Адсорбція поверхнево-активних речовин на повітряні бульбашки і вплив співвідношення їх розмірів на продуктивність бульбашково-плівкової екстракції

Біофільтр і бульбашково-плівковий екстрактор, об’єднані в емерджентний водоочисний комплекс, ефективно очищають воду без застосування вартісних матеріалів, забезпечуючи суттєву економію матеріальних ресурсів протягом свого життєвого циклу. Особливості отримання бульбашкової плівки для очищення води розглядаються у статті з точки зору рівноваги та динаміки адсорбції поверхнево-активних домішок води на бульбашках повітря різного розміру. Отримання бульбашкової плівки як вдосконаленої форми барботажної флотації дає змогу знизити концентрацію поверхнево-активних домішок у воді до рівня десятих мг на літр. Використання полідисперсного потоку повітряних бульбашок під час вилучення плівки значно прискорює процес очищення води, коли частка великих і малих бульбашок повітря досягає певного співвідношення в їх змішаному потоці. Найкращий випадок, коли бульбашки різного розміру утворюють інтегровану структуру всередині збиральної воронки каналу зливу плівки витяжки. У вбудованій структурі капілярні хвилі, що супроводжують розрив великих бульбашок у верхній частині критичної зони наповнення газом всередині воронки витяжки плівки, передають свої імпульси бульбашкам маленьких розмірів. Ці імпульси долають електростатичне відштовхування в межових менісках контактуючих бульбашок і тим самим ініціюють їх злиття з виділенням більше адсорбованих поверхнево-активних речовин у ту частину каналу розряду в плівковій витяжці, де з’являється потік плоских рідких плівок флотаційного концентрату. Внаслідок цього відбувається значне збільшення швидкості очищення води від її поверхнево-активного забруднення. Показано, що в певному співвідношенні розмірів і кількості повітряних бульбашок у потоці, що переносить поверхнево-активні речовини з маси води в бульбашкову плівкову витяжку, продуктивність процесу вилучення плівки збільшується в багато разів. Причина полягає в колективному зрощенні великих і малих бульбашок повітря у їх вбудованій структурі всередині бульбашкових плівок витяжки під дією капілярних хвиль, що виникають при лопанні великих бульбашок