Флотация как процесс разделения неоднородных систем известна уже более ста лет [1–40]. Ее практическое использование получило весьма широкое распространение как в практике обогащения полезных ископаемых, так и в процессах очистки сточных вод [1–8]. В процессах очистки сточных вод флотация используется по двум направлениям, связанными непосредственно с очисткой воды и сгущением осадков сточных вод, включая уплотнение избыточного активного ила. Проводимые нами в течение примерно 35 лет исследования в этой области привели к новым представлениям в понимании флотационного процесса [1–3, 38–39]. Прежде всего, это касается понимания непосредственно самого процесса флотации как многостадийного или сложного. Следует отметить, что первые разработчики этого направления рассматривали в основном флотацию подобно простой химической реакции первого порядка. Полученное математическое решение не давало им даже простой возможности объяснить дилемму – почему на первой стадии флотационного процесса необходимо иметь газовый пузырек малого размера, а на второй стадии (стадии подъема) – пузырек в составе флотокомплекса большого подъема.
Согласно нашему подходу флотация – это прежде всего образование комплекса «частица-пузырек», дальнейшее отделение этого флотокомплекса от разделяемой системы в пенный слой, где он с течением времени разрушается или отделяется в виде пенного продукта. Такое представление флотационного процесса нами было описано около 30 лет назад. При этом представление флотационного процесса было сопоставлено со сложной обратимой химической реакцией 1-го порядка, в которой функция промежуточного комплекса подобна роли флотокомплекса во флотационном процессе. И в этой связи математический аппарат для описания этих процессов естественным образом совпадает. Однако и есть отличия. В первую очередь, это касается особенностей определения кинетических констант. Описанный выше подход был развит нами для различных способов флотации с применением к конкретным системам, что является также ценным, так как в этих случаях описываются особенности этих процессов.