Флотационная очистка сточных вод, содержащих гидрофобные загрязнения, например жиры и нефтепродукты, в значительной степени зависит от количества диспергируемого воздуха и размера образующихся газовых пузырьков, а также от условий контактирования газовых пузырьков с частицами загрязнений преимущественно с гидрофобной поверхностью [1–3]. Последние из указанных факторов не всегда в полной мере удается реализовать во флотационных типовых машинах, используемых в практике очистки сточных вод. В этой связи нами разрабатывалось несколько новых типов флотационных машин и аппаратов, в которых условия контактирования газовых пузырьков с частицами загрязнений происходят в более благоприятных условиях, чем в типовых флотационных машинах и аппаратах. В первую очередь это относится к определению возможностей использования колонных флотационных аппаратов для очистки сточных вод.
Во флотационных колоннах обеспечивается достаточно высокая вероятность столкновения частиц с пузырьками благодаря высокой вероятности слипания частиц и пузырьков и сохранности образующихся флотокомплексов «частица – пузырек». Следует также отметить, что в колоннах отсутствуют перемешивающие устройства, порождающие инерционные силы, вызывающие отрыв частиц от пузырьков, что повышает сохранность комплексов «частица загрязнений – пузырек».
К преимуществам флотационных колонн следует также отнести низкую энергоемкость, относительно низкие капитальные затраты, небольшую площадь, необходимую для установки, составляющую примерно 20–30 % площади, занимаемой стандартными машинами той же производительности, а также широкую возможность использования процессов вторичной минерализации в пенном слое для повышения эффективности слипания пузырьков с частицами загрязнений.
Указанные преимущества были подтверждены при испытании опытно-промышленного образца флотационной колонны оригинальной конструкции (см. рис.).
Флотационная колонна (см. рис.) состоит из корпуса 2, внутри которого установлена камера аэрации для подачи пульпы 5 и решетка 8. Над камерой 3 и соосно ей установлено флоторазделяющее приспособление 9, в верхней части которого расположена подвижная гидрофобная насадка 10, а в нижней – блок тонкослойного разделения 11.