Флюгарки и софиты – важные защитные элементы кровли!

Монтаж и выбор материалов для подшивки свеса крыши

Обустройство крыши – комплексное мероприятие, которое включает в себя не только монтаж кровельной и водосточной системы. Большинство домов спроектированы с учетом необходимого выпуска кровли со всех сторон относительно фасада задания. Такая технология служит дополнительной защитой стен и фундамента от дождя и других атмосферных явлений. А раз есть такой свес, значит его необходимо декоративно обустроить, чтобы уберечь стропила и обрешетку от попадания влаги и придать дому завершенный внешний вид. Как выполняется подшивка свесов крыши, какие материалы и комплектующие можно использовать – разъясним ниже.

Содержание материала:

  • Карнизный и фронтонный свесы и их назначение
  • Виды карнизной подшивки
  • Материалы для отделки свесов
  • Инструкция по монтажу софитов. Два способа + видео

Карнизный и фронтонный свесы и их назначение

В зависимости от формы крыши у дома могут быть реализованы выпуски кровли как в карнизной области (вальмовая и шатровая конструкция), так и со стороны фронтона (щипцовые крыши).

Карнизный свес образован стропильной системой, выступающей относительно стен дома на определенное расстояние. Его значение определяется проектом или может быть задано по желанию застройщика. При наличии дополнительных вертикальных опор карнизный выпуск может выполнять функции навеса над крыльцом или небольшой веранды.

Фронтонный свес выполняется с торцевой (боковой) стороны здания. Его оптимальная ширина 60-70 см, минимальная – 30, максимальная не более 100 см. Несущей для выпуска является кровельная обрешетка, поэтому не рекомендуется делать его слишком широким.

Варианты выноса крыши: слева – карнизный, справа – фронтонный

И в том и другом случае свесы служат не только декоративным финишным элементом отделки дома, но и оберегает стены, цоколь и фундамент здания от чрезмерного намокания. Этот момент особенно важен при использовании в качестве фасадного материала штукатурки, которая более прихотлива к влаге. Поэтому подшивать фронтоны и карнизы под крышей обязательно. В противном случае выступающая часть кровельного “пирога” становится уязвима к дождю и ветру. Открытая деревянная конструкция и теплоизоляция могут прийти в негодность. Сильные порывы ветра в незащищенном месте могут ослабить крепеж кровли или вовсе сорвать материал. Правильная отделка выступающей части крыши не требует дальнейшего обслуживания в течение длительного периода эксплуатации.

Виды карнизной подшивки

В соответствии с архитектурными предпочтениями застройщика устройство кровельной подшивки по карнизу можно исполнить двумя способами.

  1. Вдоль стропильной системы (без короба)
  2. Перпендикулярно стене дома.

В первом случае стропильные ноги, выходящие за пределы стен, изнутри подбиваются обрешеткой для дальнейшего оформления свеса доской или софитами. Таким образом он смотрится более эстетично благодаря естественному продолжению крыши.

Вариант подшива по стропилам

Но такой способ не всегда удобен, т.к. большинство специализированных отделочных материалов и комплектующих изготовлены для горизонтального варианта отделки, где свес крыши и стена расположены перпендикулярно (под углом 90 градусов) друг другу. Для этого монтируется специальный короб, на который в дальнейшем набивается отделочный материал.

Выпуск крыши с коробом

На фото слева карнизный короб завершается на одном уровне со стеной, а справа продолжается до фронтонного выступа.

Материалы для отделки свесов

На строительном рынке элементы для декорирования свесов представлены в широком ассортименте. В качестве основного сырья для изготовления можно выделить металл, ПВХ (пластик/винил) и дерево. Во всем мире пользуются большой популярностью готовые софиты с необходимым набором аксессуаров для удобной и быстрой установки. Кроме простоты монтажа среди преимуществ такого материала можно выделить разнообразие цветового решения и долговечность.

Металлические софиты

Стальные элементы изготавливаются под заказ в виде панелей длиной от 0,5 до 8 метров. Также можно приобрести готовые изделия стандартных размеров: 2,4 и 3 метра (значения кратны ширине свеса 600 и 500 мм, соответственно).

По внешнему виду материал чаще всего имитирует натуральный брус или доску. Ширина панели зависит от профиля и варьируется в пределах 240-305 мм. Наиболее известны двойные и тройные софиты.

Виды металлических софитов: слева – двойной, справа тройной профиль

На изображении видно, что все элементы имеют перфорацию – небольшие отверстия, расположенные частично или по всей площади материала. Их назначение заключается в притоке воздуха через карниз в подкровельное пространство. Подробнее о естественной циркуляции воздуха под кровлей читайте в материале “Контробрешетка: зависимость от уклона и длины ската крыши”. Статья подробно описывает все основные моменты, указывает зависимость необходимой площади отверстий карнизного свеса от значения площади крыши.

Перфорированные софиты необходимы только при монтаже карниза. Отделка выпусков со стороны фронтона может быть выполнена изделиями без вентиляционных отверстий.

Известны несколько видов металлических софитов:

  • Медные;
  • Из оцинкованной стали с полимерным покрытием (о видах полимеров см. в этой статье);
  • Алюминиевые. Также возможно исполнение с цветным слоем.

Рекомендуемая толщина от 0,45 до 0,5 мм. Оцинкованные и алюминиевые материалы с лакокрасочным покрытием изготавливаются в широком ассортименте цветов каталога RAL и RR, а также с рисунком и текстурой под дерево, кирпич или камень.

Пластиковые софиты

Софиты из пластика наиболее популярны благодаря невысокой цене и легкости монтажа. По составу разделяются на два вида: виниловые (ПВХ – поливинилхлорид) и акриловые (усовершенствованные с применением специальных полимеров). В основном выпускаются длиной 3 м и шириной 0,305 м с тремя секциями.

По вентиляционным свойствам пластиковые панели различаются на:

  • Перфорированные (все 3 секции имеют отверстия);
  • С частичной перфорацией (отверстия только в центральной секции);
  • Сплошные (без перфорации).

Виды пластиковых софитов

Оформление свеса крыши профнастилом

Более экономичный вариант относительно изложенных выше. В качестве дополнительных элементов можно использовать аксессуары от металлического софита. Наиболее привлекательно смотрится профиль C-8 (или 10) или обыкновенный цветной плоский лист. Высокий профлист (20, 21 и т.д.) в данном случае не подойдет. Минусом такого варианта является отсутствие вентиляционных сечений, поэтому придется устанавливать дополнительные приточные решетки.

Читайте также:
Тонкости выращивания штокрозы

Вентиляционные решетки в подшивке

Также, в отличие от готовых панелей, крепления на металлическом листе будут заметны. Между собой их лучше соединять саморезами с пресс шайбой в цвет профнастила, либо короткими кровельными саморезами (4,8х19 мм).

Деревянная подшивка

Здесь в качестве материала используются влагостойкие породы дерева: самые популярные и доступные – лиственница и осина. В установке не должно возникнуть особых трудностей. Единственное, нужно понимать – природные ресурсы имеют свойство со временем изменять геометрические размеры, что может сказаться на внешнем виде обустраиваемого объекта. Правило распространяется на ОСП и влагостойкую фанеру.

Открытые стропила

Многие предпочитают вовсе не использовать никаких дополнительных материалов. В местах выноса крыши прибивается сплошная обрешетка, она же будет скрывать кровлю от посторонних глаз. Стропила ровно подрезают и при необходимости обрабатывают декоративным влагостойким лаком или краской.

Оформление свеса без дополнительных материалов

Для реализации такого способа нужно сделать правильную обрешетку на этапе возведения крыши.

Инструкция по монтажу софитов. Два способа + видео

Перед началом работ необходимо ознакомиться с комплектующими для софитов. Некоторые доборные элементы используются при монтаже сайдинга. Например, внешний угол или завершающий (финишный) профиль. Обычно размер угла 50х50 мм, длина элементов 3 м.

Внешний угол и финишный профиль

Также есть специализированные аксессуары для устройства софитов: для торцевой отделки используется J-фаска (“джэй” или “джи”), а для крепления панели в углу стены предназначен J-профиль.

J-фаска и J-профиль

В зависимости от предпочтений и условий технология устройства торцов может быть выполнена тремя комбинациями.

В первом варианте используем комбинированную J-фаску и финишный профиль.

1-ый способ: отделка торца при помощи j-фаски

Необходимо принять во внимание, что джэй-фаска обычно выпускается шириной 200 мм. Этого значения должно быть достаточно. В противном случае нужно воспользоваться способами, приведенными ниже. Если ширина торца меньше, отрезаем от планки лишнюю часть и заводим ее в изначально установленную завершающую планку.

Если торец слишком широкий, можно воспользоваться альтернативным вариантом с применение внешнего угла. А на вертикальную область также установить софит.

2-ой вариант с использованием внешнего угла

И, наконец, еще одна комбинация, в которой наружный угол заменяем J-профилем. Способ самый экономически выгодный, т.к. джэй-планка раза в 4 ниже стоимости угла.

3-ий вариант: монтаж с J-профилем

Для угловых соединений софитов между собой можно использовать H-профиль, либо два джэй-профиля.

Угловые соединения софитов

1. Монтаж горизонтального выпуска крыши с использованием короба

Поэтапно рассмотрим установку софитов при выносе, расположенном перпендикулярно стене. Для этого нужно подготовить специальный короб, который будет опорой для всей конструкции подшивки. Закрепляем к стене брусок таким образом, чтобы его край был на одном уровне с нижней точкой стропилы.

Схема монтажа короба

Далее прибиваем к торцу стропил лобовую доску или несколько в зависимости от ширины. Измеряем расстояние от стены до лобовой доски: именно таких размеров нужно нарезать софиты. Производим подшив согласно изложенным выше инструкциям.

Монтаж софитов

2. Подшивка свеса без короба

Для оформления крыши пластиковыми элементами понадобятся следующие инструменты : уровень , карандаш , рулетка , уголок , шуруповёрт , нож , молоток , ножовка и шнур .

Пошаговый пример подшивки сайдингом или софитом. Работа осуществляется с внутренней стороны стропил, без устройства короба. Применяемые материалы : сайдинг и софит с центральной перфорацией и белого цвета , угол наружный , J-профиль, саморез с пресс шайбой 4,2*16 оцинкованный острый (по дереву) , гвозди , доска обрезная 25 * 120 мм.

Перед монтажом убедитесь, что стропильные бруски подрезаны на одинаковом расстоянии и параллельно плоскости стены дома.

Для начала по низу от первой и до последней стропильной ноги натягиваем шнур. Это нам покажет, на каком уровне лучше установить лобовую доску. В данном случае ширина составила две доски с небольшим зазором. Фиксируем их гвоздями к торцам стропил. Теперь необходимо установить угол наружный для дальнейшего монтажа сайдинга. Планку фиксируем саморезами с пресс шайбой. Правильность установки легче контролировать натянутым шнуром. Комбинированная фаска в данном варианте не подходит, т.к. рассчитана на монтаж софита под 90 градусов относительно торца.

Установка наружного угла для сайдинга и софита

Когда уголок установлен, можно заняться монтажом панелей сайдинга на торец. Нарезаем его нужной длины. Как правило, длина равна ширине среза стропилы. Лучше подготавливать по две или три штуки, так как размеры могут незначительно отличаться. При вертикальной установке соблюдаем фиксацию на замок. Так же каждую панели крепим саморезами. Нижняя часть будет “входить” в угол, а верхнюю можно завести под карнизную планку или установить завершающий профиль.

С торцевой части стропильной системы крепим панели сайдинга

Для оформления нижнего свеса лучше использовать софиты (в данном случае тройные с центральной перфорацией). Устанавливается он аналогично сайдингу. Один конец вставляется в наружный угол, а второй в J-профиль. Между собой панели защёлкиваются при помощи замкового соединения. К обрешётке крепятся саморезами ПШ. Обрезать панели удобно при помощи обычных ножниц по металлу или ножовки по дереву.

Софит со стороны карнизного свеса

Устройство торцов крыши

Подшив со стороны фронтона в отличие от карниза осуществляется под прямым углом к стене дома. Поэтому монтаж торцов можно производить при помощи J-фаски или внешнего угла. Какой вариант выбрать – решает застройщик. Иногда таким элементом может оказаться кровельная ветровая планка при условии, что ширины нижней полки будет достаточно.

Читайте также:
Стиль лофт в интерьере: 100+ стильных индустриальных решений и фото идей

Ветровая планка и фаска с торца дома

Видеоинструкция

Для наглядности и учетом всех тонкостей устройства пластиковых софитов предлагаем посмотреть видео. В материале лаконично изложены моменты по монтажу подшивки свесов крыши и установки панелей от компании VOX.

Выбираем софиты для подшивки крыши снизу

Для того чтобы придать крыше привлекательный вид и обеспечить защиту всех стропильных элементов от отрицательного воздействии атмосферных осадков, рекомендуется выполнить процедуру подшивки ее карниза. Чем подшить крышу снизу и как это сделать правильно? Попробуем с этим разобраться.

Чем можно организовать подшивку кровли

Рынок строительных материалов предлагает широкое разнообразие конструкций, посредством использования которых можно подшить карниз крыши. Среди наиболее популярных у застройщиков материалов можно выделить следующие:

  1. Вагонка из дерева. При выборе вагонки рекомендуется отдать предпочтение только качественному материалу. Это связано с тем, что карниз находится на внешней части дома, подвергаясь воздействию природных факторов. Следует обратить внимание на такие критерии вагонки, как толщина и влажность.
  2. Строганная обрезная доска. Как правило, толщина доски колеблется в пределах от 1,5 до 2,0 см. В процессе подшивки специалисты рекомендуют оставлять зазор в 1,5 см. Это необходимо для того, чтобы воздух имел возможность равномерно распределяться под кровлей.
  3. Софиты для крыши. Это наиболее популярный и эффективный вариант. Известно несколько вариантов софитов (перфорированные, неперфорированные, сплошные), каждый из которых имеет свой особенности. Популярность этого материала обусловлена наличием ряда преимуществ, присущих ему, а также простотой монтажного процесса. Софиты для подшивки кровли также имеют длительный срок использования.

По мнению опытных мастеров, этот материал для подшивки карнизов крыши – это наиболее оптимальный вариант для придания строению привлекательности и обеспечения долговечности кровли, независимо от вида помещения (беседка, веранда или жилой дом).

Материалы изготовления

Листы для кровли могут быть выполнены из разных материалов. В зависимости от материала изготовления софиты имеют различный срок использования, характеристики и внешний вид. Какие софиты лучше?

Этот материал считается одним из наиболее дорогостоящих и эффективных среди всех возможных, которые используются для изготовления.

Надежность медных софитов заключается в их способности противостоять резким перепадам атмосферных температур, а также воздействию агрессивных сред. Следует также отметить экологичность софитов из меди.

Кроме высокой цены медные чрезвычайно сложны в монтаже. Работы требуют наличия специальных навыков.

Среди недостатков этого материала можно также выделить его свойство изменять цвет (из коричневого на зеленый) после длительного срока эксплуатации.

Алюминий

Подшивка свесов крыши листами из алюминия является наиболее популярной у застройщиков. Это обусловлено качественными свойствами изделий:

  • устойчивость к перепаду температур и воздействию солнечных лучей;
  • способность скрывать косметические прорехи строения;
  • привлекательный внешний вид;
  • небольшой вес;
  • простота монтажа, транспортировки и хранения;
  • устойчивость к выгоранию;
  • цветовое разнообразие;
  • негорючесть.

Алюминиевые софиты дают возможность не только придать постройке стильный вид, но и сохранить кровлю на протяжении длительного времени.

Нержавеющая сталь

Если говорить о том, какие материалы для отделки стен самые долговечные, то это изделия, выполненные из нержавеющей стали. Кроме этого, среди их достоинств можно также обратить внимание на устойчивость к развитию коррозии и смене температур.

ПВХ-пластик

Они выполняются из поливнилхлорида. Это обеспечивает их невысокую стоимость, малый вес и практичность. Пластиковый софит устойчив к развитию патогенных грибков и плесени.

Важно! Перед тем, как выбрать софиты, необходимо учитывать типаж строения. Для отделки каркасных зданий рекомендуется остановить выбор на пластиковых софитах.

Различия по размерам

Сегодня нет общепринятых стандартов размеров листов софитов. У каждого производителя свои размеры. Благодаря этому застройщик имеет возможность выбрать тот размер листа, который ему максимально подходит.

Чаще всего можно встретить софиты, размером 36030 см. С ними не только просто работать, укладывая в красивый рисунок, но и можно уменьшить количество отходов. Отечественные производители предлагают софиты, ширина которых колеблется в пределах 50-80 см.

Что касается толщины панелей из алюминия, ее диапазон 0,3-0,6 мм. Толщина пластиковых листов софта от 1,0 до 1,2 мм.

При выборе вида софта необходимо учитывать то, что параметры листов отечественных и иностранных производителей отличаются.

Различия конструкции

Софиты являются отличным материалом, дл отделки карнизов веранды, беседки или жилого дома. Их особенность заключается в наличии небольших отверстий, ответственных за вентиляцию. При классификации ориентируются на площадь поверхности, на которой расположены отверстия.

Перфорированные

Ими можно подшить свесы крыши козырьков, карнизов или коньков, защищенных от попадания воды. Их использование дает возможность обеспечить эффективную вентиляцию, что предотвращает развитие плесени и коррозии в помещении под кровлей.

Частично перфорированные

От предыдущего вида софитов, этот отличается меньшим количеством вентиляционных отверстий, расположенных в центральной части листа. Посредством их использования выполняется отделка всех элементов кровли.

Они не ограничивают поступление воздуха, а также обеспечивают частичную защиту от попадания воды. По мнению специалистов, частично перфорированные софиты являются универсальным материалом для подшивки кровли.

Не перфорированные (сплошные)

Металлический софит этого вида используется для отделки деревянных конструкций. Они обеспечивают лучшую защиту от попадания воды и влаги.

Преимущественно применяются для отделки фронтона кровли, поверхностей, расположенных вертикально или оборудования отлива.

Дополнительные элементы для монтажа

Для начала проведения отделочных работ нужно приобрести не только софиты, но и дополнительные элементы для их монтажа. Среди них можно выделить следующие:

  1. Финишная полоска. Применяется на последнем этапе работ после монтажа всех панелей. Выполняет функцию удерживания. Кроме этого, финишная полоска используется для декора мест соединения софитов.
  2. Фаска J. Предназначена для защиты концов планок. Придает конструкции высокую жесткость.
  3. Профиль J. Применяется при монтаже свесов закрытого типа. К профилю осуществляется крепление их крепление.
  4. Профиль Н. Основное его предназначение заключается в соединении стропил, кровельных брусьев и софитов.
  5. Специальные профили для декоративного оформления углов на стыках соединения софитов.
Читайте также:
УЗО электронное и электромеханическое: как отличить и что лучше

Все эти дополнительные элементы идут в комплекте во время приобретения софитов.

Способы монтажа софитов

Известно несколько способов, посредством использования которых выполняется монтаж софита. Среди наиболее популярных можно выделить вариант монтажа по стропилам и классический.

Классический

Осуществляется в несколько этапов, соблюдение которых обеспечивает правильность выполнения процедуры:

  1. В комплекте идут рейки в виде буквы J и F. Одна крепится к рейке, расположенной сбоку на стене. Вторая – на той стороне стены, где находится свес. Крепление осуществляется при помощи саморезов. Все планки должны быть расположены на одинаковой высоте. Для обеспечения этого рекомендуется предварительно выполнить на стене разметку.
  2. Измерить ширину свеса карниза. От полученной величины отнять 6 мм. Это даст возможность выполнить зазор.
  3. Нарезать софиты на полоски необходимой длины.
  4. Каждую полоску согнуть и вставить в паз, расположенный на профиле.
  5. Прикрепить полоску при помощи саморезов.
  6. При отделке углов карнизов длину полосок софита нужно понемногу уменьшать. Для этого одна из сторон полосы срезается под углом 45 градусов. Для их соединения можно использовать профиль Н или J.

При монтаже рекомендуется придерживаться некоторых правил. Например:

  • фиксация софита осуществляется под углом в 90 градусов;
  • обязательно оставлять небольшой зазор. Это необходимо потому, что не исключена возможность небольшого изменения параметров панели;
  • наиболее оптимальным размером крепежа является ножка длиной 3 мм, а шляпка шириной 8 мм. При их вкручивании не следует делать большое усилие. Рекомендуется оставлять зазор между шляпкой и софитом в 3 мм;
  • крепежные элементы можно монтировать на расстоянии не больше 40 см;
  • пластиковые или металлические листы софитов следует резать посредством использования циркулярной пилы с обратно расположенными зубьями;
  • не рекомендуется выполнять монтаж при температуре воздуха ниже 14 градусов. Это может привести к изменению параметров материала.

Крыша, подшитая софтом, при помощи использовании классической технологии монтажа материала будет иметь не только привлекательный вид, но и прослужит на протяжении длительного времени.

Подшивка по стропилам

Кровля, конструкции которой имеет большое количество скатов, обшивается при помощи этого метода. Для изготовления коробки используются доски толщиной 4 см. Стена и конец стропил – это место крепления коробки. В случае креплении короба к ноге стропил, для монтажа софитов используется доска, которая примыкает к стене. Ее можно прикрутить в верхней части стропил.

Если говорить о том, чем лучше подшить свесы крыши, специалисты рекомендуют остановить свой выбор на софитах. Какой вид материала выбрать зависит от конструкции строения и материала, из которого выполнены стены.

Другие статьи по теме

  • Выбираем снегозадержатели для кровли из металлочерепицы
  • Выбираем профнастил для кровли крыш
  • Выбираем профнастил для забора
  • Как выбрать мягкую кровлю для крыши частного дома

Обратите внимание

  • Какая водосточная система лучше для частного дома
  • Какой сайдинг лучше для облицовки деревянного дома
  • Беседки из террасной доски: варианты, фото, монтаж
  • Веранда из террасной доски: варианты, фото, монтаж

© Copyright, 2001-2021 GoodRoofing@mail.ru | GoodRoofing.ru – Лучшая кровля
Сайт www.goodroofing.ru носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой. Для получения подробной информации о стоимости материалов, пожалуйста, обращайтесь в офис продаж.

Карта сайта | Мы в соц.сетях: | Мессенджеры для связи

Преимущества и недостатки флотационного метода очистки сточных вод

Флотация – удаление не способных к смачиванию мелкодисперсных примесей из сточных вод с помощью специально создаваемых пузырьков газа. Грязная пена, образующаяся при этом, оказывается на поверхности и ликвидируется. Для работы применяются различные виды устройств – флотаторов. Эффективность процесса во многом определяется их техническими характеристиками, продуктивностью и автоматизацией.

  1. Конструкция и назначение флотаторов
  2. Схема действия
  3. Флотационные методики
  4. Особенности механической флотации
  5. Преимущества и недостатки
  6. Используемые реагенты
  7. От чего зависит качество очищения

Конструкция и назначение флотаторов

Устройство промышленного флотатора

Очистка жидкости производится с помощью флотационных блочных установок. Основными узлами аппаратов являются:

  • емкость с насосом, который смешивает кислород с жидкостью и реагентами;
  • танк флотации с клапаном для устранения избытков воздуха;
  • дегазатор для удаления остаточного кислорода.

Флотационные блоки не применяют как самостоятельные инструменты очищения. Их используют в комплексе на очистительных установках промышленных предприятий и автомоек, поскольку они требуют подготовки – обработки канализационных стоков механическим путем.

Схема действия

Принцип работы флотационной установки довольно простой:

  1. Стоки попадают в рабочую емкость, где обогащаются мелкодисперсным воздухом.
  2. Смесь поступает во флотационную камеру, где идет взаимодействие гидрофобного мусора с пузырями газа.
  3. Постепенно происходит уменьшение и разрыв слоя, разделяющего гидрофобные частицы и воздушные пузырьки. Это объясняется изменением поверхностного натяжения воды.

В результате на поверхности жидкости появляется грязная пена. Ее удаление происходит с применением особых грабельных устройств.

Флотация в устройствах – процесс принудительный, когда плотность мусорных частиц искусственно снижается.

Флотационные методики

Классификация флотаторов ведется по способу образования газовых пузырей. Чаще используются такие флотационные методы:

  • механический;
  • напорный;
  • вакуумный;
  • биологический;
  • электрохимический.

Напорная флотация – это простой способ очистки сточных вод, когда в жидкость добавляют реагенты и под большим давлением с помощью насоса подают кислород. Образуются пузыри по всему объему канализационных стоков. Такой метод нередко используется для очищения жидкости от активного ила. Технология предполагает наличие камеры сатурации.

Читайте также:
Что лучше насосная станция или погружной насос – отличия и выбор

В электрофлотаторах этого узла нет. Методика не требует электрофлотации и реагентов. Она подразумевает удаление взвесей из жидкости при помощи электрического тока. В электрофлотаторе осуществляется процесс электролиза: на катоде происходит выделение водорода, на аноде – кислорода.

Принцип работы вакуумного устройства заключается в снижении давления ниже атмосферного в емкости для флотации. При этом выделяется воздух, растворенный в воде.

Биологическая флотация – это подогрев осадка после первичной очистки при помощи пара и отстаивание его в течение нескольких дней. Образующиеся бактерии выделяют пузыри газа. Благодаря им осуществляется флотация частиц осадка в пенный слой, где происходит их уплотнение и обезвоживание. В течение пяти дней влажностный показатель можно уменьшить до 80 процентов, что позволяет упростить последующую обработку.

Особенности механической флотации

Принцип работы флотатора

Флотационных методов механической очистки сточных вод несколько:

  • Жидкость перемешивается специальным рабочим колесом с лопастями. Эта методика очищения выполняется без напора и хорошо подходит для удаления из воды крупнодисперсных и волокнистых примесей – волос, нитей, шерстинок.
  • Сточные воды выделяются в центрифугу (импеллер). Там они перемешиваются, приобретая однородную структуру. При передвижении загрязненная вода обогащается кислородом, образуются маленькие пузыри. Они способны притянуть даже остатки нефтепродуктов.
  • Стоки обогащаются воздухом с применением специальных труб, располагающихся на дне принимающей камеры. Метод именуется пневматическим. Применяется в том случае, когда требуется очищение стоков, являющихся агрессивными для обработки их в импеллере либо безнапорной установке.

При напорной обработке уровень очищения зависит от скорости вращения импеллеров – чем она больше, тем лучше. Но нужно рассчитать точное ускорение. На определенном этапе растет потоковая турбулентность, могут разрушиться хлопья мусора, что снижает эффективность процесса.

Очистка канализационных жидкостей в флотационных блоках механического типа используют, когда в жидкости присутствуют легкие гидрофобные примеси – жиры, остатки нефти, масла.

Если в стоках имеются примеси, которые требуют агрегации, стоит предпочесть иной способ. Из-за значительной турбулентности происходит разрушение молекул загрязнений, и качество очищения резко уменьшается.

Компромисс между механическим и напорным способом – насыщение воды кислородом с применением пористого материала. Направление потока воздуха здесь происходит через особые пластинки с прорезями. Чем тоньше щелевые отверстия в пластинке, тем меньше воздушные пузырьки и лучше очищение.

Преимущества и недостатки

Применение устройств для флотации имеет как достоинства, так и несовершенства. К плюсам причисляются:

  • простота обслуживания машин;
  • бюджетность большинства способов;
  • высокое качество и скорость очищения стоков.

С помощью методики можно удалить большую часть мелкодисперсных примесей, но не все. К недостаткам также можно отнести необходимость в дополнительном использовании реагентов, чтобы повысить степень гидрофорбности грязевых частиц. В случае применения электрического флотатора, требуется точно настроить прибор для создания пузырей необходимого диаметра.

Используемые реагенты

Для повышения эффективности очищения применяются химические вещества-собиратели:

  • коагулянты – реагенты, способствующие образованию хлопьев и представляющие собой соли железа и алюминия;
  • флокулянты (полиакриламидные соединения) – вещества, создающие более крупные и устойчивые хлопья (флокулы);
  • кислотные и щелочные реагенты, позволяющие корректировать pH. Их добавляют в воду, чтобы обеспечить нормальные условия работы двух предыдущих видов реактивов.

Для стабилизации пенообразования применяют также сосновое масло, фенолы, крезол. Они позволяют предохранить воздушные пузырьки от разрушения, делая их упругими. Это способствует удалению большего количества загрязнений из канализационных стоков.

Использование химических реактивов, позволяющих улучшить процесс, требует точного подбора дозировки, что возможно достичь лишь опытным путем.

От чего зависит качество очищения

На эффективность методики влияют следующие факторы:

  • устойчивость воздушных пузырей к разрушению;
  • равномерность образования пены;
  • степень гидрофобности частиц — чем больше этот показатель, тем более активно они взаимодействуют с пузырями воздуха.

Важен и размер пузырей. Большие быстро всплывают, и не успевают захватить молекулы примесей, а маленькие менее прочны.

Применение методики флотации незаменимо для очищения сточных вод от жиров, волокнистых включений, нефтепродуктов, иных загрязнений, не поддающихся осаждению. Этот метод применяют для чистки канализации и при обогащении полезных ископаемых.

Виды и устройство флотаторов для очистки сточных вод

Виды и способы флотации

Очистка стоков методом флотации может производиться различными способами. То есть, именно образование пузырьков воздуха происходит с использованием различных методов. Рассмотрим все возможные.

Выделение пузырей воздуха из специального раствора

Причем здесь воздух можно выделять как напорным методом, так и вакуумным. В первом случае в воду под высоким давлением запускают воздух, в результате чего на всех слоях воды образуются нужные пузырьки. В случае с вакуумной флотацией сточная вода проходит через аэрационную камеру, где усиленно насыщаются воздухом. После этого стоки поступают в дезаэратор, где из воды удаляется лишний воздух (не растворившийся). Затем серая жидкость переливаются именно во флотационную камеру, где давление падает до критической точки, от чего и происходит образование пузырьков воздуха.

Механический способ насыщения воды воздухом

Этот метод обогащения стоков воздухом заключается в трех основных способах:

  • Перемешиванием сточных вод в специальной центрифуге при помощи турбины. В этом случае установка носит название импеллер и позволяет добиться образования пузырей небольшого диаметра. В основном импеллер используется для очистки воды от продуктов нефтепроизводства или от жиров. Импеллер хорош тем, что позволяет варьировать величину воздушных пузырей в результате схемы проведения флотации. То есть, чем выше скорость вращения турбины, тем мельче будут пузырьки в воде.
  • Перемешивание воды при помощи специального рабочего колеса с лопастями. Такой метод является безнапорным и хорош для удаления из воды крупнодисперсных и волокнистых примесей, таких как волосы, нити, шерсть и пр. Пузыри при безнапорном способе флотации получаются достаточно крупными.
  • Обогащение стоков воздухом с использованием специальных труб, которые располагаются на дне приёмного резервуара для грязной воды. Этот способ носит название пневматический. Используется в том случае, если есть необходимость очистки стоков, которые являются агрессивными для обработки их в импеллере или безнапорном колесе.
Читайте также:
Теплый пол по деревянным лагам

Насыщение воды воздухом с использованием пористого материала

Этот способ заключается в проведении потока воздуха сквозь специальные пористые структуры. В качестве примера можно привести специальные тонкие пластины с тонкими щелями по всему периметру. Причем чем тоньше будет щель в пластине, тем мельче будут воздушные пузыри.

Электролиз

Этот способ образования пузырьков воздуха считается одним из наиболее эффективных. Схема действия метода заключается в помещении в воду специальных электродов, по которым в стоки проводят ток. В месте расположения электродов (в месте их контакта с водой) происходит формирование нужных пузырьков.

Флотационная очистка

Предварительная химическая обработка сточных вод коагулянтом и флокулянтом происходит в трубчатом флокуляторе, которым оборудована флотационная установка.

Сточные воды, подвергнутые предварительной химической обработке, направляются на флотационную установку. По приточному трубопроводу поток воды попадает во флотационный резервуар, во входной трубе интенсивно смешивается с воздухом, нагнетаемым насыщающим насосом.

Пузырьки газа прикрепляются к частицам твёрдого вещества, в результате чего образуются хлопья из твёрдого вещества и газа, которые легче воды и поэтому всплывают вверх. Размер микропузырьков можно легко регулировать и существенно уменьшать образование больших пузырьков, препятствующих флотационному процессу. Хлопья из твёрдого вещества и газа всплывают во флотационном бассейне и образуют слой флотата (флотационный пенный шлам) на поверхности воды.

Ленточный сбрасыватель сдвигает этот слой в лоток отвода флотата, при этом флотат дополнительно обезвоживается балкой сбрасывателя.

По мере накопления бункера пенный шлам самотеком поступает в накопительную емкость, а затем подается на обезвоживание.

Флотационная установка для физико-химической очистки производственных сточных вод включает в себя:

  1. трубчатый флокулятор;
  2. воздушно-напорный флотатор;
  3. систему подготовки сжатого воздуха;

При выборе флотационной установки для очистки производственных сточных вод особое внимание необходимо обратить на следующие факторы:

  • При применении флотатора с горячим или соленым стоком растворимость воздуха в воде снижается. В этом случае, необходимо предусмотреть нагнетательную систему большей производительности.
  • Перед подачей стоков на флотатор необходимо предусмотреть механическую решетку с прозором не более 1 мм.
  • Насос подачи стоков на флотатор должен быть с частотным регулятором для обеспечения постоянного потока.

Какие вещества включает флотация

Флотацию можно назвать одним из способов, которые используются для очищения сточной воды.

Безнапорная флотация должна выполнятся под наблюдением специалистов

Но если говорить конкретно о данном методе очищения, то цель флотации заключается только в том, чтобы вывести на поверхность различные мелкие вещества, которые схожи с водой по плотности и не могут осесть на дно. Флотацию используют для того, чтобы очистить сточные воды от жиров, ПАВ, волокон, продуктов нефти. Кроме того, в некоторых случаях процесс может помочь удалить даже растворенные в воде элементы.

В основе флотационного очищения лежат сложные химический и физический процессы. Здесь рассматривается каждая индивидуальная способность того или иного вещества к смачиванию. Благодаря этому определяют, как будет вести себя вещество в процессе разделения.

Есть два вида веществ:

  1. Гидрофильный. Им присуща хорошая смачиваемость.
  2. Гидрофобный. Такие вещества не смачиваются.

После того как будет определено вещество, его можно удалить при помощи очистки флотацией.

Виды сооружений

В таблице охарактеризовано оборудование, которое применяется на разных этапах очистки стоков.

Для механического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Песколовки Горизонтальные или вертикальные установки продолговатой формы. Вода движется по оборудованию со скоростью 0,15-0,3 м/с. При таком темпе минеральные примеси диаметром от 0,25 мм оседают на дне, а мелкие частицы органики остаются в воде.
Отстойники Резервуары, где вода стоит или очень медленно двигается. Механические примеси оседают на дно под силой земного притяжения.
Решетки Фильтрующее полотно из металлических стержней, которые находятся на расстоянии 2-8 мм друг от друга. Вода проходит через стержни, а крупный мусор задерживается.
Нефтеловушки и нефтепескоуловители 3-4 отдельных камеры, соединенных между собой. В камерах стоки отстаиваются, проходят через решетку и коалесцентный фильтр, сорбционные материалы.

Для физико-химического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Флотаторы Резервуары, в которых образуются пузырьки газа. Они генерируются электронасосом / в процессе электролиза / вращающимися турбинами. Пузырьки газов поднимаются и захватывают с собой мелкодисперсные частицы.
Флокуляторы Система труб, в которых коагулянт смешивается со стоками, и происходит химическая реакция. Коагулянты объединяются с загрязнениями, образуют крупные хлопья и выпадают в осадок.

Для биологического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Аэротенки Прямоугольный резервуар, по которому протекают стоки, смешанные с активным илом. Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Мембранные биоректоры Аэротенк с мембраной, которая задерживает активный ил после переработки органики. Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Биофильтры Резервуар с загрузочным материалом, на поверхности которого образуется пленка из микроорганизмов. Воды проходят через пористый фильтр-загрузку. Биологическая пленка на гранулах расщепляет загрязнения.
Установка Что собой представляет Принцип работы
Неподвижные перегородки Установки с фильтрующим полотном разной пористости. Вода проходит через фильтры, и загрязнения остаются за разделительным полотном.
Зернистые фильтры Гранулированные пористые материалы, которые засыпаются в трубы, резервуары, колбы. Вода проходит через гранулы абсорбирующего материала, и загрязнения накапливаются на их поверхности.
Ультрафильтрационные системы Фильтры, оснащенные мембранами – материалами с размером пор до 0,2 мкм. Мембраны пропускают воду, а высокомолекулярные загрязнения (99,9% примесей) задерживают.
Читайте также:
Что можно поставить на кухонные полочки: идеи на фото

Оборудование для дезинфекции:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Озонаторы Электрические установки с длинными шлангами. Приборы генерируют озон, который по трубкам проникает в воду. Озон окисляет липиды и липопротеины клеточной стенки бактерий. Это приводит к структурным изменениям, несовместимым с жизнью клеток.
УФ-обеззараживатели Аппараты, оборудованные несколькими лампами. Они погружаются в воду и там излучают УФ-лучи. Лампы генерируют волны длиной 200-280 нм. Они разрушают генетический аппарат вредоносных бактерий и вирусов, что не дает им размножаться.

Принцип работы флотатора для очистки сточных вод

Принцип работы флотатора основан на пропускании через очищаемую среду пузырьков воздуха с целью образования пены. Данная пена называется флотошлам, который снимается и отводится на специальные устройства по обезвоживанию. Для того чтобы пузырьки захватывали и уносили с собой загрязнения, необходимо предварительное добавление специальных веществ – коагулянтов и флокулянтов. Данные вещества обладают высокой адгезивностью, то есть они помогают загрязняющим веществам слипаться друг с другом и с пузырьками воздуха, образовывая так называемые флоккулы.

Пузырек, проходя из сопла или форсунки распределяющего устройства наверх, захватывает с собой липкие загрязняющие вещества. Такой процесс проводится до тех пор, пока вода не достигнет нужного эффекта очистки.

Сложность процесса заключается в том, чтобы точно подобрать дозу коагулянта и флокулянта так, чтобы сила адгезии была достаточно высока, для слипания с пузырьком, но при этом образовавшиеся хлопья были не слишком большого веса, чтоб не повредить пузырек воздуха.

Принципы очистки

Флотационная очистка сточных вод подразумевает реализацию следующей последовательности процессов:

  • Сточные воды закачиваются в специальную рабочую ёмкость (электрофлотатор).
  • Жидкость обогащается кислородом.
  • Пузырьки воздуха контактируют с частицами загрязнений и собирают их на границе газ-жидкость.
  • Пузырьки с загрязнениями поднимаются на поверхность с образованием пены или плёнки.
  • Пена или плёнка удаляется специальными механическими приспособлениями.

Пузырьки воздуха с требуемыми размерными параметрами формируются с помощью механического дробления в турбинах, форсунках, пористых пластинах, решётках. Флотация с помощью пузырьков может быть спровоцирована перенасыщением H2O, кислородом или электролизом (электрофлотация).

Пузырьки образуются тремя основными способами: механическим, напорным и вакуумным. При напорном способе в жидкость под высоким давлением подаётся кислород. Пузырьки формируются нужного размера по всему объёму стоков. При вакуумном способе сточные воды проходят через камеры, в которых производится их насыщение кислородом. После очистки жидкость подаётся в специальную камеру, где остатки нерастворённого воздуха удаляются.

Механический метод может быть выполнен следующими способами:

  • Выведение стоков в центрифугу. В этой специальной ёмкости происходит перемешивание жидкости, придание ей однородной структуры. При движении загрязнённая вода насыщается кислородом, в результате чего образуются небольшие пузырьки.
  • Перемешивание производится в резервуаре, который оснащён специальными колёсами с лопастями.
  • С помощью нагнетания кислорода в аэраторах (резервуарах, на дне которых установлены вводные трубы для подачи кислорода).

Схема, включающая флотатор для очистки сточных вод

Технология, предполагающая флотатор в качестве главного обрабатывающего модуля, всегда включает реагентное хозяйство и устройство для создания пузырьков воздуха. Реагентное хозяйство представляет собой емкость с реагентами (коагулянты, флокулянты, щелочь для корректировки pH) и реактор для смешения реагента с водой.

В качестве устройства для создания пузырьков воздуха, как правило, используется сатуратор, представляющий собой камеру смешения воздуха с водой с целью создания водовоздушной смеси. Далее эта смесь направляюется во флотатор. Устройство сатурации оснащено мощным насосом для нагнетания воздуха.

Флотатор никогда не используется отдельно, он всегда включен в общую схему очистки воды. Полная схема, как правило, состоит из этапов предварительного отстаивания, физико-химической обработки (флотатор или коагулятор) и последующей механической очистки на фильтрах.

Иными словами, флотатор не может обеспечить всю очистку, это только отдельный узел, требующий предварительной обработки и последующей. Попадание во флотатор песка или других грубодисперсных примесей приведут к поломке прибора. Также данный прибор не может обеспечить обеззараживание и полную очистку от нефтепродуктов. Поэтому, после него необходима ультрафиолетовая установка и сорбционные (или механические) фильтры.

Принципиальная схема основана на процессе флотации. Флотация – это обработка сточных вод пузырьками воздуха с целью извлечения растворимых и эмульгированных веществ. Вода поступает на главный обрабатывающий модуль. Туда же в напорном (или безнапорном) режиме подается заранее приготовленный реагент в реакторе. Также во флотатор подаются пузырьки воздуха с помощью устройства сатурации. Во флотаторе для очистки воды происходит обработка сточных вод реагентами и пузырьками воздуха, происходит всплытие большей части флокул в виде флотошлама. Всплывший флотошлам убирается с поверхности воды скребковым транспортёром в шламосборник.

Данный шлам очень неустойчив к механическим колеваниям, поэтому с поверхности воды он собирается аккуратно с целью не разбить пену.

Очистка стоков методом флотации

Типы флотации

Существует несколько видов флотации, которые используют для очистки стоков. От типа загрязняющих веществ зависит выбор того или иного метода флотации. Методы различаются способами разделения жидкой и твердой фаз и конструктивным устройством установок.

Принципиальными отличиями методов флотации являются размеры пузырьков, образуемых в процессе насыщения жидкости воздухом. Также различаются способы подачи воздуха и жидкости во флотационную камеру.

Флотация с выделением воздуха из раствора

Наиболее распространенный способ флотации, при котором образуются пузырьки воздуха с наименьшим размером. Это позволяет использовать его для очистки стоков с тонкодисперсными примесями. В сточной жидкости создается пересыщенный раствор газа и выделяющиеся из него микропузырьки флотируют растворенные загрязнения. Для интенсивности процесса флотации необходимо соотношение 1-5 % воздуха, которое выделяется из сточной жидкости, к ее объему.

Читайте также:
Характеристики типов водонагревателей, цены покупки и установки проточных приборов для дачи

К данному способу флотации относятся вакуумная, напорная и эрлифтная флотации.

Вакуумная флотация

В герметичной флотационной камере создается разреженное давление. Растворенный в воде воздух начинает интенсивно выделяться и образует микропузырьки, которые уносят загрязнения в слой пены. Для получения максимального эффекта очистки концентрация загрязняющих веществ в растворе стоков должна быть невысокой.

Используется редко из-за конструктивных и эксплуатационных трудностей. Достоинством является низкая вероятность разрушения сформированных флотокомплексов, и, соответственно, минимальные затраты энергии на весь процесс образования пузырьков необходимого размера.

Напорная флотация

В сточную жидкость под высоким давлением подается воздух, затем происходит резкое понижение давления, что приводит к выделению пузырьков. В результате образуются пузырьки газа с низкой крупностью, что позволяет извлекать из стоков мелкодисперсные примеси. Процесс регулируется перенасыщением загрязнений в стоках при их базовой концентрации 3-4 г/л. Для повышения степени очистки применяют коагулянты. Используется при очистке стоков от нефти и нефтепродуктов, жиров, масел, волокон, бытовых сточных вод.

Эрлифтная флотация

Роль источника аэрации играет эрлифт, с помощью которого происходит подача воздуха и перемешивание водного раствора стоков. Из-за отсутствия контакта частей оборудования со сточной жидкостью подходит для агрессивных и токсичных сред и используется в химической промышленности. Отличается простотой установки и низкими энергозатратами.

Биологическая и химическая флотация

Метод используется для уплотнения осадков и снижения их влажности. За счет деятельности микроорганизмов происходит интенсивная аэрация стоков и частицы осадка, прикрепленные к пузырькам образовавшихся газов, поднимаются в слой пены, где уплотняются и обезвоживаются. Влажность осадка снижается до 80 %.

При добавлении некоторых химических реагентов, вступающих в реакцию с загрязнителями в растворе, также образуются газы (О2, СО2, Cl2). Это свойство используют при обработке стоков хлорной известью с добавлением коагулянтов.

Флотация с механическим диспергированием воздуха

В очищаемой жидкости формируются вихревые потоки за счет перемешивания струи поступающего воздуха. В результате воздушная струя дробится на пузырьки заданной крупности.

В зависимости от вида загрязнений и необходимой степени очистки применяют импеллерную, безнапорную и пневматическую флотации.

Импеллерная флотация

Подходит для очистки высококонцентрированных сточных вод с дисперсными загрязнениями: нефть и нефтепродукты, жиры. Интенсивное перемешивание стоков с помощью импеллерных насосов создает пузырьки газа достаточного размера.

Безнапорная флотация

Метод используется для очистки стоков от жира и шерсти. Центробежный насос создает вихревые потоки в очищаемой жидкости. В результате поступающий воздух дробится на отдельные пузырьки, которые имеют достаточную крупность из-за малой скорости потока и быстро поднимаются к поверхности. Для очистки стоков от тонкодисперсных частиц такой метод не подходит.

Пневматическая флотация

Подходит для использования в агрессивных средах. Воздух в сточную жидкость поступает через сопла, которые расположены на дне флотационной камеры. Образование пузырьков регулируется скоростью аэрации.

Флотация с использованием пористых материалов

Пузырьки воздуха образуются с помощью мелкопористых установок, через которые воздух поступает во флотационную камеру. К ним относятся керамические пластины, трубы, насадки, колпачки с величиной отверстий 5-20 мкм, которые располагаются на дне камеры. Размер пузырьков регулируется подбором соответствующих установок. Преимуществом метода является низкие энергозатраты.

Электрофлотация

Сточная жидкость является многокомпонентным раствором-электролитом. На этом основан принцип электрофлотации, который заключается в пропускании через стоки постоянного электрического тока. В результате электролиза раствор насыщается пузырьками газа. В процессе флотации принимают участие пузырьки водорода, которые образуются на катоде. На крупность пузырьков влияет краевой угол смачивания, конфигурации электрода и его конструкция. При замещении пластинчатого катода проволочным уменьшается размер пузырьков и повышается их флотационная способность.

Эффективность флотации повышается, если применять растворимые электроды. Чаще всего используют алюминиевые или железные. Принцип заключается в растворении металла на аноде и поступлении в раствор очищаемой жидкости катионов металла, которые образуют в нем гидроокиси в виде хлопьев. Такие соединения наиболее часто используют как коагулянты и их присутствие совместно с пузырьками газа в узком промежутке между электродами способствует образованию прочных флотокомплексов, приводит к интенсивной коагуляции загрязнений, оптимизации процессов сорбции и адгезии.

Струйная флотация

Формирование пузырьков в сточной жидкости возникает под действием падающей с высоты струи, которая увлекает с собой воздух и инжектирует его в сточных водах. Газ проникает на глубину до 1 метра, тем самым создавая большую турбулентность, и распадается на микропузырьки. Пузырьки всплывают на поверхность и уносят с собой загрязнители в слой пены.

Пенная флотация

Используется для очистки сточных вод от ПАВ в химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленностях. Метод основан на способности ПАВ образовывать с пузырьками газа флотокомплексы и создавать прочную пену, в которой накапливаются флотируемые вещества.

Стабильность пены зависит от температуры раствора и крупности пузырьков. Поверхностное натяжение жидкости на границе раздела фаз газ – жидкость на прямую влияет на их размер. Эффективность очистки определяется рН среды раствора, его температурой, интенсивностью поступления воздуха.

Вместе с ПАВ из стоков удаляются эмульгированные вещества и твердые частицы, а также частично растворенные вещества.

Ионная флотация

Ионная флотация подразумевает введение в очищаемый раствор ПАВ во время его аэрации. В результате образуются ионы с противоположным знаком относительно загрязняющего вещества. Полученные агрегаты прилипают к газовым пузырькам и формируют флотокомплексы в виде небольшого слоя нестабильной пены.

Читайте также:
Эксплуатация сантехники — как правильно чистить унитаз

Методом ионной флотации извлекают из сточных вод ионы металлов (Мо, W, V, Pt и проч.).

Преимуществом метода следует считать его высокую селективность, когда при соответствующих условиях возможно разделить ионы различных элементов, имеющих одинаковые заряды.

Пленочная и масляная флотации

Для очистки стоков практически не применяются, используются в горнодобывающей промышленности. При очистке стоков применяют для удаления твердых шламов, металлургических шлаков, рудных и нерудных компонентов.

Сущность пленочной флотации состоит в том, что обработанную реагентами измельченную руду насыпают на поверхность воды, где не смачиваемые частицы образуют пленку на поверхности, а остальные оседают на дно. Имеет низкую производительность.

В процессе масляной флотации происходит всплывание частиц, заключенных в масляные оболочки. Предварительно измельченную руду смачивают водой с масляной эмульсией. Для очистки стоков метод является экономически невыгодным.

Виды и устройство флотаторов для очистки сточных вод

Одним из наиболее эффективных способов очищения канализационных стоков от мельчайших примесей является флотационный метод, осуществляемый за счет флотатора для очистки сточных вод. О том, что собой представляет данный способ, и как он осуществляется, расскажет эта статья.

Что это такое?

Принцип работы и что нужно знать

Флотация представляет собой метод очистки загрязненных стоков от примесей мусора, осуществляемый за счет их всплытия на поверхность.

Во время этого процесса в стоки добавляется специальный деспергированный воздух, под воздействием которого все мельчайшие частицы примесей проявляют гидрофильные или гидрофобные свойства.

Принцип действия флотатора выглядит следующим образом:

  • в специальном устройстве (электрофлотаторе) стоки проходят через рабочую камеру;
  • одновременно с этим стоки насыщаются диспергированным воздухом;
  • осуществляется контакт примесей с пузырьками кислорода (гидрофобные частицы приближаются к пузырьку воздуха, водная прослойка между ними постепенно истончается и исчезает, вследствие чего образуется комплекс гидрофобной частицы с пузырьком газа);
  • в результате взаимодействия на поверхности воды образуется пенный слой;
  • по мере образования пенный слой удаляется с поверхности очищаемой жидкости специальным грабельным устройством.

Устройство

Примерная схема устройства флотатора выглядит так:

  • емкость с насосом смешивания кислорода с водой и реагентами (в нее загоняется воздух, который насыщает воду с образованием подходящих по размеру пузырьков);
  • из емкости смешения смесь воды и воздуха перегоняется в основной резервуар (флотокамера или танк флотации), оснащенный клапаном для выпуска избыточного воздуха;
  • в основной резервуар поступают стоки, прошедшие механическую очистки;
  • за счет нагнетания водовоздушной смеси в танке запускается процесс флотации (смесь распространяется по всему объему и собирает примеси);
  • пузырьки поднимаются на поверхность, образуя пену;
  • очищенная сточная вода выпускается с помощью выводных труб;
  • по мере накопления пена удаляется с помощью механических установок;
  • после вывода очищенная вода попадает в дегазатор с барботажным слоем жидкости для удаления избыточного кислорода (который отводится в емкость смешения по «возвратной» трубе).

Преимущества и недостатки

Как и любой другой метод очистки сточных вод, флотационный способ имеет как свои достоинства, так и недостатки.

К преимуществам флотационного метода относится:

  • низкая стоимость;
  • простота конструкции;
  • высокая степень очищения;
  • высокая скорость очистки;
  • возможность очищения вод от нефтепродуктов.

Флотационный метод

Эффективность: важные параметры

Эффективность флотационного метода очищения стоков зависит от определенных параметров:

  • чем больше примеси в стоках склонны к гидрофобности, тем выше эффективность очистки;
  • пузырьки воздуха должны быть устойчивы к разрушению, что осуществляется за счет добавления реагентов;
  • размер пузырька воздуха не должен быть слишком большим (быстро всплывет) или слишком маленьким (быстро лопнет);
  • количество пузырьков и равномерность распределения также оказывают влияние на эффективность данного способа очистки.

Эффективность флотационного метода очистки также во многом зависит от конфигурации устройства, его производительности и автоматизации.

Важно понимать, что в качестве самостоятельных инструментов очистки стоков флотационные блоки не используются. Их применение целесообразно в комплексе с другими очистными устройствами. В процессе очистки флотаторы функционируют лишь после блоков механической обработки.

Виды флотаторов

Флотационные установки

Для повышения эффективности очищения используются флотационные установки, спроектированные на основе определенных конструкционных принципов.

В большинстве своем установки делятся на три категории:

  • устройства, основанные на создании мельчайших пузырьков;
  • напорные устройства;
  • гравитационные устройства.

Работа флотаторов любой категории основана на общей методики пенной флотации, однако каждая из систем наиболее эффективна для очищения сточных вод различных степеней загрязненности.

Современные флотационные установки изготавливаются в виде однокамерного или двухкамерного аппарата.

В однокамерных устройствах образование флотокомплексов осуществляется в том же масштабе, что и разделение фаз. Такой тип конструкции наиболее эффективен при флотации крупными пузырями, когда фитокомплексы всплывают со скоростью, соизмеримой со скоростью простейшего акта флотации.

При флотации пузырьками небольшого размера более прогрессивной считается двухкамерная емкость. В первой камере создаются условия для взаимодействия частиц, а во второй – обеспечивается благоприятная гидродинамическая обстановка, ориентированная на завершение процесса флотационного деления и накопления пены.

Большое влияние на эффективность очистки оказывает направление движения жидкости в установке. На данный момент выпускаются аппараты с горизонтальным, вертикальным и угловым движением стоков.

В горизонтальных установках движение потока может быть как прямоточным, так и тангенциальным. В вертикальных – жидкость может быть направлена вверх (увлекая флотокомплексы за собой) или вниз (замедляя из всплытие).

Для установок с угловым направлением движения характерно прямоточное, противоточное или перекрестное перемещение потока по отношению к направлению движения пены.

Электрофлотатор

Электрофлотатор представляет собой технологический комплекс для очищения стоков от тяжелых металлов, нефтепродуктов и ПАВ методом электрофлотации с дальнейшим выводом очищенных вод в дренаж или подачей на блок фильтров. Особенностью данного устройства является создание замкнутого цикла оборотного водоснабжения в организации.

Читайте также:
Стены из гипсокартона: 110 фото эффективного выравнивания стен

Принцип работы электрофлотатора основывается на электрохимических процессах выделения кислорода и водорода в процессе электролиза и флотационного эффекта всплытия примесей на поверхность сточной жидкости.

Электрофлотационный модуль состоит из таких элементов, как:

  • электрофлотатор с блоком нерастворимых электродов;
  • пеносборное устройство;
  • источник питания постоянного тока;
  • дополнительные накопительные емкости для реагентов, стоков и очищенных вод;
  • насосное оборудование.

Данное устройство рекомендуется применять для очистки сточных вод как производственного характера, так и смешанного состава.

Механическая флотатор

Данный метод обогащения канализационных стоков воздухом может осуществляться одним из нижеперечисленных способов:

  1. перемешивание сточных вод в специальной центрифуге с помощью турбины;
  2. перемешивание воды с помощью специального рабочего колеса, оснащенного лопастями;
  3. обогащение стоков с помощью специальных труб.
  • В первом случае установка (импеллер) позволяет добиться формирования пузырьков воздуха необходимого диаметра. Как правило, импеллер используется для очищения стоков от нефтепродуктов и жиров. Основным преимуществом данной установки является возможность вариации величины пузырей в результате схемы проведения флотации. Иными словами, чем выше скорость вращения турбины, тем меньше диаметр пузырьков.
  • Второй способ является безнапорным и является наиболее подходящим для удаления крупнодисперсных и волокнистых загрязнений (шерсть, волосы, нити и тому подобное). При безнапорном способе флотации пузыри получается достаточно большими по размеру.
  • В третьем способе для обогащения стоков используются специальные трубы, расположенные на дне приемного резервуара. Данный способ также называется пневматическим и используется в случаях необходимости очищения стоков, являющихся агрессивными и небезопасными для обработки в безнапорном колесе или импеллере.
Насыщение воды воздухом с использованием пористого материала

Данный способ насыщения стоков заключается в проведении воздушного потока сквозь специальную пористую структуру, в качестве которой может выступать специальная тонкая пластина с тонкими щелями по всему периметру. При этом, чем меньше щели, тем меньше размер формируемых пузырей.

Выделение пузырей воздуха из специального раствора

В данном методе насыщения стоков воздух может выделяться как напорным, так и вакуумным методом.

В случае с напорным методом, воздух под высоким давлением подается в воду, в результате чего на всех слоях жидкости образуются воздушные пузыри.

Реагенты во флотации

Для повышения качества очистки стоков флотационным методом зачастую используются специальные химические реагенты, основной задачей которых является увеличение уровня гидрофобности частиц мусора и примесей. Специалисты выделяют два вида реагентов для флотации:

  • для усиления гидрофобности (чаще всего используются: нефтепродукты, масла, соли аммония, меркаптан);
  • для стабилизации пены (чаще всего используются: крезол, фенолы, сосновое масло).

Как произвести расчет?

Эффективность работы флотатора зависит, прежде всего, от соответствия устройства и конфигурации поставленным задачам. В связи с этим расчет флотатора должен производиться с учетом таких показателей, как:

  • объемы поступающих сточных вод;
  • концентрация взвешенных элементов;
  • состав стоков;
  • наличие маслообразных продуктов.

На основании данных параметров может быть рассчитана схема флотации: габариты емкостей, труб и других элементов.

Стоимость электрофлотаторов зависит от множества факторов, и может колебаться от нескольких сотен тысяч до миллионов рублей.

Где купить флотатор для очистки сточных вод?

В Москве

Приобрести флотатор для очищения сточных вод можно в таких компаниях, как:

  • «Экосервис»: город Москва, Белозерская улица, дом11;
  • «Коммунальное оборудование»: город Москва, улица Перовская, дом 21;
  • «Эколос»: город Москва, Волокамское шоссе, дом 88к8, офис 224.
В СПб

Продажей флотаторов в Санкт-Петербурге занимаются:

  • «Экосервис»: город Санкт-Петербург, проспект Энгельса, дом 34;
  • «Эколос»: город Санкт-Петербург, улица Юрия Гагарина, дом 1, корпус А, офис 542 Б;
  • «Гальванкомплекс»: город Санкт-Петербург, Калининский район, улица Комсомола, дом 1/3.

Таким образом, несмотря на высокую стоимость, флотатор для очистки сточных вод является достаточно востребованным устройством, способным обеспечить очищение стоков от мельчайших примесей.

Способ очистки сточных вод флотацией — что это такое и какие виды бывают?

Очистка многих видов производственных сточных вод проводится в несколько этапов, одним из которых является флотация. Суть процесса состоит в фиксировании частичек загрязнений на поверхности пузырьков растворенного воздуха. Агрегированные комплексы образуют на поверхности пену, которую удаляют специальными устройствами.

Флотационный способ очистки сточных вод – это разновидность адсорбции на воздушных микроскопических капсулах, позволяющая разделять смеси, выделять многие виды грязи из водной среды.

Суть метода

При флотации сточные воды насыщаются тем или иным способом воздухом, пузырьки которого присоединяют частицы грязи, образуя флотокомплексы. Сформировавшиеся агрегаты поднимаются на поверхность, образуя пенный концентрат флотационного шлама.

Чем быстрее получатся адсорбированные комплексы из примесей, тем скорее они всплывут на поверхность в виде пены, легче и эффективнее произойдет очистка.

Флотация успешно применяется для удаления веществ, «боящихся» воды, с явно выраженными гидрофобными свойствами:

  • масел и похожих на них соединений;
  • ПАВов;
  • нефтяных фракций;
  • полимеров;
  • смолоподобных образований;
  • волокнистых структур;
  • иловых комплексов.

Все примеси, отделяемые флотационным способом, представляют собой дисперсные частицы, которые не оседают при отстаивании.

Она проводится непрерывно, имеет большой диапазон возможного применения. Процесс идет с высокой скоростью, приводит к получению шлама с пониженной влажностью, который впоследствии можно рекуперировать.

Сложность проведения очистки таким способом обусловлена необходимостью строго контролировать количество и размеры воздушных пузырьков, в некоторых случаях увеличивать гидрофобность частиц с помощью дополнительно вводимых в среду реагентов.

Главная действующая сила при флотационной очистке – это микроскопические полости воздуха, которые получают непосредственным выделением из воды или дроблением газовой составляющей по всей толще жидкости.

Способ получения насыщенных воздухом стоков, дробления пузырьков определяет классификацию флотационных методов.

Читайте также:
Характеристики типов водонагревателей, цены покупки и установки проточных приборов для дачи

С выделением воздуха из раствора

Технология очистки посредством выделения пузырьков из загрязненной водной среды подразумевает использование напора или вакуума.

Напорная

При напорной очистке флотацией в раствор, перекачанный в сатуратор, нагнетают воздушный поток. После чего масса поступает во флотационную камеру, давление в которой равно атмосферному.

Образовавшиеся воздушные капсулы фиксируют на своей поверхности частицы примесей; агрегированные комплексы поднимаются в верхний слой, образуя флотационную пену.

Подробнее о напорном способе флотационной очистки сточных вод смотрите в видео:

Эрлифтная

Для удаления отходов из сточных вод, поставляемых в химической промышленности, часто применяют эрлифтную модификацию метода. Очистка происходит благодаря перепадам высот, на которых расположены резервуары, что значительно сокращает энергозатраты на проведение флотации.

Емкость со сточной водой располагается на высоте, достигающей 30 м. Грязный поток поступает в аэратор, расположенный значительно ниже. В него нагнетают воздух, а затем поднимают массу по эрлифтным трубам во флотационную камеру.

Подъем воздушного потока стимулирует образование сначала воздушных пузырьков, а затем агрегированных комплексов. Вся грязь всплывает в верхнем слое, снизу остается относительно очищенная вода, которую подвергают дальнейшей обработке для приведения в нормальное состояние.

Вакуумная

При таком способе очистки водный раствор аэрируют для насыщения воздухом, затем в специальном отсеке удаляют нерастворившуюся воздушную часть. В камере флотации полученный раствор попадает в зону пониженного давления, значения которого меньше, чем атмосферные показатели.

Это приводит к обильному появлению пузырьков в окружении спокойной окружающей среды. Прилипание примесей к поверхности происходит прочно, сохраняется надежно до полного всплывания агрегата на поверхность.

С насыщением раствора воздухом

При некоторых видах загрязнений сточных масс воды раствор дополнительно насыщают воздухом по одному из нескольких возможных алгоритмов.

Импеллерная

Насыщение посредством небольших специальных турбин – импеллеров позволяет получать пузырьки маленьких размеров, которые могут адсорбировать молекулы жиров и продуктов переработки нефти.

Вращение лопастей, сориентированных вверх, создает вихревое движение в водной массе, приводит к образованию большого количества мелких пузырьков одинаково маленькой величины.

Вращение импеллера производится со строго заданной скоростью, обеспечивающей образование большого количества мелких пузырьков.

Метод позволяет убрать из стоков нерастворимые частицы при концентрации их в растворе, достигающей 3 г/л, а также компоненты нефтяных фракций, молекулы жиров.

Безнапорная и пневматическая

Без напора раствор можно насытить воздухом посредством вращения рабочего колеса, соединенного с насосом. Безнапорным способом формируются относительно большие пузырьки воздуха, которые фиксируют на себе:

  • волокна;
  • частицы шерсти;
  • жировые капсулы.

Получившиеся агрегаты в целостном состоянии поднимаются вверх, очищая стоки.

При использовании пневматического нагнетания воздуха трубы с форсунками кладут внизу флотационных емкостей. Пневматические установки с форсунками на дне применяют в случае, если в среде имеются агрессивные вещества, контакт которых с вращающимися рабочими деталями допускать нельзя.

Барботажная

В качестве источников для насыщения сточных вод воздушными пузырьками иногда используются пористые структуры с одинаково маленькими ячейками, через которые с заданной скоростью пропускают воздушный поток.

Диаметр пор не превышает 20 мкм, что создает возможность подачи микроскопических порций воздуха.

Достоинством метода является интенсивное насыщение стоков, неудобство заключается в том, что мелкие ячейки часто забиваются грязевыми примесями. Если объем сточной воды не очень велик барботаж проводится в камере с пористыми колпачками. Агрегированная грязь образует пену в верхнем слое, которая стекает за пределы резервуара по специальному каналу.

Электролитическая

Большую эффективность демонстрирует электролиз сточных вод, при котором на катоде выделяется водород, а на анодном электроде газообразный кислород. Интенсивность электролиза можно регулировать составом и формой электродов.

Химической и биологической природы

Применение механических способов образования агрегатов и всплывание их на поверхность не всегда приводит к полному выделению дисперсных частиц. В качестве дополнительного источника газовых пузырьков используются химические реагенты окислительной или карбонатной природы.

Хлорсодержащие окислители проводят обеззараживание, выделяют в пространство молекулы

  • активного хлора,
  • кислорода.

Карбонатные добавки инициируют образование углекислого газа. Образующиеся газовые пузырьки адсорбируют примеси и выносят их в поверхностный пенный слой.

При флотационной очистке сточных вод с большим содержанием органических отходов, чаще всего бытового происхождения, образуется рыхлая пена. Для ее уплотнения используют биологическую технологию, которая заключается в том, что смесь нагревают и оставляют на несколько дней.

Благодаря присутствию микроорганизмов биомасса в таких условиях активно бродит, выделяя газы, которые

  • проникают в пену,
  • уплотняют ее,
  • дополнительно убирают примеси из раствора.

Направления применения

Флотация позволяет убрать из растворов разнообразные примеси, находящиеся в дисперсном состоянии.

Они образуются как побочный продукт при следующих производственных процессах:

  • изготовления искусственных волокон;
  • переработки нефти;
  • обработки кожи;
  • получения бумаги из целлюлозного сырья;
  • реализации химических технологий;
  • переработки продуктового сырья.

Флотацией очищают сточные воды, образующиеся на машиностроительных заводах, пищевых предприятиях, а также отделяют ил после биохимической очистки грязных водных растворов различного происхождения.

Заключение

Флотационный способ очистки позволяет убрать частицы грязи, не склонные к оседанию. Для повышения эффективности в сточные воды могут добавлять реагенты, увеличивающие или уменьшающие интенсивность приклеивания частиц к воздушным пузырькам. Иногда применяют соединения, стимулирующие образование пены, что ускоряет ее последующее отделение.

Флотация проводится при минимальном количестве дополнительных устройств, которые включают только агрегаты для выделения или подачи воздуха и средства удаления пенного слоя. Метод дает хорошие результаты при минимальных затратах.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: