تأثيرات الموجات فوق الصوتية على الترسيب والتعويم الرغوي

غالباً ما تكون مياه الصرف الصناعي شديدة الحموضة بسبب الاستخدام المفرط لحمض الكبريتيك. وتُعالج مياه الصرف المحمَّضة المحتوية على معادن ثقيلة عادةً بالترسيب الكيميائي بعد التخثير والتلبيد. وقد أدت التهيئة بالموجات فوق الصوتية قبل التعويم إلى تحسن كبير في تلبيد هيدروكسيد الزنك المتكوّن أثناء الترسيب. وعلاوة على ذلك، عززت المعالجة بالموجات فوق الصوتية أيضاً الإزالة الميكانيكية لهيدروكسيد الزنك من أسطح جسيمات الجبس.

التعويم الرغوي والتهيئة بالموجات فوق الصوتية

تطرح الجسيمات الدقيقة مشكلات خاصة في التعويم. فغالباً ما تنخفض نسب الاسترجاع عندما يقل حجم الجسيمات عن حد حرج معين. وأظهرت أعمال مبكرة أجراها Gaudin وزملاؤه (1931) أن نسب استرجاع معادن كبريتيدات النحاس والزنك والرصاص تبلغ أقصاها، > 95%، في نطاق أحجام الجسيمات 10–100 µm، ولكن عندما يقل الحجم عن 10 µm، تنخفض نسب الاسترجاع إلى نطاق 70–85%. وقد لخّص Trahar وWarren (1976) نطاقات الأحجام المرصودة التي يتحقق فيها أقصى استرجاع للعديد من المعادن التي تُعوَّم عادةً في الظروف التجريبية العادية. وفي كثير من الحالات، جرى توسيع نطاقات الأحجام بتغيير الظروف والضبط المدروس للمعلمات الكيميائية والفيزيائية.
تُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية معالجة مسبقة ناجحة لإزالة المعادن الثقيلة، مثل الحديد والزنك والنحاس، من مياه التصريف الحمضية للمناجم وغيرها من مياه الصرف المحتوية على المعادن.

الترسيب بالموجات فوق الصوتية

تُستخدم الموجات فوق الصوتية عالية القدرة على نطاق واسع لإزالة الشوائب من المعادن. وقد أظهرت الدراسات أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تعزز إزالة الزنك من رواسب الهيدروكسيد، وكذلك فصل رواسب هيدروكسيد الزنك والجبس بالتعويم بالهواء المذاب. وباستخدام كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) مثبطاً لتعويم معادن أكسيد الكالسيوم، أثبتت الأبحاث أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تحسّن الإزالة الميكانيكية لهيدروكسيد الزنك من سطح جسيمات الجبس.

مقارنة إزالة النحاس بدلالة الزمن في محلولهم بين الجمع بين المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية وخلية Denver، وخلية Denver وحدها، والتطبيق المتزامن للموجات فوق الصوتية وخلية التعويم Denver. (Ishak & Rowson 2009)

تأثيرات الموجات فوق الصوتية على التعويم

أظهر Ishak وRowson (2009) أن المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية تعزز إزالة المعادن الثقيلة (وهي الحديد والزنك والنحاس) من مياه التصريف الحمضية للمناجم عند دمجها مع نظام تعويم. وقد استُخدمت في الدراسة خلية تعويم Denver. ووجدا أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية في مرحلة مبكرة من المعالجة، وهي أول 2 دقيقة من زمن التعويم، تكون الأكثر فعالية وتحقق أفضل النتائج لتحسين التعويم. وبالجمع بين المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية القدرة وخلية التعويم Denver، تحقق فرق في الإزالة بلغ حتى 3% مقارنةً بخلية Denver وحدها. وتُعد قيمة pH الصحيحة لترسيب المعدن والجرعة المثلى من عامل إرغاء مناسب من العوامل الرئيسية الأخرى التي تسهم في نجاح عملية التعويم المعززة بالموجات فوق الصوتية.

مقارنة إزالة الحديد (Fe) بدلالة الزمن في محلولهم بين الجمع بين المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية وخلية Denver، وخلية Denver وحدها، والتطبيق المتزامن للموجات فوق الصوتية وخلية التعويم Denver. (Ishak & Rowson 2009)

مقارنة إزالة الزنك (Zn) بدلالة الزمن في محلولهم بين الجمع بين المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية وخلية Denver، وخلية Denver وحدها، والتطبيق المتزامن للموجات فوق الصوتية وخلية التعويم Denver. (Ishak & Rowson 2009)

أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء

Hielscher Ultrasonics هي شريككم ذو الخبرة الطويلة في المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء. وتغطي Hielscher المجموعة الكاملة، من أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المخبرية المدمجة إلى أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المكتبية، وصولاً إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل، لتقدم لكم أنسب معدات الموجات فوق الصوتية لتطبيقكم. وفي عمليات مثل التعويم الرغوي وتنظيف أسطح الجسيمات والتشتيت، تُعد أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من Hielscher أجهزة موثوقة تعمل باعتمادية على مدار 24/7 تحت أحمال شديدة وفي بيئات صعبة. ويمكن لأجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher Ultrasonics توفير سعات اهتزاز عالية جداً. ويمكن تشغيلها بسهولة بسعات اهتزاز تصل إلى 200µm في تشغيل مستمر على مدار 24/7. ويضمن التحكم الدقيق في معلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية، وسهولة ضبط المعلمات وتعديلها عبر شاشة اللمس أو التحكم عن بُعد عبر المتصفح، والتسجيل التلقائي للبيانات على بطاقة SD المدمجة، ومستشعرات درجة الحرارة والضغط القابلة للتوصيل، سهولة الاستخدام ومخرجات عالية الجودة وجودة ثابتة للمنتج.
يشعر عملاؤنا بالرضا عن المتانة والموثوقية الاستثنائيتين لأنظمة Hielscher Ultrasonic. ويضمن تركيبها في مجالات التطبيقات الشاقة والبيئات الصعبة والتشغيل على مدار 24/7 معالجة فعالة واقتصادية. ويقلل تكثيف العمليات بالموجات فوق الصوتية زمن المعالجة ويحقق نتائج أفضل، أي جودة أعلى، ومردوداً أعلى، ومنتجات مبتكرة.

يقدم الجدول أدناه مؤشراً على سعة المعالجة التقريبية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لدينا: