Устройство для очистки сточных вод Советский патент 1984 года по МПК C02F1/24 B03D1/14 C02F1/24 C02F101/30 C02F103/00 

Изобретение относится к технике очистки промышленных сточных вод, загрязненных поверхностно-активными веществами (ПАВ),

Известно устройство для очистки сточных вод от ПАВ, включающее открытый корпус, входные и выходные патрубки, диспергаторы воздуха и приспособления для механического съема, отвода и гашения пены С13 ,

Эффективность работУ такого устройства невысока, поскольку сточная вода вспенивается в нем однократно, а это не позволяет получать одновременно низкую концентрацию ПАВ в жидкости и высокую концентрацию ПАВ в пене.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки сточных вод, содержащее корпус разделенный перегородками на расположенные друг над другом флотационные камеры, камеру сепара ции, размещенную нал флотационной камерой, диспергатор, пеногасители, входные, выходные и переливной патрубок С2 .

В известном устройстве осуществляется трехкратное вспенивание жидкой фазы, что позволяет повысить концентрацию ПАВ в пенном продукте и снизить содержание ПАВ в очищенной воде. Однако в таком устройстве средняя ступень (т.е. ступень с наибольшей концентрацией ПАВ ) рабо тает недостаточно эффективно.Кроме того, в известном устройстве применены диспергаторы в виде провальной решетки и пеногасители после каждой камеры. Воздух после гашения пены на каждой ступени проходит через все камерЫо Поскольку пенообразующая способность растворов ПАВ зависит от многих факторов, а для промышленных сточных вод колеблется в широких пределах, то вязкость пены, и, следовательно, гидравлическое сопротивление примененных пеногасителей типа сопла Вентури носит нестабильный характер. При высокой вязкоти пены это приводит к значительным колебаниям уровня жидкости в камера поскольку дном камер является провальная решетка, и даже к движению пены по переливному патрубку, усреднению содержимого различных камер и ухудшению эффективности работы устройства в целом.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки и уменьшение объема пенного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что для очистки сточных вод, содержащее корпус, разделенный перегородками на расположенные друг над другом флотационные камеры, камеру сепарации, размещенную нал

флотационной камеройf диспергаторы, входные, выходные и переливной патрубки, снабжено установленными на перегородках дополнительными переливными патрубками, диспергаторы выполнены в виде вертикальных патрубков с коаксиально установленными перевернутыми стаканами, к кромкам которых прикреплены горизонтальные решетки, соединенные с цилиндрическими обечайками, при этом кромки входных отверстий переливных патрубков размещены Btjuie решеток,

Верхняя флотационная камера снабжена коническим пеносборникоми механическим диспергатором, размещенным над пеносборником, а в камере сепарации входное отверстие переливного патрубка размещено ниже вершины пенссборника.

Кроме того, в устройстве переливные патрубки снабжены коаксиально расположенными цилиндрическими обечайками с зауженной верхней частью, при этом нижние кромки обечаек размещены ниже решеток.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, разделенного горизонтальными перегородками 2 на четыре камеры А,Б,В и Г для пенной обработки, образующие четыре ступени очистки сточных вол. Число ступеней может быть и другим. Ступень В изображена со снятой перед ней стенкой для лучшего показа конструкции. На перегородках -2 закреплены вертикально расположенные патруки 3, коаксиально которым установлены перевернутые цилиндрические стаканы 4, В нижней части на стаканах укреплены горизонтальные дырчатые решетки 5 с цилиндрическими обечайками 6, не доходящими нижней кромкой до перегородок 2. Переливные патрубки 7 установлены на каждой перегородке 2 и опущены в соответствующие нижележащие камеры, причем верхние кромки переливных патрубков 7 находятся выше решеток 5 (для поддержания заданного уровня жидкости над решеткой ), а нижние - ниже решетки, несколько не доходя до перегородки 2 т.е. опущены в жидкость и находятся ниже уровня выхода газа. Патрубки 8 предназначены для ввода очищаемой сточной воды в установку на одну из ступеней в зависимости от состава сточной воды и требований к ее очистке. Патрубок 9 служит для подачи воздуха в диспергатор 10, выход воздуха осуществляется через отверстие 11 в крышке устройства. Патрубок 12 предназначен для отвода очищенной воды, патрубок 13 - для отвода пены или пенного продукта после пеногашения.

В верхней части устройства установлен конический пеносбсрник 14 с отверстием 15 в верхней части для выхода пены, механический диспергатор 16 и переливной патрубок 17. Входное отверстие патрубка 17 распо ложено ниже отверстия для выхода пены. Выходной патрубок 13 для пенкого продукта расположен над пеносборником 14 ниже входного отверсти переливного патрубка 17, т.е. ниже верхнего уровня жидкости. Переливные патрубки 7 и 17 могут быть снабжейы коаксиально расположе ными цилиндрическими обечайками 18 с зауженной верхней частью 19. Нижние кромки обечаек в камерах А,Б,В находятся ниже решеток 5. Ступень, в которую подается исход ная сточная вода, выбирается в зави симости от необходимой степени очис ки воды и концентрирования ПАВ в пе ном продукте. При подаче исходной воды в верхнюю ступень А достигаетс максимальный эффект исчерпывания ПА (очистки воды if поскольку концентра ция ПАВ в жидкости уменьшается от ступени А к ступени Г. При подаче исходной сточной воды в ступень Г концентрация ПАВ в пене возрастает от ступени Г к ступени А, в результате чего достигается максимальный эффект концентрирования пенного про дукта. При подаче исходной воды в среднюю ступень (Б или В I имеет мес то некоторый промежуточный эффект очистки и концентрирования. Случай подачи очищаемой сточной воды в ступень Б представлен ниже. Очищаемая сточная вода, содержащая ПАВ, непрерывно подается в устройство через патрубок 8 камеры Б. При этом патрубки 8 для ввода очищаемо сточной воды в ступенях А, В,Г заглушен Очищенная вода отводится через патрубок 12 из камеры Г, где концентра ция ПАВ в жидкости наименьшая, а пенный продукт отйодится через патрубок 13 в виде жидкости, образующейся после гашения пены, поступающей из камеры А, диспергатором16 в камере сепарации. Воздух подается в диспергатор 10 нижней камеры Г через патрубок 9. Образовавшаяся в результате прохождения воздуха через слой очищаемой сточной воды пена с повышенной концентрацией ПАВ поднимается в наджид костном пространстве камеры Г, поступает в патрубок 3 камеры В, зате опускается вниз по кольцевому каналу между патрубком 3 и стаканом 4 под дырчатую решетку 5 с обечайкой где образуется пенная подушка. Нали чие пенной подушки обеспечивает рав номерное распределение диспергируемой пены по всему сечению решетки. Далее пена, проходя через отверстия решетки, диспергируется и барботиру ет через слой жидкости, имеющийся над решеткой в камере В. Прохождение через решетку 5 пены вместо воздуха обеспечивает при диспергирова- , НИИ образование более мелких пузырьков с развитой поверхностью контакта, а также более равномерное распределение пенного продукта,/поступающего из нижележащей ступени, в слое жидкости над решеткой, В случае временного повышения гидравлического сопротивления решетки, например, из-за увеличения гидравлической вязкости пены, пена может выходить частично через зазор между обечайкой 6 и перегородкой 2. Этим предотвращаются сильные колебания давления воздуха в нижерасположенной камере, которые могут привести к выбросу воды в вышерасположенную камеру через переливные патрубки 7. Патрубки 7 служат для поддержания заданного уровня жидкости в камерах и для слива излишней жидкости в нижерасположенную камеру . При наличии обечаек 18 жидкость поступает к входному отверстию переливного патрубка через зазор между нижней кромкой обечайки 18 и перегородкой 2, что предотвращает попгщание газа, выходящего из отверстий решетки 5 под обечайку 18. В случае большого поперечного сечения камер на перегородках 2 может быть установлено по несколько патрубков 3 с диспергаторами в виде стаканов 4 с решетками 5 и обечайками 6. Пена, образовавшаяся в камере В, поднимается в наджидкостном пространстве камеры В и поступает в камеру Б по патрубку 3 и т.д. до верхней камеры. Образующаяся в верхней камере А пена через отверстие 15 поступает в камеру сепарации, где разрушается пеногасителем 16. Образующаяся после гашения пены жидкость (пенный продукт) собирается над коническим пеносборником и удаляется через патрубок 13 устройства. Избыток пенного продукта стекает по переливному патрубку 17 в жидкостный слой верхней камеры А. Изменяя расход удаляемого через патрубок 13 пенного продукта можно регулировать в нем концентрацию ПАВ. Так, при уменьшении расхода удаляемого пенного продукта увеличивается количество стекающего пенного продукта в камеру А, в результате чего увеличивается концентрация ПАВ в жидкостном слое камеры Аи, как следствие этого, увеличивается концентрация ПАВ в пенном продукте, выходящем из камеры А и из аппарата. Предлагаемое устройство позволит уменьшить концентрацию ПАВ в очищенной воде на 15-40% и сократить объем пенного продукта в 1,2-2 раза .

Предлагаемое устройство работает

непрерывно, позволяет изменять в ши роких пределах состав очищенной воды и пенного продукта и получать требуемые степени очистки и концент

16

рирования при различном составе исходной сточной воды.

Применение устройства экономически выгодно, так как при очистке воды не применяются дорогостоящие адсорбенты и коагулянты, а образующийся пенный продукт с повы1ленной концентрацией ПАВ может быть легко утилизирован.

fff

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод, содержащее корпус, разделенный перегородками на расположенные друг над другом флотационные камеры, камеру сепарации, размещенную над флотационной камерой, диспергаторы,входные,выходные и переливной патрубки,о тличающееся.тем,что,с целью повышения эффективности очистки и уменьшения объема пенного продукта, устройство снабжено установленными на перегородках дополнительными переливными патрубками, диспергаторы выполнены в виде вертикальных патрубков с коаксиально установленными перевернутыми стаканами, к кромкам которых прикреплены горизонтальные решетки, соединенные с цилиндрическими обечайками, при этом кромки входных отверстий переливных патрубков размещены выше решеток. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя флотационная камера снабжена коническим пеносборником и механическим диспергатором, размещенным над пеносборником, а в камере сепарации входное отверстие переливного патс 5 рубка размещено ниже вершины пенссборника. (Л 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что переливные патрубки снабжены коаксиально расположенными цилиндрическими обечайками с зауженной верхней частью, при этом нижние кромки обечаек размещены ниже решеток.