Очистка сточной воды флотацией основана на молекулярном прилипании частиц нефти к поверхности раздела вода — пузырек воздуха и всплывании образующихся систем пузырек воздуха — частица нефти на поверхность воды в виде пенообразного слоя, насыщенного нефтью. Этот процесс происходит при тонком диспергировании воздуха в сточной воде.[ ...]
Шарообразная частица нефти и пузырек воздуха, находящиеся в воде, порознь обладают большей поверхностью и большей поверхностной энергией, чем частица, прилипшая к пузырьку. При прилипании частицы нефти к пузырьку воздуха уменьшается поверхностная энергия пограничных слоев и возникают силы, стремящиеся уменьшить площадь соприкосновения воды с частицей нефти.[ ...]
Молекулярное прилипание обусловливается смачиванием, зависящим от поверхностных явлений, возникающих на границе фаз. Смачивание характеризуется косинусом краевого угла, который образуется поверхностями трех соприкасающихся фаз (нефть-вода-пузырек воздуха) при достижении равновесия смачивания, и зависит от молекулярных свойств фаз.[ ...]
Флотационная сила является равнодействующей натяжения пленки вдоль периметра смачивания, направлена внутрь пузырька воздуха и прочно удерживает частицу нефти на границе воды и воздуха. Она возрастает с увеличением краевого угла и достигает максимума при в + <р = 180°.[ ...]
При краевых углах смачивания, близких к нулю, т. е. для частиц, хорошо смачиваемых водой, величина флотируемости близка к нулю, поскольку для таких углов cos в близок к единице.[ ...]
Для частиц, плохо смачиваемых водей, для которых краевой угол смачивания стремится к 180°, a cos д к-—1, величина флотируемости стремится к максимальному значению.[ ...]
Нефтяные частицы как раз и являются плохо смачиваемыми водой частицами, обладающими большой флстируемостыо.[ ...]
Частицы эмульгированных нефти и нефтепродуктов находятся в воде в сильно диспергированием состоянии ( ваметр 1?5— 15 мк) и распределены во всем объеме сточной воды. Из этого следует, что для флотации эмульгированных нефтяных частиц, содержащихся в производственной сточной воде, необходимо иметь огромное количество мельчайших пузырьков воздуха, размер которых равен или близок к размеру эмульгированных частиц нефти. Для увеличения вероятности соударения частиц нефти с m зырьками воздуха необходимо, чтобы последние были равномерно рассеяны по всему объему очищаемой сточной воды. Кроме того, необходимо, чтобы эти мелкие пузырьки воздуха не могли соединяться друг с другом.[ ...]
Флотация нефти и нефтепродуктов протекает наиболее успешно при дисперсности пузырьков воздуха около 15 X 10 4 — 30 X X 10 4 см.[ ...]
Скорость всплывания частиц нефти, прилипающих к пузырькам воздуха, практически равна скорости всплывания этих пузырьков. Так, частицы нефти размерен 1,5 мк самостоятельно поднимаются-со скоростью не более 1 м/сек, а при флотации — со средней скоростью около 0,9 м/сек. Следовательно, скорость всплывания увеличивается в среднем В £00 раз.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема установки очистки флотацией сточной воды от нефти с механическим диспергированием воздуха (ВНИИ). |
 |