Технологии

Механизмы и принципы флотационных процессов при очистке сточных вод

24 июня 2014

Автор статьи: Ирина Гудилина

В предыдущих наших публикациях мы уже рассматривали использование методов флотации. В этой статье мы хотим подробнее остановиться на ее механизме и принципах работы установок. В настоящее время практически невозможно представить комплекс эффективно работающих сооружений по очистке сточных вод, не использующих флотационные установки, чья работа основана на применении методик физико-химического разделения водной среды и мелкодисперсных загрязнений.

Первое и до недавнего времени основное применение флотационные установки нашли при обогащении руды, путем ее отделения от пустой породы и только во второй половине двадцатого столетия этот механизм разделения стал применяться для очистки стоков от загрязняющих и веществ. Причем благодаря протекающим сложным физико-химическим процессам, методом флотации можно извлечь тонкодисперсные частицы, находящиеся в состоянии коллоидных растворов, и не извлекаемые методами отстаивания и гравитационного разделения. Помимо коллоидных частиц, в результате флотации из сточной воды могут удаляться так же некоторые ионы и растворенные вещества. При всей схожести процесса обогащения и удаления загрязнений из сточной воды, они имеют разные требования к устойчивости пенного слоя. При выделении загрязнений устойчивость пенного слоя предполагает прочность удерживания выделенных загрязнений и меньшую влажность собранного шлама.

Обзор механизма флотации и его интенсификации

Механизм флотации заключается в молекулярном прилипании частиц, выделяемых с помощью флотации к границе раздела фаз, как правило воздушной, и водной среды, связанным с избытком энергии на поверхности раздела, а так же силами поверхностного натяжения в точке соприкосновения твердой, жидкой и газообразной фазы, вызванные явлениями адгезии (сцепления разнородных тел) и когезии (взаимодействия между частицами одной фазы). Адгезионное взаимодействие становится возможным только при несмачиваемости, или плохой смачиваемости выделяемых частиц, иначе называемой гидрофобностью. Эта способность связана с полярностью молекул жидкой среды, чем она выше, тем менее способна жидкость смачивать твердые тела. К числу частиц, не смачиваемых водой, относятся некоторые вещества органического происхождения.

Наличие гидратной оболочки у частиц, образующейся благодаря их смачиваемости, не дает пузырькам воздуха закрепиться на их поверхности, поэтому, чем больше гидрофобность загрязнений сточной воды, тем легче они удаляются с помощью методов флотации. Гидрофильные вещества, молекулы которых имеют полярное строение, хорошо смачиваются водой и имеют плотную гидратную оболочку, что делает невозможным их удаление с помощью флотации. Существуют еще вещества, гидрофобные со стороны углеводородной группы и гидрофильные – со стороны полярной, которые могут нарушить равновесие гидрофильных молекул, адсорбируясь на их поверхности со стороны гидрофильных полярных групп и обращаясь наружу гидрофобными углеводородными группами.

Эти вещества называются реагентами-собирателями и классифицируются по типу их строения. В первую группу входят масла, являющиеся продуктами нефтепереработки, вторую группу составляют жирные кислоты и их соли, имеющие в своем составе углеводородные радикалы, к третьей относятся серосодержащие соединения, имеющие в своем составе двухвалентную серу, а к четвертой – являющиеся солями серной кислоты, в пятой состоят азото- и фосфоросодержащие соединения.

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.