Статья поступила 08.10.2025 г.
Статья одобрена к публикации 10.10.2025 г.
Использование флотоколонн — это один из самых действенных способов очистки сточных мелкодисперсных и коллоидных включений. Это обусловлено повышенным временем контакта пузырьков газа с частицами загрязнений и увеличенной турбулентностью потока обрабатываемой жидкости [1, с. 182].
Для улучшения процесса флотации в колонных аппаратах часто используют наклонные диспергирующие решетки или многокамерные конструкции [2, с. 162]. На рис. 1 показана система флотоколонны с наклонными решетками. Она позволяет улучшить распределение воздушных пузырьков и повысить эффективность процесса. Многокамерные флотоколонны особенно эффективны при обогащении рудных шламов и очистке сточных вод от крупных гидрофобных примесей.
Градиент скорости очищаемой жидкости влияет на вероятность образования и разрушения флотокомплекса «пузырек-частица» [3, c. 77]:
• При G < 20 с−1
· Недостаточная турбулентность → слабая кинетика столкновений частиц с пузырьками.
· Низкое удаление коллоидных примесей (<50 %).
• При G = 30…50 с−1
· Максимальный выход флотации (до 90–95 % для мелкодисперсных частиц).
· Стабильное пенообразование без чрезмерного разрушения агломератов.
• При G >100 с−1
· Разрушение хлопьев и флотокомплексов.
· Ухудшение сепарации (эффективность падает на 20–30 %).
Шнековый диспергирующий модуль создает пузырьки оптимального размера и равномерно распределяет их, снижая гидравлическое сопротивление рабочей камеры. Это увеличивает время жизни пузырьков и прочность флотокомплексов. Также шнековый модуль обеспечивает дополнительную турбулизацию потока, что способствует повышению эффективности удаления коллоидных частиц [4, с. 56]. Схема флотоколонны со шнековым модулей представлена на рис. 2.
Эти конструктивные характеристики способствуют увеличению концентрации загрязняющих веществ в пенном слое флотационной колонны, что, в свою очередь, существенно повышает общую эффективность процесса очистки сточных вод.