Флотационная очистка сточных вод
Флотация – это процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и воды, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а так же поверхностными явлениями смачивания.
Процесс очистки производственных сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, нефть, нефтепродукты, масла, волокнистые материалы, методом флотации заключается в образовании комплексов «частицы – пузырьки», всплывании этих комплексов и удалении образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой воды.
Можно выделить следующие способы флотационной обработки сточных вод:
1) флотация с выделением воздуха из раствора (вакуумные, напорные флотационные установки);
2) флотация с механическим диспергированием воздуха (импеллерные, безнапорные и пневматические флотационные установки);
3) флотация с подачей воздуха через пористые материалы;
4) электрофлотация;
5) биологическая и химическая флотация.
Достоинствами флотации являются непрерывность процесса, широкий диапазон применения, селективность выделения примесей, высокая степень очистки (95-98%), возможность рекуперации удаляемых веществ.
Элементарный процесс флотации заключается в следующем: при сближении всплывающего в воде пузырька воздуха с твердой гидрофобной частицей разделяющая их прослойка воды при некоторой критической толщине прорывается и происходит слипание пузырька с частицей. Затем комплекс пузырек ‒ частица всплывает на поверхность воды, где пузырьки собираются, и возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной сточной воде (рис. 8).
Рис. 8. Элементарная схема флотации: 1 – пузырек газа;
2 – твердая частица
Возможность образования флотационного комплекса частица ‒ пузырек, скорость процесса и прочность связи, продолжительность существования комплекса зависят от природы частиц, а также от характера взаимодействия реагентов с их поверхностью и от способности частиц смачиваться водой.
Цель работы: Изучение очистки сточных вод флотационным методом.
Оборудование и реактивы: весы; емкости на 400 мл; флотационный аппарат; сушильный шкаф.