Флотация в водоочистке — противоположность отстаиванию. Это процесс разделения воды с частицами меньшей плотности. При этом загрязнения образуют на поверхности воды пену, а осветленную жидкость можно отправлять на дальнейший этап очистки.
Механизм процесса флотации
Различают естественную, принудительную и спровоцированную флотацию. При естественной флотации процесс протекает без вмешательства человека: для разделения достаточно разности между плотностью загрязнений и воды. При принудительной флотации для ускорения процесса разделения фаз используют воздух или реагенты.
Однако бывает и так, что плотность примесей выше плотности воды. Для ее снижения используют воздух, к пузырькам которого прилипает загрязняющее вещество. Этот процесс называют спровоцированным, и его чаще всего используют в водоочистке.
Эффективность очистки флотацией во многом определяется размером пузырьков газа. В зависимости от диаметра и температуры воды изменяется и скорость их подъема на поверхность:
- чем выше температура, тем выше скорость. Так микропузырьки диаметром 80 мкм движутся со скоростью 7, 9, 13, 16 м/ч при температурах 0, 10, 20 и 30 ˚C соответственно;
- чем меньше диаметр пузырьков, тем меньше их восходящая скорость. Так при температуре 30 ˚C скорость составит 2, 4, 6, 16 м/ч при диаметре 30, 40, 50 и 80 мкм соответственно.
Флотация в чистом виде неэффективна для удаления коллоидных частиц, что объясняется существенно меньшими размерами последних и сложностью при их прилипании к микропузырькам. Необходима предварительная коагуляция и флокуляция.
Флотация воздухом
Принудительная флотация воздухом отличается от естественной только искусственной продувкой воды воздухом. Этот метод часто используют для удаления жиров, которые гидрофобны и отличаются хорошей адгезией к пузырькам воздуха.
Для удаления жиров достаточно получение пузырьков диаметром 3-4 мм, которые можно получить при подаче воздуха через диффузоры. Достичь более полного осветления можно предварительным насыщением воды микропузырьками, диаметр которых исчисляется сотнями микрометров. Для этого можно использовать погружной механический аэратор.
Флотация реагентами
Реагенты применяют для изменения поверхностного натяжения воды. Реагентная флотация используется в следующих случаях:
- для добычи минералов. С помощью селективной флотации удается придать одним частицам гидрофобные свойства и разделить различные компоненты одной породы;
- при отделении нефтепродуктов от воды. Используют для обработки вод из нефтяных скважин;
- для удаления ПАВов. В установках очистки макулатуры и на других производствах.
Напорная флотация
Именно напорную флотацию чаще всего применяют для очистки воды. Благодаря такому способу возможно удалить хрупкие флокулы, которые не отличаются высокой плотностью из-за своего состава — обычно это органические вещества и гидроксиды.
Сначала исходную или уже обработанную воду насыщают воздухом под давлением в несколько атмосфер в закрытой емкости. Она послужит рабочим телом для формирования микропузырьков при последующей флотации. Далее насыщенную воду подают в установку для осветления в соотношении 1 к 20 или 1 к 2 в зависимости от качество исходной воды.
Технология напорной флокуляции включает следующие этапы:
- насыщение воды воздухом;
- подача насыщенной воды воздухом воды к осветляемой;
- отвод осветленной воды из нижней части камеры;
- удаление с поверхности воды образовавшейся пены.
Эффективность флотации зависит от многих параметров. Удалить абсолютно все взвешенные частицы таким способом невозможно — часть из них будет оседать на дне. По этой причине все установки напорной флотации оснащены механизмами для удаления осадка.
Хотите очистить воду из скважины или крана? В нашем каталоге есть фильтры для воды любого типа: от кувшинов до систем обратного осмоса, устанавливаемых под мойкой, от комплектующих до полноценных станций водоподготовки. Выбирайте и консультируйтесь в чате или по телефону. Доставляем товар по всей Беларуси!