-y-floculos


El proceso de colisión y adhesión entre microburbujas y flóculos.



1.2 Teoría cinética


Además de la energía libre en la superficie de las microburbujas y las partículas de flóculos, existen fuerzas intermoleculares.


(1) Adsorción de microburbujas.


Las micronanoburbujas tienen una gran superficie específica, que se manifiesta en tensión superficial.


Las moléculas de la película superficial de las microburbujas tienen un efecto de bloqueo sobre las propias microburbujas porque su superficie está envuelta con una capa de película de agua transparente. Las moléculas de agua en la película de agua son estables bajo tensión superficial, atracción de van der Waals y enlaces de hidrógeno.


Se formará una película de hidratación entre las partículas de flóculo y las burbujas. Este proceso tiene tanto dipolos permanentes entre moléculas polares como la interacción de fuerzas hidrofóbicas. La película líquida y las fuerzas coloidales tienen una influencia esencial en la adsorción entre burbujas y partículas.


Las microburbujas pueden adsorber partículas de flóculo porque tienden a reducir la energía libre en la superficie. Esta es también la razón por la que las burbujas se adhieren entre sí, lo que satisface la teoría termodinámica.


(2) Entre partículas y burbujas.


En el agua, no sólo hay fuerzas electrostáticas y fuerzas de Van der Waals entre las partículas de flóculo y las burbujas, sino también entre las partículas y las burbujas.

polaridad.


La teoría DLVO sostiene que en el proceso de flotación, la adhesión mutua entre partículas de flóculos y microburbujas es la suma de la energía potencial de repulsión y atracción.


A través de investigaciones experimentales, se ha descubierto que la energía potencial de interacción entre partículas y burbujas muestra un patrón de cambio específico a medida que se acorta la distancia entre las dos. Cuando la distancia entre los dos es de 4 a 17 nm, la energía potencial de interacción total es positiva y se manifiesta como repulsión. Cuando la distancia entre los dos es inferior a 4 nm o superior a 17 nm, la energía potencial de interacción total es negativa y se manifiesta como atracción.


Por lo tanto, en el proceso de colisión y adhesión de burbujas y partículas, siempre que las dos estén dentro de un rango de acción específico, se puede utilizar la ventaja de la energía potencial de interacción como atracción para promover la adhesión entre las dos.


(3) Tensioactivos y microburbujas.


La tensión superficial de la superficie limpia de la burbuja es enorme y la fuerza intermolecular también es mayor. La superficie de la burbuja carece de la envoltura de la capa de adsorción de moléculas anfifílicas y es muy fácil de romper.


Los surfactantes tienen una estructura de cadena larga y anfifilicidad, lo que reduce efectivamente la tensión interfacial entre las dos fases y permite que el gas exista de manera estable en el líquido.


Por lo tanto, las partículas de flóculos y las microburbujas pueden formar flóculos arrastrados por aire y flotar hasta la superficie del agua, gracias a la red, el barrido y los puentes de adsorción entre los flóculos y las burbujas modificadas. Además, las burbujas y los flóculos se combinan para formar copolímeros, que crecen juntos a medida que las burbujas ascienden: copolimerización. Cuando se introducen en agua, las burbujas chocan y se adhieren a los flóculos floculados. Debido a la existencia de copolimerización, las burbujas cargadas negativamente no solo desempeñan el papel de hidrofobicidad superficial para hacer que las partículas cargadas positivamente se adsorban firmemente y se neutralicen eléctricamente, sino que también desempeñan el papel de agregación de burbujas. Después de que se forma la espuma durante el proceso de flotación, se adhieren firmemente entre sí y no se hunden rápidamente.


La superficie de las microburbujas en el líquido está cargada negativamente y la superficie de otras partículas coloidales, como las células de algas, también está cargada negativamente. Es necesario modificar la superficie de las burbujas para promover la adhesión entre las burbujas y las partículas.


La tecnología de modificación de microburbujas agrega un modificador al agua durante el proceso de generación de burbujas para que el modificador se adhiera a la superficie de la burbuja con la generación de burbujas, de modo que la superficie de la burbuja quede cargada positivamente, mejorando así la eficiencia de adhesión de las microburbujas y partículas coloidales en el agua.


Hay grupos hidrófobos en el modificador de superficie. Cuando el modificador está cerca de la burbuja, la tensión superficial es leve y es más probable que el modificador sea absorbido en la superficie de la burbuja al comprimir la película de hidratación. Esto no solo supera el defecto de la película de hidratación en la superficie de la burbuja, que es inestable debido a las fuerzas intermoleculares de van der Waals, sino que también proporciona más sitios de adsorción para la adhesión de los flóculos, lo que ayuda a formar flóculos más grandes con aire incorporado.


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Generalmente, los polímeros catiónicos en los modificadores de superficie se seleccionan para que desempeñen un papel. Los polímeros catiónicos contienen estructuras de cadenas largas y pueden formar flóculos más grandes utilizando el efecto puente entre cadenas. Mejora la eficiencia de eliminación.


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1.3 Teoría de la mecánica de fluidos



La colisión y adhesión de burbujas y flóculos es la premisa para eliminar contaminantes, y la flotación de flóculos arrastrados por aire en la superficie del agua para raspar es la forma fundamental de eliminar impurezas.


Los flóculos arrastrados por aire están sujetos a la interacción de la gravedad, la flotabilidad y la resistencia del agua. La densidad general de los flóculos arrastrados por aire aumenta con el aumento del contenido de burbujas en los flóculos, el volumen de los flóculos arrastrados por aire se volverá relativamente más significativo, la velocidad de ascenso también aumentará y será más fácil flotar hacia la superficie del agua. .



2.Tipos de tecnología de flotación



Hay muchas formas de clasificar la tecnología de flotación. Según las diferentes formas de generar burbujas, la tecnología de flotación se puede dividir en los siguientes tipos:


Tipos de tecnología de flotación



2.1 Flotación por aire difuso

El método de flotación por aire utiliza fuerza de corte mecánica para triturar el aire mezclado con agua en finas burbujas y luego flotar. Existen principalmente flotación por chorro, flotación por aireación con placa difusora y flotación por aire con impulsor.



2.1.1 Método de flotación por chorro



La estructura del eyector se muestra en la Figura 1-1. El flujo de aire de alta velocidad expulsado de la boquilla forma un vacío en la cámara de succión, lo que hace que la pajita aspire aire. La mezcla de aire y agua sufre un intenso intercambio de energía en la garganta y el aire se tritura en pequeñas burbujas.


Después de ingresar a la sección de difusión, la energía cinética se convierte en energía potencial, comprimiendo aún más el aire, aumentando la solubilidad del aire y luego ingresa al tanque de flotación para liberar las burbujas.


Figura 1-1 Diagrama del proceso de flotación por chorro


Figura 1-1 Diagrama del proceso de flotación por chorro

1-agua a presión; 2 boquillas: 3 cámaras de succión; sección de 4 contracciones; 5-garganta: 6-sección de succión y dispersión: 7-mezcla aire-agua: 8-tubo de succión


2.1.2 Método de flotación por aire con tela microporosa (método de flotación por aireación por difusor)


Después de que el aire comprimido ingresa desde el fondo de la piscina, la placa de difusión microporosa lo corta en pequeñas burbujas. El principio fundamental es permitir que el aire ingrese al agua a través de pequeñas burbujas a través del dispositivo de difusión con espacios aceptables para la flotación.



Figura 1-2 Flotación por aireación por difusor

Figura 1-2 Flotación por aireación por difusor

1- Cámara de entrada: 2- Entrada de aire: 3- Columna de separación: 4- Placa de difusión cerámica microporosa: 5- Escoria: 6- Líquido de salida


Las ventajas de este método son que es simple y fácil de operar y ahorra relativamente energía; sin embargo, los microporos de difusión se bloquean fácilmente y las burbujas producidas por la placa microporosa son relativamente grandes (diámetro de 1 a 10 mm), lo que limita en gran medida su ámbito de uso.


Este método se utiliza principalmente para la flotación de minerales y el tratamiento primario de aguas residuales que contienen aceite, lana, etc., y el tratamiento de flotación con espuma de aguas residuales que contienen una gran cantidad de tensioactivos, lo que puede reducir en gran medida el consumo de energía.


El principio de flotación por aireación de la placa de difusión se muestra en la Figura 1-2.



2.1.3 Flotación por aireación del impulsor


La flotación de aireación del impulsor se airea mediante la presión negativa formada debajo de la placa de cubierta fija cuando el impulsor gira a alta velocidad y el aire se succiona del tubo de aire.


El impulsor mezcla completamente el aire que ingresa a las aguas residuales y el flujo de agua en circulación, formando finas burbujas expulsadas fuera del impulsor. Las burbujas se elevan verticalmente y flotan después de que la placa rectificadora estabiliza el flujo. La espuma formada se retira del tanque mediante un raspador de movimiento lento.


El equipo de proceso es simple, pero las burbujas generadas son importantes y fácilmente se generan burbujas gigantes en el agua. Es adecuado para el tratamiento de aguas residuales con pequeños volúmenes de agua y altas concentraciones de contaminantes.


La estructura del equipo de flotación con impulsor se muestra en la Figura 1-3.


Figura-1-3-Diagrama-esquemático-de-la-estructura-del-equipo-de-flotación-por-aire-con-impulsor

Figura 1-3 Diagrama esquemático de la estructura del equipo de flotación por aire con impulsor

1-Impulsor; 2-Cubierta; 3-Eje giratorio: 4-Manguito: 5-Cojinete: 6-Tubo de entrada: 7-Comedero de entrada de agua: 8-Comedero de salida de agua: 9-Comedero de espuma: 10-Placa raspadora: 11-Placa rectificadora


2.2 Flotación electrolítica


El método de flotación electrolítica consiste en insertar múltiples conjuntos de electrodos de ánodo y cátodo insolubles con alternancias positivas y negativas en las aguas residuales, pasar corriente continua, producir electrólisis, electroforesis, polarización de partículas, oxidación-reducción, interacción entre productos de electrólisis, etc., y Electrolizar directamente las aguas residuales.


El ánodo y el cátodo producen finas burbujas de hidrógeno y oxígeno, que se adhieren a las partículas contaminantes en las aguas residuales o a los flóculos formados por el tratamiento de coagulación y flotan hacia la superficie del agua, creando una capa de espuma, y ​​luego raspan la espuma para separarla y eliminarla. los contaminantes.


El dispositivo de flotación del método de flotación electrolítica se muestra en la Figura 1-4.


El equipo de flotación electrolítica es simple, fácil de manejar, fácil de controlar las condiciones de operación, compacto y práctico. Aún así, los problemas incluyen un alto consumo de energía y una fácil descamación de las placas de los electrodos.


Este método se utiliza principalmente en el tratamiento de aguas residuales industriales a pequeña escala y en la concentración de lodos.


Figura-1-4-Tanque-de-flotación-electrolítica-de-flujo-vertical

Figura 1-4 Tanque de flotación electrolítica de flujo vertical

1-cámara de entrada: 2-rejilla rectificadora: 3-grupo de electrodos: 4-orificio de salida: 5-cámara de separación: 6-orificio de recogida de agua: 7-tubo de salida: 8-tubo de descarga de lodos: 9-rascador de escorias: 10-agua regulador de nivel: 11-salida: 12-entrada: 13-descarga de lodos


2.3 Flotación por aire disuelto



La flotación por aire disuelto disuelve el aire en agua bajo una cierta presión, alcanza un estado sobresaturado y luego reduce repentinamente la presión del aire y el agua disueltos. En este momento, el aire disuelto en el agua se escapa del agua en forma de pequeñas burbujas.


Dado que este proceso operativo también puede controlar artificialmente el tiempo de contacto entre el agua residual y las burbujas, el efecto de separación es mejor que el método de aire disperso y se usa ampliamente.


2.3.1 Método de flotación con bomba de aire disuelto.


La flotación con bomba de aire disuelto es uno de los métodos de flotación por aire disuelto más estudiados. El proceso de flotación con bomba de aire disuelto se muestra en la Figura 1-5.


Figura-1-5-Diagrama-del-proceso-de-flotación-de-bomba-de-aire-disuelto


Figura 1-5 Diagrama del proceso de flotación con bomba de aire disuelto

1-aguas residuales; Dispositivo de 2 agitaciones; Tanque de 3 floculaciones; tubo de 4 liberaciones; zona de 5 contactos; zona de 6 separaciones; Salida de 7 escorias; raspador de 8 escorias; 9-descarga de escoria; 10-agua limpia; 11-retorno de agua; Tanque de separación de 12 gases y líquidos; Bomba de aire disuelto de 13; tanque de 14 rebosaderos



La bomba de aire disuelto utiliza una bomba de vórtice o una bomba multifásica de gas-líquido. Su principio es que el aire y el agua ingresan juntos a la carcasa de la bomba en la entrada de la bomba, y el impulsor giratorio de alta velocidad corta el aire inhalado en pequeñas burbujas muchas veces. Las pequeñas burbujas se disuelven rápidamente en el agua bajo el ambiente de alta presión de la bomba para formar agua con aire disuelto y luego ingresan al tanque de flotación para completar el proceso de flotación.


El diámetro de las burbujas generadas por la bomba de aire disuelto es generalmente de 20 a 40 μm. El rendimiento de la bomba es muy estable cuando cambia el caudal y el volumen de gas, lo que proporciona mejores condiciones operativas para el ajuste de la bomba y el control del proceso de flotación.


2.3.2 Flotación al vacío por aire disuelto



El gas residual se airea a presión normal para disolver el gas por completo. Luego, en condiciones de vacío, el gas disuelto en el agua residual se precipita para formar finas burbujas. Las impurezas particuladas adheridas flotan en la superficie del agua para formar espuma y se eliminan. La cantidad de aire precipitado depende del aire disuelto y del grado de vacío.


La ventaja de este método es que la presión del aire disuelto es menor que la del método de aire disuelto presurizado. La formación de burbujas, la adhesión de las burbujas a las partículas y la flotación de los flóculos se producen en un entorno estable. Los flóculos rara vez se destruyen y el consumo de energía del proceso de flotación es relativamente pequeño.


Sin embargo, su desventaja más importante es que la flotación funciona bajo presión negativa y el raspador y otros equipos deben estar en un tanque de flotación sellado. Por lo tanto, la estructura del tanque de flotación es compleja y difícil de mantener y operar. Por tanto, este método se utiliza menos.


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2.3.3 Flotación por aire disuelto presurizado


En condiciones presurizadas, el aire se disuelve en agua para formar un estado de sobresaturación de aire. Luego, la presión se reduce a normal, permitiendo que el aire precipite y se libere en el agua en forma de pequeñas burbujas para lograr la flotación. Este método forma pequeñas burbujas, de aproximadamente 20 a 100 μm, con efectos de tratamiento de sonido y amplias aplicaciones.


Los procesos de flotación de aire disuelto presurizado se pueden dividir en tres tipos: proceso de aire disuelto completo, proceso de aire disuelto parcial y proceso de aire disuelto presurizado por reflujo.


Proceso de gas completamente disuelto



El proceso de gas completamente disuelto se utiliza para presurizar y disolver todas las aguas residuales que se encuentran en un tanque de flotación a través del dispositivo de alivio de presión para la separación sólido-líquido.


Sus ventajas son un gran volumen de gas disuelto y mayores oportunidades de contacto entre burbujas, partículas de aceite y partículas suspendidas; bajo las mismas condiciones de tratamiento de agua, es más pequeño que el tanque de flotación requerido por el método de flotación de gas disuelto a reflujo parcial, reduciendo así la inversión en infraestructura.


Sin embargo, dado que todas las aguas residuales pasan a través de la bomba de presión, el grado de emulsificación de las aguas residuales aceitosas aumenta y la bomba de presión requerida y el tanque de gas disuelto son más importantes que los otros dos, por lo que la inversión y el consumo de energía operativa son más significativos.


El proceso de gas completamente disuelto se muestra en la Figura 1-6.


Figura-1-6-Diagrama de flujo de flotación-de-aire-disuelto-a-presión-del-modo-de-aire-completamente-disuelto




Figura 1-6 Diagrama de flujo de flotación de aire disuelto a presión en el modo de aire completamente disuelto

1- Entrada de agua cruda: 2- Bomba de presión: 3- Adición de aire: 4- Tanque del recipiente a presión (incluida la capa de empaque): 5- Válvula reductora de presión: 6- Tanque de flotación de aire: 7- Válvula de liberación de aire: 8- Rascador: 9 - Sistema de recogida de agua; 10- Reactivo químico: 11- Manómetro: 12- Escoria: 13- Salida de agua


Proceso de gas parcialmente disuelto


El proceso de aire parcialmente disuelto presuriza y disuelve parte del agua residual. El resto del agua residual ingresa directamente al tanque de flotación, lo que ahorra electricidad en comparación con el proceso completo con aire disuelto. Sólo una parte del agua pasa a través del tanque de aire disuelto y el volumen del tanque de aire disuelto es pequeño.


Sin embargo, dado que la cantidad de gas proporcionada por el aire disuelto presurizado del agua residual es pequeña, es necesario aumentar la presión del tanque de aire disuelto.


Sus características son: la bomba de presión requerida por el método de flotación por aire disuelto de proceso completo es más pequeña, por lo que el consumo de energía es bajo; la cantidad de aceite emulsionado causado por la bomba de presión es menor que la del método de flotación por aire disuelto de proceso completo;


El tamaño del tanque de flotación es el mismo que el del método de flotación por aire disuelto de proceso completo, pero más pequeño que el del método de flotación por reflujo parcial. El proceso de aire parcialmente disuelto se muestra en la Figura 1-7.


Figura-1-7-Diagrama de flujo del modo de flotación-de-aire-disuelto-a-presión-del-modo-de-aire-parcialmente-disuelto

Figura 1-7 Diagrama de flujo de flotación de aire disuelto a presión en el modo de aire parcialmente disuelto

1- Agua cruda: 2- Bomba de presión: 3- Adición de aire: 4- Tanque de aire disuelto a presión (incluida la capa de empaque): 5- Válvula reductora de presión: 6- Tanque de flotación de aire: 7- Válvula de liberación de aire: 8- Rascador: 9 - Sistema de recogida de agua: 10- Reactivos químicos: 11- Manómetro: 12- Escoria: 13- Salida de agua


Método de flotación por aire disuelto con presión de reflujo parcial


La flotación por aire disuelto con presión de reflujo parcial es el método de flotación más utilizado en el tratamiento de agua.


Su proceso básico es separar una parte del agua del tanque de flotación al tanque de aire disuelto. Después de que esta parte del agua disuelve el aire del compresor de aire, se libera al agua de entrada del tanque de flotación bajo presión normal a través del liberador de aire disuelto en la entrada del tanque de flotación. El aire disuelto bajo presión también se libera en forma de microburbujas, que se adhieren a los flóculos que ingresan al tanque de flotación y flotan hacia la superficie del agua para su eliminación.


Sus características son agua menos presurizada y bajo consumo de energía; no se promueve ninguna emulsificación durante el proceso de flotación; buena formación de flóculos de alumbre; y un mayor volumen del tanque de flotación que los dos procesos anteriores.


Figura-1-8-Diagrama-de-flujo-de-presión-aire-disuelto-flotación-de-modo-reflujo

Figura 1-8 Diagrama de flujo de flotación de aire disuelto a presión en modo de reflujo

1- Entrada de agua cruda: 2- Bomba de presión: 3- Entrada de aire: 4- Tanque de aire disuelto a presión (incluida la capa de empaque): 5- Válvula reductora de presión: 6- Tanque de flotación de aire: 7- Válvula de liberación de aire: 8- Rascador: 9- Tubería de recogida de agua y tubería de retorno de agua limpia: 10- Salida de agua


Los dos métodos de flotación de aire disuelto de proceso completo y flotación de aire parcialmente disuelto se utilizan directamente para presurizar y disolver el aire en agua cruda, por lo que la materia suspendida del agua cruda bloquea fácilmente el liberador de aire disuelto. Además, ambos métodos liberan gas sólo después de que se forman los flóculos, por lo que los flóculos se destruyen fácilmente.


En comparación con el proceso completo de flotación por aire disuelto, el volumen de agua utilizado para el aire disuelto presurizado en los dos procesos de flotación parcial por aire disuelto y flotación parcial por aire disuelto por reflujo solo representa del 30% al 35% y del 10% al 20% del total. volumen de agua respectivamente.


Por lo tanto, bajo el mismo consumo de energía, la presión del aire disuelto puede aumentar significativamente, las burbujas formadas son más pequeñas y uniformes y los flóculos no se destruyen.


Independientemente del proceso de flotación por aire disuelto, su estructura incluye principalmente un sistema de aire disuelto a presión, un sistema de liberación de aire disuelto, un sistema de reacción y un sistema de separación.


En comparación con la flotación electrolítica y la flotación por aire disperso, la flotación por aire disuelto tiene las siguientes características: la solubilidad del aire en agua es significativa, lo que puede proporcionar suficientes microburbujas para cumplir con los requisitos de separación sólido-líquido de diferentes requisitos y garantizar el efecto de eliminación;


El tamaño de las partículas de las burbujas generadas después de la descompresión es pequeño (20-100 μm), la longitud es uniforme, las microburbujas se elevan muy lentamente en el tanque de flotación y la perturbación en el tanque de flotación es menor, lo que es particularmente adecuado para la separación de partículas sueltas. flóculos y sólidos finos;


El equipo y el proceso son relativamente simples y el mantenimiento y la administración son convenientes.


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3. Historia de la flotación aérea.


3.1 Principios del siglo XX



El método de flotación apareció por primera vez en la minería, utilizando burbujas para extraer componentes valiosos de los minerales, y se llama flotación.


Ya en 1860, cuando William Haynes obtuvo una patente, el proceso de flotación tenía una escala particular de aplicación industrial en el procesamiento de minerales.Historia de las patentes de flotación). Todavía se utiliza ampliamente y ha logrado avances significativos, especialmente para minerales con diferentes composiciones; las características de varios agentes de flotación se pueden utilizar para llevar a cabo una separación por flotación selectiva sin problemas.



A principios del siglo XX, hubo varias patentes para tecnología de flotación que utilizaba gas como medio de flotación. En 1904, Elmore propuso la electrólisis para generar burbujas, que luego se convirtió en flotación electrolítica en el tratamiento de agua.


En enero de 1902, Charles V. Potter, un australiano, obtuvo una patente británica para la flotación de sulfuros en una solución ácida caliente. Usó un agitador y afirmó que la solución 'reaccionaría con los sulfuros solubles presentes para formar burbujas de hidrógeno sulfurado en las partículas de mineral y así elevarlas a la superficie'.




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El aparato de flotación Potter

Proceso de flotación Cattermole

Proceso de flotación Cattermole

Proceso de separación de minerales principales

Proceso de separación de minerales principales



El aparato de flotación Potter


Ese mismo año, Elmore también utilizó el vacío para generar burbujas, que luego se convirtieron en flotación de gas disuelto al vacío. En 1906, Sulman y otros inventaron un agitador o impulsor para agitar vigorosamente la lechada y airearla, lo que evolucionó hasta convertirse en el método de flotación de gas disperso con impulsor en el tratamiento de agua.


1914 Callow utilizó un dispersor poroso submarino para introducir burbujas en el agua. Este método se llama flotación de aire difuso microporoso en el campo del tratamiento de agua.


Los dos métodos anteriores se denominan flotación por aire difuso en la industria del tratamiento de agua.


En 1905, Sulman presurizó y oxigenó el agua y la liberó a presión reducida. Este método se convirtió en la primera patente para la flotación por aire disuelto presurizado.

Aparato-Sulman-para-separar-partículas-metálicas-en-mineral

Aparato para separar partículas metálicas en minerales.

Aparato-de-concentración-de-mineral-collow-hoover

Aparato de concentración de mineral Hoover



En el campo del tratamiento de agua, ya en 1920, CL Peck consideró el uso de flotación por aire para tratar las aguas residuales.

En 1924, Peterson et al. Disolvía aire en agua a alta presión y luego lo liberaba a presión normal para producir finas burbujas, que se aplicaban al agua blanca en la industria del papel para recuperar fibras.


En 1943, CA Hansan y HB Goraas publicaron un artículo sobre el tratamiento de aguas residuales por flotación de aire en la revista de drenaje 'Sewage Works Journal' y concluyeron que la flotación de aire puede eliminar casi todos sólidos suspendidos. Se concluyó que no tiene ningún efecto significativo sobre la DBO formado por sólidos disueltos.


En 1945, se publicó un artículo titulado 'Purificación de agua por flotación' escrito por SH Hoppe. El artículo era muy breve y concluía que el método de flotación por aire requería menos tiempo que el método tradicional. Se recomendó que se prestara más atención a este método. Se trataba del primer informe sobre el uso de la flotación por aire en el suministro de agua.



3.2 Los años 50


En los años 50 ya existían máquinas de flotación industriales. Aun así, el efecto de purificación del agua fue deficiente debido a la deficiente tecnología de generación de microburbujas. El desarrollo de la tecnología de purificación de agua por flotación fue relativamente lento y hubo pocos informes sobre su investigación y aplicación.


En la década de 1960, la presión de retorno parcial flotación por aire disuelto apareció el método. Este método de flotación tiene un buen efecto de purificación de agua y una eficiencia económica dramáticamente mejorada, ampliando así su ámbito de aplicación. Por lo tanto, se aplicó a las aguas residuales industriales a principios de los años 1960 y se promovió a la purificación del agua potable a mediados de los años 1960.


1961 Suecia construyó la primera planta de tratamiento de aguas residuales utilizando flotación de presión de retorno parcial. En el tratamiento del agua, a mediados de los años 1960 se utilizaba el 'filtro de flotación' fabricado por Purac, Suecia.


En Sudáfrica, los estudios piloto sobre flotación comenzaron en los años 1960. En 1969, se construyó una planta de tratamiento para eliminar las algas del efluente de estanques maduros utilizando tecnología de flotación por aire disuelto, y el efluente se reutilizó como agua potable para los residentes. Posteriormente, investigadores sudafricanos aplicaron tecnología de flotación por aire disuelto al espesamiento de lodos y al tratamiento de aguas residuales industriales.


No fue hasta finales de la década de 1970 que esta tecnología obtuvo oportunidades regionales para tratar masas de agua eutróficas[6]. En la década de 1990, la flotación por aire disuelto se había utilizado ampliamente.


Se informa que ya en 1965, una fábrica en Finlandia utilizaba el proceso de flotación por aire disuelto para tratar el agua potable. Desde entonces, muchas fábricas han adoptado este proceso y el efecto del tratamiento ha sido perfecto, lo que demuestra que la tecnología de flotación por aire disuelto es un proceso de tratamiento adecuado para cuerpos de agua ricos en humus y de baja temperatura.


La Unión Soviética llevó a cabo extensas investigaciones sobre la flotación para tratar diversas aguas residuales industriales. Publicó una monografía sobre 'Tratamiento por flotación de aguas residuales' en 1976, pero su contenido estaba sesgado hacia experimentos de mediana y pequeña escala, y no había muchos proyectos con aplicaciones reales.


3.3 Décadas de 1970 y 1980

El Dr. Krofta inventó el equipo de flotación en el década de 1970 en los Estados Unidos y fundó Krofta Engineering Company. La popularidad del producto convirtió a Krofta en sinónimo de equipo. Posteriormente, el equipo de flotación se utilizó ampliamente en la industria de tratamiento de agua y se introdujo en mi país en la década de 1980 para el tratamiento de aguas blancas en la industria de fabricación de papel, con buenos resultados.


En el Reino Unido, la empresa de tratamiento de agua del país introdujo dispositivos de flotación por aire disuelto a escala comercial en la década de 1970. Instaló el primer equipo completo de flotación por aire disuelto en una estación de filtración cerca del puerto de Aberdeen en 1975.


Las primeras investigaciones sobre la flotación por aire disuelto en los Países Bajos comenzaron en los años 1970. En 1979, se comenzó a diseñar y construir la primera planta de flotación por aire disuelto de los Países Bajos.


Desde 1995, siete empresas de suministro de agua en los Países Bajos han adoptado la tecnología de flotación por aire disuelto, principalmente para eliminar algas.


Según informes de Estados Unidos y Sudáfrica, la tecnología de flotación por aire disuelto se ha utilizado ampliamente en muchos países y regiones, como Sudáfrica, el norte de Europa, los Países Bajos, el Reino Unido, la ex Unión Soviética, Japón y la India.


Una razón importante para el rápido desarrollo de la tecnología de purificación de agua por flotación en la década de 1970 fue la mejora de la tecnología de generación de microburbujas. Consiste en liberar aire presurizado disuelto en agua en microburbujas en condiciones controladas específicas a través de un liberador especial.


Dado que este liberador especial tiene un impacto significativo en el efecto del tratamiento del agua y en los costos de producción de agua, figura como patente en el extranjero, al igual que el liberador de patentes AKA desarrollado por la empresa sueca AKA.


En la década de 1980, la tecnología de separación por flotación figuraba como una de las diez nuevas tecnologías químicas más importantes de los Estados Unidos. Promovió el rápido desarrollo de la tecnología de flotación y la aplicó aún más.


M. Hiraide y col. introdujo la tecnología de flotación desde la perspectiva de la química analítica, especialmente la flotación por precipitación de materia orgánica e iones inorgánicos y la flotación de iones, lo que promovió aún más el desarrollo de la tecnología de flotación.


En 1985, la American HydroCal Environmental Protection Company inventó una nueva tecnología de flotación: la flotación por aire inducida (abreviada como THK).


THK es una nueva tecnología de flotación mecánica por aire. La empresa de protección ambiental también inventó el sistema de flotación de vórtice CAF en California, EE. UU., que utiliza un diseño de aireador único para reemplazar la boquilla tradicional y el método de disolución de boquilla. El proceso fue introducido en mi país en 1997.


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3.4 Desde la década de 1990


Después de la década de 1990, con el desarrollo de la tecnología de bombas de agua, las bombas mezcladoras de gas y líquido se aplicaron gradualmente a los procesos de flotación.


La bomba aspira aire y agua al mismo tiempo y logra la mezcla gas-líquido mediante la mezcla presurizada en la bomba. Además, la investigación teórica sobre la tecnología de flotación se ha profundizado. A través de una cuidadosa investigación sobre dinámica, termodinámica, mecánica de fluidos, etc., se han resumido dos modelos dinámicos: el modelo de la teoría del equilibrio de grupos y el modelo de la teoría de la trayectoria.


En términos de mecánica de fluidos, el desarrollo de la flotación se ha dividido en tres generaciones en función de la diferencia en la carga y el estado de flujo, al darse cuenta de la transición del estado de flujo del flujo laminar al flujo turbulento, y ha aparecido la flotación turbulenta. La investigación teórica proporciona una base teórica profunda para el desarrollo de tecnologías de flotación como la flotación por aire disuelto, la flotación por vórtice y la flotación por chorro y promueve la aplicación generalizada de la tecnología de flotación.


Desde 2001, M-IEpcon AS ha lanzado con éxito el dispositivo de flotación compacto EPCON, que combina tecnología de separación centrífuga rotativa y tecnología de separación por flotación con desgasificación. Ahora ha alcanzado la etapa de operación comercial y fue calificada como una de las diez tecnologías más innovadoras en 2004 por la conocida Conferencia de Tecnología de Ingeniería de Petróleo Offshore (OTC).


4. Componentes del equipo de flotación por aire disuelto

El equipo de flotación por aire disuelto presurizado comprende un sistema de aire disuelto a presión, un sistema de liberación de aire, un tanque de flotación y equipos auxiliares. La bomba de agua a presión suministra agua y aire al tanque de gas a una cierta presión, lo que permite que el agua y el aire contactar completamente.


4.1 Dispositivo de aire disuelto

Hay muchos tipos de tanques de aire disuelto, como se muestra en la Figura 1. Entre ellos, el tanque de aire disuelto lleno con rellenos tiene la eficiencia más alta, aproximadamente un 30% más que el tanque de aire disuelto sin rellenos. Se recomienda utilizar un tanque lleno tipo spray de bajo consumo energético y alta eficiencia de aire disuelto, así como aire suministrado por un compresor de aire.


Tipos de tanques de aire disuelto: 1. Tipo de flujo directo

1.Flujo directo

Tipo de tanque de gas disuelto: 2. Tipo partición longitudinal

2. Tipo de partición longitudinal

Tipo de tanque de gas disuelto: 3. Tipo de carcasa

3. Tipo de carcasa

Tipo de tanque de aire disuelto: 3. Tipo diafragma

4. Tipo de diafragma

Tipo de depósito de gas disuelto: 3. Tipo de llenado

5. Tipo de relleno

Tipo de tanque de gas disuelto: 3. Tipo plato de flor

6. Tipo de plato de flores

Tipo de tanque de aire disuelto: 3. Tipo chorro de agua

7. Tipo de chorro de agua

Tipo de tanque de gas disuelto: 3. Tipo volteador

8. Tipo de caída

Tipo de tanque de aire disuelto: 3. Tipo de pulverización

9. Tipo de pulverización

Tipo de tanque de aire disuelto: 3. Tipo vórtice

10. Tipo de vórtice


4.2 Dispositivo de liberación de aire



El sistema de liberación de aire comprende un liberador de aire disuelto y una tubería de agua y aire disuelto.


El liberador de aire disuelto reduce la presión del agua en el recipiente a presión para que el gas en el agua del aire disuelto se libere como microburbujas y pueda adherirse rápida y uniformemente a las partículas.


Los liberadores de aire disuelto más utilizados en China son los liberadores de aire disuelto tipo TS, que ganaron el Premio Nacional de Invención. Su liberación de aire disuelto tipo TJ mejorada y su liberación de aire disuelto tipo TV (Conocimiento completo sobre el dispositivo de liberación de flotación por aire disuelto).


Liberador de aire disuelto tipo TS

Liberador de aire disuelto tipo TS

Liberador de aire disuelto tipo TJ

Liberador de aire disuelto tipo TJ

Liberador de aire disuelto tipo TV distribuido uniformemente

Liberador de aire disuelto de distribución media tipo TV


El liberador de aire disuelto de baja presión TS-70 es el primer liberador especial en China. Puede liberar una gran cantidad de microburbujas que cumplen con los requisitos de purificación de agua por flotación a baja presión. Por esta razón, el liberador de aire disuelto ganó el Premio Nacional de Invención en 1980.


Con la promoción continua de la tecnología de purificación de agua de flotación doméstica, el liberador tipo TJ se ha mejorado sobre la base del tipo TS. Conserva el excelente rendimiento de liberación del liberador tipo TS, aumenta la salida de agua y agrega un dispositivo de vacío eyector de agua. Cuando está bloqueado, se puede lavar in situ sin desmontar el liberador, pero tiene las desventajas de una distribución desigual del agua en la boquilla y la adición de un dispositivo de vacío.


El liberador de aire disuelto con vibración uniformemente distribuida tipo TV es el liberador de aire disuelto de tercera generación recientemente desarrollado después de los liberadores de aire disuelto tipo TS y TJ. Se desarrolló con éxito basándose en la exploración del principio básico de liberación de aire disuelto y combinado con el principio de vibración.


No solo absorbe el excelente desempeño de los liberadores de aire disuelto TS y TJ, sino que también mejora la uniformidad de la distribución del agua liberada por el liberador, aumenta la probabilidad de colisión y adhesión entre microburbujas e impurezas en el agua a tratar, y además Mejora el efecto de purificación del agua de flotación.


Además, una vez que el liberador tipo TV está bloqueado, siempre que la válvula de ventilación esté abierta fuera del tanque de flotación y la fuente de aire comprimido esté conectada, la obstrucción en el liberador se puede limpiar con agua y aire disuelto presurizado. Esto no sólo supera la desventaja de que el liberador de aire disuelto tipo TS se bloquee fácilmente, sino que también salva el dispositivo de vacío en comparación con el liberador de aire disuelto tipo TJ.


En la actualidad, los liberadores de uso común en China son los liberadores de tipo TS, TJ y TV desarrollados por la Universidad de Tongji, y la investigación sobre liberadores también se centra en estos tres tipos de liberadores. Este tipo de liberador se ha desarrollado hasta la quinta generación de productos, pero no ha cambiado mucho.


Sus características comunes son: liberación perfecta de gas, cuando la presión del gas disuelto es superior a 0,15 MPa, se puede liberar aproximadamente el 99% del gas disuelto; pueden trabajar bajo presión más baja, cuando la presión del gas disuelto es superior a 0,2 MP, pueden lograr un buen efecto de purificación de agua y ahorrar electricidad; las burbujas liberadas son finas, con un diámetro promedio de burbuja de 20 a 40 μm, las burbujas son densas y el rendimiento de adhesión es bueno.


Imagen-del-tanque-de-agua-antes-de-la-liberación-de-agua-aire-disuelta

Imagen del tanque de agua antes de la liberación del agua al aire disuelta.

Imagen del tanque de agua después de la liberación del agua al aire disuelta.

Imagen del tanque de agua después de la liberación del agua al aire disuelta.


4.2.1 La relación entre el liberador y las microburbujas.


(1) El diámetro de las burbujas generadas está estrechamente relacionado con la presión del gas disuelto y el ángulo de inclinación del liberador. La presión del gas disuelto debe aumentarse para crear burbujas diminutas de diámetro medio. Sin embargo, cuando la presión del gas disuelto es superior a 0,25 MPa, el efecto del aumento de presión sobre el diámetro medio de las burbujas se vuelve cada vez más pequeño.


(2) A medida que cambia el ángulo de inclinación del liberador (de vertical a inclinado), cuanto mayor sea el ángulo de inclinación, mayor será el diámetro de la burbuja generada y el diámetro promedio de las burbujas aumentará con el aumento de la altura ascendente. Sin embargo, en el experimento se descubrió que cuando la presión del gas disuelto es alta, a medida que las burbujas suben, el cambio en el ángulo de inclinación del liberador tiene cada vez menos efecto sobre el diámetro promedio de las burbujas;


(3) El ángulo de inclinación del liberador también afectará la cantidad de burbujas que genera. La colocación inclinada del liberador provocará una distribución desigual de la fase gaseosa en su interior, lo que afectará la cantidad de burbujas liberadas por el pequeño orificio al final del liberador y, por lo tanto, afectará la eficiencia de flotación.


Después del cálculo posterior del experimento, se puede ver que la cantidad de burbujas disminuirá con el aumento de la altura, y la cantidad de burbujas generadas cuando el liberador se coloca verticalmente es mucho mayor que la cantidad de burbujas generadas cuando se coloca oblicuamente.


Diagrama-esquemático-de-cambio-de-ángulo-de-inclinación-del-liberador


Diagrama esquemático del cambio del ángulo de inclinación del disparador.


Leer más sobre:DLiberador de flotación de aire disuelto


4.3 Tanque de flotación

Las microburbujas y las partículas suspendidas en el agua se mezclan, contactan y adhieren completamente en el tanque de flotación, y las partículas que transportan gas se separan del agua.



Hay muchas formas de disponer el tanque de flotación. De acuerdo con las características de la calidad del agua, los requisitos de tratamiento y las diversas condiciones específicas a tratar, se han construido muchos tanques de flotación. Según el tipo de uso del tanque de flotación, se puede dividir en tanque de flotación de flujo horizontal y flotación de flujo vertical. tanque, tanque de flotación poco profundo de alta eficiencia, tanque de coflotación, tanque de flotación de iones, tanque de flotación circular, tanque de flotación de flujo contracorriente y co-corriente, y otras formas, entre las cuales el tipo de flujo horizontal y el tipo de flujo vertical son los más comúnmente utilizado.


4.3.1 Tanque de flotación horizontal

El tanque de flotación por advección es el más utilizado y el tanque de reacción y el tanque de flotación a menudo se combinan, como se muestra en la Figura 1-9.



El flujo de agua se dirige al fondo después de que el agua residual ingresa al tanque de reacción y completa la reacción. Entra en la cámara de contacto de flotación desde la parte inferior para extender el tiempo de contacto entre los flóculos y las burbujas. La espuma de la superficie de la piscina se raspa hacia el tanque colector de espuma y el agua limpia se recoge por la tubería colectora de agua del fondo.


Las ventajas del tanque de flotación por advección son la poca profundidad de la piscina, el bajo costo, la estructura simple y la fácil operación. La desventaja es que la tasa de utilización del volumen de la parte de separación no es alta.


Figura-1-9-Tanque-de-flotación-de-flujo-horizontal

Figura 1-9 Tanque de flotación de flujo horizontal

①Tanque de reacción ②Cámara de contacto ③Tanque de flotación


4.3.2 Tanque de flotación de flujo vertical


Los parámetros básicos del proceso del tanque de flotación de flujo vertical son los mismos que los del tanque de flotación de flujo horizontal, como se muestra en la Figura 10. Su ventaja es que la cámara de contacto está en el centro del tanque, el agua fluye hacia los alrededores. y las condiciones hidráulicas son buenas.


Las desventajas son que es difícil la conexión con el tanque de reacción y la baja tasa de utilización del volumen. La experiencia muestra que se debe utilizar un tanque de flotación de flujo vertical cuando el volumen de agua tratada es superior a 150 ~ 200 m3/h y hay más sustancias hundibles en las aguas residuales.



Figura-10-Tanque-de-flotación-de-flujo-vertical


Figura 10 Tanque de flotación de flujo vertical

1. Tanque de reacción 2. Cámara de contacto 3. Diagrama del tanque de flotación


4.4 Otros equipos auxiliares

El equipo auxiliar de flotación por aire disuelto consta de un raspador, un dispositivo dosificador de reactivo (floculante), etc.

4.4.1 Raspador de escoria


En el sistema de flotación existen muchos tipos de raspadores, los más comunes son los de puente, los de desplazamiento y los de cadena.


Para el sistema de flotación, no importa qué tipo de raspador, habrá lodo que no se puede drenar limpiamente al final del tanque de flotación o en el tanque de recolección de lodo flotante de superficie durante la operación real.


Y debido a que el contenido sólido del lodo superficial producido por la flotación es aproximadamente del 2%, parte del lodo regresará al tanque de flotación después de ser raspado hasta el final del tanque de flotación por el raspador. Al mismo tiempo, habrá lodos que no se pueden drenar limpiamente en el tanque de descarga de lodo del tanque de flotación. En este caso, es necesario añadir un sistema de pulverización para lavar los lodos; de lo contrario, será más difícil de limpiar después de que el lodo se solidifique durante mucho tiempo.


A la hora de diseñar, la pista del rascador también se puede incluir en la gama de pulverización. El agua de pulverización necesaria se puede reducir al mínimo y seleccionar en consecuencia el diseño y la posición de la boquilla de pulverización. La duración y la frecuencia del lavado deben ser ajustables. Se puede diseñar e instalar una válvula reguladora controlada remotamente para plantas de agua con altos requisitos de automatización. Al mismo tiempo, se puede considerar una válvula para ajustar manualmente el flujo de agua de lavado.



4.4.2 Dispositivo de dosificación de medicamentos



La unidad automática de preparación de polímeros es una máquina dosificadora importante en el tratamiento de aguas residuales. Existen diferentes tipos de máquinas dosificadoras que se eligen según la naturaleza del agente, la dosis, los requisitos del cliente y el presupuesto. En términos de materiales, también están disponibles acero al carbono, acero inoxidable, PE, PP, U-PVC y otros materiales.


Preguntas frecuentes


1. Factores que afectan el volumen de gas disuelto del tanque de gas disuelto presurizado

① Valor de presión en el tanque de aire disuelto


La presión en el tanque de gas disuelto afecta directamente la cantidad de gas disuelto. Cuanto mayor sea el valor de la presión, mayor será el valor teórico del volumen de gas disuelto.


② Temperatura en el tanque de gasolina


La temperatura en el tanque de gas disuelto también afecta directamente la cantidad de gas disuelto, en la fórmula P*A=EjemploA (, el coeficiente de Henry disminuye al aumentar la temperatura, lo que significa que la cantidad de gas disuelto disminuirá al aumentar la temperatura.


③ Estado del flujo de agua


En 1923, Lewis y Whitman propusieron la famosa 'teoría de la doble membrana' para explicar cómo se transfiere el aire de la fase gaseosa a la líquida.


La 'teoría de la doble membrana' cree que las películas laminares de gas y de líquido se encuentran a ambos lados de la superficie de contacto entre las fases gaseosa y líquida. La resistencia a la transferencia de masa del aire de la fase gaseosa a la líquida en estado molecular se concentra principalmente en estas dos membranas, especialmente en la película de fluido en estado de flujo.


Leer más sobre: ​​《Factores que afectan el volumen de gas disuelto del tanque de gas disuelto presurizado


2. Factores que afectan el efecto de la flotación de aire disuelto presurizado en la purificación del agua

① Tamaño de burbuja


El tamaño de las microburbujas es uno de los factores más críticos que afectan la eficiencia de la flotación. Durante la flotación por aire disuelto, cuando el diámetro de la burbuja es inferior a 50 μm, la tasa de eliminación es relativamente alta; cuando se generan burbujas de más de 80 μm, casi no hay efecto de purificación del agua.


② liberador de aire disuelto


A través del análisis del tamaño de las burbujas, se puede ver que el tamaño de las burbujas influye dramáticamente en el efecto de purificación del agua de flotación, y el componente que afecta el tamaño de las burbujas es el liberador de aire disuelto a presión.


③ Presión del gas disuelto


La presión del gas disuelto afecta el aire que se puede disolver en un volumen específico de agua. A la misma temperatura, cuanto mayor es la presión, mayor es la cantidad de gas disuelto en agua. Esto afectará el tamaño y la cantidad de burbujas generadas e impactará directamente el efecto de flotación.


④ Ángulo de colocación del disparador


El liberador está dispuesto en la zona de contacto del tanque de flotación. Su disposición se puede dividir en (1) tipo de contacto inverso, (2) tipo de flujo de empuje codireccional y (3) tipo de radiación vertical según la dirección de instalación del disparador.


Cada método de colocación del liberador afecta el ángulo de liberación del aire y el agua disueltos. Se puede ver que el ángulo de liberación del agua del aire disuelto también es un factor esencial que influye en el efecto de purificación del agua de flotación.


Leer más sobre:《Factores que afectan el efecto de la flotación de aire disuelto presurizado en la purificación del agua



3. ¿Cómo se disuelve el aire en un tanque de disolución de aire?


Los dos gases más abundantes en el aire son el N2 y el O2, ambos gases no polares. Para tales moléculas no polares con muy baja solubilidad, deben existir en los espacios entre las moléculas de agua, por lo que llenar los espacios es una forma de que el aire se disuelva en agua.....


Leer más sobre:《¿Cómo se disuelve el aire en un tanque de disolución de aire?



4. ¿Cómo se forman las microburbujas?


El agua del aire disuelto en el tanque de aire disuelto está en un estado de alta presión después de ser presurizada por el compresor de aire. El oxígeno y el nitrógeno del aire se disuelven en el agua mediante el llenado de huecos y la hidratación para formar agua en el aire disuelta sobresaturada.


Después de que el liberador libera el aire y el agua disueltos sobresaturados a alta presión, cambia de un estado de alta presión a una presión normal. Debido a la caída repentina de presión, la solubilidad del gas en el agua también disminuye significativamente. En este momento, precipitan muchas burbujas del agua. Generalmente se necesitan tres procesos para que el gas precipite del agua y forme microburbujas estables...


Leer más sobre:《¿Cómo se forman las microburbujas?


5. Ámbito de aplicación de la tecnología de flotación por aire.

  • Separar las partículas finas en suspensión, las algas y la microfloculación en agua;

  • Recuperar sustancias útiles de las aguas residuales, como fibras de pulpa de aguas residuales de la fabricación de papel;

  • Lodos activados excedentes concentrados, especialmente indicados para procesos de tratamiento bioquímicos con tendencia a la acumulación de lodos;

  • Separe y recupere iones metálicos en aguas residuales, aceite suspendido y aceite emulsionado en aguas residuales aceitosas.










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