Ce este flotația: avantajele și dezavantajele acestei metode de curățare

Tratarea apelor uzate, în primul rând, include etapa de trecere a colonizatorului atât în ​​stația de epurare locală, cât și în stația de epurare a apelor uzate. Zgomotul de apă curăță apa doar de substanțele solide în suspensie mari, care sunt depozitate pe fund, fiind mai grele decât apa. Dar ce se intampla cu particulele care sunt mai usoare decat apa si nu sunt supuse sedimentarii? Există o metodă de izolare a unor astfel de poluanți complexi, care se numește flotație.

Flotația de curățare este folosită ca una dintre etapele tratării apelor reziduale din astfel de impurități.

Mai multe despre flotare

Flotația este una dintre metodele utilizate pentru tratarea apelor reziduale. În mod literal, cuvântul "flotație" (floarea engleză) este tradus ca "înot pe suprafața apei", prin urmare, cuvântul flotă seamănă. Dar dacă vorbim despre purificare prin flotație, scopul său este de a aduce la suprafață diferite suspensii și alte substanțe care au o densitate aproape de apă și nu sunt capabile să se usuce.

În coloana de apă diferite solide mici, suspensii coloidale și alte impurități care nu se depun sunt plutind. Flotația este utilizată pentru a purifica apa uzată din surfactanți, produse petroliere, grăsimi, substanțe fibroase și suspensii de nămol activ. De asemenea, procesul de flotație, prin tipul de separare a spumei, este capabil să îndepărteze unele substanțe dizolvate în apă.

Legile fizico-chimice ale flotării

Procesele fizico-chimice complexe se bazează pe purificarea flotării. Se consideră în principal conceptul de umectabilitate, adică capacitatea individuală a anumitor substanțe pentru umectare. Această capacitate determină în mod direct comportamentul acestor compuși la interfața dintre fazele lichidului și gazului. Există două tipuri de substanțe:

• hidrofil - sunt caracterizate de o bună capacitate de umectare;
• hidrofob - non-umectabil.

În funcție de tipul unei substanțe, este bine curățată prin curățarea flotării sau, invers, nu poate fi izolată în acest fel.

Etapele flotării

Procesul de flotare este ușor de înțeles, poate fi descrie după cum urmează:

1. Aerul dispersat este alimentat în apa care trebuie tratată;
2. Particulele hidrofobe se grăbesc să bule de aer;
3. Se scade treptat și se rupe stratul intermediar de apă, separând particulele hidrofobe și bulele de aer. Acest lucru se datorează faptului că forța care atrage moleculele de apă una față de cealaltă este mai mare decât aderența dintre apă și aceste particule;
4. Un complex de flotație este format din bule de aer și particule hidrofobe, care seamănă cu spuma;
5. Acest complex plutitor plutește pe suprafața apei uzate, deoarece este mai ușor decât sistemul eterogen în care se află.

Ca rezultat, se formează o substanță spumă pe suprafața apei. Spuma rezultată este îndepărtată cu un dispozitiv special - acesta este produsul final al flotării sau al nămolului.

Eficiența procesului de flotație

Acești factori sau alți factori pot reduce sau mări eficiența flotării, ca metodă de tratare a apelor reziduale. Cea mai importantă influență următorii factori au efectul:

• Gradul de hidrofobicitate a particulelor. Cu cât hidrofobicitatea particulelor substanței este mai mare, cu atât mai activă acestea interacționează cu bulele de aer, formând complexe semnificative de flotare. Evident, nu toate impuritățile sunt absolut hidrofobe și există, de asemenea, compuși hidrofilici. Și unii au o structură dublă, conținând grupuri hidrofobe și hidrofile. Pentru a crește hidrofobicitatea impurităților poluante cu apă, se adaugă aditivi speciali de flotație sau reactivi;
• Dimensiunea și rezistența bulelor de spumă. Procesul de flotare ar trebui să formeze bule de aer de o asemenea dimensiune care se ridică la suprafața apei. Dar bulele prea mari vor pluti înainte de timp, înainte ca acestea să aibă suficientă particule de contaminanți pentru a apuca. În plus, aceste bule trebuie să fie puternice, având un procent minim de pierderi din cauza distrugerii;
• Uniformitatea spumei. Un factor important în eficiența flotării este uniformitatea distribuției bulelor de aer în apă și numărul total al acestora.

Acești factori pot fi afectați cu ajutorul reactivilor speciali, care va fi descris mai târziu.

Reactivi pentru îmbunătățirea flotării

După cum este descris mai sus, flotarea depinde de calitatea spumei și de hidrofobicitatea particulelor. Există aditivi speciali care vizează îmbunătățirea calității spumei și creșterea hidrofobiei impurităților. Reactivii pot fi împărțiți în două grupuri principale:

• culegători;
• agenți de spumare.

Recipiente pentru colectori

Cel mai frecvent tip de contaminant este compus din particule cu calități duale care au o parte din grupurile hidrofobe și unele hidrofilice. Capacitatea lor de udare nu este suficientă pentru a se lega de bulele de aer, astfel încât flotația este ineficientă. Pentru a rezolva această problemă, la efluenți sunt adăugați așa-numiți colectori de aditivi, care de asemenea au o structură de două ori, constând din grupuri hidrofile (polare) și hidrofobe (nonpolar). Capetele hidrofile polar ale contaminantului și ale colectorului sunt aderente unul la celălalt, iar capetele hidrofobe rămân libere.

Colectorii pentru a spori flotarea sunt agenți activi de suprafață:

• Săruri de amoniu;
• Produse petroliere;
• ulei;
• mercaptan

Reactivi pentru agenți de suflare

Calitatea penală joacă un rol esențial în eficiența flotării. Există un grup de aditivi care vizează îmbunătățirea spumei. Protejează bulele de aer de distrugere, făcându-le elastice și stabilizând semnificativ masa de spumă. Acest lucru face posibila eliminarea cat mai multor contaminanti din apa reziduala. Astfel de stabilizatori pentru spumă sunt:

• Ulei de pin;
• crezol;
• Fenoli și multe alte substanțe

Tipuri de tratamente de flotare a efluenților

Procesul de flotare este descris pe scurt ca fiind saturarea apei uzate cu aerul cu dispersia sa. Aceasta este sarcina principală a flotației de a obține bule de diametrul dorit în secvențele de canalizare. Cum se face acest lucru este descrisă mai jos.

Izolarea bulelor de aer din soluție

Pentru a separa bulele de aer de soluție, utilizați presiune și flotare în vid. Flotația la presiune este injectarea de aer și apoi o scădere bruscă a presiunii în sistem, care provoacă eliberarea de masă cu bule în coloana de apă.

Fluxul de vid este oarecum similar flotării sub presiune, dar este realizat diferit. Prima etapă este trecerea apei prin camera de aerare, unde este saturată cu aer. După aceasta, intră în diaconer, unde aerul nedizolvat este îndepărtat. Ultima etapă este trecerea camerei de flotare, în care presiunea este redusă, ceea ce determină formarea rapidă a bulelor.

Astfel de metode sunt îndepărtate cu succes impurități fine.

Transmisia aerului prin materiale poroase

Aceasta este una dintre cele mai simple moduri în ceea ce privește fizica pentru a produce fluxul de aer dispersat. Înainte de introducerea aerului în rețeaua de canalizare, acesta este trecut prin materiale cu pori, cum ar fi plăcile cu fante intermediare. Diametrul bulelor este reglat de mărimea datelor de pori.

Filtrarea prin electroliză

Această metodă este realizată prin plasarea a doi electrozi în apa prin care se descarcă un curent. În timpul electrolizei, apa din jurul electrozilor este împărțită în bule de hidrogen și oxigen. Materialul cel mai frecvent utilizat pentru electrozi este aluminiu și fier. Aceste metale se eliberează în coagulanții de apă, care leagă suspensiile și le transformă ca niște fulgi. Aceste fulgi sunt conectați la bulele de aer și ajung la suprafața apelor uzate sub formă de spumă.

Dispersie mecanică

În plus față de formarea bulelor de aer în apă prin intermediul unei schimbări de presiune, se folosesc și metode mecanice. Există, de asemenea, mai multe modalități pentru aceasta:

• Instalarea rotorului amestecă masa de apă folosind o turbină. În acest caz, bulele sunt mici, ceea ce este potrivit pentru îndepărtarea produselor petroliere și a grăsimilor. Viteza turbinei vă permite să reglați mărimea bulelor - cu cât viteza este mai mare, cu atât mai mic este diametrul bulelor formate;
• Fără flotare fără presiune, Aceasta este aplicarea unei roți care este conectată la o pompă centrifugală. Veziculele care rezultă din acest proces sunt mari și adecvate pentru îndepărtarea grăsimilor, a particulelor fibroase cum ar fi, de exemplu, lâna;
• Flotație pneumatică se efectuează prin saturația aerului prin duze de țevi, care sunt așezate pe fundul camerei. Această metodă este utilizată pentru curățarea apei uzate agresive, care poate deteriora instalațiile de flotare - rotorul și roata.

Bulele în aceste trei metode se formează ca rezultat al procesului de vârtej, care este stimulat prin amestecare.

Flotarea - avantaje și dezavantaje ale metodei

Pentru ziua de azi, flotația este una dintre metodele cele mai utilizate în tratarea apelor reziduale. Este utilizat și facilități industriale de curățare și urban. Acest lucru se datorează unui număr de factori care vorbesc în favoarea flotării.

Avantajele curățării la flotație:

1. Costul redus al metodei de curățare utilizat;
2. Echipament simplu;
3. Această metodă pentru unele suspensii este mult mai rapidă decât rata de sedimentare a acestora în timpul așezării;
4. Separarea anumitor poluanți din apele uzate, inclusiv produsele petroliere;
5. În timpul procesului de flotare, rămâne o suspensie cu un conținut scăzut de apă (pierderi mici de apă).

Desigur, ca orice altă metodă, flotația este asociată și cu unele aspecte negative.

Dezavantajele curățării la flotație:

1. Elimină nu toți poluanții, deoarece eficacitatea lor depinde de hidrofobicitatea substanței;
2. Adesea este necesar să se suporte costurile suplimentare de introducere a reactivilor care îmbunătățesc calitatea spumei și sporesc hidrofobicitatea poluanților;
3. Fiecare tip de contaminant are nevoie de o abordare proprie și, prin urmare, nu există o metodă universală de eliminare a tuturor suspensiilor.

Concluzii despre flotație

Oricare ar fi avantajele flotării, nu este un tratament independent și definitiv al apei uzate. Aceasta este doar una dintre etapele procesului cel mai complicat, care vă permite să eliminați majoritatea substanțelor nedorite din apă. Flotația de curățare permite îndepărtarea apei din produse petroliere și uleiuri, care nu pot fi îndepărtate prin alte metode, precum și componentele fibroase ale apei reziduale. În mod tipic, după etapa de sedimentare se folosește un tratament de flotare pentru a elimina substanțele care nu sunt supuse sedimentării.