Флотатор

Флотатор (флотационная установка) для очистки сточных вод – это устройство, предназначенное для удаления мелкодисперсных примесей из воды физико-химическим методом.

Флотация – самый распостраненный способ извлечения из водных дисперсий (суспензий, эмульсий) и растворов частиц, механических примесей, молекул и ионов, имеющих гидрофобные свойства, со всплывающими с пузырьками воздуха, прилипающими к частицам и концентрирующимися на их поверхности. Отделяя, всплывшие пузырьки с загрязнениями (флотошлам) от воды, обеспечивается её очистка. Процесс флотации природных и сточных вод зависит от многих факторов, в т.ч. от физико-химических свойств компонентов воды, условий образования пузырьков воздуха, гидродинамической обстановки, создаваемой в аппарате. Необходимые для извлечения частиц условия могут быть искусственно созданы путем применения специальных реагентов.

Основной задачей флотатора является выделить и высадить из воды растворенные в ней загрязняющие вещества, переведя их в нерастворимую форму. При этом в прибор подается воздух для повышения эффекта очистки. 

Принцип работы флотатора для очистки сточных вод

 

Принцип работы флотатора основан на пропускании через очищаемую среду пузырьков воздуха с целью образования пены. Данная пена называется флотошлам, который снимается и отводится на специальные устройства по обезвоживанию. Для того чтобы пузырьки захватывали и уносили с собой загрязнения, необходимо предварительное добавление специальных веществ – коагулянтов и флокулянтов. Данные вещества обладают высокой адгезивностью, то есть они помогают загрязняющим веществам слипаться друг с другом и с пузырьками воздуха, образовывая так называемые флоккулы. Пузырек, проходя из сопла или форсунки распределяющего устройства наверх, захватывает с собой липкие загрязняющие вещества. Такой процесс проводится до тех пор, пока вода не достигнет нужного эффекта очистки.

Сложность процесса заключается в том, чтобы точно подобрать дозу коагулянта и флокулянта так, чтобы сила адгезии была достаточно высока, для слипания с пузырьком, но при этом образовавшиеся хлопья были не слишком большого веса, чтоб не повредить пузырек воздуха. 

Схема, включающая флотатор для очистки сточных вод

 

Технология, предполагающая флотатор в качестве главного обрабатывающего модуля, всегда включает реагентное хозяйство и устройство для создания пузырьков воздуха. Реагентное хозяйство представляет собой емкость с реагентами (коагулянты, флокулянты, щелочь для корректировки pH) и реактор для смешения реагента с водой. В качестве устройства для создания пузырьков воздуха, как правило, используется сатуратор, представляющий собой камеру смешения воздуха с водой с целью создания водовоздушной смеси. Далее эта смесь направляюется во флотатор. Устройство сатурации оснащено мощным насосом для нагнетания воздуха. Флотатор никогда не используется отдельно, он всегда включен в общую схему очистки воды. Полная схема, как правило, состоит из этапов предварительного отстаивания, физико-химической обработки (флотатор или коагулятор) и последующей механической очистки на фильтрах. Иными словами, флотатор не может обеспечить всю очистку, это только отдельный узел, требующий предварительной обработки и последующей. Попадание во флотатор песка или других грубодисперсных примесей приведут к поломке прибора. Также данный прибор не может обеспечить обеззараживание и полную очистку от нефтепродуктов. Поэтому, после него необходима ультрафиолетовая установка и сорбционные (или механические) фильтры. 

Принципиальная схема, основанная на процессе флотации

 

 Флотация – это обработка сточных вод пузырьками воздуха с целью извлечения растворимых и эмульгированных веществ. Вода поступает на главный обрабатывающий модуль. Туда же в напорном (или безнапорном) режиме подается заранее приготовленный реагент в реакторе. Также во флотатор подаются пузырьки воздуха с помощью устройства сатурации. Во флотаторе для очистки воды происходит обработка сточных вод реагентами и пузырьками воздуха, происходит всплытие большей части флокул в виде флотошлама. Всплывший флотошлам убирается с поверхности воды скребковым транспортёром в шламосборник. Данный шлам очень неустойчив к механическим колеваниям, поэтому с поверхности воды он собирается аккуратно с целью не разбить пену. 

Устройство флотатора

 

 Флотатор – это открытая емкость из стали или пластика, оснащенная скребковым механизмом для сбора флотошлама и имеющая коническую форму снизу. Флотатор подразумевает наличие в нем патрубков для подачи водовоздушной смеси из сатуратора, для сброса флотошлама и аварийного опорожнения, для подачи сточных вод и отвода очищенной воды. Установка флотатора, как правило, располагается на площадке обслуживания для удобства. 

Типы флотаторов

Флотаторы для очистки сточных вод отличают по тому, как происходит насыщение воды пузырьками и по характеру пузырьков. Самыми распространенными способами являются механическая, напорная и электрофлотация. Напорная флотация подразумевает наличие камеры сатурации и насосной группы. К тому же, в данном методе часто используются реагенты. Электрофлотация не нуждается в реагентном хозяйстве и сатураторе, так как основана на растворении электродов в воде. 

Механическая флотация

 

 Механическая (или импеллерная) предполагает наличие мешалки, которая при высокой скорости вращения разбивает в воде пузырьки воздуха. Такой вид водоочистки подходит для воды, склонной к пенообразованию и насыщенной газами. При механическом способе нельзя использовать реагенты, так как турбулентные потоки, создаваемые мешалкой, попросту разбивают хлопья загрязнений. На данный момент механическая флотация не распространена, так как редко обеспечивает достаточный эффект очистки. Как правило, к данному сегменту очистки относятся флотаторы для очистки сточных вод от нефтепродуктов. 

Напорная флотация

 

 В данном случае флотаторы для очистки сточных вод оснащаются устройство сатурации и реагентным хозяйством. Сатуратор представляет собой камеру, в которой происходит нагнетание воздуха под давлением выше атмосферного. Среду, приготовленную в сатураторе, называют водовоздушной смесью. Это наиболее распространённый вид флотации и чаще всего используемый. Процесс очистки происходит за счет предварительной обработки воды реагентом (коагулянтом или флокулянтом) и последующей обработки напором водовоздушной смеси. Каждый пузырек газа прикрепляет к себе загрязнения, так как обладает большой силой притяжения за счет границы раздела фаз (вода-воздух). Предварительная подготовка воды реагентом улучшает очистку, так как создает флоккулы (мицеллы), которые также обладают определенной силой притяжения. Основная часть воды отводится через патрубок очищенной воды на дальнейшую очистку или на сброс. Сверху специальное скребковое устройство снимает флотошлам – загрязнения, унесенные с пузырьками воздуха наверх в концентрированном виде. 

Реагентное хозяйство

 

В некоторых методах флотации для улучшения эффекта очистки используются следующие реагенты: реагенты для корректировки pH — это кислоты и щелочи, которые добавляются в воду для обеспечения нормальных условий работы коагулянта и флокулянта; коагулянты – реагенты, которые способствуют хлопьеобразования и представляют собой соли железа и алюминия; флокулянты – реагенты, которые создают более крупные и устойчивые хлопья (флокулы) и представляют собой полиакриламидные соединения. Основными минусами наличия реагентного метода обработки воды являются необходимость присутствия персонала, а также площади, которые надо выделять под емкости и реакторы. Также очень важно правильно подобрать дозу реагентов, что возможно только эмпирическим путем.

Основные модели и характеристики

Модель	Производительность (м3/ч)	Размеры оборудования (м)			Мощность (кВт)	Вес (кг)
		Длина	Ширина	Высота
ЭКО-1	1	1.0	0.8	1.0	1.5	300
ЭКО-3	3	1.7	1.2	2.0	2.2	800
ЭКО-5	5	2.5	1.5	2.0	2.2	1500
ЭКО-10	10	4.6	1.7	2.0	4.0	3600
ЭКО-20	20	6.0	2.1	2.1	4.0	5400
ЭКО-30	30	7.2	2.2	2.1	5.5	6300
ЭКО-40	40	8.3	2.2	2.1	5.5	7500
ЭКО-50	50	9.3	2.2	2.1	7.5	9100
ЭКО-60	60	10.3	2.2	2.1	7.5	10000
ЭКО-80	80	10.8	2.2	2.1	11	10500
ЭКО-100	100	11.3	2.5	2.5	15	11000

Наши специалисты помогут вам подобрать флотатор. Звоните: +7 (495) 969-19-59.

Флотация — это… Что такое Флотация?

Флота́ция (фр.  flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения полезных ископаемых. Процесс основан на различии способности минералов удерживаться на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.

История вопроса

В развитии теории флотации сыграли важную роль работы рус. физикохимиков — И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце XIX века основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале XX века положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории флотации оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), советских учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина, профессора В. Р. Кривошеина и других.

Методы флотации

В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода — масло — газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества) различают несколько видов флотации.

• Масляная флотация была предложена первой, на которую В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В России масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.

• Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.

• Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).

Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1-0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1-0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мкм ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1-3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5-5 мм) в СССР были разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Пенная флотация — гораздо более производительный процесс, чем масляная и плёночная флотации. Этот метод применяется наиболее широко.

• Электрофлотация — перспективный метод для применения в химической промышленности, заключается во всплытии на поверхности жидкости дисперсных загрязнений за счет выделения электролитических газов и флотационного эффекта.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 1950-х годах был разработан метод ионной флотации, перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной флотации отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10-30 м³), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

Области применения

В мире благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов концентратов. В ряде случаев хвосты флотации не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Флотация является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

Флотореагенты

Существует несколько типов флотореагентов, отличающихся принципом действия:

• Собиратели — реагенты, избирательно сорбирующиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие частицам гидрофобные свойства. В качестве собирателей используют вещества, молекулы которых имеют дифильное строение: гидрофильная полярная группа, которая закрепляется на поверхности частиц, и гидрофобный углеводородный радикал. Чаще всего собиратели являются ионными соединениями; в зависимости от того, какой ион является активным различают собиратели анионного и катионного типов. Реже применяются собиратели, являющиеся неполярными соединениями, не способными к диссоциации. Типичными собирателями являются: ксантогенаты и дитиофосфаты — для сульфидных минералов, натриевые мыла́ и амины — для несульфидных минералов, керосин — для обогащения угля.
  Расход собирателей составляет сотни граммов на тонну руды;
• Регуляторы — реагенты, в результате избирательной сорбции которых на поверхности минерала, последний становится гидрофильным и не способным к флотации. В качестве регуляторов применяют соли неорганических кислот и некоторые полимеры;
• Пенообразователи — предназначены для улучшения диспергирования воздуха и придания устойчивости минерализованным пенам. Пенообразователями служат слабые поверхностно-активные вещества.
  Расход пенообразователей составляет десятки граммов на тонну руды.

Литература

• Мещеряков Н. Ф., Флотационные машины, М., 1972
• Глембоцкий В. А., Классен В. И., Флотация, М., 1973
• Справочник по обогащению руд, М., 1974.
• Классен В. И., Барский В. И. Лекции проф. Кривошеина В. Р.

Ссылки

Промышленные флотаторы для очистки сточных вод: типы, устройство, принцип работы

Сегодня вопросы окружающей среды стоят во главе стола практически на каждом заседании Мировых Правительств. Ни для кого не секрет, что экология стала новой религией 21 века. 2017 год объявлен годом защиты окружающей среды в России, а потому экологическое просвещение – одна из задач на этот год.

Зачем нужно очищать воду?

Из всего запаса Мирового Океана только 3% — это пресная вода, из них 68% — это ледники (не пригодные для питья), 30% — подземные источники (часто загрязненные от почв) и только 2% — это наземные источники водоснабжения. Из глобальной картины мира ясно, что наличие чистой пресной воды — это не просто необходимость, но иногда роскошь.

Сточные воды, образующиеся во время хозяйственной деятельности предприятий, содержат большое количество загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих допустимые и нормативные. Как правило, речь идет о тяжелых металлах (железо, никель, медь, свинец, ртуть, кадмий и др.), нефтепродуктах, взвешенных веществах, алюминии, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества, для обывателя это всё то, что пенится). Данные вещества, попадая в водоемы, нарушают нормальное функционирование водных биогеоценозов, отравляют почву, провоцируют рост сине-зеленых водорослей, токсичны для животных. Данные загрязняющие вещества также токсичны для человека.

От хозяйственной деятельности человека в жилых многоквартирных и частных домах также образуется большое количество загрязняющих веществ. В основном, это СПАВ и органические отходы, но в канализацию попадают и соли металлов.

Флотатор – это устройство, предназначенное для удаления мелкодисперсных примесей из воды физико-химическим методом. Условно говоря, это механизм одного из главных обрабатывающих модулей в технике и технологии очистки сточных вод. Именно на флотаторе происходит основное выделение растворенных веществ и очистка воды до нормативных показателей.

Промышленные флотаторы могут быть предназначены как для больших заводов, так и для автомоек, отличаясь габаритами и материалом.

Основной задачей флотатора является выделить и высадить из воды растворенные в ней загрязняющие вещества, переведя их в нерастворимую форму. При этом в прибор подается воздух для повышения эффекта очистки.

Принцип работы флотатора для очистки сточных вод

Принцип работы флотатора основан на пропускании через очищаемую среду пузырьков воздуха с целью образования пены. Данная пена называется флотошлам, который снимается и отводится на специальные устройства по обезвоживанию. Для того чтобы пузырьки захватывали и уносили с собой загрязнения, необходимо предварительное добавление специальных веществ – коагулянтов и флокулянтов. Данные вещества обладают высокой адгезивностью, то есть они помогают загрязняющим веществам слипаться друг с другом и с пузырьками воздуха, образовывая так называемые флоккулы.

Пузырек, проходя из сопла или форсунки распределяющего устройства наверх, захватывает с собой липкие загрязняющие вещества. Такой процесс проводится до тех пор, пока вода не достигнет нужного эффекта очистки.

Сложность процесса заключается в том, чтобы точно подобрать дозу коагулянта и флокулянта так, чтобы сила адгезии была достаточно высока, для слипания с пузырьком, но при этом образовавшиеся хлопья были не слишком большого веса, чтоб не повредить пузырек воздуха.

Схема, включающая флотатор для очистки сточных вод

Технология, предполагающая флотатор в качестве главного обрабатывающего модуля, всегда включает реагентное хозяйство и устройство для создания пузырьков воздуха. Реагентное хозяйство представляет собой емкость с реагентами (коагулянты, флокулянты, щелочь для корректировки pH) и реактор для смешения реагента с водой.

В качестве устройства для создания пузырьков воздуха, как правило, используется сатуратор, представляющий собой камеру смешения воздуха с водой с целью создания водовоздушной смеси. Далее эта смесь направляюется во флотатор. Устройство сатурации оснащено мощным насосом для нагнетания воздуха.

Флотатор никогда не используется отдельно, он всегда включен в общую схему очистки воды. Полная схема, как правило, состоит из этапов предварительного отстаивания, физико-химической обработки (флотатор или коагулятор) и последующей механической очистки на фильтрах.

Иными словами, флотатор не может обеспечить всю очистку, это только отдельный узел, требующий предварительной обработки и последующей. Попадание во флотатор песка или других грубодисперсных примесей приведут к поломке прибора. Также данный прибор не может обеспечить обеззараживание и полную очистку от нефтепродуктов. Поэтому, после него необходима ультрафиолетовая установка и сорбционные (или механические) фильтры.

Принципиальная схема основана на процессе флотации. Флотация – это обработка сточных вод пузырьками воздуха с целью извлечения растворимых и эмульгированных веществ. Вода поступает на главный обрабатывающий модуль. Туда же в напорном (или безнапорном) режиме подается заранее приготовленный реагент в реакторе. Также во флотатор подаются пузырьки воздуха с помощью устройства сатурации. Во флотаторе для очистки воды происходит обработка сточных вод реагентами и пузырьками воздуха, происходит всплытие большей части флокул в виде флотошлама. Всплывший флотошлам убирается с поверхности воды скребковым транспортёром в шламосборник.

Данный шлам очень неустойчив к механическим колеваниям, поэтому с поверхности воды он собирается аккуратно с целью не разбить пену.

Устройство флотатора

Флотатор – это открытая емкость из стали или пластика, оснащенная скребковым механизмом для сбора флотошлама и имеющая коническую форму снизу. Флотатор подразумевает наличие в нем патрубков для подачи водовоздушной смеси из сатуратора, для сброса флотошлама и аварийного опорожнения, для подачи сточных вод и отвода очищенной воды. Установка флотатора, как правило, располагается на площадке обслуживания для удобства.

Типы флотаторов

Флотаторы для очистки сточных вод отличают по тому, как происходит насыщение воды пузырьками и по характеру пузырьков. Самыми распространенными способами являются механическая, напорная и электрофлотация. Напорная флотация подразумевает наличие камеры сатурации и насосной группы. К тому же, в данном методе часто используются реагенты. Электрофлотация не нуждается в реагентном хозяйстве и сатураторе, так как основана на растворении электродов в воде.

Механическая флотация

Механическая (или импеллерная) предполагает наличие мешалки, которая при высокой скорости вращения разбивает в воде пузырьки воздуха. Такой вид водоочистки подходит для воды, склонной к пенообразованию и насыщенной газами. При механическом способе нельзя использовать реагенты, так как турбулентные потоки, создаваемые мешалкой, попросту разбивают хлопья загрязнений. На данный момент механическая флотация не распространена, так как редко обеспечивает достаточный эффект очистки.

Как правило, к данному сегменту очистки относятся флотаторы для очистки сточных вод от нефтепродуктов.

Напорная флотация

В данном случае флотаторы для очистки сточных вод оснащаются устройство сатурации и реагентным хозяйством. Сатуратор представляет собой камеру, в которой происходит нагнетание воздуха под давлением выше атмосферного. Среду, приготовленную в сатураторе, называют водовоздушной смесью. Это наиболее распространённый вид флотации и чаще всего используемый. Процесс очистки происходит за счет предварительной обработки воды реагентом (коагулянтом или флокулянтом) и последующей обработки напором водовоздушной смеси. Каждый пузырек газа прикрепляет к себе загрязнения, так как обладает большой силой притяжения за счет границы раздела фаз (вода-воздух). Предварительная подготовка воды реагентом улучшает очистку, так как создает флоккулы (мицеллы), которые также обладают определенной силой притяжения. Основная часть воды отводится через патрубок очищенной воды на дальнейшую очистку или на сброс. Сверху специальное скребковое устройство снимает флотошлам – загрязнения, унесенные с пузырьками воздуха наверх в концентрированном виде.

Основным достоинством напорной флотации является широкий диапазон применения. К недостаткам можно отнести наличие дополнительных устройств (реагентное хозяйство, сатуратор, насосы), которые занимают много места, и их необходимо автоматизировать (например, подбор дозы реагентов). Определение количества реагента играет большую роль, так как малая доза приведет к недостаточной очистке (не все мелкие растворенные частицы укрупнятся), а большая доза может привести к тому, что пузырьки будут не выдерживать веса хлопьев и разрушаться, что также приведет к снижению эффекта очистки.

Электрофлотатор

Данный вид флотаторов для очистки сточных вод отличается лаконичностью и удобством эксплуатации. Сущность метода заключается в электролизе очищаемой жидкости и выделении газов из электродов. Во флотаторе происходит процесс электролиза: на катоде выделается водород, на аноде – кислород. При использовании растворимых электродов (например, алюминиевых или железных) вода дополнительно насыщается ионами металлов с высокой степенью окисления, что играет роль реагентов для создания хлопьев загрязнений. Данный процесс помогает выделить и высадить еще большее количество загрязняющих веществ из воды. Так как пространство флотатора не большое, то в таких условиях происходит хорошее слипание хлопьев и позырьков воздуха, что обеспечивает наиболее высокий эффект очистки.

Основным преимуществом такого прибора является отсутствие реагентного хозяйства и других громоздких приспособлений, при высокой степени очистки воды. К недостаткам можно отнести высокое энергопотребление и необходимость оборудования для отвода водорода.

Сопловая флотация

В данном случае используются специальные сопла, чтобы ввести воздух в перерабатываемую воду, которая подается во флотатор, там разбивается на двухфазную смесь. Преимуществом такого способа будет меньшая изнашиваемость деталей установки, а потому более долгий срок эксплуатации.

Реагентное хозяйство

В некоторых методах флотации для улучшения эффекта очистки используются следующие реагенты:

• реагенты для корректировки pH — это кислоты и щелочи, которые добавляются в воду для обеспечения нормальных условий работы коагулянта и флокулянта;
• коагулянты – реагенты, которые способствуют хлопьеобразования и представляют собой соли железа и алюминия;
• флокулянты – реагенты, которые создают более крупные и устойчивые хлопья (флокулы) и представляют собой полиакриламидные соединения.

Основными минусами наличия реагентного метода обработки воды являются необходимость присутствия персонала, а также площади, которые надо выделять под емкости и реакторы. Также очень важно правильно подобрать дозу реагентов, что возможно только эмпирическим путем.

Флотаторы напорные

Компания Экорос разрабатывает и производит напорные флотаторы серии «ВТП» Данное оборудование способно одномоментно удалять целый ряд загрязнений, как в процессе подготовки питьевой воды, так и при очистке сточных вод. Флотаторы могут применяться для обогащения или извлечения ценных продуктов переработки. Чаще всего это нефтепродукты, белковые и жировые фракции.

     В наших флотаторах не используется компрессор, это позволяет снизить стоимость оборудования и обеспечить более низкое энергопотребление. Флотаторы выпускаемые нашей компанией обладают высокой надежностью и собрали в себе все лучшие достижения в области флотации. На сегодняшний день обладают неоспоримыми преимуществами перед другими техническими решениями в области флотации. 

Преимущества флотаторов «ВТП»

Использование оборудования

Одним из преимуществ является отказ от насосов дозаторов, схема реализованная в наших системах флотации позволяет это сделать, что существенно снижает стоимость реагентного хозяйства. На наши системы установлены насосы высокой производительности, которые не имеют недостатков присущих системам даже ведущих европейских производителей. К таким недостаткам относятся быстрое зажиривание насоса флотатора и его засорение.  К плюсам и неоспоримым преимуществам наших флотаторов относится широкий диапазон производительности без срывов флотации.  Наши системы имеют высокий уровень автоматизации и невысокую стоимость. Преимущества наших систем проявляются в 100 процентной сатурации очищаемой воды.  Все модели флотаторов выпускаются в двух вариантах исполнения — нержавеющая сталь и черная сталь.

Флотаторы используются для очистки — промышленных стоков, бытовых стоков, так же флотатор используется для очистки шахтных вод и обогащения в химических производствах.  Флотаторы отлично подходят для предприятий — химической, нефтехимической, фармацевтической, сельскохозяйственной промышленности, а также для лакокрасочного и печатного производства. Флотаторы «ВТП» как и станции «БиоМашина» находят широкое применение при очистке стоков от промышленных предприятий — мясокомбинаты, бойни, масло-жиро комбинаты, а также прочие предприятия пищевой промышленности.

Инженерные решения реализованные во флотаторах ВТП позволяют с лёгкостью проводить техническое обслуживание при минимальных затратах времени.

ПОКАЗАТЕЛИ, КОТОРЫЕ ЭФФЕКТИВНО СНИЖАЮТ ФЛОТАТОРЫ «ВТП»

Удаление загрязнений зависит от размеров пузырьков воздуха, они должны быть достаточно крупными, чтобы поднять к поверхности воды загрязнители, но в тоже время очень большие пузырьки воздуха будут всплывать, не успев захватить частички загрязнений. Поэтому главную роль в процессе очистки воды оказывает общее число пузырьков воздуха и то, насколько равномерно они будут распределены в объеме стоков. Флотацию применяют для очищения сточных вод от — нефтепродуктов, жиров, волокнистых веществ, взвесей активного ила и некоторые растворенные в воде веществ.

                         

                         

НАПОРНАЯ ФЛОТАЦИЯ (САТУРАЦИЯ СТОКОВ)
Флотаторы для очистки сточных вод оснащаются устройством сатурации и реагентным хозяйством. Сатуратор это камера, в которой происходит нагнетание воздуха под высоким давлением. Среду, приготовленную в сатураторе, называют водовоздушной смесью. Это наиболее распространённый вид флотации и чаще всего используемый, так как процесс очистки происходит за счет предварительной обработки воды реагентом с последующей обработкой напором водовоздушной смеси, где каждый пузырек газа прикрепляет к себе загрязнения, так как обладает большой силой притяжения за счет границы раздела фаз вода-воздух.
Подготовка воды	Достоинства напорной флотации
Предварительная подготовка воды реагентом улучшает очистку, так как создает флоккулы, которые также обладают определенной силой притяжения. Основная часть воды отводится через патрубок для очищенной воды на дальнейшую очистку или на сброс, а сверху скребковое устройство снимает флотошлам – загрязнения, унесенные с пузырьками воздуха наверх в концентрированном виде.	Главным достоинством напорной флотации являтся широкий диапазон применения. Определение количества реагента играет большую роль, так как малая доза приведет к недостаточной очистке, а большая доза может привести к тому, что пузырьки будут не выдерживать веса хлопьев и разрушаться, что также приведет к снижению эффекта очистки.

Флотаторы «ВТП» оснащаются современными датчиками и контроллерами. Это дает Потребителю не только полноценный автоматический режим работы, но возможность мониторинга в режиме реального времени. 

Важно отметить, что флотаторы компании ЭКОРОС существенно отличаются от большинства флотаторов как отечественных, так и зарубежных производителей. Основу наших флотаторов составляет 100% сатурация всех стоков, проходящих очистку.

У подавляющего большинства сатурацию проходит только до 30% стоков (среднее значение), причем это возвратные очищенные стоки. Это накладывает на процесс флотации существенное ограничение по степени извлечения загрязнений. По-настоящему, напорная флотация – это та, где сатурируется весь сток (100%). Напорная флотация – самая эффективная! Поэтому, используя термин «напорная флотация», многие производители производят и продают не напорные флотаторы, а их подобие.  Компания Экорос производит флотаторы со 100% сатурацией стоков

      

флотационная установка для очистки сточных вод и расчет флотатора, принцип и метод флотации это

Безнапорная флотация эффективно очищает сточные воды

Очищение сточной воды изначально предполагает процесс помещения ее в отстойник. Это происходит не только в локальном сооружении, но и в общегородском. С помощью отстаивания воды можно очистить жидкость от взвесей крупного характера, которые оседают на дно ввиду своей тяжести. Однако после этого остаются более мелкие и легкие частицы, которые не подвергаются оседанию. Есть метод, который помогает справиться и с этим вопросом, его называют флотацией.

Содержание статьи

Какие вещества включает флотация

Флотацию можно назвать одним из способов, которые используются для очищения сточной воды.

Безнапорная флотация должна выполнятся под наблюдением специалистов

Если обратиться к словарю, то в переводе данный термин означает «плавать на поверхности», кроме того, оно отчетливо напоминает слово «флот».

Но если говорить конкретно о данном методе очищения, то цель флотации заключается только в том, чтобы вывести на поверхность различные мелкие вещества, которые схожи с водой по плотности и не могут осесть на дно. Флотацию используют для того, чтобы очистить сточные воды от жиров, ПАВ, волокон, продуктов нефти. Кроме того, в некоторых случаях процесс может помочь удалить даже растворенные в воде элементы.

В основе флотационного очищения лежат сложные химический и физический процессы. Здесь рассматривается каждая индивидуальная способность того или иного вещества к смачиванию. Благодаря этому определяют, как будет вести себя вещество в процессе разделения.

Есть два вида веществ:

1. Гидрофильный. Им присуща хорошая смачиваемость.
2. Гидрофобный. Такие вещества не смачиваются.

После того как будет определено вещество, его можно удалить при помощи очистки флотацией.

Описание процесса

Если говорить о самом процессе флотации, то он несложен. Разобрав его детально, можно понять, в чем он заключается.

А описать этот процесс можно так:

• Диспергированный воздух вводят в воду;
• К пузырькам воздуха устремляются частицы гидрофобного характера;
• Прослойка воды начинает уменьшаться и разрываться, что, в свою очередь, приводит к разделению воздушных пузырьков и гидрофобных частиц;
• Начинает образовываться флотация из частиц, которая напоминает пену;
• В результате получается комплекс, который всплывает на поверхность, так как он становится легче, чем та гетерогенная система, в которой находился ранее.

Безнапорная флотация достаточно простой процесс

После такого процесса на поверхности воды появляется субстанция, которая впоследствии удаляется с помощью специальных приспособлений. Такой результат является конечным продуктом, или шламом.

Флотаторы для очистки стоков

Для того чтобы узнать принцип работы, по которому функционирует флотаторная камера, и то, как она выводит флотошлам, можно провести расчет, но проще рассмотреть все на примере. Результат флотации зависит от того, насколько гидрофобны частицы, и от количества пенообразования.

Есть специальные добавки, которые помогают улучшить результат качества пены и повысить гидрофобность элементов.

Эти реагенты делят на несколько групп.

Без очистки стоки нельзя сбрасывать

А именно:

• Образователи пены;
• Собиратели пены.

Чаще всего встречаются загрязнения, которые включают в свой состав частицы с двоякими качествами. Они могут смачиваться, но этот показатель недостаточен для того, чтобы связать их с воздухом. Для решения этого вопроса в специальные стоки добавляют собиратели. Такие реагенты также двояки и имеют активные вещества.

Это:

• Аммонийная соль;
• Нефтепродукт;
• Масло;
• Меркаптан.

Что же касается реагентов, которые образуют пену, то здесь все доступно. Они включают в себя добавки, которые защищают пузырьки воздуха от разрушения и при этом делают их более упругими.

В состав таких стабилизаторов входят:

• Масло сосны;
• Фенол;
• Крезол.

Благодаря такому составу появляется возможность удалить большее количество загрязнений из воды.

Электрофлотация сточных вод

Электрофлотация для очистки сточных вод заключается в выведении частиц на поверхность при помощи газа, который образуется в процессе электролиза воды.

Неочищенные сточные воды могут существенно навредить окружающей среде

В этом процессе выделяются:

• На катоде – водород;
• На аноде – кислород.

Габариты пузырьков в данном случае будут зависеть от угла смачивания и от конструктивных особенностей электрода. Очень часто используют проволочные катоды. Они, в отличие от пластинчатых, уменьшают размер пузырьков и приводят к улучшенной работе электрофлотатора.

Использование электродов растворимого типа, как правило, это железные или алюминиевые варианты, на аноде дает возможность растворить металл. В результате получается процесс, при котором металл растворяется и в воде начинают появляться катионы алюминия или железа. Все это приводит к тому, что начинают образовываться хлопья гидроокиси.

Подводя итоги, следует добавить еще несколько слов о флотации. Сколько бы положительных сторон она ни имела, самостоятельным процессом очистки она стать не может. Флотацию, скорее, можно назвать одним из этапов очищения. Она дает возможность устранить из жидкости большую часть нежелательных примесей. Конечно, большинство методов не способны справиться с такой громоздкой задачей, и поэтому сегодня флотация пользуется популярностью, особенно после отстойника, ведь на выходе в любом случае остаются вещества, которые не были подвержены оседанию.

Флотация — это… Что такое Флотация?

флотация — и, ж. flottation f., англ. floatation букв. всплывание. Способ обогащения полезных ископаемых, основанный на всплывании измельченных частей полезного ископаемого на поверхность жидкости, находящейся в обогатительном устройстве. БАС 1. Флотация… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

Флотация — Процесс обогащения полезных ископаемых, основанный на разности поверхностных свойств и избирательном контакте частиц минералов к поверхности раздела фаз: жидкость газ, жидкость жидкость и др. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ФЛОТАЦИЯ — (франц. flottation от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Для обогащения полезных ископаемых широко применяется пенная… …   Большой Энциклопедический словарь

ФЛОТАЦИЯ — извлечение из воды различных веществ с помошью мелких пузырьков воздуха, увлекающих эти вещества на поверхность воды, которые остаются там в виде пены. Применяется в очистке сточных вод. Экологический словарь, 2001 Флотация извлечение из воды… …   Экологический словарь

Флотация — способ обогащения, при котором измельченная горная порода обрабатывается специальными растворами. При этом частицы одних минералов смачиваются и тонут, а других не смачиваются и уносятся пеной, что позволяет избавиться от пустой породы. См. также …   Финансовый словарь

флотация — разделение, флотирование Словарь русских синонимов. флотация сущ., кол во синонимов: 2 • разделение (99) • …   Словарь синонимов

флотация — Способ отделения одних минералов от других в жидкой среде, основанный на способности одних минералов прилипать к воздушным пузырькам и переходить вместе с ними в пенный слой, а других оставаться во взвешенном состоянии [Терминологический словарь… …   Справочник технического переводчика

ФЛОТАЦИЯ — (французское flottation, от flotter плавать на поверхности воды), процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов), основанный на различии в их смачиваемости водой. Применяется для обогащения полезных ископаемых …   Современная энциклопедия

ФЛОТАЦИЯ — ФЛОТАЦИЯ, способ отделения полезных рудных ископаемых от ненужных горных пород и других примесей. Руду в том виде, как она поступает из шахты, мелко мелют и смешивают с водой, в которую добавлены химикалии, носящие название смачивающих агентов.… …   Научно-технический энциклопедический словарь

ФЛОТАЦИЯ — ФЛОТАЦИЯ, флотации, мн. нет, жен. (англ. flotation) (горн.). Способ обогащения руд, основанный на принципе использования всплывания частиц полезного ископаемого на поверхность жидкости, находящейся в обогатительном приборе. Толковый словарь… …   Толковый словарь Ушакова

Эжекторная флотация

Флотация

Флотация представляет собой систему очистки воды, которая сводится к налипанию различных примесей к пузырькам воздуха и выведение их на поверхность.

Типы флотационных установок

Современные флотационные установки нашли применение в системе водоочистки, они выполняют разные предназначение и имеют следующие типы установок: биологическую, напорную, химическую и других категорий флотаций.

Напорная флотация

Напорная флотация применяется для очищения стоков промышленных предприятий, ливневых канализаций городских улиц. Там содержится большое количество жиров, масел, продуктов нефтепереработки.

Эжекторная флотация

Сточные воды снабжаются воздухом в эжектоной катушке под высоким давлением. Затем вода с воздухом направляются во флотационную камеру, минуя сатуратор. В камере пузырьки воздуха под влиянием сил не глубокого натяжения объединяются с примесями стоков, которые не способны растворяться и выбрасывают их на поверхность жидкости с формированием шлама. Чистая вода течет в переливной карман под мембраной и по трубопроводу выводится, а шлам удаляют с применением специальных механизмов.

Химическая флотация

Метод химической флотации связан с очищением сточной воды при помощи реагентов. Химические соединения приводят к появлению пузырьков газа: углекислого газа, кислорода, хлора и другие. Устанавливающие приборы для проведения флотации химическим способом обычно имеют две камеры. Первая камера имеет мешалку в виде лопасти, которая перемешивает реагент и очищаемую воду. В другой камере – флотореакторе совершаются химические реакции, в результате которых появляются флотокомпоненты. Появившийся шлам переводится в шламоприемник при помощи специальных приспособлений.

Механизм флотации

Во время флотации совершается аэрация загрязненных вод, идет уменьшение концентрации поверхностно-активных веществ и различных микробов. Положительным качеством флотации является очень хорошее очищение (до 95 процентов), высокая быстрота самого процесса, элементарная техника.
Есть такой метод флотации, который очень хорош для тонких и очень мелких угольных частиц, где главную функцию выполняют мизерные пузырьки воздуха, которые появляются из раствора. В жидкости типа воды есть газ, воздух, если опустить емкость с водой в вакуумное пространство, то газ будет выделен с помощью пузырьков.
Мы все наблюдали, как выделяется газ в бокале с минеральной водой, например, «Ессентуки». При опускании в такой бокал маленькой ложки, на ней быстро появятся маленькие пузырьки газа, напоминающие даже ртуть. Закон Генри гласит, что растворимость газов прямо зависит от давления над раствором. При снижении давления – в вакууме из раствора очень скоро начинают появляться пузырьки газа.
Чтобы создать вакуум для флотации, возможно питание угольной пульпы воздухом под давлением, (этот принцип положен при производстве газированной воды), потом применить ее в районе обыкновенного атмосферного давления. Разведенный до этого момента воздух проявится в виде микроскопических пузырьков. Такая флотация получила название напорной или компрессионной. При компрессионной флотации процедура флотационного обогащения получается аналогичной вакуумной. Вакуумный метод, примененный в угледобывающей промышленности, нужно будет раскрыть в отделе фильтрования.
Флотация производится на определенных аппаратах, получивших название флотационных машин.