Flotasjonsmetode og -prosess. Trykkflotasjon. flotasjon er

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Problemet med behandling av avløpsvann har vært aktuelt i mange tiår. Vanskeligheten ligger i foreldelse av metoder og utstyr, samt fremveksten av nye kjemikalier i husholdningskjemikalier og i produksjon, som krever helt nye tilnærminger til fjerning fra avløpsvann. En av de universelle behandlingsmetodene for avløpsvann er flotasjon. Avhengig av egenskapene til forurensningen, krever det bare utskifting av reagenser og korrigering av prosessforhold.

Avløpsvannbehandling

Denne metoden har blitt brukt til å behandle avløpsvann som inneholder fibre, oljeprodukter, oljer og fett og andre stoffer som er dårlig løselig i vann. Avløpsvann overføres først til suspensjon og emulsjon ved bruk av spesielle stoffer.

Flyteprosessen er avhengig av gassboblenes evne til å feste seg til partikler, og hjelpe dem med å flyte til overflaten av væsken.

Generelle prinsipper for metoden

Den enkleste flytehandlingen er vedleggetuløselige partikler (for eksempel mineral, olje eller andre) til luftbobler. Suksessen til rensingen avhenger av hastigheten som en binding dannes mellom partikkelen og boblene, av styrken til denne bindingen og varigheten av eksistensen av dette komplekset. Som igjen bestemmes av partiklenes natur, tendensen til fukting med vann og egenskapene til deres interaksjon med reagenser. Flotasjon er derfor en prosess som avhenger av mange faktorer.

En elementær handling kan utføres gjennom en av følgende mekanismer:

bobler dannes umiddelbart i suspenderte partikler;
Suspensjonspartikler fester seg til en gassboble når de kolliderer med den;
en liten boble dannes på overflaten av partikkelen, som kombineres med en annen ved kollisjon og øker i volum.

Komplekset, som dannes under flotasjonsprosessen, i et praktisk t alt ubevegelig medium kan bare flyte under forutsetning av at løftekraften til gassboblen er større enn vekten av partikkelen. Dette vil føre til at det dannes et skumlag på overflaten av det behandlede vannet.

I tillegg må overflatearealene til bobler og partikler ved kontaktpunktet være i et visst forhold. Adhesive krefter øker proporsjon alt med størrelsen på partiklene i kvadrat, siden omkretsen av forbindelsen deres er begrenset av størrelsen på den største av flatene deres. Og separasjonskraften avhenger direkte av massen til den forurensende partikkelen (dvs. dens lineære dimensjoner i en kube). Således, når en viss partikkelstørrelse er nådd, overskrider løsgjøringskreftene klebekreftene. Så forVellykket avløpsbehandling ved flotasjon er viktig, ikke bare for arten av forholdet mellom suspensjon og bobler, men også deres størrelse.

Måter å mette vann med bobler

Det er mange teknikker som sikrer utseendet til gassbobler i avløpsvannet. De viktigste metodene som brukes i flotasjon er:

Kompresjon (eller trykk) metode basert på å øke løseligheten av luft i vann med økende trykk.
Mekanisk metode basert på intensiv blanding av væske med luft.
Lever avløpsvann gjennom porøse materialer som får dem til å spre seg.
Elektrisk metode basert på elektrolyse av vann, ledsaget av utseendet av gassbobler.
En kjemisk prosess som forårsaker dannelse av bobler under kjemiske reaksjoner av visse reagenser med avløpsvannkomponenter.
Vakuummetode preget av trykkreduksjon.

Press flotation

Den er den mest effektive for utvinning av fine og kolloidale suspensjoner med lav konsentrasjon. Renset vann er mettet med luft under trykk opp til 7 MPa i en spesiell reaktor - saturator. Etter frigjøring av vann fra det, synker trykket kraftig til norm alt (atmosfærisk), noe som provoserer frem en intensiv prosess med luftbobler.

For å øke effektiviteten av vannbehandlingen betydelig, kombineres flotasjon med koagulering og flokkulering. Begge disse tilnærmingenebidra til en økning i størrelsen på uoppløste partikler. Koagulanter er både uorganiske forbindelser, vanligvis s alter av jern(III) eller aluminium, og noen organiske stoffer. Flokkuleringsmidler er spesielle polymerer hvis molekyler i et vandig medium danner et ladet nettverk som er i stand til å tiltrekke forurensende partikler, noe som fører til utseendet av flokkulente aggregater.

Installasjoner og flytskjemaer

Installasjoner som utfører trykkflotasjon kan plasseres ikke bare innendørs, men også utenfor dem. Så førstnevnte er egnet for små volumer, hvis vannforbruket ikke er mer enn 20 m³/t, mens sistnevnte har mye større kapasitet. Kombinert plassering av strukturer arrangeres ofte når store gjenstander, for eksempel en metningsmiddel og en flytecelle, er utendørs, og pumper er innendørs.

Ved installasjoner under forhold med mulig reduksjon i lufttemperatur til negative verdier, er det nødvendig å sørge for et skumvarmesystem. Et klassisk kompresjonsflotasjonsanlegg består av følgende utstyr:

Pumpe for væskeforsyning.
Kompressor for tilførsel av luft (eller annen gass) til vannbehandlingssystemet.
Saturator (det andre navnet er en trykktank), der luft er oppløst i avløpsvann.
Flotasjonskamre, hvis prosessen sørger for forgrovning av suspenderte partikler.
Reagensenhet, inkludert enheter for dosering ogblande reagenser med væsken som skal renses.
Rengjøringsprosesskontrollsystemet.

Teknologiske ordninger som involverer behandling av avløpsvann ved trykkflotasjon kan være:

Medstrøm, når hele volumet av væsken som skal renses passerer gjennom metningsenheten.
Resirkulerer når bare 20 - 50 % av den klarnede væsken passerer gjennom metningsenheten.
Delvis direkte strømning, når ca. 30 -70 % av råvannet kommer inn i saturatoren, og resten mates direkte inn i flotasjonskammeret.

Ved valg av en av disse ordningene er det tatt hensyn til de fysiske og kjemiske egenskapene til det rensede avløpsvannet, kravene til behandlingsgrad, lokale forhold og økonomiske indikatorer.

Elektroflotasjon

Denne metoden begynte å bli brukt i andre halvdel av 1900-tallet. Da ble det funnet at elektrolysegasser er mye mer effektive enn inerte gasser eller luft for å øke flotasjonsintensiteten. Dette gjør det mulig å isolere vannuløselige oljeprodukter, smøreoljer, dårlig løselige forbindelser av tung- og ikke-jernholdige metaller, som danner stabile emulsjoner i avløpsvann. Men i tillegg til elektrolysegasser, påvirkes fjerningen av noen urenheter av et kunstig skapt elektrisk felt der ladede partikler beveger seg mot motsatt ladede elektroder.

Væsentlige ulemper med elektroflotasjon er lav produktivitet, høye kostnader for elektroder, slitasje og forurensning, og eksplosjonsfare.

Fraksjoneringsmetode for skum

Det koker ned til adsorpsjon av oppløste overflateaktive stoffer (overflateaktive stoffer) på gassbobler som stiger opp gjennom løsningen. I dette tilfellet dannes det intensivt skum, beriket med det adsorberte stoffet.

Et viktig bruksområde for denne typen flotasjon er rensing av vann fra vaskemidler som brukes i vaskerier. Den er også egnet for å separere aktivert slam fra biokjemisk behandling.

malmdressing

Flotasjonsprosessen er vellykket brukt i primærbearbeiding av alle typer malm, noe som gjør det mulig å separere en verdifull fraksjon med høyt innhold av metall eller dets forbindelser. Den er basert på forskjeller i egenskapene til overflaten til de separerte mineralene.