Hauv kev lag luam thiab kev kho mob hauv nroog, flotation yog dej huv siab thev naus laus zis uas siv cov npuas me me mus rau kev nqa tawm ntawm cov npoo. Thaum zoo li yooj yim, nws embodies complex cov ntsiab cai ntawm cov roj tshuab thiab interfacial chemistry. Kab lus no yuav muab cov qauv txheej txheem uas engineering thiab cuam tshuam txog kev ua haujlwm ntawm cov tshuaj tua kab mob.
I. Cov ntsiab cai ntawm kev ua haujlwm flotation
Flotation yog qhov txawv ntawm sedimentation. Thaum sedimentation siv cov pob zeb rau tog kom tsis txhob muab cov npuas uas txuas rau saum npoo av, yog li ua tiav cov khoom {}}} kua sib cais.
Tus yuam sij rau flotation dej huv yog tiam ntawm ntau cov npuas me me, uas txuas rau cov tog khoom me me los tsim "npuas- flocs." Cov npuas no sawv vim buoyancy thiab muaj thaum kawg scraped tawm.
Lub cev txheej txheem ntawm lub cev yog: haub ntau → Hu rau thiab cov lus qhia txog cov npuas → tsim thiab sib cais ntawm cov npuas dej.
Ii. Kev tsom xam ntawm npuas kev nce siab
Thaum ib tug npuas sawv hauv dej, nws yog ua raws li los ntawm peb lub zog: Lub ntiajteb txawj nqus F1, Buerancy F2, thiab rub F3. Raws li Newton txoj cai thib ob, cov mis nram qab no tuaj yeem muab tau.
Qhov twg: v yog bubble tau nce nrawm, cm / s; m yog qhov loj ntawm huab cua - laden flocs, g; Lub ntiajteb txawj nqus F1=ρ1gv, qhov twg ρ1 yog qhov ntim ntawm npuas - floc complex, cm³; Buoyancy F 2=ρ2gv, qhov twg ρ2 yog qhov ntom ntawm dej, g / cm³; drag F3=CAρ2v²/2, where C is the drag coefficient and A is the projected area of the air-laden flocs in the direction of the water flow, cm².
Hloov chaw ntawm lub ntiajteb txawj nqus F1, Buoyancy F2, thiab cab F3 mus rau hauv cov mis no saum toj no cov lus hauv qab no.
Thaum BubBow's Rising Velocity ruaj ruaj, dv / dt=0}}}}}}}, thiab bubble '}}
Yog tias peb xav txog qhov "npuas - floc" tus qauv floc "tus qauv raws li txoj kab uas hla ntawm d, ces v /} d / 3. Tsis tas li ntawd, tus kheej kheej lub ntsej muag ci cotefficient c {}}}}}, thiab cov npuas no nce siab yog raws li hauv qab no.
Cov mis los saum toj no qhia tau tias BubBow's Velocity V yog ncaj qha rau lub hauv paus square d thiab inversely proportional rau dej ceev ρ1. Ntawd yog, tus loj dua npuas thiab ntau dua qhov ceev dua qhov sib txawv, nrawm dua cov kev nce siab. Txawm li cas los xij, cov npuas loj dhau yog tsis tshua nyiam cov impurities, ua rau tiam ntawm microbubles tshwj xeeb ib qho tseem ceeb. Tsis tas li ntawd, vim hais tias lub ntom ntawm huab cua tsuas yog 1/775 ntawm cov dej, flocs nrog qee tus naj npawb ntawm cov microbubbles txuas tau sai dua li tus thawj flocs dab. Yog li ntawd, flotation ua tiav ntau cov khoom luv -} kua tov sijhawm ntau dua li sedimentation.
III. Nto nruj thiab ntxiv siab
Cov tub ntxhais ntawm cov txheej txheem frolotation nyob hauv cov nplaum ntawm npuas los ua cov nplais, thiab cov kev sib tw ntawm cov khoom ruaj khov ntawm cov npuas. Qhov nro ntawm cov kua yog txhais raws li hauv qab no.
Qhov twg: t yog qhov nro, hauv dynes, qhia txog lub zog ntawm cov rog ntawm cov kua molecules; yog lub npoo nruj coefficient, hauv dynes / cm; thiab l yog qhov ntev ntawm txheej txheej saum npoo av, hauv cm.
Undissolved cua hauv dej yog nyiam los ntawm cov dej lwg me, tsim kom muaj thaj nro ntawm lub interface ntawm ob theem. Qhov no nyias txheej ntawm cov dej lwg me uas tsim cov khoom kom nruj nrua nro cov membrane ntawm npuas. Lub nkhaus saum npoo ntawm daim nyias nyias, vim muaj ntau qhov nro, tawm ib qho kev siab ntxiv PS ntawm huab cua sab hauv npuas. Txhawm rau sib npaug no cov kev ntsuas siab ntxiv, lub siab sab hauv cov npuas, p, yuav tsum muaj ntau dua lub siab sab nraud, p0, piv txwv li, p} p} ps. Qhov ntau ntawm cov kev ntsuas siab no yog ncaj qha rau saum npoo nruj coefficient thiab inversely proportional rau bubble voj, raws li qhia hauv kab sib luag hauv qab no.
Qhov twg: r yog bubble voj, hauv cm.
Cov kab zauv saum toj no qhia tau hais tias tus me dua npuas, cov vojvoog me dua, ua kom cov npuas ntxiv yuav tawg. Yog li ntawd, lub kaw lus flotation yuav tsum muaj mus rau hauv tus account qhov loj me thiab ruaj khov ntawm npuas. Yog tias npuas loj dhau lawm, lawv yuav ntab sai sai thiab nyuaj rau ua raws li; Yog tias npuas yog qhov me me dhau, lawv yuav tawg yooj yim thiab nyuaj rau tsim cov khoom siv scum zoo.
IV. Adhesion mechanism ntawm npuas thiab flocs
Kev sib xyaw ua ke ntawm npuas thiab flocs yog tus yuam sij rau flotation. Nws cov kev ua tshuab ntawm kev nqis tes ua tau tuaj yeem muab cov ntsiab lus raws li peb cov kev cuam tshuam siv tshuab:
(1) cov nyhuv hluav taws xob. Thaum bubbles ua si rau saum npoo ntawm flocs, tag nrho cov hluav taws xob saum lub zog ntawm cov kab ke txo qis thiab cov interface yuav nyob ruaj khov;
(2) capillary bridging nyhuv. Cov zaj duab xis ua kua ntawm cov npuas thiab flocs yog ncav tes los tsim tus choj capillary, ua ob txoj kev sib khi kom nruj;
(3) electrostatic adsorption nyhuv. Cov nplais hauv dej feem ntau tsis zoo tau them, thiab muaj peev xwm saum npoo ntawm microbubles kuj tseem tuaj yeem tswj hwm los tsim cov nyhuv electrostatic adsorptate.
Kev sib xyaw ua ke ntawm npuas thiab flocs tsis tsuas yog nce cov kev sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv, tab sis kuj ua rau cov flotation flotciencation txuag kev sib cais.
V. Kev Nkag Mus Rau V. thiab cov nyhuv flotation
Nyob rau hauv lub flotation tank, thaum microbubbles nqa flocs, lawv yuav cab ib feem ntawm cov dej nrog lawv. Qhov tshwm sim no hu ua kev siv tau. Txawm hais tias qhov cuam tshuam nrog cuam tshuam rau cov ua npuas ncauj, nws pab txhim kho cov nqi tshem tawm. Nws cov kev siv tshuab suav nrog: (1) txhim kho kev sib xyaw ua ke, ua kom npuas thiab flocs ntau tiv dhau los ntawm kev ntxhov siab; (2) Txhawb nqa npuas kev tshaj tawm thiab nce thaj chaw ze rau; (3) tsim cov tshuaj pleev pob zeb ruaj khov, uas cov npuas me sib xyaw nrog cov flocs flocs los ua cov txheej ntom ntom ntom ntom.
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Flotation ua tiav purification los "Ua dej phwj ntab". Nws yog kev sib cais ua tau zoo uas muaj kev sib txuam ntawm lub cev thiab cov txheej txheem tshuaj lom neeg. Tus yuam sij rau nws txoj kev vam meej nyob rau hauv tiam ntawm microbubbles, kev tsim cov flocs thiab kev ua haujlwm zoo ntawm ob. Nkag siab txog cov cai lij choj ntawm npuas thiab cov khoom sib txuam ntawm cov khoom siv ntawm cov roj av ntawm kev siv dej khib nyiab thiab hauv nroog dej phwj. Thaum koj pom tias txheej ntawm scum tau maj mam scraped, nco ntsoov tias nws yog lub xyoob ci ci ntsa iab ua tiav los ntawm cov npuas tsis suav thiab.