Флотационные системы предоставляют возможность эффективного удаления твердых веществ из сточных вод. В процессе флотации, более легкие компоненты всплывают на поверхность, прилипая к мельчайшим пузырькам воздуха, в то время как более тяжелые частицы оседают на дно благодаря действию гравитационных сил. Обычно метод флотации широко применяется для очистки сточных вод, происходящих от нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в нефтехимических процессах. Это объясняется тем, что твердые частицы, содержащиеся в этих водах, обычно покрыты слоем углеводородов, что уменьшает их плотность и придает гидрофобные свойства.
Такие характеристики частиц скорее предполагают их всплытие, а не оседание. Аналогичные свойства обнаруживаются у частиц в твердой фазе, присутствующих в стоках многих пищевых производств, включая предприятия мясной и мясоперерабатывающей промышленности, консервные производства и винодельческие заводы. Обычно в таких случаях для удаления твердых частиц применяются установки напорной флотации, благодаря высокой гидрофобности этих частиц.
Газовые пузырьки возникают на поверхности гидрофобных частиц при перенасыщении растворенным воздухом водной среды. Это достигается путем подачи водной среды под повышенным давлением, а затем снижением давления. При уменьшении растворимости газа, особенно после снижения давления до атмосферного, избыток газа начинает выделяться на поверхности твердых частиц, находящихся в воде. Обычно процесс насыщения воздухом под давлением проводится по нескольким схемам.
Это может включать насыщение воздухом:
- всего объема очищаемой воды,
- определенной ее части,
- а также некоторого объема уже очищенных стоков с использованием рециркуляции.
Когда содержащиеся в очищаемых стоках твердые частицы поднимаются, интенсивность выделения твердой фазы увеличивается, и время осветления стоков сокращается до примерно 15-20 минут по сравнению с процессом гравитационного осаждения, который может занимать несколько часов.