УСТАНОВКА ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 1998 года по МПК C02F1/24 

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности, к установкам для очистки природных и сточных вод и может быть использовано для очистки природных и сточных вод от тяжелых примесей и загрязнений, например, нефтесодержащих отходов. Известна установка для флотационной очистки воды от тяжелых примесей, защищенная авторским свидетельством СССР N 785205, выданным на имя Украинского института инженеров водного хозяйства (заявлено 10.11.78, кл. C 02 F 1/24). Установка содержит прямоугольный бак, разделенный на сообщающиеся камеры парными параллельными перегородками, между которыми размещены трубопроводы для подвода исходной воды и водовоздушной смеси, устройство для рециркуляции очищенной воды, состоящее из насоса, эжектора, сатуратора и механизма для удаления всплывшего шлама. Очищаемая вода подается в камеры по трубопроводам сверху между парными перегородками. Одновременно туда же снизу поступает рециркуляционная очищенная вода. Перед подачей этой воды в установку она насыщается воздухом при помощи насоса и эжекторов. После подачи рециркуляционной воды между перегородками происходит выделение из нее пузырьков и флотация загрязнений на поверхность. Очищенная вода после первой камеры поступает между перегородками второй камеры, куда подается вторая порция исходной и рециркуляционной воды. Очищенная вода из этой камеры отводится в третью камеру. Вода, очищенная в последних камерах, с противоположных сторон сливается в камеры и далее используется для приготовления водовоздушной смеси. Остальная часть воды сбрасывается для технических целей. Всплывший шлам при помощи скребков удаляется во второй камере.

Недостатком такой установки является то, что в каждую флотационную камеру подается неочищенная вода, что резко снижает эффект очистки. В последующей разработке этого же института, защищенной авторским свидетельством СССР N 814878, кл. C 02 F 1/24, этот недостаток учтен. Данная флотационная установка содержит замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, дополнительной камерой, насосом и сатуратором. При этом дополнительная флотационная камера соединена трубопроводом с выходом сатуратора. Естественно, при этом возможно последовательное соединение и нескольких дополнительных флотационных камер.

Недостатком таких установок является плохая смешиваемость воды, отбираемой из основной флотационной камеры, и воды рециркуляционной, отбираемой с выхода сатуратора, в дополнительной флотационной камере. Следствием этого является низкая степень очистки воды, которая не повысится даже при введении второй, третьей и так далее дополнительных камер.

Целью изобретения является повышение степени очистки воды.

Поставленная цель достигается тем, что в известной флотационной установке, содержащей замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, одной или несколькими дополнительными флотационными камерами, насосом и сатуратором, каждая предыдущая камера с последующей соединена с помощью эжекторов типа "жидкость-жидкость", у которых все входы несущей жидкости параллельно подсоединены к выходу сатуратора. При этом вход подсасываемой жидкости эжектора, соединенного со входом основной флотационной камеры, предназначен для подачи первичной очищаемой жидкости, в частности воды, из исходной емкости.

Для более эффективного забора воды из каждой предыдущей камеры в последующую флотационные камеры выполнены в виде изолированных друг от друга баков, разделенных на две подкамеры полыми перегородками, высота которых ниже высоты стенок бока, причем камеры имеют одинаково расположенные одно входное отверстие в данной зоне первой подкамеры, одно отверстие в донной зоне второй подкамеры для соединения с полостью перегородки и по крайней мере одно выходное отверстие в потолочной зоне полости перегородки.

Такая гидравлическая схема позволяет принудительно транспортировать очищаемую воду из предыдущей камеры в последующую с помощью эжекторов, обеспечивая полное смешение ее с насыщенной воздухом рециркуляционной водой, являющейся в данном случае несущей жидкостью.

Этим достигается высокая степень очистки воды, так как в каждую последующую флотационную камеру подается уже очищенная вода из предыдущей. На фиг. 1 представлена гидравлическая схема заявляемой флотационной установки; на фиг. 2 - схематический чертеж установки с тремя флотационными камерами; а на фиг. 3 - чертеж первой дополнительной флотационной камеры.

Заявляемая установка для флотационной очистки, изображенная на фиг. 1, содержит замкнутую гидравлическую магистраль, в которую включены насос 1 рециркуляционной воды с эжектором 2 типа "жидкость-газ", охватывающим насос 1 обратной связью для насыщения воздухом рециркуляционной воды, сатуратор 3, основная флотационная камера 4 и две дополнительные флотационные камеры 5 и 6. Камера 4 со сточным колодцем (не показано), камера 5 с камерой 4 и камера 6 с камерой 5 связаны с помощью эжекторов 7, 8 и 9 типа "жидкость-жидкость", у которых все входы несущей жидкости параллельно подсоединены к выходу сатуратора 3. Естественно, что в качестве эжекторов могут быть использованы соответствующие струйные насосы. Для эжекторов 7, 8 и 9 несущей жидкостью является рециркуляционная вода. Подсасываемой жидкостью для эжектора 7 является очищаемая вода, засасываемая из сточного колодца, а для эжекторов 8 и 9 - очищенная вода соответственно из камер 4 и 5.

Каждая флотационная камера 4, 5 или 6 имеет один вход 10 и три выхода: выход "P" для отбора рециркуляционной воды, выход "В" для слива очищенной воды (различной степени чистоты в зависимости от номера камеры) и выход "Ш" для сброса шлама. Естественно, выходы "B" слива очищенной воды из камеры 4 и 5 могут быть задействованы только по желанию потребителя.

Установка, схематический чертеж которой приведен на фиг. 2, содержит три камеры - основную 4 и две дополнительных 5 и 6, выполненные в виде изолированных друг от друга баков прямоугольной формы. Каждый бак разделен на две подкамеры 11 и 12 прямоугольными полыми перегородками 13, высота которых ниже высоты стенок бака. Камеры 4, 5 и 6 имеют одинаково расположенные одно входное отверстие 10 в донной зоне первой подкамеры 11, одно отверстие 14 в донной зоне второй подкамеры 12 для сообщения с полостью 15 перегородки 13 и по крайней мере одно выходное отверстие 16 в потолочной зоне полости 15 перегородки 13. В последней камере 6 предусмотрен карман 17 для отбора рециркуляционной воды и карман 18 для отбора очищенной воды.

Для лучшего понимания изобретения на фиг. 3 отдельно приведен чертеж дополнительной флотационной камеры 5, разделенной на две подкамеры 11 и 12 полой перегородкой 13. В первой подкамере 11 камеры 5 входное отверстие 10 образовано раструбком распределителя 19 от эжектора 8 (фиг. 1). Выходное отверстие 16 размещено в верхней части полости 15 и принадлежит трубе подсоса 20, связанной с соответствующим входом эжектора 9 типа "жидкость-жидкость". В верхней части флотационной камеры 5 (а также камер 4 и 6) размещен шламоудаляющий механизм 21, взаимодействующий с шламосборным карманом 22.

Для вывода флотационной установки на рабочий режим ее сначала заполняют технологической водой. Насос 1 (фиг. 1) прокачивает воду по основной замкнутой магистрали. На выходе насоса 1 часть воды отбирается вспомогательной замкнутой гидравлической магистралью обратной связи и через эжектор 2 "вода-воздух" вновь подается на вход насоса 1. Благодаря этому в сатуратор 3 закачивается уже водовоздушная смесь. В сатураторе 3 воздух под повышенным давлением растворяется в воде, а по выходе из сатуратора 3 вода, насыщенная растворенным воздухом, подается параллельно на входы несущей жидкости все трех эжекторов 7, 8 и 9.

Эжектор 7 типа "жидкость-жидкость", размещен в колодце сточной воды (не показан), благодаря чему на вход 10 флотационной камеры 4 подается подлежащая очистке вода.

Загрязненная вода из сточного колодца смешивается с насыщенной воздухом рециркуляционной водой и через раструб распределителя 19 (подобный изображенному на фиг. 3) попадает в воду камеры 4, находящуюся под нормальным давлением. При этом в камере 4 происходит массовое образование пузырьков воздуха, к которым частицы загрязнения прилипают и этими пузырьками выносятся на поверхность в виде пены (шлама). С поверхности воды пена удаляется шламоудаляющим механизмом 1 в карман 22.

Очищенная вода проходит в выходное отверстие 16 (фиг. 2 и 3) трубы подсоса 20, связанной со всасывающим входом эжектора 8. Через эжектор 8 также проходит несущая рециркуляционная вода, насыщенная растворенным воздухом, поэтому в первой дополнительной флотационной камере 5 вновь происходит массовое образование пузырьков воздуха и вторичная очистка воды, поступившей из камеры 4. В камере 5 (фиг. 3) установлен свой механизм 21 шламаудаления, а вторично очищенная вода засасывается эжектором 9 в следующую флотационную камеру 6. Из флотационной камеры 6 часть очищенной воды отсасывается насосом 1 в замкнутую гидравлическую систему в качестве рециркуляционной, а часть через выход "В" сливается для различных нужд по усмотрению потребителя.

При содержании загрязняющих веществ, например нефтепродуктов, в воде до 220 мг/л очистка на флотационной камере 4 снижает содержание загрязнений до 14 мг/л, после очистки на фтолационной камере 5 - до 2,5 мг/л, а после камеры 6 - до 0,89 мг/л.

Количество камер может быть увеличено или уменьшено в зависимости от предъявляемых к воде требований, так как описанная здесь установка для флотационной очистки, содержащая три камеры, является одним из вариантов воплощения изобретения. В установке, содержащей три камеры, выход "P" камер 4 и 5 (фиг. 1) предназначен для отбора воды на последующую очистку и только лишь в камере 6 выход "P" выполняет функцию слива рециркуляционной воды. Однако при уменьшении числа камер выход "P" последней камеры выполняет указанную функцию.

Использование: для очистки природных и сточных вод от примесей и загрязнений, например, нефтесодержащими отходами. Сущность изобретения : в известной установке для флотационной очистки воды, содержащей замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, одной или несколькими дополнительными флотационными камерами, насосом и сатуратором, каждая предыдущая камера с последующей соединена с помощью эжекторов типа "жидкость-жидкость", у которых все входы несущей жидкости параллельно подсоединены к выходу сатуратора. При этом вход подсасывемой жидкости эжектора, соединенного со входом основной флотационной камеры, предназначен для подачи первично очищаемой жидкости, в частности, воды. Для более эффективного забора воды из каждой предыдущей камеры в последующую флотационные камеры выполнены в виде изолированных друг от друга баков, разделенных на две подкамеры полыми перегородками, высота которых ниже высоты стенок бака, причем камеры имеют одинаково расположенные одно входное отверстие в донной зоне первой подкамеры, одно отверстие в донной зоне второй подкамеры для сообщения с полостью перегородки и по крайней мере одно выходное отверстие в потолочной зоне полости перегородки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Установка для флотационной очистки воды, содержащая замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, одной или несколькими дополнительными флотационными камерами, трубопроводом рециркуляционной воды, имеющим насос с воздушным эжектром и сатуратор, подвод очищаемой воды, отличающаяся тем, что каждая предыдущая флотационная камера соединена с последующей камерой посредством эжектора типа "жидкость-жидкость", входы несущей жидкости которых параллельно подсоединены к выходу сатуратора, при этом трубопровод рециркуляционной воды, соединенный с основной флотационной камерой, снабжен эжектром типа "жидкость-жидкость", вход подсасываемой жидкости которого соединен с подводом очищаемой воды. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что флотационные камеры выполнены в виде изолированных друг от друга баков, снабженных полыми перегородками, разделяющими их на две подкамеры, одна из которых имеет входное отверстие, расположенное в ее донной зоне, а другая - отверстие для сообщения ее с полостью перегородки в нижней части, при этом полые перегородки в верхней части имеют по крайней мере одно выходное отверстие, а высота перегородок меньше высоты стенок бака.