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

      

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

Флотация — Большая советская энциклопедия

Флота́ция

(франц. flottation, от flotter – плавать)

процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При Ф. пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности.

Ф. – один из основных методов обогащения полезных ископаемых (См. Обогащение полезных ископаемых), применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности. 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 Ф.

Первой была предложена масляная Ф., на которую в 1860 В. Хайнсу (Великобритания) 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 Ф. графита была осуществлена в 1904 в г. Мариуполе (ныне Жданов, УССР).

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 Ф., в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.

Увеличение объёмов и расширение области применения Ф. связано с пенной Ф., при которой обработанные реагентами частицы выносятся на поверхность воды пузырьками воздуха, образуя пенный слой, устойчивость которого регулируется добавлением пенообразователей. 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 Ф., энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной Ф. 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 Ф. 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 Ф., реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего Ф. разделяются зёрна размером 0,1–0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мк ухудшают Ф. более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1–3 мм) частицы при Ф. отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для Ф. крупных частиц (0,5–5 мм) в СССР 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. Это – гораздо более производительные процессы, чем масляная и плёночная Ф.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 50-х гг. был разработан метод ионной Ф., перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной Ф. 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 Ф. 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 Ф. 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.

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

В развитии теории Ф. сыграли важную роль работы рус. физикохимиков – И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце 19 в. основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале 20 в. положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории Ф. оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), сов. учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина и др.

Лит.: Мещеряков Н. Ф., Флотационные машины, М., 1972; Глембоцкий В. А., Классен В. И., Флотация, М., 1973; Справочник по обогащению руд, М., 1974.

В. И. Классен, Л. А. Барский.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me

---

Значения в других словарях

1. флотация — ФЛОТ’АЦИЯ, 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 Ушакова
2. флотация — орф. флотация, -и Орфографический словарь Лопатина
3. флотация — ФЛОТАЦИЯ (франц. flottation, англ. flotation, букв. — плавание на поверхности воды) разделение мелких твердых частиц (гл. обр. минералов) и выделение капель дисперсной фазы из эмульсий. Основана на разл. смачиваемости частиц (капель) жидкостью (преим. Химическая энциклопедия
4. флотация — Флотации, мн. нет, ж. [англ. flotation] (горн.). Способ обогащения руд, основанный на принципе использования всплывания частиц полезного ископаемого на поверхность жидкости, находящейся в обогатительном приборе. Большой словарь иностранных слов
5. флотация — Флот/а́ци/я [й/а]. Морфемно-орфографический словарь
6. 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 словарь
7. флотация — сущ., кол-во синонимов: 2 разделение 99 флотирование 1 Словарь синонимов русского языка
8. ФЛОТАЦИЯ — ФЛОТАЦИЯ (франц. flottation, от flotter — плавать на поверхности воды) — процесс разделения мелких твердых частиц (главным образом минералов) — основанный на различии их в смачиваемости водой. Большой энциклопедический словарь
9. Флотация — (франц. flottation, англ. flotation, букв. — плаванье на поверхности воды * a. flotation; н. Flotation, Flotatieren, Schaumschwimnaufereitung; ф. flottation; и. flotacion) — процесс разделения мелких твёрдых частиц (гл. обр. Горная энциклопедия
10. флотация — Флотация, флотации, флотации, флотаций, флотации, флотациям, флотацию, флотации, флотацией, флотациею, флотациями, флотации, флотациях Грамматический словарь Зализняка
11. флотация — -и, ж. горн. Метод обогащения полезных ископаемых, основанный на всплывании измельченных частей полезного ископаемого, тогда как пустая порода осаждается на дне обогатительного устройства. [англ. flotation] Малый академический словарь
12. флотация — ФЛОТАЦИЯ -и; ж. [англ. flotation] Горн. Метод обогащения полезных ископаемых, основанный на всплывании измельчённых частей полезного ископаемого на поверхность жидкости, находящейся в обогатительном устройстве. ◁ Флотационный, -ая, -ое. Горн. Ф. процесс. Ф-ая машина. Ф-ые отходы. Толковый словарь Кузнецова
13. 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. Экологические термины и определения
14. флотация — флотация ж. Способ обогащения полезных ископаемых в водной среде, основанный на свойстве частиц одних минералов прилипать к воздушным пузырькам и переходить с ними в пенный слой, а других — оставаться во взвешенном состоянии. Толковый словарь Ефремовой
15. 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. Словарь галлицизмов русского языка

Использование напорной флотации на водопроводных очистных сооружениях

В.М. Ульченко,

главный специалист Технической Дирекции АО «Май Проект»,

Н.О. Татьянко,

Инженер АО «Май Проект»,

В статье рассмотрена напорная флотация и основные направления в водоподготовке, где напорная флотация будет наиболее эффективной, а также наиболее распространенный тип напорных флотаторов для водопроводных очистных сооружений большой производительности. При рассмотрении возможности использования флотации главным вопросом должна быть технико-экономическая эффективность. Большая энергоемкость флотационных сооружений может быть успешно компенсирована снижением потребления очищенной воды водопроводными очистными сооружениями на собственные нужды. Показано, что флотаторы могут быть хорошей альтернативой седиментационным сооружениям при очистке вод из эвтрофных водоемов, цветных и маломутных вод. Напорная флотация, в силу компактности, может быть успешно применена при реконструкции водопроводных очистных сооружений, построенных по одноступенчатой схеме.

Ключевые слова: маломутные и цветные воды, напорная флотация, отстаивание, префильтры, цветность, мутность, перманганатная окисляемость, бессточные схемы.

Напорная флотация — один из традиционных и испытанных методов извлечения взвешенных и волокнистых частиц, нефтепродуктов и жиров из сточных вод посредством агрегирования их с всплывающими пузырьками воздуха. Эффективность процесса может достигать 99% и более.

Принцип напорной флотации (НФ) был позаимствован из горнодобывающей и рудообогатительной промышленности и впервые был применен в водоподготовке в 1960 г. в Южной Африке и Скандинавии. На сегодняшний день НФ часто применяется в Швеции, Нидерландах, Великобритании, США, Австралии и др. странах [1]. В России широкое применение напорная флотация находит только в технологиях локальной  очистки стоков  промышленных предприятий. В водоподготовке такой метод очистки применяется пока редко, на большинстве сооружений на первом этапе очистки в основном используются седиментационные сооружения. Исключение составляют ВОС г. Сыктывкар (2008 г), где отмечается хорошая эффективность работы флотаторов на первой ступени очистки по сравнению с префильтрами [2,3].

Практика использования флотации

Опыт АО «Май Проект», полученный в последние годы, свидетельствует, что непопулярность флотации в водоподготовке в России во многих случаях лишена оснований. Особенно эффективно применение флотационных сооружений при осветлении вод поверхностных источников, с небольшим количеством мелкодисперсных взвешенных веществ и повышенной цветностью. Для такой воды использование флотации в качестве первой ступени очистки позволит достаточно эффективно справиться как с цветностью, так и окисляемостью, и обеспечить минимальную нагрузку на последующие стадии очистки. На рисунках 1 и 2 представлена данные по сравнительной эффективности отстаивания и флотации, полученные в ходе экспериментальных испытаний на ВОС-2 г. Северодвинск.

Рисунок 1 Сравнительная эффективность отстаивания и флотации по снижению цветности. Здесь и на рис. 2: вход —  вода из реки Солза,  отстойники – действующие промышленные сооружения, флотация —  результаты лабораторного исследования на непроточной модели напорного флотатора

 

Лабораторные исследования флотации проводили на воде с реагентами после смесителя водопроводных очистных сооружений, с дозой флокулянта Flopam 4590 – 0,15 мг/л (при отстаивании доза флокулянта составляла 0,1 мг/л, при этом увеличение дозы флокулянта не влияло на эффективность отстаивания). Для сатурации при давлении 6 бар использована очищенная вода в объеме 10-12%. При лабораторных исследованиях использовалось механическое перемешивание на этапе хлопьеобразования, в то время как на очистных сооружениях в технологическом процессе предусмотрена камера хлопьеобразования зашламленного типа. Температура воды при выполнении работ составляла 10-11 ºС.

Рисунок 2 Сравнительная эффективность отстаивания и флотации по снижению мутности

Результаты полученные при флотационной очистке воды оказались лучше, чем при отстаивании как по цветности, так и по мутности. Разница по показателю цветности между отстаиванием и флотацией составила до 55%, а по мутности – до 60%, в пользу технологии с флотацией. Это может быть связано с лучшими условиями хлопьеобразования и отсутствием негативного влияния выделяющейся в процессе реагентной обработки свободной углекислоты на процесс флотации.  На рис. 3 на фотографии скорого фильтра виден слой хлопьевидного осадка (коагулюма), вынесенного из отстойника в результате флотации углекислым газом, создающего значительную нагрузку на фильтровальные сооружения.

Рисунок 3 Скорый фильтр на ВОС-2  г.Северодвинск

В подобных случаях  напорная флотация позволяет значительно снизить нагрузку на фильтровальные сооружения и ее применение, по нашему мнению, целесообразно.

Данные другой работы, проведенной на воде аналогичного водоисточника (на ВОС г. Сыктывкар) [5]  показывают преимущество напорной флотации перед префильтрами как по цветности, так и по мутности.

В последние годы в связи с повышением среднегодовой температуры и антропогенным загрязнением водных объектов наблюдается тенденция массового развития во многих водоисточниках фитопланктона (цианобактерий, диатомовых водорослей и др.) – см. рис. 4. [4] Фитопланктон недостаточно эффективно задерживается на первой ступени и проходит на скорые фильтры, в результате наблюдается сокращение продолжительности фильтроцикла. Это приводит к тому, что нагрузка на фильтры не превышает 6 м³/(м²×час), а потребление воды на водопроводных сооружениях на собственные нужды повышается в 1,5-2 раза. В результате, если не принимать мер,  в очищенной воде снижается прозрачность, изменяется окраска, ухудшаются органолептические показатели (появляется специфический привкус и запах), наблюдается увеличение содержания хлорорганических соединений.

Рисунок 4 Рост количества фитопланктона в Ижевском водохранилище

 

Используя двухступенчатую схему с седиментационными сооружениями, очень не просто справляться с таким ростом нагрузки на водопроводные сооружения (более чем 20-кратным, как в приведенном случае).

Для решения  этой задачи может быть успешно применена технология флотации. Флотаторы значительно превосходят седиментационные сооружения по эффективности удаления фитопланктона: если эффективность отстойников по удалению фитопланктона находится в пределах 60-90%, то флотаторов 90-99% [1].

Высокую эффективность напорных флотаторов по удалению фитопланктона получена на водопроводных очистных сооружениях г. Мостиште (Чехия), где количество клеток водорослей в очищаемой воде изменяется от 357 000 кл/мл, а после флотации 16100 кл/мл, со средней эффективностью равной 95,5% [9].  На этих сооружениях с помощью напорной флотации также успешно решена проблема снижения перманганатной окисляемости воды (эффективность составила в среднем 63,5%) – см. рис. 5.

Рисунок 5 Среднемесячная перманганатная окисляемость входящей и очищенной воды г. Мостиште

Схема осветления воды с использованием напорного флотатора

Рассмотрим наиболее распространенную схему осветления воды, основанную на использовании напорного флотатора и конструкцию самого флотатора, чаще всего используемую на крупных водопроводных очистных сооружениях.

Технология осветления воды с использованием напорного флотатора состоит из смесителя, камеры хлопьеобразования (флокуляции), флотатора, циркуляционного насоса, сатуратора и системы сбора и отвода флотошлама (на рис. 6 – один из примеров). На флотатор вода поступает предварительно обработанная коагулянтом и флокулянтом после смесителя и камеры хлопьеобразования (лучше если это будут сооружения с встроенными механическими мешалками). Формирование потока и равномерность нагрузки по сечению сооружений на этой стадии обеспечивается за счет полупогружных перегородок и затопленных стенок.

Рисунок 6 Напорный флотатор для водопроводных очистных сооружений Xylem (Leopold Clari-Daf Systems)

Сам флотатор можно разделить на зоны: контактную и разделения. Контактная зона выполняется по принципу гидравлической камеры хлопьеобразования – с расширением по ходу движения воды для постепенного снижения скорости потока. В ней устанавливается распределительное устройство (1) для ввода сатурированной воды в поток. В качестве распределительного устройства может использоваться перфорированный трубопровод с установленным защитным козырьком [6], но лучше, если для ввода сатурированной воды будут использованы специальные форсунки [7].

В зоне разделения следует выделить еще несколько функциональных зон (см. гидравлическую модель флотатора с обозначенным распределения потоков на рис. 7) – сверху вниз это зона флотошлама (A), зона сепарации (B) и зона осветленной воды (C).

Рисунок 7 Схема моделирования потоков в напорном флотаторе

Зона сепарации – центральная зона, расположенная между зоной осветленной воды и шлама, имеет глубину 800-1500 мм в зависимости от нагрузки на сооружения, давления сатурации, а также от объема рециркуляции сатурированной воды и других факторов. С ростом нагрузки на флотатор, давления в сатураторе, и рецикла глубина зоны сепарации увеличивается. Зона сепарации совпадает с границей распространения пузырьков воздуха, а точнее того воздуха, который является «движущей силой» флотации.

Размеры зоны сепарации могут быть уменьшены при размещении в этой зоне тонкослойных модулей, работающих по перекрестной или прямоточной схеме.

Для того чтобы обеспечить необходимую эффективность очистки воды и предотвратить проскок загрязнений из зоны сепарации в зону осветленной воды, глубина последней должна быть не менее 1000 мм.

Для приема воды в зоне осветления устанавливается перфорированная водоприемная труба (2).

Удаление флотошлама из флотатора может выполняется несколькими способами, которые отличаются по принципу осуществления процесса. Флотошлам может удаляться за счет кратковременного подъема уровня воды и с последующим сбросом в лоток вместе с водой. Этот способ удаления как раз и применен на ВОС г. Сыктывкар. Также может быть использовано постоянное удаление флотошлама с помощью специальных скребковых систем закрепленных на бесконечной цепи (Redox), или скребков с обратно-поступательным приводом (Xylem).

В результате постепенного эволюционирования конструкций флотаторов  удельная нагрузка на эти сооружения возросла с 5-6 м³/(м² ч) на первых установках такого рода до  30-40 м³/(м² ч) на современных модификациях.

Среди негативных сторон использования напорной флотации можно обозначить такие как: энергоемкость технологии и ограничения по содержанию взвешенных веществ во входящей воде. Так, удельный расход электроэнергии для очистки воды с использованием напорной флотации составляет 40-70 Вт/м³ (400-700 кВт-ч/сутки для ВОС на 10 тыс. м³/сутки).  Основная часть энергии приходится на сатурацию воды под высоким давлением. На первый взгляд, это существенный расход электроэнергии, но насколько это так, рассмотрим далее, сравнивая схемы с флотационными и седиментационными сооружениями на первой ступени очистки.

Сравнительная оценка седиментационных и флотационных сооружений для первой ступени водопроводных сооружений

Преимущества флотационных сооружений по сравнению сооружениями предварительного осветления (осветлителями со взвешенным осадком, отстойниками) заключаются в следующем:

—  Компактность — скорость выделения взвеси из воды на флотаторах значительно больше, благодаря чему уменьшается общий объем очистных сооружений;

—  Улучшается состояние сооружений вследствие постоянного удаления выделенных загрязнений;

—  Быстро и эффективно удаляются из воды плавающие и плохо оседающие примеси, в т.ч. фитопланктон, что в большинстве случаев позволяет отказаться от установки микрофильтров;

—  Низкая обводненность образующихся шламов;

—  Нет длительного пребывания воды в сооружении, что позволит проводить первичное хлорирование уже после флотаторов и снизить количество образующихся хлорорганических соединений.

Преимущества седиментационных сооружений заключаются в минимальном энергопотреблении, и отсутствии жестких ограничений по количеству взвешенных веществ в поступающей воде.

В таблице 1 представлены результаты расчета энергозатрат, связанных с работой флотационных сооружений.

Таблица 1

Оценка увеличения энергозатрат связанных с использованием флотации

 

		Значение
1	Производительность, м3/сут	11000
2	Расход электроэнергии, Вт*ч/м3	60
3	Расход электроэнергии, кВт*ч/сут	660
4	Стоимость электроэнергии, руб/кВт*ч	4,59
5	Стоимость дополнительной электроэнергии на флотацию, руб/сут	3029,4
6	Увеличение себестоимости, руб/м3	0,28

 

В таблице 2 представлены результаты расчета затрат на промывку скорых фильтров, работающих после флотации (колонка Ф-СФ), и после отстойника (От-СФ).

Колонки 2-3 отличаются принятой среднегодовой продолжительностью фильтроцикла на скорых фильтрах, в схеме Ф-СФ – 48 часов, От-СФ – 32 (колонка 2) и 24 часа (колонка 3).

Таблица 2

Сравнительная оценка затрат на промывку скорых фильтров работающих в схеме с флотаторами и отстойниками

 

		(Ф-СФ)	(От-СФ)	(От-СФ)
1	Интенсивность промывки СФ, л/с/м2	15	15	15
2	Продолжительность промывки, сек	420	420	420
3	Удельный расход воды на промывку, м3/м2	6,3	6,3	6,3
4	Стоимость воды, руб/м3	32,06	32,06	32,06
5	Удельный расход воды на фильтрование, м3/м2*сут	160	160	160
6	Рабочая площадь фильтров, м2	68,75	68,75	68,75
7	Количество промывок в сутки, раз/сут	0,5	0,75	1
8	Расход воды на промывку, м3/сут	216,56	324,84	433,13
9	Стоимость воды, руб/сут	6943,0	10414,5	13886,0
10	Расход электроэнергии на перекачку, кВт/1000 м3	76	76	76
11	Расход электроэнергии на перекачку воды, кВт/сут	16,46	24,69	32,92
12	Стоимость электроэнергии для промывки, руб/сут	75,55	113,32	151,09
13	Затраты связанные с работой флотатора, руб/сут	3029,4
14	Локальные эксплуатационные затраты, руб/сут	10 047,94	10 527,81	14 037,08
15	Увеличение себестоимости воды, руб/м3	0,91	0,96	1,28
16	Повышение себестоимости от минимальной, %	0	4,6	28

 

Как видно при сравнении данных табл. 1 и 2, разница в затратах на более частую промывку фильтров выше для отстойников по сравнению с флотаторами, чем дополнительные затраты электроэнергии на флотацию. Таким образом, флотация, как метод, исключающий повышенную нагрузку по фитопланктону и коагулюму на скорые фильтры, может быть с экономической точки зрения быть более выгодной, чем отстойники. Так, при двукратном увеличении фильтроцикла в схеме флотатор – скорые фильтры, применение флотации будет оправданным и позволит снизить себестоимость воды.

Мы не рассматривали разную производительность и состав оборудования для обезвоживания осадка из отстойника и флотошлама от флотатора, при создании бессточных водопроводных сооружений, когда преимущество использования флотационной очистки будет бесспорным. При напорной флотации значительно сокращается объем осадка по сравнению с отстаиванием. Влажность осадка после отстойников редко снижается ниже 99%, а после флотатора влажность флотошлама не будет превышать 97%. А это значит, что после флотации объем осадка ниже в 3 раза, поэтому использование на первой ступени водопроводных очистных сооружений флотационной очистки значительно сокращает затраты на дальнейшую обработку осадка: сгущение и обезвоживание.

В сумме по результатам работы водопроводных очистных сооружений производительностью 11000 м³/сут в результате перехода с седиментационных сооружений на напорную флотацию среднесуточное потребление воды на собственные нужды сократится с 1000 м³/сут до 275 м³/сут, и составит 2-2,5% от производительности очистных сооружений.

Выводы:

1. Напорная флотация на территории РФ незаслуженно редко рассматривается как альтернатива  седиментационным сооружениям на первой ступени технологии водоподготовки.
2. Наиболее эффективно применение флотационных сооружений при осветлении вод поверхностных источников, с небольшим количеством мелкодисперсных взвешенных веществ и повышенной цветностью, или для эвтрофированных источников подверженных массовому «цветению».
3. Главный недостаток флотационных сооружений — высокая энергоемкость процесса, поэтому решение об использовании метода для первой ступени очистки необходимо принимать на основании технико-экономического анализа с учетом, как капитальных, так и эксплуатационных затрат.
4. Использование напорной флотации будет особенно эффективно при организации бессточной схемы работы водопроводных сооружений, что связано с минимальным количеством и влажностью получаемого флотошлама.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. James K. Edzwald Dissolved air flotation and me. Water Research, №44, 2010.
2. И.Н. Мясников, А.Н. Горшенин, М.П. Нетреба, В.А Воропаев, А.Г. Фетисов. Модернизация очистки питьевой воды методом напорной флотации // Водоснабжение и санитарная техника, 2004, №9;
3. Фомина В. Ф., Фомин В. П. Эффективность очистки маломутной цветной воды в напорных флотаторах // Водоснабжение и санитарная техника, 2012, №4;
4. Дудкин Е. В., Самсонова С. П. Удаление фито- и зоопланктона методом микрофильтрации. // Водоснабжение и санитарная техника, 2014, № 2;
5. В.Ф. Фомина, А.В. Фомин Эффективность внедрения напорной флотации для подготовки питьевой воды в республике Коми. //Известия Коми научного центра УрО РАН. Выпуск 4(16). Сыктывкар, 2013;
6. Запольский А.К. Водоснабжение, водоотведение и качество воды. :К, Высшая школа, 2005;
7. Y. Zhang, D. M. Leppinen and S. B. Dalziel. A new nozzle for dissolved air flotation. WSTWS, Vol.9,№ 6, 2009;
8. Mooyoung Han, Tschung-il Kim, Dongheui Kwak. Measurement of bubble bed depth in dissolved air flotation using a particle counter.- Journal of Water Supply Research and Technology, Vol. 58, № 1, 02/2009
9. Doc. Ing. Petr Dolejš. Návrhové parametry a separační účinnost flotace — ověření v provozu první vodárenské flotace v ČR na ÚV Mostiště. — W&ET Team.

Использование напорной флотации на водопроводных очистных сооружениях

флотатор — Толковый словарь Ушакова

ФЛОТ’АТОР и ФЛОТАТОРЩИК, флотатора, ·муж. (спец.). Специалист по флотации. Флотатор обогатительной фабрики.

Источник: Толковый словарь русского языка Ушакова на Gufo.me

---

Значения в других словарях

1. флотатор — орф. флотатор, -а Орфографический словарь Лопатина
2. флотатор — 1. флотатор, флотаторы, флотатора, флотаторов, флотатору, флотаторам, флотатор, флотаторы, флотатором, флотаторами, флотаторе, флотаторах 2. флотатор, флотаторы, флотатора, флотаторов, флотатору, флотаторам, флотатора, флотаторов, флотатором, флотаторами, флотаторе, флотаторах Грамматический словарь Зализняка
3. флотатор — флотатор I м. Специалист в области флотации. II м. Вещество, применяемое для регулирования процесса флотации. Толковый словарь Ефремовой
4. флотатор — ФЛОТАТОР -а; м. 1. Горн. Название руды, минерала, применяемых во флотационном процессе. 2. Специалист по флотации; рабочий обогатительной фабрики. Толковый словарь Кузнецова
5. флотатор — -а, м. 1. горн. Название руды, минерала, применяемых в флотационном процессе. 2. Специалист по флотации, а также рабочий обогатительной фабрики. Малый академический словарь
6. флотатор — Флот/а́тор/. Морфемно-орфографический словарь
7. флотатор — сущ., кол-во синонимов: 1 металлург 435 Словарь синонимов русского языка

ЧТО ТАКОЕ ПРОТЕИНОВЫЙ СКИММЕР (ФЛОТАТОР) » Домашний аквариум

Протеиновое скиммирование — это метод очистки воды, применяемый во многих морских аквариумах. Скиммер удаляет растворенные и дисперсные органические вещества из воды аквариума и обеспечивает повышенную аэрацию.

Зачем борются с излишней концентрацией органических веществ в воде?

Органические соединения представляют собой соединения, которые содержат углерод и водород, а также могут содержать другие дополнительные атомы. Часто эти соединения содержат азот или фосфор. Если концентрация органических веществ в аквариуме будет слишком высокой, ваши обитатели аквариума могут сильно пострадать.

Чем флотатор отличается от обычной фильтрации?

Протеиновый скиммер представляет собой вид механической фильтрации, но все же имеет некоторые отличия:

• Загрязнения, удаляемые скиммером, физически удаляются из воды. в традиционных механических фильтрах несъеденная пища, отходы и др. задерживаются в фильтрующем материале, но все же находятся в контакте с водой. В флотаторе органические соединения попадают в специальный контейнер, из которого они впоследствии могут быть удалены;
• Флотатор способен удалять частицы с молекулярным размером. Стандартные механические фильтры удаляют частицы размером около миллиметра. Из этого можно сделать вывод, что скиммер осуществляет фильтрацию на гораздо меньшем уровне.

Как работает скиммер?

Скиммеры обычно состоят из трубки с чашкой для сбора сверху. Мелкие пузырьки воздуха движутся вверх и вниз по этой трубке. Очень важно, чтобы пузырьки воздуха были как можно мельче, в этом случае будет гораздо большей их площадь контакта с водой. По мере движения, взвешенные в воде органические соединения, притягиваются к поверхности пузырьков. В верхней части трубки пузырьки объединяются, образуя пену. Затем эта пена выталкивается в специальную чашку, установленную сверху. Таким образом пена, содержащая большую часть органики, в дальнейшем не контактирует с водой и полностью удаляется из воды. Необходимо периодически проверять соленость воды, поскольку скиммер удаляет вместе с органикой и соли.

Каковы преимущества протеинового скиммера?

Основное преимущество — удаление органических соединений и отходов из воды вашего аквариума. Растворенные соединения и очень мелкие твердые частицы, которые не могут быть удалены стандартной механической фильтрацией, удаляются с помощью протеинового скиммера.

Второе, но все же очень важное, преимущество заключается в том, что, когда вода поступает в скиммер, она насыщается кислородом, благодаря большому количеству пузырьков в трубке. Окисление воды имеет очевидную выгоду для репликации высококислородных сред, к которым привыкли многие наши обитатели соленой воды.

Где надо использовать протеиновый скиммер?

Многие аквариумисты предпочитают не использовать скиммеры и их аквариумы находятся в хорошем состоянии, но, как правило, если у вас есть рифовый аквариум или аквариум с беспозвоночными, то наличие флотатора предпочтительно.

Протеиновый скиммер – очень эффективный способ удаления растворенных или твердых частиц из аквариума с морской водой. На рынке присутствуют различные модели на выбор, но все они в основном делают то же самое.

Обнаружили ошибку или мёртвую ссылку?

Выделите проблемный фрагмент мышкой и нажмите CTRL+ENTER.
В появившемся окне опишите проблему и отправьте Администрации ресурса.

флотатор — это… Что такое флотатор?

ФЛОТАТОР — и ФЛОТАТОРЩИК, флотатора, муж. (спец.). Специалист по флотации. Флотатор обогатительной фабрики. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

ФЛОТАТОР — и ФЛОТАТОРЩИК, флотатора, муж. (спец.). Специалист по флотации. Флотатор обогатительной фабрики. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

флотатор — сущ., кол во синонимов: 1 • металлург (435) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

Флотатор — I м. Специалист в области флотации. II м. Вещество, применяемое для регулирования процесса флотации. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Флотатор — I м. Специалист в области флотации. II м. Вещество, применяемое для регулирования процесса флотации. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

флотатор — 1. флотатор, флотаторы, флотатора, флотаторов, флотатору, флотаторам, флотатор, флотаторы, флотатором, флотаторами, флотаторе, флотаторах 2. флотатор, флотаторы, флотатора, флотаторов, флотатору, флотаторам, флотатора, флотаторов, флотатором,… …   Формы слов

флотатор — флот атор, а …   Русский орфографический словарь

флотатор — а, ч., спец. 1) Фахівець із флотації, кваліфікований робітник на флотаційній збагачувальній фабриці; збагачувальник. 2) Речовина, яку застосовують для регулювання процесу флотації …   Український тлумачний словник

флотатор — а; м. 1. Горн. Название руды, минерала, применяемых во флотационном процессе. 2. Специалист по флотации; рабочий обогатительной фабрики …   Энциклопедический словарь

флотатор — фроттола (песня, итал.) …   Краткий словарь анаграмм