Flotacija predstavlja proces tokom koga estice mutnoe isplivavaju na povrinu vode noene mehuriima gasa (najee vazduha), odakle se na odgovarajui nain uklanjaju. U smislu kvaliteta izbistrene vode, flotacija bitno zaostaje u odnosu na ostale postupke bistrenja vode, pa se stoga retko i koristi u tehnologiji vode (prethodno bistrenje jako mutnih povrinskih voda i bistrenje voda u pojedinim recirkulacionim sistemima. Meutim, znatno je bra od sedimentacije, obezbeuje veoma visok stepen uklanjanja suspendovanih estica, znatno smanjuje koncentraciju PAM u otpadnoj vodi i poveava sadraj kiseonika. U tehnologiji vode i otpadnih voda primenjuje se za: uklanjanje suspendovanih i emulgovanih sastojaka i koncentrisanje biolokih muljeva (aerobno bioloko preiavanje)

Flotacione postupke je mogue podeliti na: prirodnu flotaciju, koja se javlja i u prirodnim vodotokovima, posebno u prisustvu PAM (obrada sanitarnih otpadnih voda) stimulisanu flotaciju koja se u zavisnosti od naina uvodjenja gasne faze u tenu, dalje deli na:-flotaciju rastvorenim vazduhom (flotacija pod pritiskom, vakuum i erlift flotacija),-flotacija dispergovanim vazduhom (mehanika i pneumatska),-elektroflotacija, -bioloka i hemijska flotacija

Neki mehanizmi flotacije

Ureaj sa difuzerom vazduha: 1. ulaz vode, 2. izlaz vode, 3. komprimovani vazduh, 4. izlaz pene, 5. difuzer

Flotator sa impelerom: 1. ulaz vode, 2. izlaz vazduha, 3. izlaz pene, 4. Impeler

Flotacija[uredi - ]Flotacija je procesmolekularnogslepljivanja estica materijala koji se flotira uz graninu povrinu faza, obinogas(najeevazduh) voda. Flotacija se koristi kao alternativna metoda drugim separacionim postupcima: sedimentaciji, separacijicentrifugama, filtraciji i slino, od kojih je esto ili efikasnija iliekonomskiopravdanija.[1]vrste estice,kapljice, molekuli ilijoniiz tene faze, prilepljeni uz mehurove vazduha koji se formiraju u tenoj fazi na razliite naine, bivaju dominatnom silompotiskaiznoene na povrinutenosti, gde se koncentriu u obliku pene koja se odatle uklanja.Flotacija je prvi put primenjena1877. godine u obogaivanjugrafitnerude ali je odmah zatim bila naputena. Od prvog patentiranog postupka (Elmore,1898.)[2]ona se sve vie primenjuje i stalno usavrava. Primena flotacije u obradi otpadnih voda se smatra revolucionarnom inovacijom jer ona protie 6-8 puta bre od sedimentacije i zavrava se za 15-30 minuta.[1]Pri tome se obezbeuje veoma visok stepen uklanjanja suspendovanog materijala, znaajno se smanjuje koncentracija povrinski aktivnih materijala u otpadnoj vodi i poveava sadrajkiseonika, a sve to u znatnoj meri olakava kasnije faze obrade.Danas se flotacija primenjuje u mnogim oblastimaindustrije: u obogaivanju, u razdeljivanju ruda razliitihmetalaigoriva, u izdvajanju visokovrednih komponenti iz rastvora, dok se u obradi otpadnih voda primenjuje za: uklanjanje suspendovanih iemulgovanihzagaivaa, koncentrisanje biolokih muljeva.

2.2 Flotacija Flotacija kao i sedimentacija se zasniva na razlici u specifinoj masi vrstih komponenti i vode. Flotacija se moe podeliti na "spontanu" i "izazvanu". Kod "spontane" flotacije specifina masa estica je manja od specifine mase vode pa se estice bez pomoi podiu prema povrini odakle mogu biti uklonjene. Kod "izazvane" ili "podstaknute" flotacije, vazduh koji se dodaje u vodu prijanja na estice i stvara gasne tvorevine, koje imaju manju gustinu nego voda pa se podiu na povrinu, odakle ih je mogue ukloniti. Najee koriena tehnika proizvodnje zahtevane veliine mehuria vazduha je tehnika "rastvorenog vazduha". Obino se zahteva prenik mehuria odnosno "mikromehuria" izmeu 40 - 70 m. Vazduh se rastvara u vodi pod pritiskom. Kada se u vodi ubaenoj pod pritiskom, smanji pritisak prouzrokuje se da vazduh u obliku mehuria naputa rastvor. Ti mehurii i vrste materije formiraju gasne tvorevine koje se podiu prema povrini vode odakle se mogu uklonjati. Slika 2.5 prikazuje porast rastvorljivosti vazduha u vodi sa pritiskom na temperaturi 20C. Druga tehnika za proizvodnju mehuria je elektro - flotacija. Tehnika je zasnovana na proizvodnji gasova H2 i O2 elektrolizom vode. Aktuelna gustina je 80 do 90 /m2 (po jedinici povrine u oblasti primenjene flotacije). Na ovaj naine se proizvodi 50 l gasa /h. Veliina mehuria je istog reda veliine kao kod gore navedene tehnike. Flotacija se najee primenjuje u kombinaciji sa flokulacijom. Flokule imaju veliku povrinu to poboljava prijanjanje mehuria i njihovo kretanje prema gore.

Flotacija - "Flotacija je sloen fiziko-hemijski proces kojim se vri uklanjanje suspendovanih, koloidnih i delom rastvorenih materija, pomou mehuria gasa. Postoje razliiti ureaji za uspenu flotaciju, kao to su ureaj sa penastom frakcijom, flotator sa brzim impelerom, vakuum flotator, flotator sa velikim stubom tenosti i drugi,

UREAJ ZA FLOTACIJUUreaj za flotaciju DAF (eng. Disolved air flotation) slui za fiziko hemijsko preiavanje industrijskih otpadnih voda. Koristi se za uklanjanje suspendovanih i plivajuih estica iz otpadne vode (ulja, masti, emulzija, i dr.). Na izlazu iz ureaja dobija se preiena voda i otpadni mulj. Preiena voda isputa se u kanalizaciju ili odlazi na dalji tretman preiavanja zavisno o potrebnom nivou preiavanja otpadne vode.Ureaj za flotaciju se koristi kao sastavni deo ureaja za preiavanje sledeih otpadnih voda: iz prehrambene industrije (mlena industrija, mesna industrija, klaonice, prerada voa i povra, prerada ulja, ), iz industrije papira, iz metalne industrije, iz rafinerija, i dr.Opis rada ureajaOtpadna tehnoloka voda se, pomou ekscentrine pumpe, odvodi iz spremnika za egalizaciju u ureaj za flotaciju. Pri tome prolazi kroz cevni mikser u kojem se vri hemijski tretman otpadne vode. Otpadna voda se neutralizuje te se u nju dodaju flokulanti i koagulanti. Nakon hemijskog tretmana u otpadnoj se vodi nalazi velika koliina rasprenih krupnijih estica tj. flokula. Uklanjanje prethodno navedenih produkata vri se pomou sitnih mehuria vazduha. Mehurii nastaju dovoenjem vode (s rastvorenim vazduhom pod pritiskom od 3 do 6 bara) u ureaj za flotaciju, koji se nalazi pod atmosferskim pritiskom. Prilikom opisanog procesa dolazi do ekspanzije rastvorenog vazduha iz vode u obliku mikro mehuria, veliine 20-40 m. Nastali mikro mehurii vazduha veu se za flokule i zajedno isplivavaju na povrinu gde formiraju plivajui mulj. Mulj se iz reaktora uklanja pomou strugaa ili se isputaju kroz konusni otvor, pomou komprimprimovanog vazduha. Efluent (preiena voda) odlazi iz reaktora ureaja za flotaciju na dalji tretman preiavanja ili u kanalizaciju. Izdvojeni mulj odvodi se u spremnik za mulj ili na mainsku dehidraciju.

Sastavni delovi ureaja. vertikalni reaktor krunog preseka izraen od Polipropilena, Dobavna ekscentrina pumpa, Multifazna pumpa za recirkulaciju, Cevni mikser sa opremom za injektiranje vazduha i hemikalija, Dozirna stanica za hemikalije.

Legenda:1-Mehaniki tretman2-Spremnik za egalizaciju3-Dobavna ekscentrina pumpa4-Ureaj za flotaciju5-Dozirna stanica koagulanta6-Dozirna stanica baze7-Dozirna stanica flokulanta8-Cevni mikser9-pH regulacija10-Spremnik za mulj11-Povrat proceene vode12-Odvod mulja13-Upravljaki ormar14-Prikljuak vode15-Prikljuak struje16-Prikljuak komprimovanog vazduha17-Objekat za smetaj opreme

Saturisana vazduna flotacija (DAF)Saturisana vazduna flotacija (DAF) je poznata po mikro vazdunim mehuriima koji se doziraju ispred ulaznog otvora jedinice. U svom aeracionom sistemu deo tretirane vode se zajedno sa vazduhom dovodi na pritisak od 5 bar-a, gde se vazduh rastvara u vodi. Smanjenjem pritiska na 1 bar u posebno projektovanom i patentiranim mlaznicama za redukciju pritiska, formiraju se mali mehurii vazduha prenika od 30-50 mikrona, koji sebrzo lepe za neistou u vodi i na taj nain ostvaruju veliki stepen ienja. Sve neistoe se podiu na povrinu vode i uklanjaju se pomou mehanizma grebaa.Indukovana vazduna flotacija

NFF-serijaNFF je flotacioni sistem kod koga se neistoe odvajaju iz vode pomou vazduha. Sa ovim ureajem, uzgonska brzina estice se poveava dodavanjem vazdunih mehuria prenika 100-150 mikrona vodi uz pomo aeracionog samousisnog sistema koji se instalira neposredno uz ulazni otvor konstrukcije. Vazduni mehurii se lepe za estice nakon ega se diu na povrinu i uklanjaju mehanizmom grebaa. Preostali talog se odvodi preko standardno ugradjenog ventila za isputanje.Gravitaciona flotacijaNGF-serijaNGF je flotacioni sistem kod koga se estice odvajaju od vode usled razliite specifine teine u odnosu na vodu. Plutajui sloj se uklanja pomou automatskog mehanizma grebaa.Uzgonska brzina ili brzina taloenja estice je odredjena njenim specifinim osobinama i prirodom tenosti. Stokov zakon opisuje ovaj odnos i omoguava nam da odredimo brzinu uzdizanja ili taloenja.Pogodan je kao alternativa podzemnom betonskom separatatoru, uz prednost da ne moe doi do kontaminacije zemljita.

Fiziko hemijskeosnove flotacijskog procesa

Flotacioni proces slui za odvajanje sitno otvorenih i sitno izmljevenihmaterijala korisnih minerala.U procesu flotacije uzajamno djeluju tri faze: tvrda mineral, tena voda, gasovita vazduh. Svojstva ili osobine svake od ovih faza utiu na rezultate flotacije.Tena fazaNesimetrian raspored atoma vodonika u molekulu vodeuslovljava neravnoteuelektrostatikih naboja u molekulu. Molekuli sastalnim dipolnim momentom nazivaju se normalnima molekuli,kojinemaju stalni dipolnimomenat anormalnim.Voda ima visoku dielektri ku postojanost D = 80. Usljed toga,mnoge materije pod djejstvom dipola vode rastvaraju se,disociraju na jone i hidratizuju. Hidratizacija razliitih jona je prikazana na slici.Molekula vode moe disocirati u rastvoru na H+ (katione) iOH-(anione). Pri flotaciji upotrebljava se ista voda u kojojmgu biti sadrani joni: Na, Mg,K, Cl, SO4, CO2. Osimneorganskih soli i drugih materija u vodi serastvaraju I gasovi.Tvrda faza minerali Svojstva povrina minerala, koje seobrazuju pri mljevenju i koje semijenjaju pod djejstvom lolekulavodei materija koje su unjoj rastvorene, bitno utiu na rezultate flotacije. U kristalohemiji izdvajaju sepet strukturnih tipova kristalnih reetki:koordinatne,ostrvske, lanaste, slojevite, skeletne. Materije sa jonskom kristalnom reetkom lako se kvase vodom, tj.hidrofilne su. Jonska veza u reetki je polarna, a tozna i da lakostupa u reakciju. Materije sa atomskom vezom su nepolarne i nekvase se vodom, tj. hidrofobne su. Kvaenje minerala vodomrezultat je djejstva privlanih sila molekula vode imolekula vrste materije.

Gasovita faza Vazduh se javlja kaosastavni dio flotacijske pulpe.Kiseonik iz vazduha adsorbuje se napovrinama minerala kojeoksidiu. Najlake se i najbre rastvaraju O2 i CO2. Rastvorljivostgasa zavisi odnjegovog parcijalnog pritiska, temperature ikoncentracije drugih materija u rastvoru.Pri flotacijskim postupcima gas prelazi u oblik mjehuria razilitih veliina, koji u vodiimaju okruglast oblik. Mjehurii imaju omotasastavljen od opnica vode sapovrinskim naponom Sigma. Svakaopnic se odlikuje nekakvom mehanikom vrstoom i elastinou. Uunutranjostimjehuri a stvara se veliki pritisak.Elementarni akt flotacijeFlotacija se odvija u vodi, koja efektivno djeluje sa povrinama estica minerala. Pri tome se minerali delomino rastvaraju i dejstvuju sa rastvorenim reagentima u pulpi, arezultat toga je promjenapovrinskih svojstava minerala. Aktivnost povrine minerala saflotacijskim reagentima i vodom zavisiod energetskog stanja tepovrine.Flotacioni proces sastavljen je iz velike koliine elementarnih aktova.Pod tim se terminom podrazumjeva uvrivanje pojedinanihminerala na vazdunom mjehuriu.Pojave kvaenja tvrdih povrina mineralnih estica i promjene togkvaenja predstavljaju jedanod osnovnih fiziko hemijskihfaktoraflotacionog procesa.

Brzina flotacije Brzina flotacije je neophodna za ocenu tehnolokog procesa. Ona, ne samo da karakterie produktivnost flotacionih maina,nego I dozvoljava da se rasuuje o promeni uslova flotacije ianalizira njihov uticaj na sam proces.Pod brzinom flotacije podrazumjeva se proizvodna karakteristina brzina izdizanja cestica u funkciji vremena: d/dt u odreenom vremenskom periodu.Ako kroz pulpu u jedinici vremena proe N mehuria, to e za vreme dt proi N dt mjehuria isflotiravi dx estica, gdje je x broj estica izdignutih u koncentratu za vrieme t. Reavajui jednainu dx = k N (n0 x) pripijanja dt dobijamo integralnu jednainu brzine flotacije: ln n0/ (n0x) =kNdt

FLOTACIJSKI REAGENSIDodavanjem u pulpu razliitih organskih ineorganskih jedinjenja, koja nazivamoflotacijskim reagensima poveava se efektivnost flotacionog procesa.U zavisnosti od namjene, flotacioni reagensi se dijele na:1.Skupljae ili kolektore2.Penuae3.Depresore ili uguivae4.Aktivatore ili pobuivae5.Regulatore sredine