Импеллерная флотация. Флотационная установка для очистки сточных вод

Импеллерная флотация

Импеллеры – турбинки насосного типа. При вращении импеллера в жидкости возникает большое число мелких вихревых потоков, которые разбиваются на пузырьки, выносящие на водную поверхность флотационной камеры загрязнителя. Для такой флотации требуется высокая степень насыщения воды воздухом. Диаметр импеллера составляет 600-700 мм. Рис. 17.

Рисунок 17. Фильтр с импеллером

1 – камера; 2 – труба; 3 – вал; 4 – импеллер.

Широко используется для процессов обогащения сырья и очистки сточных вод от веществ, легко переходящих в пену. Недостатком этого вида флотации является невозможность использования коагулянтов, так как при турбулентном перемешивании воды происходит разрушение хлопьев коагулянта. Продолжительность флотации зависит от свойств воды и примесей и определяется экспериментально (примерно15-20 мин).

Пневматическая флотация

Данные установки применяются для очистки сточных вод, содержащих растворенные примеси, агрессивные по отношению к механизмам, имеющим движущиеся части (насосы). При флотации с помощью пористых пластин воздух пропускается через пористые керамические пластины или колпачки. В результате такой операции образуются мелкие пузырьки, поднимающиеся вверх загрязнители, которые вместе с пеной переливаются в кольцевой желоб и удаляются из него. Этот способ флотации по сравнению с другими имеет следующие преимущества: простота конструкции флотационной камеры и меньшие затраты энергии (отсутствуют насосы, импеллеры). Производительность такого флотатора зависит от величины отверстий, пористого материала, давления воздуха, расхода воздуха, продолжительности флотации, уровня во флотаторе.

Установки для очистки сточных вод окислителями

Метод окисления применяют для обезвреживания сточных вод, содержащих токсические примеси, а также для извлечения из сточных вод веществ, которые нельзя или нецелесообразно извлекать другими способами. На практике используют окислители: хлор, гипохлориты натрия и кальция, хлорную известь, диоксид хлора, озон, кислород, пиролюзит, пероксид водорода и др.

Установки хлорирования

Хлорирование применяют для удаления из сточных вод фенолов, крезолов, цианидов, сероводорода, гидросульфида, метилсернистых соединений, а также для борьбы с биологическими обрастаниями сооружений.

Хлор поступает на производство в жидком виде. Он содержит не менее 99,5 % CI2. Соли в сухом виде. Для обеззараживания сточных вод из хлорсодержащих реагентов в растворных банках приготавливают водный раствор, смешивают его со сточной водой и смесь направляют в контактные резервуары. Арматуру и трубопроводы для подачи хлорной воды изготавливают из антикоррозийных материалов. Контактные резервуары бывают горизонтальные, вертикальные или укрупненные квадратные с ячеистым дном. Конструктивно они не отличаются от отстойников. Время контакта 30 минут.

Установки для хлорирования сточных вод с использованием жидкого хлора состоят из узлов: испарения жидкого хлора, дозирования газообразного хлора и обезвреживания хлорной воды (в водохлорном эжекторе).

studfiles.net

Установка для флотационной очистки сточных вод

(72) Авторы изобретения

В. Г. Гаджиев и Е. Ф. Кургаев

Азербайджанский инженерно-строительный институт (7I) Заявитель, { 4) УСТАНОВКА ДЛЯ фЛОТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к устройст.вам для очистки сточных вод методом флотации.

Известна установка для очистки загрязненной воды, содержащая резервуар воронкообразной формы, в которой до определенной глубины входит центральная труба. Через нижний открытый конец этой трубы заполняют резервуар обрабатываемой водой. Центральная труба окружена двумя трубами, с помощью которых формируется поток воды из которого выделяют тяжелые примеси (1, Недостатком такой установки является недостаточно качественная очистка сточной воды.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка м для флотационной очистки сточных вод, включающая установленные последова" тельно камеры подготовки водовоздушной смеси, водораспределительную с

2 патрубком подвода смеси и флотационную (2).

Эта флотационная установка не обладает высокой пропускной способность. Причина заключается в том, что смежное расположение флотационной и отстойной камер обуславливает неодновременность в процессе флотации и отстоя, а большая глубина камер, необходимая для процессов флотации и отстоя, требует большого времени пребывания воды в камерах.

Кроме того, зта установка имеет малую эффективность по очистке сточных вод с высоким содержаыием нефтепродуктов.

Целью изобретения является интенсификация процессов и повышение качества очистки сточной воды.

Цель достигается тем, что в ус- тановке, включающей расположенные последовательно камеры подготовки водовоэдушной смеси, водораспределительную с патрубком подвода смеси

Э 99401 и флотационную, флотационная камера выполнена в виде наклонной трубы, нижний конец которой соединен с водораспределительной камерой, а верхний заглушен, при этом труба снабжена патрубками отвода разделенных продуктов.

Водораспределительная камера снабжена дырчатой перегородкой, размещенной в верхней части, при этом щ патрубок подвода смеси выполнен тангенциальным.

На чертеже изображена предлагаемая установка для флотационной очистки сточных вод. Е5

Установка содержит гидроциклон 1, соединенную посредством трубопровода

2 и тангенциально установленного патрубка 3 с конической частью водораспределительной камеры 4, дырча- щ тую перегородку 5, установленную в начале цилиндрической части б флотационной трубы 7, водоспускную трубу

8, установленную в вершине конуса водораспределительной камеры, систему труб 9 для удаления всплывших нефтепродуктов и сборной емкости 10, систему труб 11, приемник очищенной воды 12 и воздухоотводящую трубу 13, установленную в верхней части Флотатора.

Установка работает следующим образом.

Водовоздушная смесь из гидроциклона 1 по трубопроводу. 2, поступает через тангенциально установленный патрубок 3 в коническую часть водораспределительной камеры 4 трубчатого фло татора. Водовоздушная смесь приобретает вращательное движение, способствующее более полному смешению и равномерному распределению его по всему сечению камеры. Затем водовоздушная смесь проходит через дырчатую перегородку 5,служащую гасителем скорости вращательного движения в начале цилиндрической части 6 флотационной трубы 7. Водовоздушная смесь по наклонной трубе движется ламинарным потоком. Процесс флотации происходит в

50 движущемся ламинарном потоке в тонком слое воды при малой глубине отстоя по всему объему элементарной наклонной трубы, служащей в качестве с камеры флотации и отстоя. Вследствие совместного всплывания воздушных пузырьков и частиц нефтепродуктов в конце верхней части к наклонной плос4 4 кости трубы скапливается пенный продукт нефти и удаляется через систему труб 9 в сборную емкость 10. Освободившаяся от нефтепродуктов и разделяющаяся в нижней зоне трубы 7 сточная вода удаляется также через систему труб 11 в приемник очищенной воды 12.

Для опорожнения флотационной установки, в вершине конуса водораспределительной камеры 4 установлена водоспускная труба 8. С целью удаления воздуха из системы в верхней части флотатора установлена воздухоотводящая труба 13.

Предлагаемая установка для флотационной очистки сточных вод позволяет интенсифицировать процесс флотационной очистки.

Следовательно,. с получением эффективной флотации время пребывания воды во флотаторе сокращается и соответственно уменьшаются габариты флотационной установки, что приводит к упрощению конструкции установки и ее удешевлению.

Формула изобретения

1. Установка для флотационной очистки сточных вод, включающая установленные последовательно камеры подготовки водовоздушной смеси, водораспределительную с патрубком подвода смеси и флотационную, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса тонкослойной флотации и повышения качества очистки сточных вод, флотационная камера выполнена в виде наклонной трубы, нижний конец которой соединен с водораспределительной камерой, а верхний заглушен, при этом труба снабжена патрубками отвода разделенных продуктов.

2. Установка по и,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что водораспределительная камера снабжена дырчатой перегородкой, размещенной в верхней части, при этом патрубок подвода смеси выполнен тангенциальным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Японии М 52-43549, кл. С 02 С 1/26, 1973.

2. Патент Японии М 47-26873, кл. 72 С 31, 1972.

994014

Составитель Н.Ковалева Техред А.Бабинец Корректор А. Гриценко

Редактор 0.6ркова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ б98/4 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5

Установка для флотационной очистки сточных вод

www.findpatent.ru

Флотационная установка для очистки сточных вод

Изобретение относится к водоочистке. Флотационная установка для очистки сточных вод содержит корпус 1 с перегородками 12, 14, 16, камеру очищенной воды 21, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса 24, эжектора 27 и пневмогидравлического диспергатора. Эжекторы 27 выполнены цилиндроконическими. Пеносъемное устройство представлено в виде самовсасывающего блока 4, внутри которого установлен шнек 5 с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9. На внешней стороне корпуса 1 расположен пенный желоб 10, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки сточных вод. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Область техники

Изобретение относится к процессам и устройствам для очистки сточных вод.

Уровень техники

Известен пневмогидравлический диспергатор, используемый в угольной промышленности для обогащения руд цветных и черных металлов, а также при очистке сточных вод, содержащий последовательно ряд камер, соединяющихся между собой с помощью патрубков, в каждой из которых размещена ударная перегородка, выполненная в форме объемной фигуры и установленная соосно патрубку, при этом перед каждой камерой соосно, внутри патрубка установлен инжектор, имеющий форму совмещенных основаниями цилиндра и конуса и обтекатель, выполненный в форме полусферы и диаметром, равным диаметру инжектора, и цилиндр с патрубком подвода воздуха и перфорированным основанием, обращенный к обтекателю, и патрубки, соединяющие камеры, имеют форму совмещенных основаниями цилиндра и сопла (Патент на полезную модель №27506, пр. 22.07.2002, МПК B03D 1/14). Недостатком такого устройства является невысокая степень диспергирования, приводящая к невысокой эффективности очистки сточных вод.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является установка для флотационной очистки воды, содержащая корпус с перегородками, камерой очищенной воды, механизм для удаления пены с пеносборником, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса, эжектора и пневмогидравлического диспергатора (Патент РФ №2251530, пр. 24.02.2004, МПК C02F 1/24).

Недостатком известной флотационной установки является невысокая эффективность очистки сточных вод.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка новой конструкции, обеспечивающей высокую степень диспергирования и удаления загрязнений.

Техническим результатом является повышение эффективности очистки сточных вод.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что флотационная установка для очистки сточных вод содержит корпус с перегородками, камеру очищенной воды, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса, эжектора и пневмогидравлического диспергатора. Согласно изобретению эжектора выполнены цилиндроконической формы. Пеносъемное устройство представлено в виде самовсавывающего блока, внутри которого установлен шнек с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9. На внешней стороне корпуса расположен пенный желоб, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали.

Коническая часть эжектора выполнена с углом конусности от 5 до 45°, а также в виде усеченного конуса, меньшее сечение которого снабжено перфорацией с живым сечением от 25 до 50%.

Корпус установки имеет цилиндрическую форму.

Количество эжекторов должно быть от 2 до 10.

Нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса. Внутри корпуса целесообразно устанавливать дополнительные перегородки с диаметром отверстий от 0,01 до 0,1 мм и с общим живым сечением от 20 до 60%.

Днище пенного желоба имеет перфорацию с живым сечением от 10 до 30%.

Перечисление изображений

На фиг. 1 изображена флотационная установка для очистки сточных вод.

Осуществление изобретения

Предложенная флотационная установка включает корпус 1 цилиндрической формы, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса, пеносъемное устройство, представляющее собой самовсасывающий блок 4 со шнеком 5 с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9, эжектор 6 и компрессор 7. С внешней стороны корпуса 1 расположены патрубок 11 для подачи грязной воды, патрубок 2 для рабочей жидкости, патрубок 3 для воздуха, патрубок 19 для отвода воды с регулятором 18 отвода воды, патрубок 20 для рецикла очищенной воды, патрубок 28 для отвода осадка. В нижней части корпуса 1 расположены опоры 22, а сверху расположен пенный желоб 10, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали. Желоб 10 выполнен с перфорированным днищем 17 с живым сечением от 10 до 30% с патрубком 9 для отвода пены и патрубком 8 для отвода воды. Внутри корпуса 1 установлены эжектора 27 и диспергаторы 23 с направляющими элементами 26 для аэрации воды. Пространство флотационной установки разделено на камеры аэрации 13, 15 и камеру очищенной воды 21 перегородками 12, 14 и перегородкой 16 с диаметром отверстий от 0,01 до 0,1 мм и с общим живым сечением от 20 до 60%. Количество эжекторов 27 составляет от 2 до 10 штук, они выполнены цилиндроконической формы и при этом угол конусности составляет от 5 до 45°, меньшее сечение конуса имеет перфорацию с живым сечением от 25 до 50%. Насос 24 соединен трубопроводом с вентилем 25.

Принцип работы предложенной флотационной установки заключается в следующем.

Исходная (грязная) вода подается по патрубку 11 в область диспергатора 23 в камеру аэрации 13. Рабочая жидкость, расход которой регулируется вентилем 25, подается насосом 24 и поступает через патрубок 2 внутрь эжектора 27. За счет возникновения в эжекторе 27 зоны пониженного давления происходит подсос воздуха через патрубок 3 и его смешение с водным потоком. Полученная смесь через направляющий элемент 26 попадает на нарифления диспергатора 23, при контакте с которым происходит диспергирование водовоздушной смеси до мельчайших пузырьков и интенсивное перемешивание водовоздушной смеси с загрязненной водой. Вода с образовавшимися флотокомплексами поступает в камеру аэрации 15, отделенную перегородками 12 и 14, при этом флотокомплексы всплывают, образуя пену, которая поступает в пенный желоб 10 с перфорированным днищем 17. При этом пена отводится по патрубку 9, а дренажная вода по патрубку 8. Пена поступает в самовсасывающий блок 4, проходит через эжектор 6, в котором происходит ее разрушение. Всасывание пены осуществляется за счет подачи в эжектор 6 воздуха компрессором 7. Транспортировка шлама осуществляется шнеком 5. Одновременно может происходить осаждение частиц загрязнения, при этом осадок собирается в нижней части корпуса 1, выполненной в виде усеченного конуса, и отводится по патрубку 28. Далее вода проходит через перегородку 16 и поступает в камеру 21 очищенной воды, из которой основная часть очищенной воды отводится по патрубку 19 с регулятором 18 отвода воды, а другая часть - через патрубок 20 для повторного использования в качестве рабочей жидкости.

Формула изобретения

1. Флотационная установка для очистки сточных вод, содержащая корпус с перегородками, камерой очищенной воды, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса, эжектора и пневмогидравлического диспергатора, отличающаяся тем, что эжекторы выполнены цилиндроконической формы, при этом пеносъемное устройство представлено в виде самовсасывающего блока, внутри которого установлен шнек с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9, а на внешней стороне корпуса расположен пенный желоб, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали.

2. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что коническая часть эжектора выполнена с углом конусности от 5 до 45°.

3. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что коническая часть эжектора выполнена в виде усеченного конуса, меньшее сечение которого снабжено перфорацией с живым сечением от 25 до 50%.

4. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрической формы.

5. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что количество эжекторов составляет от 2 до 10.

6. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса.

7. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что внутри корпуса установлены дополнительные перегородки с диаметром отверстий от 0,01 до 0,1 мм и с общим живым сечением от 20 до 60%.

8. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что днище пенного желоба имеет перфорацию с живым сечением от 10 до 30%.

bankpatentov.ru

ФЛОТАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД