ФЛОТАЦИЯ

ФЛОТАЦИЯ - (французское flottation, от flotter - плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии в их смачиваемости водой. Применяется для обогащения полезных ископаемых.

ФЛОТАЦИЯ - (франц. flottation - от flotter - плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Для обогащения полезных ископаемых широко применяется пенная флотация, при которой частицы минералов в водной среде избирательно прилипают к пузырькам воздуха и поднимаются в пену, образуя концентрат.

ФЛОТАЦИЯ ж. - 1. Способ обогащения полезных ископаемых, основанный на всплывании измельченных частей полезного

Флотация

К физико-химическим методам очистки сточных вод от нефтепродуктов относят коагуляцию, флотацию и сорбцию.
В этом выпуске рассылки рассмотрим один из основных методов очистки сточных вод — флотацию.

Флотация является сложным физико-химическим процессом, заключающимся в создании комплекса частица-пузырек воздуха или газа, всплывании этого комплекса и удалении образовавшегося пенного слоя. Процесс флотации широко применяют при обогащении полезных ископаемых, а также при очистке сточных вод.

В зависимости от способа получения пузырьков в воде существуют следующие способы флотационной очистки:

флотация пузырьками, образующимися путем механического дробления воздуха (механическими турбинами-импеллерами, форсунками, с помощью пористых пластин и каскадными методами);

флотация пузырьками, образующимися из пересыщенных растворов воздуха в воде (вакуумная, напорная);

электрофлотация.

Процесс флотации — образования комплекса пузырек-частица происходит в три стадии: сближение пузырька воздуха и частицы в жидкой фазе, контакт пузырька с частицей и прилипание пузырька к частице.
Прочность соединения пузырек-частица зависит от размеров пузырька и частицы, физико-химических свойств пузырька, частицы и жидкости, гидродинамических условий и других факторов.

Процесс очистки стоков при флотации заключается в следующем: поток жидкости и поток воздуха (мелких пузырьков) в большинстве случаев движутся в одном направлении. Взвешенные частицы загрязнений находятся во всем объеме сточной воды и при совместном движении с пузырьками воздуха происходит агрегирование частицы с воздухом. Если пузырьки воздуха значительных размеров, то скорости воздушного пузырька и загрязненной частицы различаются так сильно, что частицы не могут закрепиться на поверхности воздушного пузырька. Кроме того, большие воздушные пузырьки при быстром движении сильно перемешивают воду, вызывая разъединение уже соединенных воздушных пузырьков и загрязненных частиц. Поэтому для нормальной работы флотатора во флотационную камеру не допускаются пузырьки более определенного размера.

Вакуумная флотация

Вакуумная флотация основана на понижении давления ниже атмосферного в камере флотатора. При этом происходит выделение воздуха, растворенного в воде. При таком процессе флотации образование пузырьков воздуха происходит в спокойной среде, в результате чего улучшается агрегирование комплексов частица-пузырек и не нарушается их целостность вплоть до достижения ими поверхности жидкости.

Напорная флотация

Этот вид флотации выполняется в две стадии: насыщение воды воздухом под давлением; выделение пузырьков воздуха соответствующего диаметра и всплытие взвешенных и эмульгированных частиц примесей вместе с пузырьками воздуха. Если флотация проводится без добавления реагентов, то такая флотация относится к физическим способам очистки сточных вод.

Импеллерная флотация

Флотаторы импеллерного типа применяют для очистки сточных вод нефтяных предприятий от нефти, нефтепродуктов и жиров. Их также можно использовать для очистки сточных вод других предприятий. Данный способ флотации в промышленности применяют редко из-за его небольшой эффективности, высокой турбулентности потоков во флотационной камере, приводящей к разрушению хлопьевидных частиц, и необходимости применять поверхностно-активные вещества.

Флотация с подачей воздуха через пористые материалы

Для получения пузырьков воздуха небольших размеров можно использовать пористые материалы при флотации, которые должны иметь достаточное расстояние между отверстиями, чтобы не допустить срастания пузырьков воздуха над поверхностью материала. На размер пузырька большое влияние оказывает скорость истечения воздуха из отверстия. Для получения микропузырьков необходима относительно небольшая скорость истечения.

Электрофлотация

Сточная жидкость при пропускании через нее постоянного электрического тока насыщается пузырьками водорода, образующегося на катоде. Электрический ток, проходящий через сточную воду, изменяет химический состав жидкости, свойства и состояние нерастворимых примесей. В одних случаях эти изменения положительно влияют на процесс очистки стоков (флотации), в других — ими надо управлять, чтобы получить максимальный эффект очистки.

В общем, достоинствами флотации являются непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты на флотацию, простая аппаратура флотации, селективность выделения примесей, по сравнению с отстаиванием большая скорость процесса, а также возможность получения шлама более низкой влажности (90-95%), высокая степень очистки (95-98%), возможность рекуперации удаляемых веществ.

 

Технологические схемы ионообменной очистки воды

В настоящее время очистка воды с помощью ионообменных смол широко распространена во всем мире. Ионообменные смолы используются как в бытовых фильтрах, так и в самых сложных установках обессоливания мощностью до 1 тыс. т воды в час. Они служат для очистки воды в пищевой промышленности, обесцвечивания растворов сахаров, удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод, кислорода из воды и применяются во многих других производственных процессах.
Безусловно, наиболее широко ионообменная очистка воды представлена в энергетике. Ни одна ТЭЦ просто не может функционировать без установки обессоливания воды, хотя ее конструкция и организация процесса могут быть разными в зависимости от состава природной воды,производительности установки, требований к качеству очищенной воды и от общего уровня технического оснащения предприятия.
Большинство крупных химических, металлургических, машино-строительных предприятий также проводят собственную водоподготовку. Ниже вниманию читателей предлагаются основные технологические схемы установок обессоливания, начиная с классических и заканчивая самыми современными.

Биологическая очистка сточных вод, способ очистки бытовых и промышленных сточных вод, заключающийся в биохимическом разрушении (минерализации) микроорганизмами органических веществ (загрязнений органического происхождения), растворённых и эмульгированных в сточных водах. Микроорганизмы (бактерии) используют эти вещества как источник питания и энергии для своей жизнедеятельности. В процессе дыхания микроорганизмов органические вещества окисляются и освобождается энергия, необходимая для их жизненных функций. Часть энергии идёт на процессы синтеза клеточного вещества, т. е. на увеличение массы бактерий, количества активного ила и биологической плёнки в очистных сооружениях. В минерализации органических соединений сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от отношения их к кислороду делятся на 2 группы: аэробы (использующие при дыхании растворённый в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствие свободного кислорода). В сточных водах, помимо растворённых органических веществ, содержатся взвешенные вещества, смолы и масла, которые перед Биологическая очистка должны быть удалены. Для этой цели применяют решётки, песколовки, отстойники. Аэробная Биологическая очистка осуществляется в условиях, близких к естественным, — на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах и в искусственно создаваемой среде, когда жизнедеятельность микроорганизмов интенсифицируется, — в аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах. При анаэробном способе очистки используются метантенки. Выбор типа сооружений определяется характером и количеством сточных вод, местными условиями, требованиями к качеству очищаемой воды и т.д. В результате полной очистки биохимически окисляемые органические вещества в водах практически отсутствуют. Воды теряют способность к загниванию, становятся прозрачными, значительно снижается их бактериальное загрязнение. Биологическая очистка подвергаются сточные воды, содержащие в достаточном количестве биогенные элементы (азот, фосфор и калий), необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов. В ряде случаев биогенные элементы в виде растворов солей добавляют к сточным водам перед их Биологическая очистка