Без категорії

Флотація стічних вод

Ми живемо під час активного розвитку науково-технічного прогресу. Нові технології та виробництво сумно позначаються на стані навколишнього середовища: повітря, землі та води. За підрахунками вченим прісна вода становить лише 2,5-3% від загальної кількості води на Землі. Населення планети складає 7,866 мільярдів людей. 22 березня щорічно святкується Всесвітній день води. Загалом кожен міський мешканець витрачає за добу 250 літрів води. Цифра – велика. Оскільки запаси цього ресурсу вичерпні, всі ми повинні замислюватися про те, як його раціонально використати.
З року в рік винаходять нові способи для очищення води. Цей ресурс після очищення можна повторно використовувати в технологічних цілях. Флотація – це один із способів очищення, що дозволяє позбавляти води від забруднювачів.

Флотація – значення терміна

У перекладі з англійської термін “флотація” – плавання на поверхні води. Суть процесу – вибіркове змочування. Молекулярні сили впливають на зважені частинки та сприяють їх прилипанню до дрібнодиспергованих бульбашок повітря. В результаті, на поверхні води виникає пінний шар, який насичений домішками, що витягуватимуться.

Флотація виконується після проходження механічної фільтрації води. Завдяки їй воду вдається очистити від суспензованих твердих домішок, продуктів нафтопереробки, олій, ПАР, а також інших емульгованих рідких речовин. Також при флотації можуть видалятися навіть іони, які у воді у розчиненому вигляді, включаючи – радіоактивні. Внаслідок цього утворюються поверхнево-активні комплекси з іонами. Це очищення називають пінною сепарацією.

Механізм флотації

Водна маса насичується високодиспергованим повітрям. Газовий пляшечку, дрібного розміру, вступає в реакцію з гідрофобною оболонкою зваженої частинки. Тоненька грань між частинками в процесі зменшується і в результаті розривається. Час дотику становить тисячну частку секунди. Розмір частинок, що видаляються – 10-3 – 10-1 см.
Щоб процес відбувався інтенсивніше, гідрофобність поверхні за допомогою введення спеціальних реагентів підвищують. Адсорбенти вибірково адсорбуються на частинках домішок і знижують їхню змочуваність. Таким чином процес адсорбування з газовими бульбашками протікає максимально прискорено.

Види флотації

Існує багато способів насичення води повітрям. Залежно від діаметра газових бульбашок, флотаційне очищення буває таке:

1.Флотація з утворенням газових бульбашок. Її використовують у вакуумних, ерліфтних та напірних системах. Цей метод відноситься до пневматичних. У воду під тиском нагнітається повітря. При падінні тиску до рівня атмосферного, у водній масі відбувається утворення безлічі бульбашок. Насичення повітрям під вакуумом відбувається в аераційній ємності. У водяній масі, що знаходиться в камері флотації з дуже низьким тиском, бурхливо протікає газоутворення. Ерліфтні флотаційні установки очищення стічних вод функціонують завдяки перепаду висот між ємностями.

2. Механічне подрібнення повітря. Цей процес відбувається в імпелерних, пневматичних, безнапірних системах. Водний розчин насичується повітрям за допомогою турбіни та відцентрового насоса. Розмір бульбашок газу можна варіювати швидкістю обертів турбіни. Якщо флотація безнапірного типу, то бульбашки виходять більшого діаметру – це неефективно для позбавлення від дрібнодисперсних суспензій. Пневматичний метод буде раціональним, коли водні маси агресивно взаємодіють із матеріалом турбіни або робочою частиною насоса. Подача повітря відбувається за допомогою спеціальних трубок на дні ємності для очищення.

3.Барботажна флотація. При ній застосовуються пористі матеріали, через які підготовлений розчин пропускається повітря. Від розміру часу залежить ступінь диспергування газу, який потрапляє у воду. Перевагою такої флотації є конструкційне рішення, відсутність конструктивно складних механізмів та мінімальна витрата електроенергії. Недоліками – пори, що забруднюються, проблеми з вибором дрібнопористих матеріалів. Установки електрофлотації оснащені електродами, на їх поверхні працюють повітряні та кисневі бульбашки. Електроди використовуються як розчинні, і нерозчинні.

Переваги та недоліки флотаційного методу

Процес має як плюси, і мінуси. Серед позитивних якостей:

• низька вартість;

• відносно легке обслуговування пристроїв;

• високоефективність;

• велика швидкість процесу;

• Вилучення з водних мас продуктів нафтопереробки.

Щодо недоліків, це:

• залежність реакції від показників гідрофобності речовин забруднення;

• необхідність регулярного контролю флотаторів для того, щоб отримати газові бульбашки необхідного діаметра;

• використання гідрофобізуючих реагентів, спінювачів.

Флотація – це самостійно функціонуючий спосіб, застосовуваний очищення водних мас. Її застосовують з метою доочищення після усунення з води домішок за допомогою фільтрації, коагуляції, відстоювання.

Залишити відповідь