Флотация

Процесс очистки стоков методами флотации заключается в прилипании мелких пузырьков газа (обычно воздуха) к грубодисперсным загрязнителям и всплытием этого комплекса на поверхность. Процесс 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, в первую очередь, от размеров пузырька и частицы, физико-химических свойств поверхности частицы и жидкости, гидродинамических условий и других факторов. Если пузырек воздуха значительных размеров, то скорость воздушного пузырька и частицы различаются так сильно, что они 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 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.

На рисунке 20 показана схема процесса флотации с выделением воздуха из раствора. Сточная жидкость, поступающая на флотацию, предварительно насыщается воздухом в течение 1-2 минут в аэрационной камере-2, откуда она поступает в деаэратор-3 для удаления не растворившегося воздуха. Далее под действием разрежения сточные воды поступают во флотационную камеру, в которой растворившийся при атмосферном давлении воздух выделяется в виде микро-пузырьков и выносит частицы загрязнений в пенный слой. Продолжительность пребывания воды во флотационной камере 20 мин. Нагрузка на квадратный метр площади поверхности около 200 м³/сут. Скапливающаяся пена, удаляется в пенносборник вращающимися скребками.

Напорная флотация

Этот вид очистки сточных вод выполняется в две стадии: насыщение воды воздухом под давлением через пористые материалы, 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.