Ачыстка сцёкавых вод, у першую чаргу, уключае ў сябе этап праходжання адстойніка як у лакальных ачышчальных збудаванні, так і ў агульнагарадскіх. Адставанне вады чысціць ваду толькі ад буйных завісяў, якія абложваюцца на дно, з'яўляючыся цяжэйшы за ваду. Але як быць з тымі часціцамі, якія лягчэй вады і не схільныя асаджэнні? Існуе метад для вылучэння і такіх складаных забруджвальнікаў, які называюць флотацией.
Флотационная ачыстка прымяняецца як адна з прыступак ачысткі сцёкавых вод ад такіх прымешак.
Больш падрабязна пра флотации
Флотация - гэта адзін са спосабаў, якія ўжываюцца для ачысткі сцёкавых вод. Літаральна слова «флотация» (англ. Flotation) перакладаецца як «Плаванье на паверхні вады» , Таму і нагадвае слова флот. Але калі казаць аб ачыстцы флотацией, то яе мэтай з'яўляецца вывесці на паверхню розныя завісі і іншыя рэчывы, якія маюць шчыльнасць блізкую вадзе і не здольныя асядаць.У тоўшчы вады плаваюць розныя дробныя цвёрдыя часціцы, коллоідных завісі і іншыя прымешкі, якія не абсоўваюцца. Флотацию ўжываюць для ачышчэння сцёкавых вод ад ПАВ, нафтапрадуктаў, тлушчаў, кудзелістых рэчываў і завісяў актыўнага глею. Таксама флотационный працэс па тыпу пеннай сепарацыі здольны выдаліць некаторыя раствораныя ў вадзе рэчыва.
Фізіка-хімічныя законы флотации
У аснову флотационной ачысткі закладзены складаныя фізіка-хімічныя працэсы. Галоўным чынам разглядаецца паняцце змочвальнасці, то ёсць індывідуальнай здольнасці тых ці іншых рэчываў да змочвання. Гэтая здольнасць напрамую вызначае паводзіны гэтых злучэнняў на мяжы падзелу фаз вадкасці і газу. Існуе два тыпу рэчываў:
- гідрафільныя - характарызуюцца добрай здольнасцю да змочвання;
- гідрафобныя - несмачиваемые.
У залежнасці ад таго, да якога тыпу адносіцца тое ці іншае рэчыва, яно добра ўбіраецца пры дапамозе флотационной ачысткі або жа, наадварот, не паддаецца вылучэнню такім спосабам.
этапы флотации
Працэс флотации нескладаны для разумення, яго можна апісаць наступным чынам:
У ваду, якая падвяргаецца ачыстцы, падаюць диспергированный паветра;
- Гідрафобныя часціцы накіроўваюцца да паветраным пузырькам;
- Паступова памяншаецца і разрываецца праслойка вады, падзяляльная гідрафобныя часціцы і паветраныя бурбалкі. Гэта тлумачыцца тым, што сіла прыцягвае малекулы вады адзін да аднаго больш адгезіі паміж вадой і гэтымі часціцамі;
- Утворыцца флотирующий комплекс з бурбалак паветра і гідрафобных часціц, які нагадвае пену;
- Гэты флотирующий комплекс плавае на паверхні сцёкавых вод, паколькі ён лягчэй той гетэрагеннай сістэмы, у якой знаходзіцца.
У выніку на паверхні вады утворыцца пенная субстанцыя. Атрыманую пену выдаляюць адмысловым прыстасаваннем - гэта канчатковы прадукт флотации або шлам.
Эфектыўнасць працэсу флотации
Тыя ці іншыя фактары могуць паніжаць ці павышаць эфектыўнасць флотации, як спосабу ачысткі сцёкавых вод. Найбольш значнае ўплыў аказваюць прыведзеныя ніжэй фактары:
Ступень гідрафобнымі часціц. Чым вышэй гідрафобных часціц рэчыва, тым яны больш актыўна ўступаюць ва ўзаемадзеянне з паветранымі бурбалкамі, утвараючы значныя флотационные комплексы. Відавочна, што не ўсе прымешкі з'яўляюцца абсалютна гідрафобнымі, існуюць і гідрафільныя складовыя. А некаторыя маюць дваякую структуру, ашчаджаючы ў складзе гідрафобныя і гідрафільныя групы. Каб павысіць гідрафобнасць забруджвальных ваду прымешак, у яе дадаюць адмысловыя флотирующие дабаўкі або рэагенты;
- Памер і трываласць бурбалак пены. Флотационный працэс павінен утвараць бурбалкі паветра такога памеру, каб яны падымаліся на паверхню вады. Але занадта буйныя бурбалкі будуць усплываць раней часу, не паспеўшы захапіць дастаткова часціц забруджвальных прымешак. Да таго ж гэтыя бурбалкі павінны быць трывалымі, маючы мінімальны працэнт страт з прычыны разбурэння;
- Раўнамернасць пенообразования. Важным фактарам эфектыўнасці флотации з'яўляецца раўнамернасць размеркавання ў вадзе паветраных бурбалак і іх агульная колькасць.
На гэтыя фактары можна аказаць уздзеянне з дапамогай спецыяльных рэагентаў , Якія будуць апісаны далей.
Рэагенты для паляпшэння флотации
Як апісана вышэй, флотация залежыць ад якасці пенообразования і гідрафобнымі часціц. Існуюць адмысловыя дадаткі, якія накіраваны на павышэнне якасці пены і павелічэння гідрафобнымі прымешак. Рэагенты можна падзяліць на дзве асноўныя групы:- збіральнікі;
- Пенаўтваральніка.
рэагенты збіральнікі
Найбольш часта встречаемый выгляд забруджвальнікаў мае ў сваім складзе часціцы з дваякае якасцямі, якія маюць частку гідрафобных і частка гідрафільных груп. Іх здольнасць змочвання недастатковая для звязвання з бурбалкамі паветра, таму флотация малаэфектыўная. Каб вырашыць гэтую праблему, у сцёкі дадаюць так званыя дабаўкі-збіральнікі, якія таксама маюць дваякую структуру, якая складаецца з гідрафільнымі (палярных) і гідрафобных (непалярных) груп. Палярныя гідрафільныя канцы забруджвальніка і збіральніка слепляются паміж сабой, а гідрафобныя канцы застаюцца свабоднымі.
Збіральнікамі для ўзмацнення флотации выступаюць павярхоўна-актыўныя рэчывы:
- Аммонійны солі;
- нафтапрадукты;
- алею;
- меркаптаны
рэагенты пенаўтваральніка
Якасць пені гуляе адну з ключавых роляў у эфектыўнасці флотации. Існуе група дабавак, якія накіраваны на паляпшэнне пенообразования. Яны засцерагаюць бурбалкі паветра ад разбурэння, робячы іх пругкімі і значна стабілізуючы пенную масу. Гэта дае магчымасць выдаліць як мага больш забруджвальнікаў з сцёкавых вод. Такімі стабілізатарамі для пены з'яўляюцца:
- Алей хвоі;
- крезола;
- Фенолы і шмат іншых рэчываў
Віды флотационной ачысткі сцёкаў
Працэс флотации коратка апісаны як насычэнне сцёкавых вод паветрам з яго диспергированием. Гэта значыць галоўная задача флотации заключаецца ў атрыманні бурбалак патрэбнага дыяметра ў тоўшчах сцёкавых вод. Як менавіта гэта ажыццяўляецца апісана ніжэй.
Вылучэнне бурбалак паветра з раствора
Каб вылучыць паветраныя бурбалкі з раствора, выкарыстоўваюць напорную і вакуумную флотацию . Напорная флотация ўяўляе сабой нагнятанне паветра, а затым рэзкае зніжэнне ціску ў сістэме, што правакуе вылучэнне пузырьковый масы ў тоўшчы вады.
Вакуумная флотация некалькі падобная з напорнай, але яе рэалізуюць інакш. Першым этапам з'яўляецца праходжанне вады праз камеру аэрацыі, дзе яна насычаецца паветрам. Пасля гэтага ён паступае ва дизаэратор, дзе выдаляецца Нерастворенный паветра. Апошнім этапам з'яўляецца праходжанне камеры флотации, у якой ціск паніжаецца, што выклікае бурнае адукацыю бурбалак.
Такімі спосабамі вельмі паспяхова выдаляюцца мелкодісперсного прымешкі.
Прапусканне паветра праз кіпрыя матэрыялы
Гэта адзін з самых простых спосабаў з пункту гледжання фізікі для атрымання диспергированного паветранага патоку. Перад трапленнем паветра ў сцёкавыя вады, яго прапускаюць праз матэрыялы з порамі, такія як пласціны са скразнымі шчылінамі. Дыяметр бурбалак рэгулюецца памерам дадзеных часу.Электролизная флотация
Гэты спосаб ўвасабляюць памяшканнем у ваду двух электродаў, праз якія пускаюць ток. Падчас электролізу вада вакол электродаў расшчапляецца на бурбалкі вадароду і кіслароду. Найбольш часта выкарыстоўваецца матэрыял для электродаў: алюміній і жалеза. Гэтыя металы вылучаюць у ваду каагулянтам, якія звязваюць завісі і ператвараюць іх ў падабенства шматкоў . Гэтыя шматкі злучаюцца з паветранымі бурбалкамі і выходзяць на паверхню сцёкавых водаў у выгляд пены.
Механічны диспергирование
Акрамя адукацыі бурбалак паветра ў вадзе з дапамогай змены ціску, таксама ўжываюць механічныя спосабы. Для гэтага таксама існуе некалькі шляхоў:
Импеллерная ўстаноўка
змешвае водную масу з выкарыстаннем турбіны. Пры гэтым бурбалкі атрымліваюцца невялікага памеру, што падыходзіць для выдалення нафтапрадуктаў і тлушчаў. Хуткасць турбіны дазваляе рэгуляваць памер бурбалак - чым вышэй хуткасць, тым менш дыяметр ўтвараюцца бурбалак;- безнапорныя флотация , Якая ўяўляе сабой прымяненне колы, якое злучаюць з цэнтрабежным помпай. Бурбалкі, якія атрымліваюць у выніку гэтага працэсу, буйныя і прыдатныя для выдалення тлушчаў, кудзелістых часціц, такіх як, напрыклад, воўну;
- пнеўматычная флотация ажыццяўляецца насычэннем паветрам праз фарсункі труб, якія выкладзеныя на дно камеры. Такі спосаб ужываюць для ачысткі агрэсіўных сцёкаў, якія могуць пашкодзіць флотационным устаноўкам - импеллеру і колу.
Бурбалкі ў гэтых трох спосабах ўтвараюцца ў выніку віхравога працэсу, які стымулюецца мяшаннем.
Флотация - перавагі і недахопы спосабу
На сёння флотация з'яўляецца адным з найбольш часта выкарыстоўваюцца прыёмаў ачысткі сцёкаў. Яго ўжываюць і прамысловыя ачышчальныя збудаванні і гарадскія. Прычынай гэтаму служыць цэлы шэраг фактараў, якія гавораць на карысць флотации.
Перавагі флотационной чысткі:
Невысокі кошт ужывальнага метаду ачысткі;
- Простае абсталяванне;
- Такі спосаб для некаторых завісяў нашмат хутчэй, чым хуткасць іх ссядання пры адстойванні;
- Выдзяленне з сцёкавых вод пэўных забруджвальных рэчываў, у тым ліку нафтапрадуктаў;
- У працэсе флотации застаецца шлам з нізкім утрыманнем вады (малыя страты вады).
Безумоўна, як і любы метад, флотация зьвязаная і з некаторымі адмоўнымі момантамі.
Недахопы флотационной чысткі:
- Яна выдаляе далёка не ўсе забруджвальнікі, паколькі яе эфектыўнасць залежыць ад гідрафобнымі рэчывы;
- Часта даводзіцца несці дадатковыя выдаткі на ўнясенне рэагентаў, якія паляпшаюць якасць пены і ўзмацняюць гідрафобных забруджвальнікаў;
- Да кожнага ўвазе забруджвальніка патрэбен свой падыходзь, а, значыць, няма універсальнага метаду для выдалення ўсіх завісяў.
Высновы аб флотации
Колькі б пераваг ні мела флотация, яна не з'яўляецца самастойнай і канчатковай ачысткай сцёкавых вод. Гэта толькі адзін з этапаў найскладанага працэсу, які дазваляе выдаліць з вады вялікую частку непажаданых рэчываў. Флотационная ачыстка дазваляе пазбавіць ваду ад нафтапрадуктаў і алеяў, якія немагчыма выдаліць іншымі спосабамі, а таксама кудзелістыя складнікі сцёкаў. Звычайна флотационную ачыстку выкарыстоўваюць пасля этапу адстойнікаў, каб выдаліць тыя рэчывы, якія не схільныя асаджэнні.
Артыкул па тэме: Як правільна пакласці на падлогу пад лінолеум фанеру?