Технологии

Флотация

29 октября 2016

Автор статьи: Татьяна Балашева

Флотацией называют физико-химический процесс очищения воды от мелких взвешенных в ней частиц (органических соединений, микроорганизмов, минеральных солей), основанный на адсорбции в пределе границ раздела фаз жидкость-газ или на свойствах гидрофильности и гидрофобности. Данный метод эффективен при обработке стоков, насыщенных продуктами нефтепереработки, жирами и поверхностно активными веществами, которые мало растворяются в воде, образуя сложно отделяемые эмульсии. В отличие от отстаивания, работа которого также происходит благодаря действию гравитационных сил и закону Архимеда, флотация обладает более высокой скоростью очистки (20-40 мин против 1.5-2.5 часов).

Принцип флотации в упрощенном виде можно описать следующим образом. Очищаемая вода обрабатывается воздухом или специальными веществами, вследствие чего мелкие частицы загрязнений как бы склеиваются и образуется пенный продукт, а очищенную воду (90-95% чистоты) отводят по трубопроводу. Флотационные установки, используемые для водоочистки, можно подразделить по методам очистки на:

напорные – пузырьки воздуха образуются в результате уменьшения растворимости газа в воде, вследствие уменьшения давления
эжекторные – подача воздуха происходит под давлением, с механическим диспергированием и с образованием пузырьков более крупного размера;
электрохимические – с обработкой реагентами, где рабочий газ образуется за счет реакций окисления-восстановления в приэлектродном пространстве;
биологические – с использованием биогаза, вырабатываемого путем анаэробного сбраживания микроорганизмами. В качестве примера подобной системы для обработки сточной воды можно привести установку Аэкомикс от Найтхаус Вотер Технолоджи.

Эжекторную флотацию рекомендовано использовать в случае сильного загрязнения, например, при очистке уличных и промышленных стоков. Вода насыщается воздухом под высоким давлением (0,3-0,5 МПа) в эжекторной катушке. После она поступает в флотационную камеру через напорный бак (сатуратор), где воздух концентрируется вокруг примесей под действием сил поверхностного натяжения и «выталкивает» их на поверхность. Всплывшую массу непрерывно сгребают в пеносборник. Данный способ позволяет регулировать процесс путем изменения давления.

Напорная флотация, в отличие от эжекторной, основана на растворении газа под давлением в водной среде. Формирование пузырьков происходит в этом случае за счет снижения растворимости воздуха, выделяющегося в виде мелких пузырьков. Поэтому напорная флотация используется для выделения загрязнений меньшего размера.

Получить консультацию специалиста Консультация

Для повышения работоспособности флотации применяются пакеты тонкостенных пластин, особая форма которых препятствует забиванию щелей взвешенными загрязнениями и образуемым шламом. За счет пластин учеличивается площадь поверхности раздела фаз и обеспечивается ламинарность течения потока жидкости, при котором справедлив закон Стокса, определяющий скорость всплытия флоккул, которые образуются при обволакивании взвесей пузырьками газа. Так как он справедлив только в случае соблюдения ламинарного потока виды, где эффективность очистки обратно пропорциональна радиусу пузырьков газа, то можно сделать вывод, что подтверждает пользу применения тонкостенных пластин.

Флотаторы IPF от Найтхаус Вотер Технолоджи, являются своего рода многоцелевыми. Помимо физико-химической очистки сточных вод их можно применять и для выделения ценных веществ на стадии безреагентной флотации. За счет особым образом гофрированных пластин и ламинарного потока флокулы интенсивно всплывают к поверхности с разными скоростями, что позволяет их разделить их массы друг от друга. Твердые частицы с большей плотностью оседают и удаляются с пакета пластин в направлении тока.

Очистка методом флотации от твердых частиц происходит за счет адгезии. Смачивание происходит на границе трех фаз в зависимости от самих фаз. При этом выделяют две разновидности:

газообразная + две несмешивающихся жидких – воздушный пузырек на границе раздела фаз соединяется с каплей гидрофобной жидкости (например, масляной) и эта смесь всплывает на поверхность за счет подъемной силы и разности в плотности среды;
твердая + жидкая + газообразная – соединение пузырька газа с частицей происходит на границе твердой, и газообразной фазы.

Этот процесс происходит за счет изменения поверхностного натяжения на границе раздела фаз и позволяет отделять загрязнения от водной среды. Флотационные системы типа NPF, разработанные компанией Найтхаус Вотер Технолоджи, предназначены для очистки сточной воды с большим содержанием взвешенных веществ. Они имеют высокие производительность и компактность благодаря пакету параллельных пластин, позволяющие удалять даже мельчайшие коллоидные взвеси. Встроенная система подачи воздуха оснащена запатентованными аэрационными системами, которые предотвращают забивание форсунок и обеспечивают образование очень мелких пузырьков.

Достоинствами флотации являются:

непрерывность процесса,
возможность очистки сточных от разных типов примесей
и их переработки,
эффективность благодаря высокой степени очистки при небольших капитальных и временных затратах,
а также компактные размеры установок.

Поэтому установки флотации, производимые компанией Найхаус Ватер Технолоджи (Nijhuis Water Technology), могут быть использованы практически во всех технологических схемах очистки сточной воды, на различных этапах:

безреагентного выделения ценных веществ;
очистки сточной воды с использованием химических реагентов, коагулянтов и флокулянтов, для удаления коллоидных взвесей и эмульгированных частиц;
отделения активного ила на стадии биологической очистки сточной воды.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.