Розглянути схеми та конструкції очищення методом флотації

У технології очистки природних вод практичне застосування одержали механічні і пневматичні флотаційні установки. У механічних флотаційних установках введення і диспергування повітря здійснюється турбіною насосного типу, а у пневматичних - повітрям, яке виділяється з води внаслідок змінення тиску.

На рис.28, а наведено флотаційну установку, яка складається з флотомашини 1 з турбіною і лопатевим пінознімачем, приймального 2 і пінозбірного 3 резервуарів, а також насосної станції 4 для відкачування води і продуктів флотації. Вода, що обробляється, надходить у флотаційну камеру, де перемішується з повітрям і у вигляді тонкої водоповітряної емульсії викидається на відбійники. Після руйнації піни суміш води і речовини, що флотується, надходить у пінозбірний резервуар. Очищена вода витікає з флотаційної камери і відводиться у буферний ставок або повертається в систему оборотного водопостачання.

Пневматичні флотаційні установки можуть бути напірними і вакуумними. У напірних установках вода насичується повітрям при підвищеному тиску у напірних резервуарах. При зниженні тиску до атмосферного у флотаційній камери виділяються дуже дрібні бульбашки повітря, ідеальні для флотаційної очистки. У менше розповсюджених вакуумних установках повітря виділяється з води під дією вакууму.

Схема напірної флотації (див.рис.28,б) включає насосно-ежекторну станцію 1, реагентну станцію 2, напірний резервуар 3 і флотаційну камеру 4. В одних випадках повітря розчиняється безпосередньо у воді, яка обробляється, а в інших його вводять у частину води, що рециркулюється після флотації. Повітря подається у всмоктуючу або напірну трубу насоса. У другому випадку замість компресора доцільно використовувати ежектор, який працює за рахунок напору води, що перекачується.

Схему найбільш розповсюдженої механічної флотаційної машини відцентровим імпелером наведено на рис.29. Імпелер 1 являє собою диск з радіальними лопатями, укріпленими на вертикальному валу 2, який розташований. в обсадній трубі 3. Верхній кінець обсадної труби знаходиться над рівнем пульпи, а нижній опирається на приймальний ковпак з приєднаною до нього надімпелерною кришкою. При обертанні імпелера в приймальному ковпаку утворюється вакуум, внаслідок чого туди підсмоктується вода, яка обробляється і повітря. Водоповітряна суміш викидається у нижню частину камери, а шар піни який збирається на поверхні, зганяється в збірний лоток. Очищена вода відводиться з нижньої частини камери.

Рис. 28. Схеми флотаційних установок: а - з турбіною насосного типу; б - з пневматичним напірним флотатором

Пневматичний флотатор (рис. 30) - це резервуар 4, у центральній частині якого розташовані грати 7, а також збірний 9 і відводячий 8 трубопроводи. У резервуарі 4 розміщено два ряди розподільчих трубопроводів 3 і 10 з укріпленими на них форсунками 1. Вода, яка обробляється, насичується повітрям у напірному резервуарі і через розподільчу систему трубопроводів 3 надходить у камеру. Піна, що утворюється на поверхні води, зганяється у збірний лоток 2 і по трубопроводу 5 надходить у збірний резервуар. Очищена вода відводиться з камери через фати 7 по трубопроводу 11. Частина її по трубопроводу 6 спеціальним насосом може подаватися у другий напірний резервуар для донасичення повітрям. З цього резервуару вода надходить у камеру по розподільчим трубопроводам 10. Так, у конструкції флотатора передбачені елементи, які дозволяють насичувати повітрям весь об'єм води або її частину, що рециркулюється.

Рис. 29. Схема механічної флотаційної машини з відцентровим імпелером	Рис. 30. Схема пневматичного флотатора

Флотаційні установки з подачею повітря через різноманітні пористі матеріали в порівнянні зі способами насичення рідини повітрям, які розглянуті вище, відрізняються простотою конструкції флотаційних камер, зменшенням витрат енергії, відсутністю складних механізмів (таких, як насоси або імпелери), їх недоліки можливість заростання і засмічення пор і складність підбору дрібнопористих матеріалів, які забезпечують подачу дуже малих за розмірами бульбашок.

В електрофлотаційних установках вода, що обробляється, пропускається в полі між електродами, на поверхні яких утворюються бульбашки газу (водень, кисень). Можуть застосовуватися нерозчинні або розчинні електроди. У разі використання розчинних електродів процес електрофлотації супроводжується процесом електрокоагуляції, що забезпечує більш ефективну флотацію.

Експлуатація флотаційних установок, робота яких базується на складних фізико - хімічних явищах, пов'язана з постійним спостереженням за процесом, що вимагає спеціальної підготовки і високої кваліфікації обслуговуючого персоналу.

Відпрацьовування режиму експлуатації флотаційних установок, уточнення всіх технологічних параметрів, що забезпечують передбачений ефект очистки води, здійснюється у період налагоджувальних робіт.