Флотаторы

Сущность процесса флотационного выделения из воды дисперсионных примесей заключается в слипании взвешенных веществ в воде частиц и пузырьков тонкодисперного в воде воздуха под действием молекулярных сил. В результате этого на поверхности воды образуется пенный слой, насыщенный извлекаемыми примесями с размерами от 10^-3 до 10^-1 см. Интенсификация процесса флотации достигается понижением смачиваемости поверхности извлекаемых частиц с помощью флотореагентов, избирательно сорбирующихся на их поверхности. Эффективность процесса флотации в общем случае зависит от pH растворов, присутствия в них электролитов, наличия органических примесей, температуры воды, параметров диспергированного воздуха (диаметра и заряда пузырьков воздуха, скорости его подачи во флотокамеры и пр.).

В вакуумных флотаторах вместо компрессора применяют эжекторы для подсоса воздуха в обрабатываемую воду, работающие за счет перепада давления воды до и после эжектора.

Объем флотационных камер при напорной флотации определяется по формуле

W_ф.к=Qt

где Q-расход обрабатываемой воды, м³/ч; t = 20-30 мин - продолжительность флотации.

Расчетная глубина воды в камере принимается равной

h=1,1h_с.т,

где h_с.т= 1,5-3,0 м - статический столб воды в камере.

Технологическая схема напорной флотации

1 - приемный резервуар; 2 - всасывающий трубопровод; 3 - насос; 4 - напорный бак; 5 - регулятор давления; 6 - флотационная камера; 7 - поверхностный скребок

Флотационная установка с диспергированием воздуха через мелкопористые фильтры

1 - трубопровод подачи воздуха; 2 - фильтросные пластины; 3 - флотационная камера; 4 - скре­бок; 5 - шламоприемник; 6 - регулятор уровня воды на выпуске.

Схемы горизонтального электрофлотатора

1 - впускная камера; 2 - решетка-успокоитель; 3 - электродная система; 4 - регулятор уровня на выпуске воды; 5 - скребки; 6 - шламоприемник; 7 - регулятор отвода шлама; 8 - выпуск осадка

На станциях средней и большой производительности (>10 тыс. м³/сут) ширину ка­мер назначают в пределах 3-6 метров, длину - до 6-9 метров.

Во флотаторах с горизонтальным движением воды струенаправляемую перегород­ку устанавливают под углом 60-70° к горизонтали в сторону движения воды. Скорость движения воды над ней назнача­ют в пределах 0,015-0,020 м/с.

Схема двухкамерной импеллерной уста­новки

1 - отбойники; 2 - флотационная камера; 3 - вал импелле­ра; 4 - воздушная трубка; 5 - электродвигатель; 6 - пеносниматель; 7 - отверстия в статоре для внутренней цирку­ляции воды; 8 - статор; 9 - импеллер; 10 - приемный кар­ман; 11 - выпускной карман

Формирование мелких воз­душных пузырьков и равномерное их распределение в объеме обраба­тываемой воды достигают устрой­ством перфорированного трубо­провода с размещением под ним кожуха. Диаметр отверстий в тру­бопроводе принимают равным 5-8 мм. Скорость выхода водовоз­душной смеси из отверстий при­нимают равной 20-25 м/с.

С помощью флотаторов воду освобождают не только от сус­пензированных твердых приме­сей, но и от нефтепродуктов,

ПАВ, некоторых ионов раство­ренных в воде соединений.

Ориентировочно степень очистки воды флотацией после нахождения эмпирических пара­метров может быть определена по формуле

Э=(К₀-К_ф/K₀)*100%

где К₀ и К_общ - соответственно концентрация частиц загрязнений в единице объема ис­ходной воды и оставшихся во флотационной камере.

В механических импеллерных флотаторах введение в воду диспергированного воз­духа осуществляется турбиной насосного типа. Такие установки состоят из флотомашины, с турбиной и лопастными пеноснимателями, приемного и сборного резервуаров и насосной станции для откачки воды и продуктов флотации.

Вернуться к списку