Flotacja

Flotacja:

Flotacja jest procesem stosowanym w technologii oczyszczalnia ścieków wówczas gdy oddzielamy od ścieków substancje stałe lub ciekłe o gęstości zbliżonej do gęstości wody. Substancje te ze na swój ciężar właściwy bardzo trudno sedymentują gdyż siły grawitacyjne i wyporu działające na cząstkę zawieszoną w wodzie  są w równowadze . Zmniejszając siłę lepkości dążymy do zróżnicowania tych sił. Najczęściej w procesach flotacji stosuje się pęcherzyki powietrza do unoszenia drobnych zanieczyszczeń które wyniesione na powierzchnię komory zostają zgarniane odpowiednimi zgarniaczami.

            Proces flotacji jest prawidłowy oraz  najefektywniejszy gdy  ścieki są nie tylko dobrze napowietrzone ale jednocześnie pęcherzyki gazu są mocno związane z cząsteczkami zanieczyszczeń. Mocniejsze związanie pęcherzyków gazu z cząsteczkami zawiesin uzyskamy przez dodanie do ścieków środków chemicznych które zmieniają napięcie powierzchniowe. Należą do nich kolektory (zbieracze) które absorbują  na powierzchni ciała stałego tworząc cieką błonę. Zdarza się również dodawanie tzw. aktywatorów których zadaniem jest regulowanie pracy zbieraczy.

            Środki zmniejszające lepkość maja wspólna cechę jako jest posiadanie dwóch grup hydroforowej (oddalającej się od wody) oraz hydrofilowe starającej się utrzymać w środowisku wodnym.

Do środków najczęściej stosowanych przy procesie flotacji zaliczamy: środki powierzchniowo – czynne (detergenty), ksantogeniany, cyjanki.

Proces flotacji znajduje zastosowanie w technologii oczyszczania ścieków miejskich (usuwanie zawiesin olejów i tłuszczów) oraz szczególnie w procesie w drobnych włókien.

Cel i zakres ćwiczenia.

Celem badań jest oddzielenie od ścieków zawiesin oraz zemulgowanych ciekłych zanieczyszczeń (tłuszczów, olei).Badanie pozwala na określenie optymalnych parametrów flotacji tj. rodzaju i ilości związku powierzchniowo-czynnego oraz czasu napowietrzania ścieków.

Wykonanie ćwiczenia

1.Do 3 zlewek o pojemności 2 dm³ wlewamy 0,5 dm³ ścieków z beczki odmierzony cylindrem miarowym oraz wprowadzamy rosnące porcje (1,2,3 cm³)środka powierzchniowo-czynnego(detergenta).

2.Ścieki podajemy napowietrzaniu przez 10 min pompką akwaryjną.

3.Po napowietrzaniu próbka ma odstać przez 10 minut .

4.Ze środka zlewek pobieramy pipetą próby ścieków i wykonujemy oznaczenie olejów i tłuszczów.

5.Równolegle oznaczamy oleje i tłuszcze w ściekach surowych.

Oznaczenie olejów i tłuszczów

Tok postępowania:

1.     Przygotować 3 naczynka wagowe(umyć i wypłukać wodą destylowaną suszyć 15 minut w suszarce i ostudzić w eksykatorze i zważyć z dokładnością do 0,0001 g.

2.     Przygotować rozdzielacze: nasmarować szlify jeżeli nie są.

3.     Odmierzyć 100 cm³ badanych ścieków do rozdzielacza.

4.     Zakwasić próbkę 2 cm³ roztworu kwasu siarkowego 1+1

5.     Dodać 10 cm³ eteru naftowego i wstrząsać energicznie w rozdzielaczu w ciągu 2 minut.

6.     Po rozdzieleniu warstwy ,warstwę wodną wylać a warstwę rozpuszczalnika (górną) przenieść do czystego, zważonego naczynka . przepłukać dokładnie 3 krotnie 1-3 ml wody destylowanej i zlać do naczynka.

7.     Odparować rozpuszczalnik na łaźni wodnej pod wyciągiem.

8.     Wysuszyć naczynko w tem.103⁰C ostudzić w eksykatorze i zważyć.

Zawartość olejów i tłuszczów

X=a*1000/V

gdzie: a- przyrost ciężaru naczynka [mg]

            V- objętość próbki ścieków użytej do oznaczenia [cm³]

Efektywność usuwania olejów i tłuszczów.

η=[(S₀-S_i) : S₀]∙100%

 S₀-stężenie olejów i tłuszczów w ściekach surowych

S_i- stężenie olejów i tłuszczów dla i-tej dawki

η=[(S₀-S_i) : S₀]∙100%=[(790-580) : 790]∙100%=25%

efektywnosc1=25%

η= [(S₀-S_i) : S₀]∙100% =[(790-200) : 790]∙100%=75%

efektywnosc2 = 75%

wyszczególnienie	jednostka	Ścieki surowe	Dawka 2dm3	Dawka 6dm3
Waga pustego naczynka	mg	76601	76129	70583
Waga naczynka z tłuszczem	mg	76680	76187	70603
Różnica wagi	mg	79	58	20
Zawartość olejów i tłuszczów	mg/ dm3	790	580	200
Efektywność usuwania tłuszczów	%		25	75