ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2002 года по МПК C02F1/24 C02F103/04 

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к флотационным способам и машинам и аппаратам для очистки сточных вод.

Известна флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, разделенный на камеры с установленными внутри них у днища аэраторами, и при этом в предпоследней по ходу движения сточной жидкости камере установлен блок тонкослойного осветления, состоящий из полок, создающих ламинарные потоки осветляемой жидкости, и в последней камере расположено устройство для регулирования уровня сточной жидкости, причем на внешней стороне корпуса спереди и сзади расположены патрубки ввода и вывода жидкости, а на боковой стороне корпуса - желоб для отвода уловленных загрязнений (патент РФ 2091316, МКИ: 6 С 02 F 1/24; В 03 D 1/14). При этом в качестве аэраторов используются импеллеры (мешалки).

Недостатком известной флотационной машины является невысокая степень очистки сточных вод, а также высокие энергозатраты и сложность конструкции.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению относится флотационная машина для очистки сточных камер с установленными внутри них у днища аэраторами, и при этом в предпоследней по ходу движения сточной жидкости камере установлен блок тонкослойного осветления, состоящий из полок, создающих восходящий и нисходящий потоки осветляемой жидкости, и в последней камере расположено устройство для регулирования уровня сточной жидкости, причем на внешней стороне корпуса спереди и сзади расположены соответственно входной и выходной патрубки, а на боковой стороне желоб для отвода уловленных загрязнений (патент РФ 2130897, МКИ: 6 С 02 F 1/24, В 03 D 1/14 - прототип).

Существенным недостатком известной флотационной машины является недосчаточно высокая степень очистки сточных, в частности от гидрофобных загрязнений, например нефтепродуктов, жиров, отработанных масел и т.п. Кроме того, эта флотационная машина сложна по конструкции и требуется высокая точность при ее изготовлении, а также необходимы высокие удельные энергозатраты при эксплуатации.

Для устранения указанных недостатков предложена флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, который разделен перегородками на камеры с установленными внутри них у днища аэраторами, и при этом в предпоследней по ходу движения сточной жидкости камере установлен блок тонкослойного осветления, состоящий из полок, создающих восходящий и нисходящий потоки осветляемой жидкости, и в последней камере расположено устройство для регулирования уровня сточной жидкости, причем на внешней стороне корпуса спереди и сзади расположены соответственно входной и выходном патрубки, а на боковой стороне желоб для отвода уловленных загрязнений, и при этом отличительной особенностью предлагаемой флотационной машины с целью повышения эффективности очистки сточных вод является наличие дополнительной камеры отстаивания, устанавливаемой первой по ходу движения сточной жидкости, устанавливаемой первой по ходу движения сточной жидкости, внутри которой расположено шнековое устройство перпендикулярно направлению движения сточной жидкости, причем поверхность шнекового устройства является гидрофобной и неоднородно намагниченной с увеличением намагниченности сверху вниз, и при этом между полками блока тонкослойного осветления, создающими восходящий и нисходящий потоки, расположено сепарирующее устройство, состоящее из слоя сеток, состоящего из 3-15 сеток с уменьшающимися от 0,5 до 5,0 мм размерами ячеек по ходу движения сточной жидкости, а шаг шнекового устройства равен 1/3-1/2 ширины входной камеры и напряженность магнитного поля, создаваемого шнековым устройством в первой камере уменьшается сверху вниз от 100 до 1000 эрстед, и при этом аэраторы флотомашины выполнены из пористого эластичного материала.

Предлагаемая флотационная машина состоит из корпуса 2 (чертеж), с торцевой стороны которого укреплен входной патрубок 1. При этом корпус разделен перегородками 3 на камеры 4. Количество камер зависит от величины концентрации гидрофобных загрязнений, например нефтепродуктов, и составляет от 3 до 5. В предпоследней по ходу движения сточной жидкости камере расположен блок тонкослойного осветления 5, состоящий из полок 6, создающих восходящий и нисходящий потоки осветляемой жидкости. Между полками размещено сепарирующее устройство 7 в виде слоя сеток. В последней камере расположено устройство 9 для регулирования уровня сточной жидкости. При этом с внешней боковой стороны корпуса расположен желоб 8 для сбора пенного продукта с выводным патрубком 13, а с торцевой стороны - выходной патрубок 10 для вывода осветленной воды и патрубок 11 для вывода промывочной воды. В нижней части камер установлены аэраторы 12, выполненные из пористого эластичного материала, например резины, пластических масс и т.п., а в средней части в перегородках 3 имеются окна для возможности движения сточной жидкости через все камеры 4 флотационной машины.

Принцип работы предлагаемой флотационной машины для очистки сточных вод заключается в следующем. Исходная сточная жидкость через входной патрубок 1 поступает в первую камеру 4 корпуса 2 флотационной машины. При этом жидкость, попадая под прямым углом на шнековое устройство 14, изменяет траекторию движения и движется вдоль этого устройства 14. Учитывая, что поверхность устройства является гидрофобной, на ней осаждаются тонкодисперсные капельки гидрофобных загрязнений. При контактировании этих капель происходит коалесценция и после этого всплывание в верхний слой очищаемой жидкости. Кроме того, с учетом намагниченности поверхности к ней прилипают ферромагнитные частицы загрязнений, присутствующих в исходной сточной жидкости в виде продуктов коррозии оборудования, труб, арматуры и т.п., причем в нижней части к поверхности шнекового устройства прилипают ферромагнитные частицы мельчайших размеров, которые проявляют еще ферромагнитные свойства. Затем сточная жидкость через окна 3 движется через все по порядку установленные камеры 4. В дальнейших 3-х камерах происходит флотационное осветление сточной жидкости за счет контактирования загрязнений, преимущественно имеющих гидрофобную поверхность, с пузырьками воздуха, образуемыми на поверхности пористых аэраторов 12, в которые подают сжатый воздух, например от компрессора (не показан). Образующиеся при взаимодействии загрязнений с пузырьками воздуха комплексы поднимаются вверх, образуя пенный слой, который самотеком удаляется в пенный желоб 8 и далее через патрубок 13 выводятся в специальные емкости для сбора уловленных загрязнений. Сточная жидкость далее проходит блок тонкослойного осветления 5, двигаясь между полками 6, причем подвергаясь фильтрованию через сепарирующее устройство 7, выполненное в виде слоя сеток с уменьшающимся размером, что способствует задержанию мельчайших капель гидрофобных загрязнений, например нефтепродуктов. Далее очищенная сточная жидкость через устройство регулирования уровня 9 и патрубок 10 выводится из корпуса 1 флотационной машины.

Эффективность очистки сточной жидкости в предлагаемой флотационной машине составляет 95-99%, причем абсолютное значение концентраций гидрофобных загрязнений в очищенной жидкости составляет от 0,5 до 2 мг/л, что заметно выше по эффективности, чем в известных флотационных машинах.

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к флотационным способам и машинам и аппаратам для очистки сточных вод. Флотационная машина для очистки сточных вод содержит корпус, разделенный на камеры с установленными внутри них у днища аэраторами. На внешней стороне корпуса спереди и сзади расположены соответственно входной и выходной патрубки, а на боковой стороне - желоб для отвода уловленных загрязнений. В последней камере расположено устройство для регулирования уровня сточной жидкости. А в предпоследней по ходу движения сточной жидкости камере установлен блок тонкослойного осветления, состоящий из полок, создающих восходящий и нисходящий потоки осветляемой жидкости. Флотационная машина дополнительно снабжена камерой отстаивания, которая установлена первой по ходу движения жидкости. Внутри данной камеры расположено перпендикулярно направлению движения сточной жидкости шнековое устройство. Причем поверхность шнекового устройства является гидрофобной и неоднородно намагниченной с увеличением намагниченности сверху вниз. Между полками блока тонкослойного осветления расположено сепарирующее устройство, состоящее из слоя сеток с размерами ячеек от 0,5 до 5,0 мм. Шаг шнекового устройства равен 1/3-1/2 ширины входной камеры. Напряженность магнитного поля в первой камере уменьшается сверху вниз от 100 до 1000 Э. Технический результат - повышение степени очистки сточных, в частности от гидрофобных загрязнений. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, который разделен перегородками на камеры с установленными внутри них у днища аэраторами и при этом в предпоследней по ходу движения сточной жидкости камере установлен блок тонкослойного осветления, состоящий из полок, создающих восходящий и нисходящий потоки осветляемой жидкости, и в последней камере расположено устройство для регулирования уровня сточной жидкости, причем на внешней стороне корпуса спереди и сзади расположены соответственно входной и выходной патрубки, а на боковой стороне - желоб для отвода уловленных загрязнений, отличающаяся тем, что флотационная машина дополнительно снабжена камерой отстаивания, устанавливаемой первой по ходу движения сточной жидкости, внутри которой расположено шнековое устройство перпендикулярно направлению движения сточной жидкости, причем поверхность шнекового устройства является гидрофобной и неоднородно намагниченной с увеличением намагниченности сверху вниз и при этом между полками блока тонкослойного осветления, создающими восходящий и нисходящий потоки, расположено сепарирующее устройство, состоящее из слоя сеток с размерами ячеек от 0,5 до 5,0 мм. 2. Флотационная машина для очистки сточных вод по п. 1, отличающаяся тем, что шаг шнекового устройства равен 1/3-1/2 ширины входной камеры. 3. Флотационная камера для очистки сточных вод по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что напряженность магнитного поля в первой камере уменьшается сверху вниз от 100 до 1000 Э. 4. Флотационная машина для очистки сточных вод по п. 1, отличающаяся тем, что аэраторы выполнены из пористого эластичного материала. 5. Флотационная машина для очистки сточных вод по п. 1, отличающаяся тем, что сепарирующее устройство состоит из 3-15 сеток с уменьшающимися размерами ячеек по ходу движения сточной жидкости.