Kirish reja; Suvning ishlab chiqarishda qo’llanilishi

3.2. Flotatsiya
Oqova suvdan erimaydigan va o‘zi mustaqil cho‘kadigan aralashmalarni ajratib olish uchun flotatsiya usuldan foydalaniladi.
Ba’zan erigan moddalar, masalan sirt faol moddalar (SFM) ni
ajratib olishda ham bu jarayon qo'llaniladi. Bu jarayon ко ‘p'ikli
quyultirish deb ataladi. Neftni qayta ishlash, sun’iy tola, sellulozaqog‘oz ishlab chiqarish, teri oshlash, mashinasozlik, oziq-ovqat,
kimyo sanoati oqova suvlarini tozalashda flotatsiya qo‘l keladi.
Biokimyoviy tozalashdan so‘ng faol loyqani ajratib olishda ham
bu usuldan foydalaniladi.
Jarayonning uzluksizligi, qo‘llanish sohasining kengligi,
kapital va ekspluatatsion sarflarning katta emasligi, qurilmaning
soddaligi, tindirish jarayoniga nisbatan jarayonning tezligi
yuqoriligi, namligi yuqori bo'lm agan (90—95$>) cho‘kma
olishning imkoni borligi, tozalash samaradorligining yuqoriligi
(95—98%), ajratib olingan moddalarni rekuperatsiya qilish
imkonining borligi flotatsiyaning afzalliklari hisoblanadi. Flotasiyada
oqova suvlarni aeratsiya qilish hisobiga SFM va oson oksidlanuvchi
moddalarning, bakteriya va mikroorganizmlaming konsentratsiyasini kamaytirish mumkin. Bularning hammasi oqova suvlarni
tozalashning keyingi bosqichlarini muvaffaciyatli amalga oshirishga
asos bo‘ladi.
Flotatsiyaning elementar akti suvda yuqoriga ko‘tarilayotgan
havo pufakchasi bilan qattiq gidrofob zarrachalarini ajratib turgan
suv qatlamchaning buzilib, pufakchaning zarracha bilan yopishib
birikishi bilan tushuntiriladi. «Pufakcha-zarracha» kompleksi suv
yuzasiga ko‘tarilib, yig‘iladi va boshlang'ich oqova suvdagiga nisbatan
yuqoriroq konsentratsiyali zarrachalarning ko‘pikli qatlami vujudga
keladi.
Flotatsion zarracha-pufakcha kompleksining hosil bo‘lishi,
jarayonning tezligi va bogiarning mustahkamligiga, komleksning
mavjudlik davomiyligi esa zarrachalar tabiatiga, shuningdek,
reagentlarning zarrachalar yuzasi bilan ta’sirlashishi tabiatiga va
zarrachalarning suvda namlanish qobiliyatiga bog‘liq.
Zarrachalarning o‘zaro yopishishi 6 burchak ko‘rsatkichi bilan
tavsiflanuvchi zarrachalarning ho‘llanishiga bog'liq. Ho'llanish
burchagi qancha katta bo'lsa, zarrachalarning yopishishi va zarracha
yuzasida pufakchani tutib qolish mustahkamligi shuncha ko‘p
bo‘ladi. Zarracha pufakcha kompleksining hosil bo‘lish energiyasi
quyidagi ifodaga teng: A = a(l — cosG), bu yerda, a — suvning havo bilan chegarasidagi sirt tarangligi. Suvda yaxshi ho‘llanuvchan zarracha uchun 0 0, cos 0 -> 1, mos ravishda yopishish mustahkamligi minimal, ho‘llanmaydigan zarrachalar uchun esa maksimaldir. Flotatsiya bilan ajratish samaradorligi havo pufakchalarining soni va o‘lchamiga bog‘liq. Ba’zi adabiyotlarda zarrachalarning optimal olchami 15—30 mkm ga teng deb ko'rsatilgan. Bunda suvning pufakchalar bilan to‘yinish darajasi yuqori bo‘lishini hisobga olish zarur. Havoning solishtirma sarfi aralashmalar konsentratsiyasining oshishi bilan pasayadi, chunki to‘qnashish va yopishish darajasi oshadi.
Flotatsiyada zarrachalarning ajralish jarayoni tezligi quyidagicha
yoziladi:
dcz/dx = — Kc,,
bu yerda: К — gidrodinamik va konstruktiv parametrlarga bog‘liq
bo‘lgan flotatsiya tezligi koeffitsiyenti.
Ajralishning eng yaxshi sharoiti qattiq va gaz holatidagi fazalar
orasidagi nisbat G /G 7=0,01— 0,1 ga teng bo‘lgan sharoitdir. Bu
nisbat quyidagi formula orqali aniqlanadi:
GJGz = 1,3Z>(/P - 1 )Q{/cz Q,
bu yerda, G va Gy — havo va qattiq moddalarning mos ravishdagi
massasi, g\ b — berilgan harorat va atmosfera bosimidagi suvdagi
havoning eruvchanligi, sm3/l; / — to'yinish darajasi (odatda
/ = 0,5—0,8); P — suvning havo bilan to'yingandagi absolut bosimi;
6 , — havo bilan to'yingan suvning miqdori, m3/s; Q — oqova
suv sarfi, m3/s;
Oqova suvlarga eritmadan havoni ajratib olib, havoni mexanik
disperglab, havoni g'ovakli materiallar orqali o‘tkazib, elektroflotatsiyalab va kimyoviy flotatsiyalab flotatsion ishlov beriladi.
Eritmadan havoni ajratish bilan flotatsiyalash. Bu usul tarkibida
juda kichik zarracha iflosliklari mavjud bo‘lgan oqova suvlarni
tozalashda qollaniladi. Usulning mohiyati oqova suvda to‘yingan
havo eritmasini hosil qilishdadir. Bosim kamayganda eritmadan
iflosliklarni flotatsiya qiluvchi pufakchalar ajraladi. Suvda havoning
to‘yingan eritmasini hosil qilish usuliga qarab-vakuumli, bosimli
va erliftli flotatsiyaga bo‘linadi.
Vakuumli flotatsiyada oqova suvni aeratsion kamerada atmosfera
bosimida havo bilan to‘yintiriladi, so‘ngra flotatsion kameraga
yo‘naltiriladi. Bu yerda vakuum nasosda 29,9—39,9 kPa (225—300
mm sim.ust) bosimda ushlab turiladi. Kamerada ajralayotgan mayda
pufakchalar bir qism iflosliklarni chiqarib yuboradi. Flotatsiya
jarayoni 20 daqiqa davom etadi.
Usulning afzalliklari: gaz pufakchalarining hosil bo‘lishi va
uning zarrachalar bilan yopishishi tinch muhitda boradi; jarayonni
olib borish uchun energiya sarf-xarajatlari kam.
Kamchiliklari: oqova suvning gaz pufakchalari bilan to‘yinish
darajasi kam, shuning uchun yuqori konsentratsiyali muallaq zarrachalarga qo‘llab bo‘lmaydi (250—300 mg/1 dan yuqori bo‘lmagan);
germetik yopiq flotatorni jihozlash va ularga xaskashli mexanizm
o‘rnatish zarur.
Bosimli qurilmalar vakuumliga nisbatan ko‘p tarqalgan. Ular
sodda va ishlatishga qulay. Bosimli flotatsiya iflosliklar konsentratsiyasi
4—5 g/1 gacha bo‘lgan oqova suvlarni tozalashda yordam beradi.
Tozalash darajasini oshirish uchun suvga koagulantlar qo‘shiladi.
Bosimli flotatsiya jihozlari suv tarkibida nefttutkichlarga nisbatan
qoldiq iflosliklar miqdorini 5—10 marotaba kamaytiradi. Jarayon
ikki bosqichda amalga oshiriladi: 1) suvni bosim ostida havo bilan
to'yintirish; 2) atmosfera bosimida erigan gazning ajralishi. Bosimli
flotatsiyaning sxemasi 3.2- rasmda keltirilgan.
Ishlash prinsipi. Oqova suv qabul qiluvchi rezervuarga kelib
tushadi. Bu yerdan nasos bilan havo to‘ldirilgan so‘ruvchi quvurga
yuboriladi. Hosil bo'lgan suv-h^voli aralashma bosimli sig‘imga
yoiialtiriladi. Bu yerda yuqori bosimda (0,15—0,4 MPa) havo
suvda eriydi. Atmosfera bosimida ishlovchi flotatorga suv-havoli
aralashma kelib tushganda havo pufakchalar ko‘rinishida ajraladi
va muallaq zarrachalarni flotatsiyalaydi. Ko'pik qattiq zarrachalar
bilan birga suv yuzasidan xaskashli mexanizm yordamida olib
tashlanadi. Tiniq suv flotatorning pastki qismidan chiqarib
yuboriladi. Koagulantlar ishlatilganda iviq hosil bo‘lishi bosimli
sis‘imda ro‘v beradi.