ФЛОТОКОМБАЙН ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2018 года по МПК C02F1/24 B03D1/14 C02F1/74 B01F3/04 

Предлагаемое изобретение относится к способам и устройствам для очистки сточных вод.

Уровень техники

Известен флотокомбайн для очистки сточных вод, включающий корпус с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости, пенного желоба с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой вод (Б.С. Ксенофонтов, А.С. Козодаев, Р.А. Таранов, М.В. Иванов, Е.В. Петрова, М.С. Виноградов, А.А. Балина. Флотокомбайны - флотационная техника будущего для очистки сточных вод. Экология и промышленность России, 2013, №12, с. 4-8).

Существенным недостатком известного флотокомбайна является невысокая эффективность очистки сточных вод и отсутствие узла для сгущения образующегося осадка.

Наиболее близким техническим решением является флотокомбайн для очистки сточных вод, включающий корпус с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости, пенного желоба с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, узла сгущения осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой вод (патент РФ на полезную модель №170182 «Флотокомбайн для очистки сточных вод», пр. 25.07.2016 г., опубл. 18.04.2017, БИ №11, автор Ксенофонтов Б.С. - прототип).

Существенным недостатком известного флотокомбайна (прототипа) является невысокая эффективность очистки сточных вод и низкая степень сгущения образующегося осадка.

Существенным недостатком известного технического решения является невысокая эффективность очистки сточных вод и низкая степень сгущения образующегося осадка.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка новой конструкции, обеспечивающей увеличение эффективности очистки и повышение степени сгущения осадка.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что флотокомбайн для очистки сточных вод содержит корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом, пенного желоба с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой воды, причем подача воды с регентами и подача воздуха осуществляются через эжектор, установленный на внешней стороне корпуса флотокомбайна и, кроме того, патрубок пенного желоба и отвода осадка соединены с дополнительно установленным в качестве узла сгущения осадка шнековым сгустителем с камерой сбора осадка, внутри которой имеется ложное перфорированное днище с живым сечением от 20-60% от общей площади днища, причем длина шнека составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1, а внутри корпуса флотокомбайна установлена перегородка с окном, закрытом сеткой с размером ячеек от 0,01 до 0,7 мм. При этом сетка выполнена из магнитного материала, а перфорации ложного днища имеют форму квадратов со стороной квадрата от 0,1 до 0,9 мм.

Перечень чертежей

На фиг. 1 изображена схема флотокомбайна.

Осуществление изобретения

Предлагаемый флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1, на внешней стороне которого расположен эжектор 2 с патрубками для подачи сточной воды с реагентами 3, воздуха 4, пенного желоба 5 с выходным патрубком 7, соединенным шлангом 11 с патрубком 16, и патрубками отвода очищенной воды 10 и осадка 17, а внутри корпуса установлены перегородки б и перегородка с окном, закрытом сеткой 8 и устройство регулирования уровня очищаемой воды 9. Для подачи рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом установлен патрубок 22. Снизу корпуса 1 дополнительно размещен в качестве узла сгущения осадка шнековый сгуститель 13 с установленным внутри него шнеком 15, приводимом во вращение электродвигателем 12, а с внешней стороны расположены патрубок 14 для вывода фугата и камера сбора сгущенного осадка 21 с установленными внутри нее ложным перфорированным днищем 18 и с внешней стороны патрубком 19 для вывода осветленной воды и патрубком 20 для вывода сгущенного осадка. При этом шнек 15 выполнен с длиной, которая составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1. Установленная внутри корпуса флотокомбайна перегородка 8 с окном, закрытом сеткой, имеет размер ячеек от 0,01 до 0,7 мм. При этом сетка выполнена из магнитного материала, а камера сбора осадка имеет перфорированное ложное днище с живым сечением от 20 до 60% от общей площади днища, причем перфорации ложного днища имеют форму квадратов с размерами стороны квадрата от 0,1 до 0,9 мм.

Принцип работы предлагаемого флотокомбайна осуществляется следующим образом. Исходная сточная вода с реагентами подается внутрь корпуса 1 флотокомбайна через патрубок 3 эжектора 2. При этом за счет подсоса через патрубок 4 поступает воздух. Образующаяся смесь вода -воздух поступает внутрь корпуса 1, куда одновременно через патрубок 22 поступает рабочая жидкость в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом. При смешении указанных потоков происходит образование флотокомплексов частица загрязнений - пузырек воздуха и затем их всплытие в пенный слой, формирующийся в пенном желобе 5.

Затем пенный продукт через шланг 11 и далее через патрубок 16 поступает в внутрь шнекового сгустителя 13, в который одновременно также подается осадок через патрубок 17. Смесь пенного продукта и осадка обезвоживается за счет вращающегося под действием электродвигателя 12, шнека 15, и далее поступает в камеру 21, сгущаясь до консистенции обезвоженного продукта путем дополнительного отведения жидкости за счет использования ложного перфорированного днища 18 с живым сечением от 20 до 60% от общей площади днища и перфорациями в виде квадратов со стороной от 0,1 до 0,9 мм. При этом отделяющаяся от осадка жидкость в виде фугата выводится из шнекового сгустителя через патрубок 14. Обезвоженный примерно до остаточной влажности 80-90% осадок выводится из камеры 21 через патрубок 20, а жидкость через патрубок 19. Получению наименьшей остаточной влажности способствует выбор длины шнека, которая в оптимальном варианте составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1. При этом, как показали эксперименты, оптимальная величина ложного перфорированного днища составляет в пределах 20 - 60% от общей площади днища камеры 21, а перфорации ложного перфорированного днища, имеющие форму квадратов, оптимальны со стороной квадратов от 0,1 до 0,9 мм.

Очищенная вода проходит через окна перегородок 6 и перегородку 8 с окном, закрытом сеткой, которая не пропускает флотокомплексы, не успевающие всплыть в пенный слой. Это позволяет добиться высокой эффективности очистки воды при величине размера ячеек сетки, закрывающем окно перегородки 8 в пределах от 0,01 до 0,7 мм. При использовании сетки вне указанных пределов эффективность очистки падает, а именно при размерах ячеек менее 0,01 резко возрастает сопротивление движению воды, а при размерах более 0,7 наблюдается проскок флотокомплексов частиц-пузырек. При этом дополнительно могут задерживаться на сетке ферромагнитные частицы, так как материал сетки может быть магнитным.

Далее очищенная вода через устройство регулирования уровня жидкости 9 и патрубок 10 выводится из корпуса 1 флотокомбайна и может быть использована по назначению.

Использование предлагаемого флотокомбайна позволяет повысить эффективность очистки воды на 15-20% и увеличить степень сгущения осадка в 1,5-2,2 раза.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод. Флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1 с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами 3, рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом 22, пенным желобом 5 с выходным патрубком 7 и патрубками отвода очищенной воды 10 и осадка 17, узлом сгущения осадка. Внутри корпуса 1 установлены перегородки 6, устройство регулирования уровня очищаемой воды 9 и перегородка с окном, закрытым сеткой 8 с размером ячеек от 0,01 до 0,7 мм. На внешней стороне корпуса флотокомбайна установлен эжектор 2. Патрубки пенного желоба 7 и отвода осадка 17 соединены с дополнительно установленным в качестве узла сгущения осадка шнековым сгустителем 13 с камерой сбора осадка 21, внутри которой имеется ложное перфорированное днище 18 с живым сечением от 20-60% от общей площади днища. Длина шнека 15 составляет по отношению к диаметру шнека 15 от 25:1 до 35:1. Изобретение позволяет увеличить эффективность очистки сточных вод и повысить степень сгущения осадка. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Флотокомбайн для очистки сточных вод, включающий корпус с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом, пенным желобом с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, узлом сгущения осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой воды, отличающийся тем, что с целью повышения сгущения образующихся осадков подача воды с реагентами и подача воздуха осуществляются через эжектор, установленный на внешней стороне корпуса флотокомбайна, и, кроме того, патрубки пенного желоба и отвода осадка соединены с дополнительно установленным в качестве узла сгущения осадка шнековым сгустителем с камерой сбора осадка, внутри которой имеется ложное перфорированное днище с живым сечением от 20-60% от общей площади днища, причем длина шнека составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1, а внутри корпуса флотокомбайна установлена перегородка с окном, закрытым сеткой с размером ячеек от 0,01 до 0,7 мм.

2. Флотокомбайн по п. 1, отличающийся тем, что сетка выполнена из магнитного материала.

3. Флотокомбайн по п. 1, отличающийся тем, что перфорации ложного днища имеют форму квадратов с размерами стороны квадрата от 0,1 до 0,9 мм.