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Flottation pour les eaux usées (FAD)


Pour:eaux usées industrielles, épaississement

Application

Flottation par air dissous (FAD), c’est un procédé de séparation qui est utilisé avec succès dans le prétraitement des eaux usées industrielles concentrées (surtout alimentaires) avec le taux élevé en matières en suspension et les graisses.

Particulièrement:


Économie

Avantages

Principe de la flottation

La flottation par air dissous est un procédé de séparation qui est utilisé pour séparer la phase solide de la phase liquide. Le principe de la séparation de la suspension par la flottation, c’est l’agrégation des microbulles d’air avec les flocons de la suspension formée. L’agrégat résultant a le poids spécifique globalement inférieur à l’eau et c’est la raison pourquoi il est flotté à la surface. L’écume de flottation se produit sur la surface et elle est éliminée mécaniquement.

Les vitesses ascendantes des agrégats formés pendant la flottation sont d'un à deux ordres plus élevé que les vitesses de sédimentation initialles de ces flocons, ce qui permet d'opérer à haute charge de surface de la flottation par rapport à la sédimentation.

Spécification technique

Les unités de flottation EP-FAD sont prévues surtout pour le prétraitement des eaux usées alimentaires concentrées. Elles sont utilisées avec les résultats excellentes dans les usines de viande, lles abattoires, les usines de volailles, les laiteries et dans les autres usines de l’industrie alimentaire.

Comme le premier degré du prétraitement, il y a la grille rotative devant l’unité de flottation EP-FAD. Ce tamis est utilisé pour la séparation continue des MES de l’eau usée (p.ex. les parties des os, de la peau, des poils, de la verre, du papier etc.) Une partie de travail principale, c’est la grille à fentes cylindrique. L’eau est pompée ou elle coule par gravitation sur la grille cylindrique et passe par les fentes. La pollution mécanique qui dépasse les dimensions de la fente, reste sur la surface externe de la grille cylindrique stative, et elle est essuyée par la spatule et tombe dans le conteneur. L’eau liberée de la pollution mécanique coule de la partie inférieure de la grille rotative.

Selon l’intensité de procédé, on distingue la flottation physique et chimie-physique.

Flottation physique

En cas de la flottation physique, le procédé de la flottation n’est pas intensifié par aucun agent chimique, et les immondices sont éliminées seulement par l’aide des microbulles d’air.

Le procédé de la flottation se passe de la manière suivante:

L’unité de flottation se met en marche, c.-a-d. que le bassin de flottation se rempli avec l’eau usée prétraitée (sur la grille rotative) et que la pompe de circulation s’active. Pour le déplacement de cette pompe, l’air est alimenté. La pression dans le saturateur est 5-6bar.

Le courant de l’eau usée circulée saturée par l’air est mené du saturateur aux tubulures d’entrée par les tuyaux. Ces tubulures sont débouchés dans la partie d’entrée et éventuellement aussi dans l’espace de flottation. En raison de changements de pression, l’air contenu dans l’eau usée circulée est libéré dans la partie d’entrée dans la forme de bulles très fines (taille 30-50 µm). Succesivement il se forme la dispersion d’air fine dans tout l’espace de la partie d’entrée et de flotattion. C’est le procédé de flottation physique quand les petites bulles d’air se collent sur les particules de pollution. Cettes bulles causent la poussée qui est nécessaire pour la flottation de cettes particules sur la surface du bassin de flottation. En raison de la grande quantité de bulles d'air, ce procédé est de très forte intensité, alors sur la surface il se forme peu à peu la couche de la boue flottée.

L’eau (sans les particules de la pollution) coule à travers les blocs de lamelles. Ces blocs facilitent le procédé de sédimentation des particules de pollution qui ne peuvent pas être séparés par la flottation. Le sédiment est déposé dans le fond du bassin de flottation.

Après les blocs de lamelles, l’eau prétraitée (par la flottation et la sédimentation)coule vers l’aqueduc de vidange à travers le bord et puis elle s’écoule de l’unité de flottation par le tuyau de sortie.

L’écume de flottation sur la surface du bassin de flottation est essuyée par le dispositif d’essuyage vers la goulotte de sortie et elle s’écoule au conteneur.

Le sédiment est évacué par le bain pour la capture des sédiments.

Flottation chimie-physique

Dans ce cas le procédé de la flottation est en plus intensifié par le dosage d’un floculant ou bien coagulant convenant.

Pour cet effet les unitées chimiques (bassins dissolvants et de réserve pour la préparation du solution chimique) sont ajoutées à l’unité de flottation. La pompe de dosage fait partie du bassin de réserve. Puis l’unité de flottation est complétée par le mélangeur tubulaire qui sert à mélanger l’affluent de l’eau usée avec la solution chimique. Il est situé dans le tuyau d'arrivée sur l’unité de flottation. Par la réaction de ces additifs on arrive à la précipitation de la pollution emulsionnée et les flocons formés sont puis facilement séparés par la flottation.

Comme les coagulants on peut utiliser alternativement:

sulfate ferrique Fe2(SO4)3
chlorure ferrique FeCl3
sulfate d'aluminium Al2(SO4)

Parmi les floculants cationiques de polymères on peut utiliser par exemple.:

Praestol A7.112
Praestol 524 BC
Sokoflok
Zetag 92

Pour l’adaptation du pH on peut doser le hydrate de chaux, la soude, éventuellement la lessive de soude.

Le type optimal et la dose des agents chimiques sont déterminés sur la base du test de coagulation et de floculation.

Description de l’unité de flottation EP-FAD

Bassin de flottation

est divisé en la partie d’entrée, l’espace de flottation et de sédimentation, la rigole pour l’écoulement de l’écume de flottation et en la partie de sortie.

Dispositif d'essuyage

sert à l’essuyage de l’écume de flottation sur la surface du bassin de flottation vers la rigole. Les raclette sont attachées sur les chaînes qui sont tendues entre les roues de chaîne. La propulsion est assurée par boîte de vitesse électrique.

Mélangeur tubulaire

sert à mélanger l’affluent de l’eau usée avec les agents chimiques. Il est situé dans le tuyau d'arrivée sur l’unité de flottation.

Circuit de recirculation

circule la partie du volume de bassin de flottation ce qui provoque la saturation de cette quantité de recirculation des eaux usées par l’air. Il consist de la pompe, tuyau aspirant et du refoulement. Le saturateur, à partir duquel le système des tuyaux se jette, est la partie du tuyau de refoulement. Ces tuyaux distribuent de l’eau circulée saturée par l’air vers l’espace de flottation du bassin de flottation.

Unités chimiques

sont utilisés pour la préparation et le dosage de floculant ou coagulant. Ces additifs chimique sont utilisés pour intensifier le procédé de flottation.  Elles provoquent la précipitation de la pollution et la création des flocons émulsionnés qui sont facilement séparés par la flottation.

Réductions de pollution supposées

Grâce à la flottation, surtout les pollutions d’extraction (graisses) sont réduites considérablement. Les réductions des indicateurs de la pollution organique DBO5 et DCO sont aussi marquantes. L’efficacité atteinte de la réduction de pollution est mentionnée dans la table ci-dessous.

indice de la flottation de physique chimie-physique
EL 60 - 75% 80 - 90%
MES 60 - 75% 80 - 90%
DBO5 25 - 40% 55 - 65%
DCO 25 - 40% 55 - 65%

Paramètres techniques

    EP-DAF-5 EP-DAF-10 EP-DAF-20 EP-DAF-30 EP-DAF-40 EP-DAF-50
débit maximal m3/h 5 10 20 30 40 50
volume total m3/h 2 2,5 4,5 6 11 11,5
volume utile m3/h 1,7 2 3,8 5,3 8 10
surface m2 1,8 2,7 5,4 4,7 4,7 8,5
poids à vide kg 500 800 1000 1400 1600 1800
poids plein kg 2500 3300 5500 7400 11100 13300
puissance installée kW 4,37 4,37 5,87 7,87 11,37 11,37
longueur L m 2,7 2,7 3,9 3,4 4,4 4,4
largeur B m 1,5 2 2,3 2,5 2,5 2,9
hauteur H m 2 2 2,2 2,6 2,6 2,6
entrée A   DN100 DN100 DN100 DN200 DN200 DN200
entrée de l’eau prétraitée B   DN100 DN100 DN200 DN200 DN200 DN200
sortie de la boue flottée C   DN100 DN100 DN200 DN200 DN200 DN200
sortie du sédiment D   DN80 DN80 DN150 DN150 DN150 DN150
    EP-DAF-60 EP-DAF-70 EP-DAF-80 EP-DAF-90 EP-DAF-100
débit maximal m3/h 60 70 80 90 100
volume total m3/h 12 15 17 19 24
volume utile m3/h 10,8 12,5 14,3 16,3 22
surface m2 9 10,3 11,7 10 13
poids à vide kg 2000 2300 2600 2800 3000
poids plein kg 14000 17300 19600 21800 27000
puissance installée kW 15,37 15,37 15,37 15,37 15,37
longueur L m 4,6 5,2 5,7 6,3 6,2
largeur B m 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9
hauteur H m 2,8 2,8 2,8 2,8 3,5
entrée A   DN200 DN200 DN200 DN200 DN200
entrée de l’eau prétraitée B   DN200 DN200 DN250 DN250 DN250
sortie de la boue flottée C   DN200 DN200 DN200 DN200 DN200
sortie du sédiment D   DN150 DN150 DN150 DN150 DN150

Proposition de l’unité de flottation

Nous vous proposons l’unité de flottation en conformité avec les conditions de marche concrètes. Le paramètre important, c’est le taux de pollution des eaux usées dans l’entrée et la qualité exigée de l'eau épurée en sortie et le débit nécessaire.