Заключается в образовании комплексов, состоящих из частиц нефтепродуктов и пузырьков воздуха, которыми предварительно насыщают обрабатываемую воду, реализуя принцип напорной флотации. При этом скорость всплытия комплекса превышает на два-три порядка скорость всплытия капли масла. При напорной флотации воздух растворяется в воде под избыточным давлением до 0,5 МПа, для чего он подается в трубопровод перед насосом (обычно с помощью эжектора), а затем водовоздушная смесь в течение 8 - 10 мин находится в специальной напорной емкости, откуда направляется во флотатор. Во флотаторе происходит снижение давления, образование пузырьков воздуха и собственно флотационный процесс разделения воды и примеси. На ТЭС используются горизонтальные многокамерные и радиальные флотаторы, в которые для повышения эффективности очистки может вводиться раствор коагулянта.
Флотационная очистка воды с выделением воздуха из растворенного состояния связана с необходимостью осуществлять его предварительное растворение в жидкости. Практически все газы обладают той или иной степенью растворимости в различных жидкостях. Она зависит от характера жидкости и газа, температуры и давления. При равновесии системы газ - жидкость передачи вещества между фазами не происходит. Увеличение парциального давления газа в газообразной фазе по сравнению с парциальным его давлением над жидкой фазой вызывает переход (массопередачу) газа из газообразной фазы в жидкую, называемый абсорбцией. Возможен и обратный процесс - переход газа из жидкой в газообразную фазу, если парциальное давление газа над жидкой фазой, в которой он растворен, больше, чем парциальное давление этого газа в газообразной фазе.
Принципиально флотационная очистка воды от нефтепродуктов ничем не отличается от обогащения измельченных руд цветных металлов флотационным методом. Разве только тем, что не вводят флотареагенты, которые изменяют смачиваемость поверхности полезных компонентов измельченной руды. При продувании воздуха через очищаемую воду капли нефти прилипают к пузырькам и выносятся с ними на поверхность. Механическими способами продукт такой флотации удаляют и сжигают.
В некоторых случаях флотационная очистка воды сочетается с обработкой ее растворами коагулянтов и флокулянтов. Выделяющиеся при этом гидроокиси алюминия или железа сорбируют загрязняющие воду примеси, поверхность образующихся сверхмицеллярных агрегатов гидрофобизируется либо самими сорбированными веществами, например нефтями, либо добавлением поверхностно-активных веществ.
В некоторых случаях флотационная очистка воды сочетается с добавлением коагулянтов и флокулянтов. При этом выделяющиеся гидроокиси алюминия или железа сорбируют загрязняющие воду примеси, поверхность образующихся сверхмицеллярных агрегатов гидрофобизируется либо самими сорбированными веществами, например нефтями, либо добавлением коллекторов.
В частности не применяется для флотационной очистки воды имеющийся в изобилии на промыслах попутный нефтяной газ высокого, низкого и среднего давлений. Анализ такого необычного явления показал, что это связано с традиционной последовательностью осуществления процессов сепарации газа, подготовки нефти и очистки сточных вод, их технологической разобщенностью и реализацией на автономных объектах различными службами объединений.
В связи с изложенным часто упоминаемая в литературе эффективность прямоточной безреагентной флотационной очистки воды, например, от нефтепродуктов около 50%, должна рассматриваться как совокупный результат флотации частиц эмульсии выделяющимися на них пузырьками воздуха в момент дросселирования и пузырьками, захватившими частицы путем столкновения в ходе их совместного движения. Образование флотоагрегатов в жидкости после дросселирования по схеме механизма выделения маловероятно, так как, во-первых, степень пересыщения воды воздухом в типовых флотаторах незначительна, и, во-вторых, в системе уже имеется большое число пузырьков воздуха, в которые активно диффундирует растворенный воздух, снижая тем самым вероятность возникновения зародышей пузырьков на новых частицах загрязнений.
Для более интенсивного отделения нефтепродуктов от воды применяют флотационную очистку. Флотационная очистка воды заключается в подаче воздуха в очищаемую воду. При этом образуются комплексы частица нефтепродукта - пузырек воздуха. Такие комплексы быстро всплывают на поверхность, с которой их затем удаляют. Для создания указанных комплексов сточную воду насыщают воздухом. Различают напорную и безнапорную флотацию. При напорной флотации воздух растворяется в воде под давлением до 0 5 МПа. При безнапорной флотации пузырьки воздуха образуются за счет механических или электрических сил.
Список литературы
1.Оводов B.C. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. - М.: Колос, 1984.
2.Карамбиров Н.А. Сельскохозяйственное водоснабжение. - М: Агропромиздат, 1986.
3.Сельскохозяйственное водоснабжение. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1992.
4. Смагин В.Н., Небольсина К.А., Беляков В.М. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственному водоснабжению. - М.: Агропромиздат, 1990.
5. Усаковский В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельском хозяйстве. - М.: Колос.
6. Дикаревский B.C., Якубчик П.П., Иванов В.П. и др. Водоснабжение и водоотведение на железнодорожном транспорте. - С.-Петербург: Вариант, 1999.
7.Кемелев А.А. Групповые системы сельскохозяйственного водоснабжения. - М.: Колос
8.Кряжевских Н.Ф., Кряжевских Ф.Н. Интенсификация работы групповых водопроводов. Краснодар: Советская Кубань, 2000.
9.Тажибаев Л.Е., Усенко B.C., Николадзе Г.И. и др. Сельскохозяйственное водоснабжение М.: Агропромиздат, 1992.
вода очистка фильтровальный природный