Принципи флотаційного очищення

Методи флотації

Очищення практично будь-якого виду стічних вод методом флотації досить поширений сьогодні спосіб утилізації каналізаційних скидів і застосовується повсюдно у тих місцях, де його застосування є найвигіднішим з технічного погляду.

Флотація(У перекладі з французької мови flotter-плавати) - це метод очищення води з використанням мікрочастинок різної змочуваності. Частинки поділяються на два види:

• гідрофобні
• гідрофільні

Гідрофобні - це не частки, що змочуються водою, а гідрофільні, навпаки, змочуються. Суть флотації полягає в тому, що при використанні даного методу бульбашки повітря і масляні краплі, що виділяються, швидко піднімаються до межі розділу фаз і, тим самим несуть разом з собою гідрофобні частинки. Більше того, саме цим методом і очищаються стічні води багатьох сучасних підприємств та заводів від різних суспензій та органічних речовин.

Існує ще один метод очищення стічних вод - це метод пінної флотації. Його відмінність від першого методу у цьому, спочатку частки проходять обробку реагентами. Потім повітряні бульбашки виштовхують дані реагенти на поверхню води, внаслідок чого утворюється шар піни, який і забирає різні органічні сполуки. Більш того, крім реагентів, виробники додають туди ще й піноутворювач, який підвищує стійкість піни.

Принцип явища флотації та його використання

Гідрофобні частинки зближуються з бульбашками повітря у воді, внаслідок чого утворюється невеликий прошарок. Цей прошарок стає все менше і менше, і, в результаті, настає критичний момент, коли вона неминуче рветься. Після цього зазвичай відбувається повне змочування гідрофобної частки.

Далі пляшечка повітря прилипає до даної частинки, і піднімаються до межі розділу фаз, це відбувається за рахунок того, що щільність пульпи (рідкого середовища) набагато вища за щільність бульбашки з часткою. Іншими словами, вони флотують, у результаті чого утворюється шар піни, який автоматично віддаляється з флотатора. Також існує невеликий нюанс у цьому процесі. На стійкість зв'язку бульбашки з гідрофобною частинкою впливають такі фактори як: розмір бульбашки та частинки, їх фізико-хімічні властивості, а також водного середовища, в якому вони знаходяться.

Тепер ми можемо розглянути конструкцію флотаційної установки. По-перше, струмінь повітря та струмінь води розташовуються один від одного на дуже невеликій відстані. По-друге, вони спрямовані в один бік, що дозволяє частинкам повітря злипатися з частинками води. Більше того, у флотаційну камеру подаються частки певного розміру, які встановлені неодноразовими дослідами, що дозволяє зробити роботу установки оптимальною. Інакше, якщо бульбашка матиме занадто великий обсяг, то зміниться швидкість потоку і, відповідно, частки не встигатимуть приліплюватися одна до одної. Ще однією причиною, чому частинки повинні мати певний розмір це те, що при перемішуванні води відбувається розрив з'єднань між гідрофобними частинками і бульбашками повітря.

У чому різниця між імпеллерної і напірної флотацією, які використовують пористі матеріали для очищення стічних вод, що постійно надходять в систему?

При застосуванні напірної флотації водинасичується повітрям, яке подається під великим тиском. Якщо при застосуванні даного методу у воду не додаються реагенти, цей метод очищення стічних вод називається фізичним. Великим плюсом напірної флотації є те, що при її використанні є можливість регулювати розмір та обсяг бульбашок, а також кількість повітря, що розчиняється під час роботи.

Існує ще один метод флотації – це метод імпеллерної флотаціїякий широко використовується в нафтопереробній промисловості. Даний метод відрізняється від решти тим, що має низьку ефективність, тому що при його використанні у флотаторі відбувається велика турбулентність потоків, в результаті якої руйнуються пластівеподібної форми. Щоб отримати кращий результат при використанні імпеллерної флотації, флотатор додаються поверхнево-активні речовини.

Для отримання бульбашок невеликого розміру виробники використовують пористі матеріали, які знижують швидкість закінчення повітряного струменя, у результаті і утворюються невеликі бульбашки.

Також ефективність флотації підвищується завдяки використанню коагулянтів, що допомагають видаляти ті чи інші забруднення у вигляді стійких емульсійних сполук.

Зневоднення у відстійниках-згущувачах, сушарка та гідроциклони є наступними етапами очищення стічних вод від різних суспензій та органічних сполук. Але це вже зовсім інша розмова і про це наступного разу.

Насамкінець хочеться сказати, що завдяки методу флотації наші озера та ставки зберігають свою первозданну прозорість і красу, що, звичайно ж, дуже приємно звичайним людям. І якби не було цього методу, можливо, багато прекрасних ставків і річок перетворилися б на болота, заповнені відходами з різних підприємств.

Обладнання компанії Argel, що застосовується.:
- Flotomax S – напірний флотатор зі склопластику;
- Флотатор ФДП – флотаційна установка.