Установка для флотационного уплотнения избыточного активного ила Советский патент 1983 года по МПК C02F11/00 C02F103/00 

Изобретение относится к технологии очистки природных и сточных вод и может быть использовано для флотационного уплотнения осадков сточных вод, преимущественно Для уплотнения избыточного активного ила. Известна установка для флотационной очистки воды, состоящая из прямо угольного корпуса, разделенного на камеры парными параллельными перегородками, между которыми размещены трубопроводы для подвода водовоздушной смеси, устройства для рециркуляции очищенг ой воды, механизма для удаления всплывшего шлама и узлов ввода исходной и вывода очищенной .. Преимуществом данного устройства является его простота и возможность очистки высококонцентрированных сточных вод. Недостаток устройства - высокие энергозатраты ибольйгой объем флотационной камеры при очистке с.точных вод, содержащих боль шое количество загрязнений, в. том числе при уплотнении избыточного активного ила, что связано с необходимостью использования значительных объемов рециркулирующей очищенной воды для разбавления и газонас щения очищаемой воды. Известна установка для флотацион- ной очистки воды, состоящая из прямоугольного корпуса, разделенного на сообщающиеся камеры парными параллельными перегородками, между которыми размещены трубопроводы для подвода исходной воды и водовоздушной смеси, устройство для рециркуляции очищенной вод, состоящее из на4 coca, эжектора и напорного бака, и механизма для удаления всплывшего шлама 2. Преимуществом изв.естной установки является ее простота, возможность очистки высококонцентрированных стоков, высокая эффективность использования за счет уменьшения SHepif-oзатрат. Недостаток установки - ухуд шение гидродинамических условий флотационного разделения в каждой, пдследующей камере. Это связано с тем, что горизонтальная скорость движения воды увеличивается в каждой последующей камере за счет добавления новых порций исходной воды и водовоздушной смеси и постоянной площади сечения каждой камери. Повышение скорости приводит к увеличению турбулентности потоков в камерах установки. В связи сэтим гидродинамические условия флотационного разделения в каждой последующей камере становятся хуже, чем в предыдущей, что приводит к уменьшению эффективности процессаi Цель изобретения - интенсификация процесса флотационного уплотнения за счёт улучшения гидродинами.ческих условий флот.ационного разделения.

Поставленная цель достигается тем, что продольные параллельные вертикал:ьные перегородки, делящие корпус на сЬЪбщающиеся камеры, устанавливаются с переменным шагом по ходу движения жидкости,

Причем величина шага определяется соотношением

ji±Qiii

b

4iiH ,

величина шага.

в

где

II - номер камеры;

oj - расход ила, подаваемого

на уплотнение в п-ю 25 камеру

О - расход водовоздушной смеси, подаваемой в п-ю камеру

V1-H

расход подиловой воды, 30 перетекающей из предыдущн

камерJ

Nj - скорость движения жидкости в п-й камере,

iiy,- высота п-й камеры. 35 Выполнение установки с продольными параллельными вертикальными перегодками, установленными с величиной шага, определяемой по данному соотношению, позволяет проводить про- . цесс флотационного разделения в каждой камере с одинаковой скоростью. Величина шага зависит от расхода активного ила, рециркулирующей воды и подиловой воды из предыдущих камер- и определяется принятой скорое;тью горизонтального движения воды, которая в каждой камере остается ,постоянной. Кроме улучшения усло вий.разделения, переменный шаг продольных перегородок пропорционально ДО расходу камеры, обеспечивает оди|наковую продолжительность флотационiHoro разделения в каждой камере.

На чертеже изображена установ- . ка для флотационного уплотнения из- jS быточного активного ила в плэ.не.

Установка содержит прямоугольный корпус 1, разделелный на сообщающие;ся камеры 2 продольными параллельными вертикальными перегородками 3. 60 Камеры имеют узлы 4,трубопроводы 5, для подвода активного ила и 6 водовоздушной смеси. Устройство 7 для рециркуляции подиловой воды состоит из насоса 8, эжектора 9 и напорного j

бака 10. Механизм 11 служит для удаления всплывшего уплотненного ила в лоток 12. Для сбора подиловой воды предназначен приемный карман 13 Из камеры в камеру имеется переток 1

Установка работает следующим образом.

Избыточный активный по трубопроводам 5подается в узлы 4 сообщающихся камер 2. Одновременно туда же поступает рециркуляционная очищенная вода по трубопроводам 6. Перед подачей рециркулирующей воды в установку она насыщается воздухом при помо:щи насоса 8, эжектора 9 и напорного бака 10.

После подачи рециркуляционной вО ды в узлы 4 происходит выделение из нее пузырьков воздуха, которые, прилипая к хлопьям активного ила, .выносят их на поверхность установки.

Подиловая вода после первой камеры поступает .по перетоку. в узел 4 второй камеры, где она смешивается :с поступившими туда же по трубопро:водам 5 активным илом и по трубопроводу б рециркулирующей водой. Так как ширина второй камеры увеличена пропорционально ее расходу, то скорость движения потоков и время нахождения будут такими же, как ив первой камере. Подиловая вода второй камеры отводится в третью камеру и т.д. Подиловая вода последней каjмеры собирается в приемный карман 13 и далее используется для приготовления водовоздушной смеси.Остальная часть подиловой воды сбрасывается в канализацию или повторно используется для технических целей. Всплывший уплотненный ил удаляется при помощи скребкового устройства в лоток 12.

П р им е р. Уплотнению подвергался избыточный активный ил с исходной влажностью 99,3-99,5%. Расход активного ила 0,015 . Уплотнение производят на предлагаемой установке с применениемрабочей рециркуляционной жидкости 0,015 , насыщенной воздухом под избычточным давлением 0,3-0,4 МПа. Корпус установки разделен на три сообщающиеся камеры продольными вертикальными параллельными перегородками. В каждую камеру поступает ил с расходом 0,005 и водовоз душная смесь с расходом Ql 0,005 . Горизонтальная скорость движения жидкости в каждой камере V 2,7 м/ч. Высота камер 0,15 м. Согласно соотношению для определения величины шага перегородок ширина первой камеры 0,025, второй 0,046 м и третьей - 0,07 м.

За счет постоянной скорости движения потоков гидродинамические условия в каждой камере будут одина- ковыми, что позволяет повысить скорость флотациЪнного разделения и закончить процесс флотационного уплотнения за 45 миН(в известной установке - 1 ч). Таким образом, путем интенсификации процесса флотационного уплотнения в предлагаемой установке продолжительность флотации может быть снижена до 25% и соответственно, на столько же уменьшены габариты установки. Благодаря этому на 15-25% сокращаются капитал ные затраты на их строительство. Формула изобретения Установка для флотационного упло нения избыточного активного ила, .содержащая прямоугольный корпус, ра деленный на сообщающиеся камеры про дольными параллельными вертикальными перегородками, расположенные в каждой камере распределительные систег.ш и узел подготовки водовоздушно смеси, состоящий из насоса, эжектора, напорного бака и механизма для удаления всплывшего уплотненного ила, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процес са флотационного уплотнения за счет улучшения гидродинамических условий флсЗтационного разделения, продольные параллельные вертикальные перегородки между собой расположены на расстоянии, увеличивающемся по направлению потока обрабатываемой жидкости, и это расстояние кратно ширине наименьшей камеры.. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 429030, кл. С 02 С 1/26, 1974. . 2.Авторское свидетельство СССР 785205, кл. С 02F 1/24, 1980.