فرایند شناور سازی

فرایند شناور سازی ، برای حذف جامدات معلق و روغن و چربی از فاضلاب ها و برای جداسازی و تغلیظ لجن به کار می رود. جریان فاضلاب یا بخشی از خروجی زلال شده در حضور هوای کافی تحت فشار 4.8-3.4 اتمسفر قرار می گیرد تا به حد اشباع نزدیک شود. هنگامی که این مخلوط فشرده شده هوا-مایع در داخل واحد شاورسازی در فشار یک اتمسفر رها می شود، حباب های ریز هوا از محلول آزاد می گردد. لخته های لجن، جامدات معلق یا قطرات روغن توسط  این حباب های هوا که به آنها می چسبد شناور می شوند. مخلوط هوا-جامدات به سطحی صعود می کند که در آنجا جاروب می شود. مایع زلال شده از کف واحد شناورسازی خارج می شود. در این لحظه می توان قسمتی از خروجی را به محفظه تحت فشار برگرداند.  در مواقعی که زلال سازی لجن های  لخته ای مد نظر باشد، جریان برگشت داده شده تحت فشار معمولا خروجی با کیفیت بالایی حاصل می سازد، زیرا لخته ها در داخل پمپ ها و سیستم فشار در معرض تنش های گسیختگی قرار نمی گیرند.

حلالیت و آزاد شدن هوا در فرایند شناور سازی

اشباع هوا در داخل آب با میزان فشار نسبت مستقیم دارد و با درجه حرارت نسبت معکوس دارد. حلالیت اکسیژن و نیتروزن در داخل آب در محدوده وسیعی از فشار از قانون هنری تبعیت می کند. برای اغلب فاضلاب های صنعتی یک رابطه خطی بین فشار و حلالیت وجود دارد ، شیب منحنی بسته به ماهیت ترکیبات موجود در فاضلاب تغییر می کند.

میزانی هوایی را که به صورت تئوری هنگام کاهش فشار به یک اتمسفر از آن وارد می شود، می توان از معادله زیر بدست آورد.

فرایند شناور سازی

S = هوای آزاد شده در فشار اتمسفری به ازا ی واحد حجم در ۱۰۰ درصد اشباع

Sa= اشباع هوا در فشار اتمسفری

p= فشار مطلق

Pa= فشار اتمسفری

مقدار واقعی فشار آزاد شده، به شرایط اختلاط مغشوش در نقطه کاهش فشار و به میزان اشباع حاصله در سیستم تحت فشار بستگی دارد. از آنجا که حلالیت در فاضلاب های صنعتی ممکن است کمتر از آب باشد، می توان معداله فوق را به صورت زیر بیان کرد.

فرایند شناور سازی

که در اینجا f عبارتست از جز اشباع در تانک نگهدارنده.

کارآیی سیستم شناورسازی به وجود حباب های کافی هوا برای شناور سازی تمامی جامدات معلق بستگی دارد. مقدار ناکافی هوا منجر به شناورسازی قسمتی از جامدات خواهد شد و هوای بیش از حد نیز بهبود نخواهد داشت. کارایی یک واحد شناورسازی را از نظر کیفیت خروجی و غلظت جامدات شناور شده ، می توان به نسبت هوا به جامدات مرتبط نمود، که معمولا به صورت جرم هوای آزاد شده به ازای جرم جامدات معلق موجود در فاضلاب های ورودی توصیف نمود:

محاسبات نسبت A/S

Q= دبی فاضلاب

R= جریان برگشتی فشرده

Sa= روغن و یا جامدات معلق ورودی

در مطلب بعدی طراحی سیستم های شناور سازی تشریح می گردد.