Oggi, parliamo di un argomento piuttosto tecnico ma strettamente legato al funzionamento pratico: l'influenza dei solidi sospesi sulla formazione di acqua ad aria disciolta nella flottazione ad aria disciolta. Alcune persone potrebbero confondersi quando sentono parole come "solidi sospesi" e "flottazione ad aria disciolta", pensando che siano troppo accademiche. In realtà, cerchiamo di spiegarlo in modo semplice e di parlarne lentamente. Capirete sicuramente.
Permettetemi di spiegare brevemente cos'è la flottazione ad aria disciolta. In parole povere, è un metodo di trattamento delle acque, con l'idea principale di sciogliere alcuni gas nell'acqua per formare acqua gassata, e poi immettere l'acqua gassata nelle acque reflue da trattare. A questo punto, il gas nell'acqua disciolta uscirà e si trasformerà in minuscole bolle. Queste bolle amano particolarmente "attaccarsi" alle impurità nell'acqua, cioè ai solidi sospesi, e galleggiare in superficie con esse, in modo che l'acqua possa essere pulita.
Quindi la domanda è: i solidi sospesi nell'acqua influenzeranno a loro volta la formazione di acqua gassata? La risposta è affermativa. Possiamo considerarlo da diversi punti di vista.
Innanzitutto, la quantità di solidi sospesi avrà un impatto. Se ci sono troppi solidi sospesi nell'acqua, come troppi chicchi di riso in una pentola di porridge, l'acqua diventerà torbida e viscosa. A questo punto, non è così facile per il gas sciogliersi nell'acqua. Pensateci, le molecole di gas devono trovare un posto dove depositarsi nell'acqua, ma i solidi sospesi bloccano la loro strada ovunque, quindi la quantità che possono sciogliersi senza problemi diminuisce naturalmente. Ad esempio, se si vuole infilare alcuni piccoli oggetti in una scatola piena di cose, sarà sicuramente molto più difficile che in una scatola vuota. Quindi, se la concentrazione di solidi sospesi è troppo alta, causerà una diminuzione della quantità di aria disciolta nell'acqua gassata, con conseguente insufficienza di bolle successive e una diminuzione dell'effetto del trattamento.
Parliamo delle dimensioni e della forma dei solidi sospesi. Alcune particelle sospese sono grandi, mentre altre sono piccole; alcune sono cerchi regolari, mentre altre hanno forme strane. In generale, le particelle sospese più grandi sono più inclini a "scatenarsi" nell'acqua, poiché possono interferire con il processo di dissoluzione delle molecole di gas. Proprio come gettare una grossa pietra sulla superficie calma dell'acqua, si solleveranno onde e si romperà l'equilibrio originale. E quelle particelle sospese di forma irregolare possono avere superfici irregolari, che possono facilmente adsorbire alcune bolle di gas su di sé. Questo può sembrare utile, ma non lo è. Poiché queste bolle sono state "strappate via" dai solidi sospesi in anticipo, non si sono veramente sciolte nell'acqua per formare acqua gassata, il che equivale a sprecare un po' di gas e invece influire sulla qualità dell'acqua gassata.
Anche le proprietà dei solidi sospesi sono cruciali. Alcuni solidi sospesi sono idrofili, il che significa che amano particolarmente l'acqua e portano sempre uno strato di molecole d'acqua sulla loro superficie. Questo strato di molecole d'acqua funge da barriera, impedendo alle molecole di gas di avvicinarsi e sciogliersi nell'acqua. Proprio come una persona che indossa un impermeabile, è difficile per l'acqua piovana bagnare i suoi vestiti. Alcuni solidi sospesi sono idrofobi e non amano molto l'acqua. È più probabile che si combinino con i gas, ma questo può anche far sì che il gas venga "trascinato" da questi solidi sospesi prima della dissoluzione, formando piccole bolle invece di sciogliersi uniformemente nell'acqua. Questo rende l'acqua gassata instabile e le dimensioni delle bolle irregolari, influenzando l'effetto del trattamento successivo.
Inoltre, lo stato di carica dei solidi sospesi può anche causare disturbi. Molti solidi sospesi nell'acqua sono carichi, alcuni positivamente e altri negativamente. E anche le molecole di gas possono trasportare deboli cariche nell'acqua. Se le cariche dei due sono opposte, si attrarranno a vicenda e le molecole di gas potrebbero essere "risucchiate" dalla materia sospesa e raccogliersi attorno ad essa invece di sciogliersi uniformemente nell'acqua. In questo modo, la distribuzione del gas disciolto e dell'acqua è irregolare, con alcune aree che hanno più gas e altre meno. Quando si trattano le acque reflue, ci saranno "angoli morti" e alcuni solidi sospesi non possono essere "favoriti" dalle bolle e non possono galleggiare.
Un altro punto facilmente trascurato è che i solidi sospesi possono accumularsi nell'acqua. A volte si attaccano per formare fiocchi più grandi. Questi fiocchi hanno un grande volume e occuperanno più spazio, peggiorando la fluidità dell'acqua. Quando si forma il gas disciolto e l'acqua, è necessario che l'acqua scorra senza problemi e venga a pieno contatto con il gas. Se l'acqua scorre lentamente a causa dell'accumulo di solidi sospesi, l'efficienza di contatto tra gas e acqua diminuirà e l'effetto di dissoluzione del gas sarà naturalmente scarso. Inoltre, questi grandi fiocchi possono anche bloccare i pori di alcune apparecchiature, come il dispositivo di rilascio dell'aria disciolta, rendendo difficile il rilascio regolare dell'acqua disciolta, il che è ancora più problematico.
Ad esempio, nel trattamento delle acque reflue di una cartiera, ci sono molte particelle sospese come fibre di polpa. Queste fibre sono sottili e lunghe, con un'alta concentrazione, e molte di esse sono idrofile. A questo punto, è particolarmente difficile consentire al gas di sciogliersi senza problemi e formare acqua gassata. L'aria disciolta non può essere rimossa e le bolle sono facilmente intrappolate dalle fibre, con conseguente significativa diminuzione dell'efficienza di trattamento delle apparecchiature di flottazione ad aria disciolta e le fibre di polpa nell'acqua non possono essere completamente rimosse.
Cosa dovremmo fare quando incontriamo questi problemi? Ci sono in realtà alcuni modi. Ad esempio, prima di trattare le acque reflue, è necessario eseguire un pretrattamento per ridurre al minimo la concentrazione di solidi sospesi o modificarne le proprietà. È possibile aggiungere alcuni prodotti chimici per consentire ai piccoli solidi sospesi di aggregarsi in quelli più grandi, rendendo più facile filtrarne alcuni in seguito, o per rendere i solidi sospesi idrofili idrofobi, riducendo gli ostacoli alla dissoluzione del gas. Inoltre, è possibile regolare i parametri delle apparecchiature di dissoluzione del gas, come l'aumento della pressione e l'estensione del tempo di dissoluzione del gas, in modo che il gas abbia più opportunità di sciogliersi nell'acqua, compensando alcuni degli effetti negativi causati dai solidi sospesi.
Nel complesso, i solidi sospesi hanno un impatto significativo sulla formazione di acqua gassata nella flottazione ad aria. Dalla concentrazione, alle dimensioni, alla forma, alle proprietà, alla carica, all'aggregazione, ogni aspetto può aggiungere alcuni "piccoli problemi" alla formazione di acqua gassata. Quindi, nel funzionamento pratico, è necessario considerare attentamente la situazione dei solidi sospesi nell'acqua e adottare le misure corrispondenti per formare più e migliore acqua gassata, in modo che l'apparecchiatura di flottazione ad aria disciolta possa funzionare veramente e trattare l'acqua in modo pulito.
