Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

5. szám - Lesenyei Gábor–dr. Vajna Zoltán: MÉLYÉPTERV rendszerű flotáló berendezések üzemi tapasztalatai

284 Hidrológiai Közlöny 1985. 5. sz. Dr, Wis

nov szky I.: A vízellátás, csatornázás és fürdő szolgáltatás nélkül 2-6%, míg vegyszer adagolással 5-9%, vegyszer + polielektrolit alkalmazásával 9-12%. Eljárásunkban tehát nyomás alatt nyeletjük el a levegőt, majd a nyomáscsökkentéssel felszabadított mikrobuborékokkal flotálunk, amelynél: — a szennyezőanyagok felúsztatására szolgáló buborékokat képező levegőt a tisztítandó vagy a tisztított folyadék egy részében nyomás alatt elnyeletve, folyamatosan szállítjuk a flotációs felúsztató munkatérbe, — a buborékok méretét és mennyiségét az elnyeletőtartály nyomásszabályozásával és a tisztítandó folyadék térfogatáramának beállításával szabályozzuk, mivel a nyomás és a folyadék térfogatárama adott hőfokon az oldható gázmennyiséget egyértelműen meghatározza, olyan szabályozást alkalmazunk, amely a felesleges levegőmennyiség beáramlását megakadályozza, így az üzemet optimális körülmények között biztosítja, — hosszanti átfolyású tartály esetén, a mikrobuborékok egyenletes elosztását azáltal biztosítjuk, hogy a szennyvíz sebességeloszlását előbb egyenletessé tesszük, majd a folyadék-buborék keveréket párhuzamos csövekkel mintegy alárétegezziik. Az elnyeletést két fokozatban valósítjuk meg: egy gázbekeverő egységben az elnyelő folyadékba fúvókán keresztül vezetjük be a gázt, második fokozatban a gáz-folyadék keveréket az elnyelető tartályba vezetjük. Gyakorlatilag a flotációs reaktor keresztmetszetében 1 nun/s átlagsebesség az optimum, azaz 1 m

3/ b nyersvíz mennyiség és 0,5 recirkulációs arány esetén a szükséges keresztmetszet: A*r= -I±^-=0,42 m

2. A mélység és a szélesség arányt 1 körül tartjuk. A vízmélység azonban ne legyen kisebb 1,5 m-nél és ne legyen nagyobb 4,0 m-nél. A vízmélységhez hozzá kell adni a bevezető csövektől elfoglalt mélységet valamint a habréteg által elfoglalt és annak lekotrásához szükséges magasságot. A flotáló medence hosszát az szabja meg, hogy a buborékok emelkedési sebessége 1-5 mm/s nagyságrendű, tehát így 45°-75° ferdeségű emelkedő pályára számíthatunk. Általában 30-40 perces tartózkodási idő szükséges. Méréseink alapján általában 20-35% recirkulációs arányt alkalmazunk. Az általunk kidolgozott elnyeletési technológiával a recirkuláltatott víz 10 perces tartózkodását biztosítjuk az elnyelető tartályban; 0,5-0,7 MPa nyomást alkalmazunk. A mellékáramkörben a nyomáscsökkentő szelep és a reaktorba kilépés között a sebesség legalább 2 m/s legyen és semmi helyi szűkítés vagy hirtelen iránytörés nem engedhető meg. A csővezeték szakasz a lehető legrövidebb legyen. A sűrített levegő nyomóvezetékben, a sebesség 20 m/s legyen. A találmány szerinti eljárást vegyszeradagolással, kémiai tisztítással is kiegészíthetjük, amikor a bevezetett tisztítandó folyadékhoz koaguláló anyagokat és flokkuláló szereket is adagolhatunk. Amennyiben a tervezés időszakában a jellemző szennyvíz nem ismerhető meg, vagy a tervezést megelőzően nincs mód a modellkísérletek lefolytatására, akkor a vegyszer (ek) alkalmazásának szükségességéről, minőségéről és mennyiségéről esak a próbaüzemeltetés idején lehet dönteni. Elméleti meggondolások A Hidrológiai Közlöny 1976. 2. számában a „Közel vízfajsúlyú szemcsék eltávolítása a szennyvízből flotációval" c. cikkben már foglalkoztunk a MÉLYÉPTERV és a BME Áramlástan Tanszéke együttműködése révén létesített flotációs eljárás, ill. berendezés kifejlesztésével és néhány elméleti kérdésével. A hivatkozott cikkben a flotációs tisztítás mechanizmusának áramlástani vonatkozásait, a felúsztató medencében kialakuló tisztítási folyamatot tárgyaltuk egy szemléletes, közelítő modell alapján. A fizikai modell természetesen számos egyszerűsítő feltevést tartalmazott. Különösen a cikk megjelenése óta elvégzett számos kísérlet eredményeinek és a szerzett tapasztalatoknak birtokában ma már módunkban áll ezeket a feltevéseket kritikailag értékelni és ezek fényében az elméletileg kapott közelítő eredményeket ellenőrizni. A mérések azt mutatták, hogy a legjobb tisztítási hatásfok általában akkor adódik, ha az alul bevezetett recirkuláló vízmennyiség nem több, mint a betáplált szennyvíz térfogatáramának 35%-a. Ha a vízszintes sebességet egy átlagértékkel vesszük számításba, akkor attól csak +10-15% eltérés adódik, ami tájékoztató számításunkban nem jelentős. A valóságban a légbuborékok felemelkedési sebessége sem állandó, hanem függ a buborékok átmérőjétől, ami önmagában is különböző és lentről felfelé a nyomáscsökkenés miatt növekszik. Ue itt is beszélhetünk egy átlagsebességről, ami a felfelé haladó buboréktömeget jól jellemzi. Feltehető továbbá, hogy a szennyező szemcsékhez tapadt buborékok emelkedési sebessége kisebb a szabad buborékokénál.^Ez azt jelenti, hogy a szabad buborékok meredekebb pályán fognak felemelkedni, mint a pehely-buborékzárványt képezők. Ha tehát azt akarjuk, hogy az elfogott szemcsék a felszínre mind felússzanak, akkor a medencét a leglaposabb pályáknak megfelelő hosszúságiira kell készíteni. Egyébként a koncentrációcsökkenést kifejező egyenletben a buborékok felemelkedési sebessége nem szerepel, az csak a medence hosszának meghatározásához szükséges. A levegő, illetve a levegővel telített recirkuláló víz bevezetése a valóságban nem egyenletesen, hanem kis sugarakban történik. A megfigyelés szerint azonban a légbuborékok aránylag rövid úton egyenletesen szétoszlanak. A vízsugarak viszont egészen a felszínig tartó helyi feláramlást okoznának és a víz a sugarak között, bár sokkal kisebb sebességgel lefelé áramlana. Ezért a vízsugarakat közel vízszintesre irányítjuk, ami azért is előnyös, mivel így az egyszer már tisztított víz a főáramlást nem hígítja, hanem a sebességét rövid úthosszon