Inhaltsverzeichnis
Einführung in die Flotationstechnik
Foto: Unsere ALMA NeoDAF HDED (hier zum Produkt)
Die Druckentspannungsflotation ist eine effektive Technologie zur Entfernung von diversen Abwasserinhaltsstoffen wie CSB, BSB, lipophile Stoffe, Phosphor, Kohlenwasserstoffe und Schwermetalle aus Abwässern. In diesem Artikel geben wir Ihnen eine Einführung in die verfahrenstechnischen Grundlagen und gehen auf die Vorteile und Anwendungsgebiete ein.
Darüber hinaus stellen wir Ihnen unsere energieeffizienten Druckentspannungsflotationen, die Produktreihe ALMA NeoDAF, vor.
Verfahrensgrundlagen von Flotationsanlagen
Funktionsweise und Prinzipien der Flotationstechnik
Die Druckentspannungsflotation ist ein physikalisches Trennverfahren, das in der industriellen Abwasserreinigung verwendet wird, um ungelöste und gelöste Stoffe aus dem Abwasser zu eliminieren.
Der Prozess beginnt mit der Umwandlung von gelösten Inhaltsstoffen wie Kohlenwasserstoffen, gelösten Metallen, Fetten und CSB in ungelöste Stoffe mittels der sogenannten Neutralisationsfällung. Dafür müssen dem Abwasser spezialisierte Behandlungsmittel (Fällmittel, Neutralisationsmittel und Flockungshilfsmittel) vor dem Eintreffen in die Flotationszelle zudosiert werden. Bei unseren Druckentspannungsflotationen geschieht dies durch ein patentiertes Regelsystem sowie einer online CSB-Messung. Dies führt zu erheblichen Einsparungen der Betriebsmittel im Vergleich zu anderen marktüblichen Druckentspannungsflotationen.
Der Abwasserstrom mit den ausgefällten (ungelösten) Inhaltsstoffen gelangt dann in die Flotationszelle. Wie in der obigen Abbildung zu sehen ist, wird kurz nach dem Zulauf der Flotationszelle ein zweiter Wasserstrom eingeleitet. Dieser besteht aus behandeltem Klarwasser, das bei einem Überdruck von 4 – 6 bar mit Luft gesättigt wurde.
Beim Eintreffen des mit Luft gesättigten Teilstroms perlt überschüssige Luft in Form von Mikroblasen auf. Diese umschließen die ungelösten Inhaltsstoffe des Abwassers und lassen sie an die Oberfläche aufsteigen, wodurch ein Flotatschlamm entsteht. Dieser Schlammteppich kann dann mithilfe unseres Räumer-Systems abgetrennt werden. In der folgenden Abbildung sieht man den sogenannten Flotatschlamm an einen unser NeoDAF Anlagen.
Ein entscheidender Erfolgsfaktor im Betrieb von Flotationsanlagen ist die präzise Steuerung der Behandlungsmittel. Die Auswahl der geeigneten Fäll- und Flockungshilfsmittel sowie die Dosierung beeinflussen maßgeblich die Reinigungseffizienz. Eine Überdosierung führt zu einem kostenaufwändigen Betrieb, während eine Unterdosierung die Einhaltung der Reinigungsziele beeinträchtigt.
Neben der chemischen Dosierung spielt auch die Größe der Gasblasen eine bedeutende Rolle. Zu große Blasen führen zu einer geringeren Aufstiegsgeschwindigkeit und somit zu einer verminderten Haftung an den ungelösten Schadstoffen im Abwasser. Zu kleine Blasen können hingegen zu einer Überlagerung führen und somit die Bildung des Flotatschlamms beeinträchtigen.
Die optimale Größe der Gasblasen liegt im Bereich zwischen 60 und 80 µm. pH-Wert, Sättigungsdruck, Strömungsgeschwindigkeit und Wasserzusammensetzung sind maßgebliche Einflussfaktoren auf die Blasengröße. Erfahrung im Bau und Betrieb von Druckentspannungsflotationen sowie spezielle Einlassventile im Einlassbereich sind erforderlich, um die optimale Gasblasengröße zu gewährleisten.
Behandlungschemikalien in der Flotationstechnik
Foto: ALMAFloc APH, Fällmittel für Flotationsanlagen (Produktübersicht Fällmittel)
Die Auswahl der Behandlungsmittel und die präzise Dosierung sind entscheidend für einen effizienten Betrieb von Flotationsanlagen. Es existiert eine Vielzahl von Behandlungsmitteln, die entsprechend der Art und Menge der Verunreinigungen eingesetzt werden können. In der Regel wird eine Kombination aus drei verschiedenen Behandlungsmitteln verwendet: Fällungsmittel, Neutralisationsmittel und Flockungshilfsmittel, auch als Polymere bekannt.
Fällmittel wie Eisen(III)-Chlorid (z. B. ALMA FLOC FE40) werden genutzt, um die Bildung effektiver Flocken zu fördern und Schadstoffe zu binden. Die entstehenden Mikroflocken sind oft so klein, dass sie mit bloßem Auge kaum sichtbar sind.
Durch Zugabe von Neutralisationsmitteln wie Natronlauge erfolgt ein Wachstum dieser Mikroflocken. Dies geschieht aufgrund der Hydroxid-Gruppe des Neutralisationsmittels. Die negativ geladenen Hydroxid-Gruppen binden verschiedene Schadstoffe aneinander, was zu einem Anwachsen der Mikroflocken führt. Durch die Änderung des pH-Werts und damit der Löslichkeitsgrenze, liegen die Verunreinigung nun als ungelöster Feststoff vor.
Um im letzten Schritt eine größere Schlammflocke zu erzeugen, werden Flockungshilfsmittel hinzugefügt. Diese langkettigen Polymere, bestehend aus Kohlenstoffketten mit unterschiedlichen Ladungen, werden in kationische (positiv geladene) und anionische (negativ geladene) Flockungshilfsmittel unterteilt. Diese binden die zuvor entstandenen Flocken zu größeren Schlammflocken zusammen.
Die Wahl der optimalen Fällmittel, Neutralisationsmittel und Flockungshilfsmittel hängt von der Konzentration und Art der Verunreinigungen sowie den Reinigungszielen ab. Für eine präzise Bestimmung sollten Sie stets einen Fachexperten konsultieren und eine Abwasserprobe für Laborversuche einsenden.
Anwendungsgebiete von Flotationsanlagen
Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Branchen
Foto: Unsere Kompakte Flotationsanlage ALMA NeoDAF Blue
In der Lebensmittelindustrie werden Druckentspannungsflotationen zur Entfernung von Fetten und Ölen und somit CSB, lipophile Stoffen, BSB, Stickstoff und Phosphor eingesetzt. Typische Branchen sind Molkereien, Gemüse- und Obstverarbeitung und die Lebensmittelverarbeitung. Druckentspannungsflotationen werden auch bei der Reinigung von Abwässern aus der Fleisch- und Geflügelverarbeitung eingesetzt, um Blut, Fett und andere Verunreinigungen zu entfernen.
In der Papier- und Zellstoffindustrie wird die Flotation häufig eingesetzt, um Farbstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Diese Verunreinigungen können aufgrund ihrer geringen Dichte nicht einfach durch Sedimentation entfernt werden und müssen daher durch die Druckentspannungsflotationen entfernt werden.
Weitere typische Industriezweige in denen häufig Druckentspannungsflotationen eingesetzt werden sind:
- in der Holzverarbeitung,
- auf Schrottplätzen,
- in der Chemie- und Pharmaindustrie,
- in der Metallverarbeitung,
- in der petrochemischen Industrie,
- in der Kosmetikindustrie
- und in der Kunststoffverarbeitung.
Potenzielle Herausforderungen bei der Anwendung und wie man sie löst
Bei der Anwendung der Druckentspannungsflotationen zur Reinigung von Industrieabwässern können verschiedene Herausforderungen auftreten. Hier sind einige der potenziellen Herausforderungen und mögliche Lösungen.
- Variabilität der Abwasserzusammensetzung:
Ein Problem im Betrieb der Druckentspannungsflotation ist die Variabilität der Abwasserzusammensetzung, insbesondere bei Abwässern aus der Lebensmittelindustrie oder der Chemieindustrie. Die Zusammensetzung des Abwassers kann sich im laufenden Produktionsbetrieb signifikant ändern.
Um dieses Problem zu lösen, sollten die Betreiber regelmäßige Abwasseranalysen durchführen, um die Zusammensetzung des Abwassers zu überwachen. Die Ergebnisse dieser Analysen können verwendet werden, um die Dosierung der Behandlungsmittel zu optimieren. Bei unseren Druckentspannungsflotationen der ALMA NeoDAF-Serie übernimmt dies ein patentiertes Regelsystem in Kombination mit einer online CSB-Messung. Dies ermöglicht eine präzise Dosierung der Behandlungsmittel und somit erhebliche Kosteneinsparungen.
- Schwierigkeiten bei der Entfernung von Partikeln mit hoher Dichte:
Ein weiteres Problem im Betrieb von Druckentspannungsflotationen ist die Entfernung von Partikeln mit hoher Dichte, wie beispielsweise Sand oder Metallsalze.
Um dieses Problem zu lösen, kann die Flotationsanlage mit anderen Trennverfahren wie der Sedimentation oder der Filtration kombiniert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, spezielle Behandlungsmittel zu verwenden, die für die Entfernung von Partikeln mit hoher Dichte optimiert sind.
- Verstopfung der Flotationsanlage:
Ein weiteres Problem bei der Anwendung der Flotation ist die Verstopfung der Flotationsanlage durch Flotatschlamm, insbesondere bei Abwässern mit hohen Feststoffanteilen.
Um dieses Problem zu lösen, können spezielle Vorrichtungen installiert werden, um den Flotatschlamm abzufangen und zu entfernen, bevor es die Flotationsanlage verstopft. Eine regelmäßige Wartung der Flotationsanlage kann ebenfalls dazu beitragen, Verstopfungen zu vermeiden.
Vorteile von Flotationsanlagen
Flotationsanlagen haben sich in der Industrieabwasserreinigung als äußerst effektiv erwiesen und bieten eine Vielzahl von Vorteilen. In diesem Abschnitt werden wir einige der wichtigsten Vorteile von Flotationsanlagen erläutern.
- Hohe Reinigungseffizienz:
Flotationsanlagen können eine hohe Reinigungseffizienz erzielen und eine Vielzahl von Verunreinigungen aus Abwasser entfernen. Das Flotationsverfahren kann sogar sehr feine und schwer abzutrennende Partikel von nur wenigen Mikrometern eliminieren.
- Platzsparend:
Flotationsanlagen benötigen im Vergleich zu anderen Reinigungstechnologien wenig Platz. Dadurch können sie in Anlagen eingebaut werden, die nur begrenzten Raum bieten.
- Geringer Wartungsaufwand:
Flotationsanlagen sind im Betrieb sehr zuverlässig und ausfallsicher. Ebenso ist der Wartungsaufwand einer Druckentspannungsflotation verhältnismäßig gering. Dies führt zu geringen Betriebskosten und geringen Ausfallzeiten.
- Breite Anwendungsbereiche:
Unser Druckentspannungsflotationen können in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, wie z.B. in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Chemie- und der petrochemischen Industrie, in der Papierindustrie und in der Textilindustrie.
- Umweltfreundlichkeit:
Unsere Druckentspannungsflotationen zeichnen sich durch ein eigenentwickeltes Bubble-Booster-System aus, wodurch sie im Vergleich zu herkömmlichen Druckentspannungsflotationen energieeffizienter sind.
Fazit
Die Industrieabwasserreinigung ist ein wichtiger Prozess für Unternehmen. Es ist entscheidend, dass diese Abwässer sorgfältig und kosteneffizient gereinigt werden, um die gesetzlichen Anforderungen einzuhalten.
Ein wichtiger Faktor bei der Behandlung von Industrieabwasser ist die Kenntnis der genauen Zusammensetzung des Abwassers. Jede Industrie produziert unterschiedliche Arten von Abwasser, die verschiedene Verunreinigungen enthalten können. Daher ist es wichtig, die richtige Technologie und das richtige Verfahren zur Reinigung auszuwählen, um ein effektives Ergebnis zu erzielen.
Wenn Sie weitere Informationen oder Unterstützung bei der Industrieabwasserreinigung benötigen, wenden Sie sich an unsere Experten. Wir bieten eine breite Palette von Lösungen für die Abwasserbehandlung und können Ihnen helfen, eine effektive und nachhaltige Reinigungslösung für Ihr Unternehmen zu finden. Kontaktieren Sie uns gerne jederzeit!
Zur Produktübersicht unser eigen entwickelten Druckentspannungsflotationsanlagen.
