9 Сущность и применение метода флотации.

Флотация  это молекулярное прилипание частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и жидкости, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностным смачиванием.

Процесс очистки методом флотации заключается в образовании комплексов "пузырек- частица", всплывании этих комплексов и удалении образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой жидкости. Возможность образования флотационного комплекса "пузырек-частица", скорость процесса и прочность связи, продолжительность существования комплекса зависят от природы частиц, характера взаимодействия реагентов с их поверхностью и способности частиц смачиваться водой. При закреплении пузырька образуется трехфазный периметр-линия, ограничивающий площадь прилипания пузырька и являющийся границей трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Касательная к поверхности пузырька в точке трехфазного периметра и поверхность твердого тела образуют обращенный в жидкость угол, называемый краевым углом смачивания. Степень смачиваемости водой твердых или газовых частиц, взвешенных в воде, характеризуется величиной краевого угла смачивания. Чем больше угол, тем более гидрофобна поверхность частицы, увеличиваются вероятность прилипания к ней и прочность удержания на ее поверхности воздушных пузырьков.

Достоинства флотации: непрерывность процесса; широкий диапазон применения; небольшие капитальные и эксплуатационные затраты; простота аппаратуры; селективность выделения примесей; более высокая скорость процесса по сравнению с отстаиванием; возможность получения шлама более низкой влажности высокая степень отчистки возможность рекуперации удаляемых веществ.

Флотация сопровождается аэрацией сточных вод, снижением концентрации ПАВ и легко окисляемых веществ, бактерий и микроорганизмов. Это способствует успешному проведению следующих стадий очистки.

Можно выделить следующие способы обработки производственных сточных вод:

• флотация с выделением воздуха из раствора;

• флотация с механическим диспергированием воздуха (импеллерные, безнапорные и пневматические флотационные установки);

• флотация с подачей воздуха через пористые материалы;

• электрофлотация;

• биологическая и химическая флотация.

10. Аэробная биологическая очистка сточной воды

Аэробный метод основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20...40°С.

Очистку сточной воды в аэробных условиях осуществляют в сооружениях двух основных модификаций: в аэротенках с активной биомассой (активный ил), взвешенной в воде, или в биофильтрах, где активная биомасса (биопленка) прикреплена к зернам инертной загрузки.

Аэротенки применяют для полной и неполной биологической очистки сточных вод. Они представляют собой достаточно объемные резервуары с постепенно протекающей водой, в толще которой развиваются микроорганизмы, потребляющие субстрат.

Основной характеристикой таких аппаратов является окислительная мощность — это количество загрязнений в единицах БПКполн (г), которое может быть окислено биоценозом, населяющим 1 м3 полезного объема, за одни сутки.

Процесс очистки стоков в аэротенках состоит из следующих основных этапов: 1. Адсорбция и коагуляция активным илом взвешенных и коллоидных частиц; 2. Окисление растворенных и адсорбированных веществ; 3. Нитрификация и регенерация активного ила; 4. Удаление избыточного количества активного ила.

По гидродинамическому режиму аэротенки подразделяют на три основных типа: аэротенки-вытеснители; аэротенки-смесители; аэротенки с рассредоточенным выпуском сточной жидкости.

В зависимости от нагрузки на активный ил аэротенки подразделяют на низконагруженные, средненагруженные и высокоиагружепные.

В биофильтрах биоразлагаемые органические вещества жидких отходов сорбируются и окисляются также в аэробных условиях популяций гетеротрофных бактерий, образующих биологическую пленку на поверхности насадки или загрузочного материала. Для орошения насадки вода с загрязнениями периодически или непрерывно подается в верхнюю часть сооружения через неподвижные разбрызгиватели (сплин- клеры) или реактивные вращающиеся водораспределители.

Несмотря на достаточно высокую окислительную мощность, предпочтение все-таки чаще отдают аэротенкам, так как после пуска биофильтров регулировать их работу можно только за счет изменения скорости подачи воды.