Флотация воды

В сфере профессиональной водоподготовки используется все больше прогрессивных технологий очистки воды в промышленных масштабах. Сегодня мы расскажем о методе флотационной обработки, который получил распространение в первую очередь по причине своей экономичности.

Описание и принцип 

Флотация – очистка воды от крупно- и мелкодисперсных взвешенных примесей. Процесс включает несколько этапов. В самом начале в очищаемую жидкость подают диспергированный воздух. Частицы, обладающие высокой степенью гидрофобности, движутся ему навстречу и соединяются с пузырями воздуха, образуя комплексы шлама (так называемые флотокомплексы), внешне напоминающие пенные сгустки. Под воздействием молекулярных сил шлам всплывает на поверхность, после чего его удаляют при помощи специального оборудования.

Удаляемые частицы 

• Взвешенные твердые примеси.
• Продукты нефтепереработки.
• Маслянистые включения.
• ПАВ (мыла, моющие средства и пр.)
• Смолы.
• Полимерные включения.
• Любые эмульгированные жидкие вещества.
• Илистые отложения.

Применение в промышленной водоочистке 

Способ флотации получил распространение в процессе очистки промышленных и бытовых стоков. На первых этапах их пропускают через механические фильтры и отстаивают. После первичной водоподготовки в жидкости остаются взвешенные частицы, для удаления которых и используют технологию флотации воды. После заполнения объема очищаемой жидкости кислородом, взвеси соединяются с воздушными пузырьками, образуя шлам, и выталкиваются на поверхность, поскольку весят меньше, чем та структура, в которой они располагаются.

Эффективность 

На показатели эффективности такого процесса, как флотация сточных вод, влияет степень гидрофобности удаляемых химэлементов, а также особенности самих пузырей воздуха (в частности, их размер и прочность). Чем выше показатель гидрофобности частиц загрязнителя, тем быстрее они образуют соединение с воздушными пузырями.

Для ускорения процесса задействуют химические реагенты, способные повышать гидрофобность удаляемых веществ. Наибольшую популярность в качестве химреагентов для флотационной водоочистки получили следующие вещества.

• Поверхностно-активные собиратели: соли аммония, всевозможные масло- и нефтепродукты.
• Пенообразующие химические добавки: фенол, сосновое масло.

Классификация используемых технологий 

В промышленности и коммунальном хозяйстве применяют несколько основных методов флотации воды.

1. Напорная. В очищаемую жидкость закачивают необходимый объем воздуха, после чего резко понижают давление в системе. В результате образуются пузырьки необходимого размера.
2. Вакуумная. Стоки пропускают через специальную аэрационную камеру, где она напитывается воздухом. После этого воздушно-водяную смесь подают в деаэратор для удаления излишнего (нерастворенного) воздуха. На финишном этапе жидкость поступает в установку-флотатор, в котором резко снижают давление для образования пузырей.
3. Электролизная. В жидкость помещают два электрода, пропускающих электрический ток. В результате такого процесса происходит естественная химическая реакция – распад H2O на водород и кислород. В свою очередь, металлические (железные или алюминиевые) электроды выделяют особые вещества-коагулянты, которые связываются со взвешенными включениями и вместе с ними поднимаются на поверхность в виде пены-шлама.

Преимущества 

• Низкая себестоимость и высокая экономичность.
• Низкие энергозатраты.
• Возможность извлекать большинство видов взвешенных частиц, включая нефтепродукты.
• Малый расход очищаемых сточных вод.

Недостатки 

• Удаляются далеко не все виды загрязнений.
• Расходы на химреагенты.
• Для каждого типа взвесей приходится использовать свою собственную технологию (с соответствующими расчетами).

Таким образом, флотационные способы водоочистки можно назвать достаточно простым и выгодным способом промышленной водоподготовки, который имеет как преимущества, так и определенные недостатки. Флотация воды активно используется в очистке производственных стоков, а также в городских коммунальных системах водоочистки (для удаления загрязнений из бытовых сточных вод).