Technologie pro recyklaci vody

Typ procesu

Fyzikálně chemické procesy

Skupina technologií

Flotace

Název procesu

Elektroflotace

Popis technologie

Gravitační separace nerozpuštěných látek (pevných i kapalných - např. kapének olejů), kdy částice jsou vynášeny k hladině bublinkami plynu. Na hladině se vytvoří vrstva pěny, která je průběžně odstraňována (mechanicky stírána). Aby došlo k zachycení bublinek na částicích, musí mít částice hydrofobní charakter (tuky, oleje), nebo vločkovitou strukturu, ve které se bublinky zachytí.

V případě elektroflotace bublinky plynu vznikají elektrolýzou vody, flotačními plyny jsou tedy vodík a kyslík.

Aktuálnost

stávající high-tech

Vhodné pro srážkové vody

Pouze při vysoké míře znečištění, v kombinaci s koagulací.

Typické schéma

Cílené znečištění

Nerozpuštěné látky hydrofobního a/nebo vločkovitého charakteru. Přednostně ty, které je obtížné odstranit sedimentací či odloučením na hladině.

Typické koncentrace cílového znečištění

Široce variabilní podle podmínek procesu, způsobu využití a charakteru vstupní vody - od desítek po tisíce mg/l.

Kritické parametry

Velikost generovaných bublinek plynu. Menší umožňují separaci menších částic, na druhou stranu mají menší "nosnost". U elektroflotace i < 30 µm.

povrchové hydraulické zatížení - množství vody přivedené za časovou jednotku na jednotku plochy nádrže, vzhledem k malému rozměru bublinek obvykle do 4 m³/(m².h)

hydraulická doba zdržení: v desítkách minut

Další relevantní parametry

Vložené napětí, obvykle 4 - 15 V

Proudová hustota, uváděné hodnoty se pohybují v rozmezí 10 - 300 A/m²

konduktivita vody -souvisí s iontovou sílou roztoku, s rostoucí hodnotou klesá energetická náročnost procesu

Látkové zatížení do 10 kg/(m².h)

Dosažitelné koncentrace cílového znečištění

Za optimálních podmínek je dosahováno až 99% účinnosti, odtokové koncentrace až v jednotkách mg/l.

Hygienizační funkce

ne

Investiční náklady

Podle některých zdrojů jsou investiční náklady vyšší než u tlakové flotace.

Prostorová náročnost

Kompaktní zařízení, ve srovnání s ekvivalentní sedimentační nádrží je potřeba významně menší plocha.

Bezpečnostní rizika

Pokud voda obsahuje těkavé látky, může dojít k jejich uvolňování.

Dochází k uvolňování vodíku a kyslíku, čemuž je třeba přizpůsobit uspořádání flotační jednotky.

Při zvýšené koncentraci chloridů riziko vývoje chloru.

Energetická náročnost

Dána čerpáním, elektrolýzou vody a stíráním hladiny.

Náročnost na obsluhu

Nízká

Provozní náklady

Dány jednak spotřebou el. energie, jednak použitými chemikáliemi.

Chemikálie

Pokud je proces kombinován s koagulací, jsou používána standardní koagulační a flokulační činidla.

Měření a regulace

měření průtoku

měření prošlého proudu

kontrola kvality odtoku (stanovení NL₁₀₅, u odpadních vod často také ChSK, BSK₅)

Plynné

Vodík a kyslík uvolněné při elektrolýze vody.

Odpadní plyn v případě uvolnění těkavých látek.

Pevné

oddělené nerozpuštěné látky (kal)

Vyžadovaná předúprava

Separace hrubých nečistot, zařízení obvykle nejsou vybavena odstraněním usazených nečistot, proto je důležité předchozí odstranění těžkých částic.

V případě velkého látkového zatížení možnost předřazení gravitační separace (odlučovače, sedimentace).

Vyžadované dočištění

Může být koncovým stupněm čištění, nebo mohou následovat procesy pro další odstranění nerozpuštěného (filtrace, membránová separace) nebo rozpuštěného (biologické procesy, membránová separace) znečištění.

Typická průmyslová odvětví

Potravinářský průmysl Petrochemický průmysl Kafilérie

Tchobanoglous, G., et al. (2014). Wastewater engineering: treatment and resource recovery. New York, NY, McGraw-Hill Education.

Cheremisinoff, N. P. (2002). Handbook of water and wastewater treatment technologies. Boston, Butterworth-Heinemann.

Davis, M. L. (2011). Water and wastewater engineering: design principles and practice. New York, McGraw-Hill.