Kaj je flotacija: prednosti in slabosti tega načina čiščenja

Obdelava odpadnih voda v prvi vrsti vključuje fazo prehoda odlagališča tako v lokalno čistilno napravo kot v čistilno napravo. Vodni zamik čisti vodo le iz velikih suspendiranih trdnih snovi, ki so odložene na dnu, težje od vode. Kaj pa delci, ki so lažji od vode in niso predmet sedimentacije? Obstaja metoda za izolacijo takšnih kompleksnih onesnaževal, ki se imenuje flotacija.

Čiščenje flotacij se uporablja kot ena od faz obdelave odpadnih voda iz takih nečistoč.

Več o flotaciji

Flotacija je ena od metod, ki se uporabljajo za čiščenje odpadnih voda. Dobesedno je beseda "flotation" (angleška flotacija) prevedena kot "kopanje na vodni površini", zato besedna flota spominja. Toda, če govorimo o čiščenju s flotacijo, je njegov cilj, da na površino prinese različne suspenzije in druge snovi, ki imajo gostoto blizu vode in se ne morejo usedati.

V vodnem stolpu plavajo različne majhne trdne snovi, koloidne suspenzije in druge nečistoče, ki se ne usedejo. Flotacija se uporablja za čiščenje odpadne vode iz površinsko aktivnih snovi, naftnih derivatov, maščob, vlaknenih snovi in ​​suspenzij aktivnega blata. Tudi postopek flotacije po tipu ločevanja pene lahko odstranjuje nekatere snovi, ki so raztopljene v vodi.

Fizikalno-kemijski zakoni flotacije

Kompleksni fizikalno-kemijski procesi temeljijo na flotacijskem čiščenju. V glavnem se upošteva koncept mašilnosti, to je individualne sposobnosti nekaterih snovi za omočitev. Ta sposobnost neposredno določa vedenje teh spojin na vmesniku med fazami tekočine in plina. Obstajata dve vrsti snovi:

• Hidrofilni - je značilna dobra sposobnost omočenja;
• Hidrofobna - brez moči.

Odvisno od vrste snovi je dobro očiščena s čiščenjem flotacij ali, nasprotno, na ta način ni mogoče izolirati.

Flotacijske faze

Proces flotacije je enostaven za razumevanje, lahko je opišite, kot sledi:

1. Disperziran zrak se prenaša v vodo, ki jo je treba obdelati;
2. Hidrofobni delci trepijo v zračne mehurčke;
3. Postopoma zmanjšuje in razbije vmesni sloj vode, ločuje hidrofobne delce in zračne mehurčke. To je zato, ker je sila, ki privlači molekule vode med seboj večja od adhezije med vodo in temi delci;
4. Flotacijski kompleks se tvori iz zračnih mehurčkov in hidrofobnih delcev, ki so podobni peni;
5. Ta plavajoči kompleks plava na površini odplak, ker je lažji od heterogenega sistema, v katerem se nahaja.

Posledično na površini vode nastane penasta snov. Nastala pena se odstrani s posebno napravo - to je končni proizvod flotacije ali blata.

Učinkovitost flotacijskega procesa

Ti ali drugi dejavniki lahko zmanjšajo ali povečajo učinkovitost flotacije kot metodo čiščenja odpadnih voda. Najpomembnejši vpliv vplivajo naslednji dejavniki:

• Stopnja hidrofobnosti delcev. Višja je hidrofobnost delcev snovi, bolj aktivni pa so z zračnimi mehurčki, ki tvorijo pomembne flotacijske komplekse. Očitno ni, da so vse nečistoče popolnoma hidrofobne in obstajajo tudi hidrofilne spojine. Nekateri pa imajo dvostransko strukturo, ki vsebuje hidrofobne in hidrofilne skupine. Da bi povečali hidrofobnost nečistoč, ki onesnažujejo vodo, se nanjo dodajo posebni flotacijski dodatki ali reagenti;
• Velikost in moč pene mehurčkov. Proces flotacije mora oblikovati zračne mehurčke takšne velikosti, da se dvignejo na površino vode. Toda predolgi mehurčki bodo plavali pred časom, preden bodo imeli dovolj delcev kontaminantov, da jih zgrabijo. Poleg tega bi morali biti ti mehurčki močni, z najmanjšim odstotekom izgub zaradi uničenja;
• Izenačenost penjenja. Pomemben dejavnik pri učinkovitosti flotacije je enakomernost distribucije zračnih mehurčkov v vodi in njihovo skupno število.

Ti dejavniki lahko vplivajo s pomočjo posebnih reagentov, ki bo opisan pozneje.

Reagenti za izboljšano flotacijo

Kot je opisano zgoraj, je flotacija odvisna od kakovosti penjenja in hidrofobnosti delcev. Posebni dodatki so namenjeni izboljšanju kakovosti pene in povečanju hidrofobnosti nečistoč. Reagente lahko razdelimo na dve glavni skupini:

• Zbiralci;
• Frothers.

Zbiralci reagentov

Najpogostejša vrsta onesnaževanja je sestavljena iz delcev z dvojnim značajem, ki ima del hidrofobnih in hidrofilnih skupin. Njihova sposobnost, da se veže nezadostno omočenje z zračnimi mehurčki, vendar flotacijo neučinkovita. Da bi rešili ta problem, tako imenovani odtoki dodamo aditiv zbiralci, ki imajo tudi dvojno strukturo, sestavljeno iz hidrofilnega (polarna) in hidrofobnih (nepolarnih) skupin. Polar hidrofilne konci ter kontaminant zbiralnik palico skupaj drug z drugim in hidrofobni konci prosto.

Zbiralci za povečanje flotacije so površinsko aktivne snovi:

• Amonijeve soli;
• Naftni proizvodi;
• Olja;
• Mercaptan

Reagenti za pihala

Kakovost kazni igra ključno vlogo pri učinkovitosti flotacije. Obstaja skupina dodatkov, katerih namen je izboljšati penjenje. Zaščitne mehurčke ščiti pred uničevanjem, tako da so elastične in bistveno stabilizirajo maso pene. Tako je možno odstraniti čim več onesnaževal iz odpadne vode. Takšni stabilizatorji za peno so:

• Pine olje;
• Cresol;
• Fenoli in mnoge druge snovi

Vrste flotacijske obdelave odplak

Postopek flotacije je na kratko opisan kot nasičenje kanalizacije z zrakom z njegovo disperzijo. To pomeni, da je glavna naloga flotacije pridobivanje mehurčkov želenega premera v kanalizacijskih zaporedjih. Kako je to storjeno, je opisano spodaj.

Izolacija zračnih mehurčkov iz raztopine

Za ločevanje zračnih mehurčkov iz raztopine uporabite tlaka in vakuumske flotacije. Tlačna flotacija je vbrizgavanje zraka, nato pa oster padec tlaka v sistemu, ki povzroča sproščanje mehurčkov v vodni koloni.

Vakuumska flotacija je nekoliko podobna tlačni flotaciji, vendar se uresničuje drugače. Prva faza je prehod vode skozi prezračevalno komoro, kjer je nasičen z zrakom. Po tem vstopi v diaerator, kjer se neraztopljeni zrak odstrani. Zadnja stopnja je prehod flotacijske komore, v katerem se tlak spusti, kar povzroči hitro nastanek mehurčkov.

Takšne metode so zelo uspešno odstranjene fine nečistoče.

Prenos zraka skozi porozne materiale

To je eden od najpreprostejših načinov fizike pri proizvodnji razpršenega zračnega toka. Preden zrak vstopi v odplake, se prehaja skozi materiale s pore, kot so plošče z režami. Premer mehurčkov je urejen z velikostjo podatkov o por.

Flotacija elektrolize

Ta metoda je vključena tako, da dve elektrodi postavimo v vodo, skozi katero se tok izprazni. Med elektrolizo se voda okoli elektrod razcepi v mehurčke vodika in kisika. Najpogosteje uporabljeni material za elektrode je aluminij in železo. Te kovine spustijo v koagulante vode, ki vežejo suspenzije in jih pretvorijo kot kosmiči. Ti kosmiči so povezani z zračnimi mehurčki in pridejo na površino odplak v obliki pene.

Mehanska disperzija

Poleg tvorjenja zračnih mehurčkov v vodi s spremembo tlaka se uporabljajo tudi mehanske metode. Obstaja tudi več načinov za to:

• Namestitev rotorja mešanice vodne mase z uporabo turbine. V tem primeru so mehurčki majhni, kar je primeren za odstranjevanje oljnih proizvodov in maščob. Hitrost turbine vam omogoča prilagajanje velikosti mehurčkov - večja je hitrost, manjši je premer oblikovanih mehurčkov;
• Nestlačna flotacija, To je uporaba kolesa, ki je priključena na centrifugalno črpalko. Mehurčki, ki so posledica tega postopka, so veliki in primerni za odstranjevanje maščob, vlaknenih delcev, kot npr. Volne;
• Pnevmatska flotacija izvedemo z nasičenjem zraka skozi šobe cevi, ki so nameščene na dnu komore. Ta metoda se uporablja za čiščenje agresivne odplake, ki lahko poškoduje instalacije flotacij - pogon in kolo.

Mehurčki v teh treh metodah so nastali kot rezultat vrtinčnega procesa, ki ga spodbuja mešanje.

Flotacija - prednosti in slabosti metode

Danes je flotacija ena izmed najpogosteje uporabljenih metod čiščenja odpadnih voda. Uporablja se in industrijske čistilne naprave in urbane. To je posledica številnih dejavnikov, ki govorijo v prid flotacije.

Prednosti čiščenja flotacij:

1. Nizki stroški uporabljenega postopka čiščenja;
2. Enostavna oprema;
3. Ta metoda za nekatere opustitve je veliko hitrejša od stopnje poravnave med poravnavo;
4. Ločevanje nekaterih onesnaževal iz odpadne vode, vključno z naftnimi proizvodi;
5. Med postopkom flotacije ostaja gnoj z nizko vsebnostjo vode (majhne izgube vode).

Seveda, kot katera koli metoda, je flotacija povezana tudi z nekaterimi negativnimi vidiki.

Pomanjkljivosti flotacijskega čiščenja:

1. Ne odstranjuje vseh onesnaževal, ker je njena učinkovitost odvisna od hidrofobnosti snovi;
2. Pogosto je treba nositi dodatne stroške uvedbe reagentov, ki izboljšujejo kakovost pene in povečujejo hidrofobnost onesnaževal;
3. Vsak tip kontaminantov potrebuje lasten pristop in zato ne obstaja univerzalna metoda za odstranjevanje vseh suspenzij.

Zaključki o flotaciji

Ne glede na prednosti flotacije ni samostojna in končna obdelava odpadne vode. To je le ena od stopenj najzahtevnejšega procesa, ki vam omogoča, da odstranite večino nezaželenih snovi iz vode. Flotacijsko čiščenje omogoča odstranjevanje vode iz naftnih derivatov in olj, ki jih ni mogoče odstraniti z drugimi metodami, kot tudi vlaknatimi sestavinami odpadne vode. Običajno se po fazi poravnave uporablja flotacijsko obdelavo za odstranitev snovi, ki niso izpostavljene sedimentiranju.