Принципы флотационной очистки

Разновидности флотации.

Процесс очистки заключается в образовании в воде воздушных диспергированных пузырьков. Чтобы метод работал, следует добиться формирования пузырей необходимого размера. Каким образом этого можно добиться.

1.Выделить из раствора пузырьки воздуха.

Применяя раствор для выделения пузырьков, применяют флотацию вакуумного либо напорного типа.

При напорной флотации нагнетают воздух, далее резко понижают давление в сети, этим создают выделение пузырьков в воду.

При вакуумной флотации вода проходит сквозь аэрационную камеру, там она впитывает воздух. Далее устремляется в дизаэратор, чтобы удалить нерастворенные частицы воздуха. Третий этап – это проход во флотационную камеру, здесь снижают давление воды, чем образуют множество пузырьков.

Данный метод применяют для удаления примеси мелкодисперсного характера.

2.Пропустить сквозь пористый материал воздух.

Способ для получения пузырьков считается самым простым по законам физики. Перед тем, как пустить воздух в стоки, он проходит через пластины, имеющие щели. Размер пузырьков зависит от диаметра пор.

3.С помощью электролизной флотации.

Для образования пузырьков в воду кладут два электрода, пропускающих ток. В процессе электролиза вода распадается на кислород с водородом. Электроды изготавливают из алюминия либо железа. Металлы способны выделять коагулянты, связывающие взвеси, образуя из них частицы в форме хлопьев. Пузырьки и хлопья соединяются друг с другом и устремляются на поверхность, формируя пену.

3.С помощью механического диспергирования.

В основе трех методов образования пузырьков лежит вихревой процесс, сопровождающийся перемешиванием.

Типы флотаторов

Флотационные установки бывают разными по конструкции и способу образования микропузырьков воздуха.

По конструкции 

• В однокамерных установках подача воздуха в воду и подъём флотированного шлама происходит в одной ёмкости. 

• В двухкамерных установках пузырьки и флотошлам формируются в приёмном резервуаре, а всплывают на поверхность в отстойном резервуаре.

• В многокамерной установке жидкость проходит несколько стадий обработки, что повышает качество её очистки. Флотатор такого устройства используют для очистки сильнозагрязненных сточных вод, в том числе, содержащих нефтепродукты. 

По способу образования микропузырьков

Механический флотатор формирует пузырьки с помощью механических приспособлений. Например, с помощью импеллерной установки: вращаясь, лопасти импеллера смешивают воздух со стоком и образуют водовоздушную смесь. Затем вихревые потоки разбивают её на микропузырьки. 

Такой тип установки подходит для очистки стоков, насыщенных газами и склонных к пенообразованию. Механические флотаторы мало распространены, поскольку с ними невозможно использовать реагенты для повышения качества очистки. Напорный флотатор – самый распространённый вид установки для очистки стоков. Они формируют микропузырьки за счёт резкой смены давления: в сатураторе оно создаётся и поддерживается в диапазоне 4–6 бар, а в камере флотации оно атмосферное.

Электрофлотатор образует микропузырьки в процессе электролиза. Через очищаемую воду пропускается постоянный электрический ток, и на электродах образуются пузырьки воздуха.

Электрофлотаторы используют, когда нет возможности применить установку напорной флотации, например, при температуре стоков выше 40°C. Но у них есть недостатки – стоимость установки и высокие затраты на её обслуживание и электроэнергию.

Механический способ

Механическая очистка от нефтепродуктов проводится в комплексе с другими способами. Исключения составляют случаи, когда механически очищенные стоки пригодны для повторного технологического использования.

Для механической очистки стоков от нефтепродуктов используются методы:

• отстаивания;
• удаления нефтепродуктов с помощью центробежного ускорения;
• механической фильтрации.

При использовании этих методов в среднем удается отделить до 65% твердых частиц нефтепродуктов.

Стадия отстаивания

Во время отстаивания органические частицы с плотностью большей, чем плотность воды, опускаются вниз, а частицы с меньшей плотностью поднимаются на поверхность.

Такой принцип работы характерен для:

• песколовок;
• мазутоловок;
• бензоловок.

Конструктивно бывают отстойники статического и динамического типов. В первом случае процесс очистки происходит путем выдерживания стоков в спокойном состоянии в течение от нескольких часов до суток.

В динамическом отстойнике отделение твердых частиц нефтепродуктов происходит в движущемся потоке. На практике применяются динамические отстойники горизонтального и вертикального видов.

Процесс центрифугирования

Центрифугирование или удаление производных нефти с использованием принципа центробежного ускорения основывается на применении гидроциклонов. Водный поток под давлением направляется в аппарат.

Воздействия центробежных сил вызывает оседание твердых составляющих нефтепродуктов, а очищенная вода выводится через отводную трубу.

Внимание! Коэффициент полезного действия при таком способе очистки составляет до 70%

Механическая фильтрация

Способ эффективный при необходимости устранения вязких частичек нефти небольших размеров. С этой целью используются материалы зернистой, пористой текстуры либо специальные сетки, так называемые тканевые фильтры.

Принцип действия данного метода основан на способности пористых материалов задерживать частицы углеводородной органики текучей консистенции.

Конструктивно такие фильтровальные станции представляют собой вращающиеся барабаны диаметром до 3 м, с закрепленными в них фильтрующими экранами. Стоки поступают внутрь установки, проходят сквозь фильтрующие элементы, и передаются на следующую стадию очистки.

Еще один метод фильтрации – применение фильтрующих элементов каркасного типа.

Рабочим наполнителем фильтра служат:

• речной песок;
• антрацитный уголь;
• керамзитовые окатыши разных калибров;
• шлаки, в виде отходов металлургического производства;
• различные синтетические материалы, например пенополистирол.

Что это такое?

Флотатор – это устройство для удаления взвешенных частиц и органики из воды путем комбинирования физических и химических процессов.

Способом флотации стоки очищают от:

• масел;
• жировых загрязнений;
• нефтепродуктов;
• поверхностно-активных веществ;
• примесей органики.

Справка. В зависимости от типа загрязнения подбирается вид установки.

Принципы функционирования

В стоки, которые подвергаются очищению, разнообразными способами подается воздушная смесь. Не растворенные частицы присоединяются к капсулам с газом, проходящим сквозь жидкую среду. Затем всплывают наверх емкости в состоянии пены (фотошлама).

С поверхности стоков она собирается механизированным способом с помощью специальных скребков. Очищенная вода отводится из камеры флотирования.

Насыщать жидкость капсулами с газом можно несколькими способами:

• механически;
• напорно;
• вакуумно.

Механизированное наполнение загрязненной жидкости газообразными смесями выполняют по следующим этапам:

1. В центрифугах сточные воды перемешиваются до однообразного состояния. Одновременно проводят наполнение массы газами. Образующиеся капсулы притягивают и выводят на поверхность загрязняющие частицы.
2. Тщательное взбивание стоков в резервуаре, оборудованном лопастями, прикрепленных к колесам.
3. Вариант аэрации – наполнение стоков водовоздушной смесью через трубы, расположенные в нижней части резервуара.

При использовании напорного метода в загрязненную жидкость с помощью давления закачивается кислород. Применение вакуумного варианта – канализационные стоки насыщают молекулами воздуха в специальных емкостях.

Для того, чтобы воздушные капсулы имели требуемый объем, производят их дробление при помощи:

• турбин;
• форсунок;
• пористых пластин;
• решеток.

Интересно. С целью увеличения эффективности сбора мелкодисперсных загрязнений во флотационных установках часто применяют специальные реагенты. Они увеличивают степень адгезии взвесей с молекулами воздуха.

Достоинства и недостатки

Преимущества использования флотационных установок:

• Устройство высокоэффективно для удаления многих видов мелкодисперсных веществ.
• Флотация довольно быстро справляется с очищением сточных жидкостей.
• Работа по очистке очищения выполняется непрерывно.
• У всего оборудования простая конструкция.
• Работы по обслуживанию флотаторов не подразумевают больших затрат.
• Цена на оборудование достаточно невысокая.

При этом есть и определенные минусы флотационной чистки:

• Этот вариант не позволяет удалить все виды взвесей из жидкой среды.
• В некоторых процессах применяют реагенты, что удорожает стоимость очищения.
• Необходимо постоянно контролировать параметры подаваемых газов. Иначе эффективность очищения значительно снизится.

эффективны в сочетании с другими вариантамиотстойники Важно. После обработки флотатором необходимо обеззараживание и последующая прогонка воды через специальные фильтры

• Чем большее количество взвесей в канализационных стоках, тем выше производительность флотационной установки.
• Эффектность очищения во многом определяется объемом газовых капсул. Недостаточно большой пузырек не успеет подняться на поверхность. Они растворятся по пути наверх. Крупные пузыри будут всплывать очень быстро. Поэтому не соберут много взвесей.

Принцип работы флотатора Эффективность работы также зависит от:

1. типа флотатора;
2. его производительности;
3. степени автоматизации процесса.

Область применения

Флотаторы используются в основном в системах очищения на производствах:

• коммунальные очистные сооружения;
• мясо-молочные комбинаты;
• птицефабрики;
• консервные заводы;
• маслозаводы и жировые производства;
• нефтегазовая отрасль.

На горнодобывающих производствах такой метод часто используется для обогащения породы.

Основные виды коагулянтов

Существует много разновидностей коагулянтов. Подробно перечислять их формулы в статье мы не станем. Рассмотрим лишь две основные группы, которые в зависимости от исходного сырья делятся на органические и неорганические.

Одна категория коагулянтов способна обезжелезивать воду и выводить из нее соли алюминия, другая – повышать либо понижать кислотный показатель pH, некоторые реагенты – оказывать комплексный эффект

Сегодня производством коагулянтов занимаются многие отечественные и зарубежные компании. Выпускаемые ими реагенты нового поколения отличаются от коагулянтов, выпускаемых еще при Советском Союзе, улучшенными техническими характеристиками.

Органические природные вещества

Они представляют собой специально созданные реагенты, которые путем ускорения слипания присутствующих в воде агрессивно неустойчивых частиц способствуют облегчению процессов, связанных с их отделением и осаждением. Органика помогает стимулировать объединение загрязнителей в плотные суспензии и эмульсии, облегчающие процесс их вывода из воды.

Высокомолекулярные вещества хорошо борются с хлором и эффективно устраняют неприятные «ароматы» в жидкости, к примеру: часто присутствующий в ожелезненной жидкости запах сероводорода

При взаимодействии с молекулами загрязнений органические коагулянты значительно уменьшаются в своих размерах. По завершении реакции они выпадают в виде небольшого количества осадка.

Благодаря минимизации объема скапливаемого на дне емкости осадка намного проще и быстрее отфильтровать. При этом уменьшенное количество осадка никоим образом не сказывается на качестве очистки.

Из-за ограниченности сырьевой базы природные реагенты не нашли широкого применения при очистке сточных вод в промышленных масштабах. Но для бытовых целей их используют часто.

Синтетические коагулирующие соединения

Эти типы реагентов создаются на основе минеральных и синтетических элементов. Полимеры способствуют образованию высокого катиодного заряда, стимулируя тем самым быстрое появление хлопьев. Они отлично взаимодействуют с водой, оказывая на нее комплексный эффект: умягчая ее структуру, а также избавляя от грубых примесей и солей

Наибольшее распространение получили соли поливалентных металлов, созданные на основе железа или алюминия. Железо применяют для грубой очистки.

Флокулянты – вторичные коагулянты, превращающие суспензии и эмульсии в хлопья, используются в паре с первичными коагулянтами. Тандем способен очищать как малые порции бытовых отходов, так и большие объемы, создаваемые промышленными предприятиями

Среди железных составов самыми популярными считаются:

• хлорное железо – гигроскопичные кристаллы, имеющие темный металлический блеск, отлично устраняют крупные частицы загрязнений и легко выводят запах сероводорода;
• сульфат железа – кристаллический гигроскопичный продукт хорошо растворяется в воде и эффективен при очистке канализационных стоков.

За счет низкого уровня вязкости при малой молекулярной массе такие реагенты отлично растворяются в любом типе обрабатываемой жидкости.

Из коагулянтов, созданных на основе алюминия, наибольшее распространение получили:

• оксохлорид алюминия (ОХА) – применяют для обработки воды с повышенным содержанием органических природных веществ;
• гидроксохлорсульфат алюминия (ГСХА) – отлично справляется с природными отложениями сточных вод;
• сульфат алюминия – неочищенный технический продукт в виде кусков серо-зеленого цвета применяют для очистки питьевой воды.

В прежние годы полимеры применяли лишь в качестве добавки к неорганическим коагулянтам, используя их в качестве стимуляторов, способствующих ускорению образованию хлопьев. Сегодня эти реагенты все чаще применяют как основные, заменяя ими неорганические.

Если сравнивать органические и синтетические вещества, то первые выигрывают в том, что действуют намного быстрее. К тому же они способны функционировать практически в любой щелочной среде и не вступают во взаимодействие с хлором.

Для адсорбции растворенных в воде солей, ионов тяжелых металлов и других взвесей порция органического реагента потребуется в разы меньше, чем синтетического аналога (+)

Органические действующие соединения выигрывают и в том, что не изменяют показатель pH в воде. Это позволяет их использовать для очистки воды, где присутствуют колонии планктона, растут водоросли и крупные микроорганизмы.

Литература

            1. Буренин В.В. Новые фильтры, устройства и установки для очистки сточных вод промышленных предприятий // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2018, № 1, с. 45–48.                                               

            2. Пат. 2564997 Россия. МПК СО2F. Установка для обезвоживания и утилизации осадков сточных вод / Г.В. Шишло. Опубл. 10.10.2013. Бюл. № 28.

            3. Vliesfilter von Knoll mit vielen Vorteilen // Produktion. – 2005. – № 40. – p. 46.

            4. Kann zwei Filter ersetzen // AGT. – 2005. – № 4. – S. 32.

            5. Пат. 2408540 Россия. МПК C02F. Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод / А.А. Адельшин, А.Б. Адельшин. Опубл. 10.01.2011. Бюл. № 1.

            6. Пат. 2618063 Россия. МПК В01Д Горизонтальный отстойник с вакуумным обезвоживанием осадка / Д.В. Сталинский, В.Д. Мантула, С.И. Энштейн, С.Е. Никулин, З.С. Музыкина, Ю.А. Шляхова, Я.А. Чепракова. Опубл. 2.05.2017. Бюл. № 13.

            7. 3yбapeвa Г.И., Черникова M.H. Технологические схемы глубокой

очистки нефтесодержащих сточных вод с применением метода напорной флотации // Экология и промышленность России. 2011, октябрь, с. 15–17.

            8. Пат. 7282144 США. МПК B01D. Очистка сточных вод в процессе флотации. Опубл. 16.10.2007.

            9. Пат. 2520486 Россия. МПК B01D. Тонкослойный флокулятор / Д.В. Сталинский, В.Д. Мантула, С.И. Энштейн, З.С. Музыкина. Опубл. 27.06.2014. Бюл. № 18.

            10. Anlage zur Aufbereitung von lemulsionen aus Dieselkraftwerken // F und S: Filtr. und Separ. 2014, № 4, p. 28.

            11. Андреев С.Ю., Петрунин А.А. Повышение эффективности флотационной очистки сточных вод за счет использования гидродинамических устройств // Энциклопедия инженера-химика. 2014, № 10, c. 30–34.

            12. Пaт. 2484021 Россия. МПК C02F. Устройство для фильтрации вод различного генезиса и способ подготовки сорбирующего материала / Л.Г. Бондарева, А.А. Шубин. Опубл. 10.06.2013. Бюл. № 16.

            13. Пaт.2455062 Россия. МПК B01J. Способ получения сорбента для сорбции тяжелых металлов / Р.Л. Дунин-Барковский. Опубл. 10.07.12. Бюл. № 19.

            14. Коваленко Т.А., Авдеева Л.Н. Сорбент для комплексной очистки сточных вод, полученный из возобновляемого сырья – сапропеля: Тезисы докладов на 19 Менделеевском съезде по общей и прикладной химии 25–30 сентября 2011 г. – Волгоград: Химическое образование, 2011, c. 247.

            15. Пролейчик А.Ю., Гапоненков И.А., Федорова О.А. Извлечение ионов тяжелых металлов из неорганических сточных вод // Экология и промышленность России, 2018, № 3, с. 35–39.

            16. Пат.2497759 Россия. МПК C02F. Способ очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов / А.А. Богуш, B.Г. Воронин, Г.Н. Аношин. Опубл. 10.11.2013. Бюл. № 32.

            17. Пaновa И.М., Найберт И. Флотационная очистка сточных вод, загрязненных нефтепродуктами // Экология производства, 2011. – № 10. – С. 70–72.

            18. Пат.2485054 Россия. МПК C02F. Устройство для очистки нефтесодержащих и сточных вод / А.А. Еськин, К.В. Цыганкова‚ Г.А. Захаров, Д.С. Морозов. Опубл. 20.06.2013. Бюл. № 17.

            19. Пат.2487087 Россия. МПК C02F. Установка микробиологической очистки сточных вод / B.B. Старших, Е.А. Максимов. Опубл. 10.07.2013. Бюл. № 19.

            20. Пат. 8007665 США. МПК B01D. Усовершенствованное устройство для очистки сточных вод. Опубл. 30.08.2011.

21. Ксенофонтоф Б.С., Гончаренко Е.Е. Использование активного ила после предварительной флотационной обработки в качестве биофлокулянта // Экология и промышленность России, 2008, № 3, с. 10–14.

            22. Deng S. Yu G., Ting Y. Production of biofloccuant and its application in dye removal. Colloids Surf. B: Biointerface. 2005. V. 44. № 4, p. 179–186.

            23. Пат. 2617156 Россия. МПК C02F. Устройство для очистки сточных вод / А.К. Стрелков, С.Ю. Теплых, П.А. Горшкалев, Е.Г. Носова, А.М. Саргсян. Опубл. 21.04.2017. Бюл. № 12.

            24. Пат. 2616463 Россия. МПК C02F. Способ очистки жидких смесей / Е.А. Погадаев. Опубл. 17.04.2017. Бюл. № 11.

            25. О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2015 году: государственный доклад. М.:НИА-Природа, 2016 – 270 с.

Кто занимается производством?

Перед покупкой флотационных машин требуется четко определиться с параметрами.

Параметры подбираются исходя из следующих условий:

• Состав и характер канализационных стоков.
• Температура и равномерность подачи воды.
• Куда сбрасывается очищенная вода.

В Москве и Санкт-Петербурге реализацией установок занимаются довольно много компаний:

1. — флотаторы марки ТР, стоимость от 313 500 рублей.
2. Торговый дом «Оборудование водоочистки» — напорные установки марки DAF.
3. ООО «Росинтерэко» — флотаторы и двухступенчатые установки марки «Ангара».

Важно. Необходимо учитывать требования к обработке и удалению осадка, степени обеззараживания

Эффективность процесса флотации

Те или иные факторы могут понижать или повышать эффективность флотации, как способа очистки сточных вод. Наиболее значимое влияние оказывают приведенные ниже факторы:

• Степень гидрофобности частиц.

  Чем выше гидрофобность частиц вещества, тем они активнее вступают во взаимодействие с воздушными пузырьками, образуя значительные флотационные комплексы. Очевидно, что не все примеси являются абсолютно гидрофобными, существуют и гидрофильные составные. А некоторые имеют двоякую структуру, содержа в составе гидрофобные и гидрофильные группы. Чтобы повысить гидрофобность загрязняющих воду примесей, в нее добавляют специальные флотирующие добавки или реагенты;

• Размер и прочность пузырьков пены. Флотационный процесс должен образовывать пузыри воздуха такого размера, чтобы они поднимались на поверхность воды. Но слишком крупные пузыри будут всплывать раньше времени, не успев захватить достаточно частиц загрязняющих примесей. К тому же эти пузырьки должны быть прочными, имея минимальный процент потерь вследствие разрушения;
• Равномерность пенообразования. Важным фактором эффективности флотации является равномерность распределения в воде воздушных пузырьков и их общее количество.

На эти факторы можно оказать воздействие с помощью специальных реагентов, которые будут описаны далее.

Реагенты для улучшения флотации

Как описано выше, флотация зависит от качества пенообразования и гидрофобности частиц. Существуют специальные добавки, которые направлены на повышение качества пены и увеличения гидрофобности примесей. Реагенты можно разделить на две основные группы:

• Собиратели;
• Пенообразователи.

Реагенты собиратели

Наиболее часто встречаемый вид загрязнителей имеет в своем составе частицы с двоякими качествами, имеющими часть гидрофобных и часть гидрофильных групп. Их способность смачивания недостаточна для связывания с пузырьками воздуха, поэтому флотация малоэффективна. Чтобы решить эту проблему, в стоки добавляют так называемые добавки-собиратели, которые также имеют двоякую структуру, состоящую из гидрофильных (полярных) и гидрофобных (неполярных) групп. Полярные гидрофильные концы загрязнителя и собирателя слепляются между собой, а гидрофобные концы остаются свободными.

Собирателями для усиления флотации выступают поверхностно-активные вещества:

• Аммонийные соли;
• Нефтепродукты;
• Масла;
• Меркаптан

Реагенты пенообразователи

Качество пени играет одну из ключевых ролей в эффективности флотации. Существует группа добавок, которые направлены на улучшение пенообразования. Они предохраняют пузыри воздуха от разрушения, делая их упругими и значительно стабилизируя пенную массу. Это дает возможность удалить как можно больше загрязнителей из сточных вод. Такими стабилизаторами для пены являются:

• Масло сосны;
• Крезол;
• Фенолы и много других веществ

Суть метода

Флотация – один из физико-химических методов обработки промышленных и хозбытовых стоков путем выделения загрязнений с помощью пузырьков воздуха. В основе термина лежит английское «flotation» – «плаванье на поверхности воды». У французов для этих целей заимствовано слово «flotter» – «плавать».

Флотация применяется, чтобы собрать на поверхности сточной жидкости загрязнения с явно выраженными гидрофобными свойствами – мелкие твердые частицы, коллоидно-дисперсионные взвеси и другие примеси с плотностью, близкой воде, не обладающие способностью к осаждению.

В основе метода – способность различных веществ к смачиванию и процесс прилипания частиц флотируемой массы к границе фаз жидкости и газа, который происходит в результате избытка свободной энергии поверхностных пограничных слоев.

Соединения, отличающиеся хорошей способностью к смачиванию, называются гидрофильными, а несмачиваемые вещества относятся к гидрофобным. Процесс флотации запускается только в случае несмачивания или недостаточного смачивания частицы водой. Смачивающий потенциал жидкости зависит от ее полярности – чем выше показатель, тем ниже способность смачивать твердые тела.

Описание

Алгоритм обработки стоков с применением флотации:

1. В сточный раствор определенным способом поступает диспергированный воздух.
2. Происходит сближение гидрофобных частиц и капсул воздуха.
3. Между гидрофобным элементом и пузырьком начинает истончаться прослойка, затем происходит прилипание. Причина заключается в превышении силы взаимодействия между молекулами воды над уровнем адгезивного контакта между водой и гидрофобными элементами.
4. Результатом контакта становится флотокомплекс «гидрофобная частица + пузырек газа».
5. Плотность сформировавшегося агрегата ниже плотности среды, поэтому он поднимается на поверхность, образуя пенный концентрат флотационного шлама.

Всплывшие с пеной примеси затем снимаются при помощи специального оборудования и направляются на обезвоживание.

Прочность агрегата «частица-пузырек» зависит от размеров и физико-химических качеств пузырька и частицы, свойств сточной жидкости, гидродинамических условий, других факторов. Если пузырьки воздуха большие, то скорости пузырька и частицы значительно различаются – до такой степени, что частицы не могут закрепиться на поверхности воздушной капсулы.

Поэтому, чтобы флотатор показывал достаточную эффективность, размер пузырьков регулируется, чтобы при превышении определенных параметров они не могли попасть во флотационную камеру.

В зависимости от метода формирования пузырьков существуют следующие виды флотации:

1. Обработка пузырьками, образующимися путем механического дробления воздуха (механическими турбинами-импеллерами, форсунками, с применением пористых материалов).
2. Обработка пузырьками, образующимися из пересыщенных растворов воздуха в воде (вакуумная,напорная).
3. Электрофлотация.

Факторы эффективности

Различные обстоятельства способны увеличивать или снижать эффективность флотационной обработки.

Среди наиболее значительных такие:

1. Показатель гидрофобности веществ. При высоких значениях частицы активнее контактируют с воздушными капсулами, образуя устойчивые флотокомплексы. Примеси абсолютно гидрофобными бывают редко – в составе обычно присутствуют и гидрофильные компоненты. Чтобы увеличить гидрофобность загрязнений, в стоки вводят различные реагенты.
2. Размер и устойчивость пенных капсул.В результате флотации должны сформироваться воздушные пузырьки такого размера, чтобы могли всплывать на поверхность воды. При этом они не должны быть слишком крупными — в этом случае они будут подниматься слишком быстро, не успев соединиться с достаточным количеством загрязняющих частиц. Кроме того, воздушные капсулы должны быть прочными, и не разрушаться.
3. Равномерное образование пены. Множество капсул воздуха, равномерно распределенных в сточной жидкости, делают процесс обработки более качественным.

Установки для флотации не применяются в качестве единственного инструмента очистки стоков. Они используются в комплексе с другим оборудованием, например, в тандеме с сооружениями для первичной механической обработки (отстойниками). Технология может применяться одновременно с флокуляцией.

Флотация максимально качественно очищает стоки от ПАВ, нефтяных фракций, смолоподобных образований, жиров, полимеров, волокнистых примесей. Кроме того, с помощью флотации отделяют активный ил после биохимической обработки загрязненных сточных вод различного происхождения.

Реагенты для флотаторов

Сама по себе флотация не может убрать из воды коллоидные частицы. Их размер слишком мал, поэтому они плохо прилипают к пузырькам воздуха. Такие частицы нужно собрать в более крупные агрегаты. Для этого сток сначала обрабатывают коагулянтом, который собирает коллоидные частицы в хлопья. Затем – флокулянтом, который объединяет хлопья в крупные и устойчивые флокулы.

Коагуляция на примере очистки воды от СОЖ и нефтепродуктов: коагулянт BMG- P2 образует хлопья меньше, чем за минуту

Подробнее о процессе коагуляции мы рассказывали в статье «Коагулянты: что это такое, и как работает», о флокуляции – в «Флокулянты: что это такое, и чем отличаются от коагулянтов». 

Чтобы создать оптимальные условия для коагуляции и флокуляции, в очищаемую жидкость добавляют кислоты и щелочи, которые корректируют показатель pH. 

Коагуляция и флокуляция происходит не в самой флотационной установке, а в трубчатом флокуляторе – блоке труб, закрепленный на раме. Затем жидкость подается во флотатор.

Реагенты и их дозировку подбирают в зависимости от вида оборудования, состава загрязнений, требований к качеству очистки и экономических возможностей предприятия.

Устройство для чистки воды своими руками

Несложные системы водоподготовки можно сделать самостоятельно. Для этого не нужно покупать сложное оборудование или дорогостоящие материалы. Требуется только подобрать большую емкость, изготовленную из пищевого пластика. Они производятся объемом до 2500 л, но для дачи хватит и 500-700 л.

Монтаж емкости осуществляется в чердачном помещении. Из скважины вода должна подаваться мелкими струями. Тогда на начальном этапе она будет насыщаться кислородом, который и обеспечит окисление двухвалентного железа.

Для такой подачи воды понадобится устройство аэрации. Его можно сделать из аквариумного компрессора, но нужно будет установить еще несколько больших емкостей.

Сливное отверстие монтируют на расстоянии около 300-400 мм от днища емкости. При сливе вода проходит через угольный фильтр, который можно сделать самостоятельно.

Следует также установить фильтр с дробленым мрамором. У каждого из этих устройств своя задача, вместе они обеспечат очистку воды от большинства загрязнений. В днище делается выход с краном, чтобы можно было сливать полученный осадок в канализацию.