Флотатор Советский патент 1989 года по МПК C02F1/24 C02F11/12 C02F1/24 C02F101/00 C02F11/12 C02F101/00 C02F103/00 

1

Изобретение относится к очистке , различных жидкостей методом флотации и может быть использовано для очистки производственных и бытовых сточных вод, а также для обработки сфлотированного дщама.

Цель изобретения - повышение эф- иктивности обезвоживания шлама.

На чертеже изображен предлагаемый флотатор

Флотатор содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлена цилиндро-коническая перегородка 2, не доходящая до дна корпуса, трубопровод 3 для подачи очищаемой жидкости, насыщенной воздухом, лоток 4 для отвода очищенной воды. До оси корпуса установлена труба 5 для отвода шлама, собранного с поверхности флотатора. К верхним кромкам трубы 5 прикреплен конфузор 6. В верхней части флотатора расположен скребковый механизм 7 для сбора сфлотированного шлама с его поверхности. В трубе 5 коаксиально размещен перфо- рированный патрубок 8, который может быть выполнен сетчатым из высококачественной стали или пластмассы, например из полиэфира. При этом размер ячеек в патрубке 8 уменьшается сверху вниз по его длине,, К поверхности патрубка 8, например внутренней, прикреплен фильтровальный рукав 9 из ткани хлопачатобумажный бель- тинг и т.п. Возможно размещение фильтровального рукава между двумя перфорированными патрубками. Между трубой 5 и патрубком 8 образуется герметическая кольцевая полость 10, имел ющая в донной части дренажное приспособление, например труба -И с вентилем 12„ Кольцевая полость 10 соединена трубопроводом 13 с источником (не показан) рабочего реагента (вода или ингибированная соляная кислота),

0 который необходим для восстановления фильтрующей способности ткани рукава 9 в процессе эксплуатации. Кроме того, полость соединена трубопроводам 14 с источником (не пока5 зан) сжатого воздуха. Над перфорированным патрубком 8 расположено приспособление для перемещения собранного шлама, выполненное в виде поршня 15. Его верхний торец имеет фор0 му конуса, вершина которого прикреплена к зубчатой рейке 16, которая находится в зацеплении с шестерней 17 привода (не показан). Рейка снабжена направляющими подшипниками 18 и 19

5 качения и направляющим желобом 20. Боковая поверхность поршня 15 снабжена герметизирующей эластичной прокладкой 21 из скользкой резины (африкционная резина), имеющей низ.0 кий коэффициент трения, верхний торец которой заострен и выполняет функцию скребка 22. В нижней части перфорированный патрубок 8 снабжен крышкой 23, которая имеет узел 24

5 фиксации и уплотнение 25. По наружному периметру перфорированного патрубка 8 установлен ряд козырьков 26. Фильтровальный рукав 9 выполнен нерастяжимым в продольном направлении, .для этого на его наружную поверхност нашиты продольные полосы (не показаны) из нерастяжимого в продольном направлении материала, например,брезент и т,д,, или его помещают между двумя перфорированными обечайками.

Флотатор работает следующим образом.

Очищаемая жидкость, насыщенная газом, подается во внутрь корпуса 1, при этом из жидкости выделяются пузырьки растворенного газа, флотирующие загрязнения. Всплывающие флото- комплексы пузырьки воздуха - частицы загрязнения образуют в кольцевом зазоре между цилиндро-конической перегородкой 2 и конфузором 6 слой уплотненного шламас Всплывший на по- верхность шлам уплотняется и скребковым механизмом 7 сгребается в кон- фузор 6 и поступает в фильтровальный рукав 9 через зазор между поршнем 15 и верхним торцом перфорирован- ного патрубка 8, в котором закреплен этот рукав„ Нижний торец патрубка герметически закрыт крышкой 23. Рукав 9 заполняется шламом. После этого включается привод механизма для пере- мещения собранного шлама и поршень 15 входит в полость фильтровального рукава 9, закрепленного в жестком перфорированном патрубке 8. По мере движения поршня вниз происходит отжим жидкой фазы из шлама, при этом она просачивается сквозь ткань фильтровального рукава 9 и поступает в кольцевую полость 10, откуда отводится через дренажную трубку 11. Филь- трат, отжатый через рукав и перфорированный патрубок 8, стекает вниз по козырькам 26 без увлажнения ниже расположенного участка этого рукава. Герметизирующая эластичная прокладка 21 обеспечивает необходимое уплотнение в зазоре между поршнем 15 и рукавом 9, при этом за счет низкого коэффициента трения скользкой резины, из которая она выполнена, и увлажнения, поршень перемещается вниз без деформации фильтровального рукава. В нижней части рукава, на заключительном этапе отжима шлама, актуальным является сохранение герме- тичности в зазоре между поршнем и рукавом и недопущение разрыва ткани этого рукава, так как давление фильтрования может достигать 0,2-0,4МПа

JQ

15 0 5 0 о 5 0 5

5

Для этого размеры ячеек в перфорированном патрубке 8 уменьшаются по мере увеличения давления фильтрации, т„е. сверху вниз по ходу отжима.

Герметизация зазора между поршнем и рукавом обеспечивается за счет деформации эластичной прокладки, расположенной по периферии поверхности нижнего торца поршня. После окончания отжима поршень 15 приподнимается вверх для снятия нагрузки с обезвоженного шлама и крышки 23„ Крышка открывается и поршень опускается вниз и выдавливает спрессованный обезвоженный осадок с полости фильтровального рукава 9 в поддон (не показан), затем поршень 15, поднимаясь до верхнего торца патрубка 8, выталкивает шлам, скопившийся над ним, за время отжима в полость кон- фузора 6„ При движении поршня 15 вверх скребок 22 производит очистку поверхности рукава 9 от налипшего шлама, подготавливая его к регенерации. В процессе отжима твердые компоненты шлама забивают поры фильтровальной ткани рукава 9, что снижает эффективность использования установки. Для регенерации ткани в кольцевую полость 10 по трубопроводу 13 подают рабочий реагент, дренажная трубка 11 перекрывается вентилем 12. После заполнения полости 10 реагентом в нее подается сжатый воздух, он скапливается в верхней части полости 10 и выдавливает промывную жидкость через поры ткани рукава и регенерирует ее за счет растворения и выноса твердых частиц из нее, а также продувки сжатым воздухом„ Величина кольматации пор ткани увеличивается сверху вниз рукава 9, поэтому нижняя часть рукава подвергается наибольшей обработке реагентом Это достигается за счет поступательного выдавливания жидкости по высоте из полости 10. Промывная жидкость через ткань выдавливается в полость рукава 9 и стекает вниз в передвижной поддон (не показан) для ее сбора и повторного использования. После регенерации ткани рукава крышка 23 в его нижней части закрывается и фиксируется, а поршень 15 поднимается вверх до образования зазора между ним и верхним торцом перфорированного патрубка 8, Скопившийся шлам в полости

конфузора стекает в полость рукава. Коническая форма верхнего торца поршня способствует беспрепятственному отводу шлама с полости конфузора в рукав. В процессе работы флотатора, при заполнении полости фильтровального рукава 9 шламом - цикл повторяется и т.д„

Таким образом, применение предлагаемого флотатора позволяет повысить эффективность использования, снизить капитальные и эксплуатационные затраты на вывод, транспортирование, обезвоживание шлама путем совмещения этих процессов с процессом флотации в одной установке и обеспечения эффективности и надежности работы отдельных узлов и всего флотатора.

Ф о р мула изобретения

1. Флотатор, содержащий цилиндрический корпус с трубопроводом для подачи очищаемой жидкости, лоток для отвода очищенной воды, узел сбора и вывода сфлотированного шлама, выполненный в виде установленной по оси корпуса трубы с прикрепленным к ее верхним кромкам конфуэором, приспособление для перемещения шла- tota, отличающийся тем,

что, с целью повышения эффективности обезвоживания шлама, он снабжен, расположенным коаксиально внутри трубы с образованием кольцевой полости перфорированным патрубком с прикрепленным к его поверхности фильтровальным рукавом, патрубками подачи реагента, сжатого воздуха и дренажным

приспособлением, соединенными с кольцевой полостью, приспособление для перемещения шлама выполнено в виде установленного с возможностью возвратно-поступательного перемеще5 ния вдоль продольной оси фильтровального рукава поршня, боковая поверхность которого снабжена эластичной прокладкой с заостренной верхней кромкой, при этом перфорированный патрубок в нижней части снабжен крышкой с уплотнением.

2.Флотатор по п.1, о т л и - чающийся тем, что перфорированный патрубок выполнен сетчатым

5 с размером ячеек, уменьшающимся сверху вниз.

3.Флотатор по п.1, о т л и ч а- щ и и с я тем, что он снабжен козырьками, расположенными снаружи пер0 форированного патрубка по его высоте.

4.Флотатор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что верхняя часть поршня имеет форму конуса.

Изобретение относится к очистке различных жидкостей методом флотации и может быть использовано для очистки производственных и бытовых сточных вод, а также для обработки сфлотированного шлама. Цель изобретения - повышение эффективности обезвоживания шлама. Флотатор включает цилиндрический корпус 1, по оси которого установлена труба 5 для отвода сфлотированного шлама с поверхности флотатора. К вершине трубы прикреплен конфузор 6. В трубе 5 установлен фильтровальный рукав (ФР) 9, закрепленный на перфорированном патрубке (ПП) 8. Над верхним торцом ФР 9 и П 8 с зазором установлено приспособление для перемещения собранного шлама, включающий поршень (П) 15, снизу рукав герметизируется крышкой 23. В процессе флотации осадок в виде сфлотированного шлама всплывает на поверхность флотатора, откуда скребковым механизмом перемещается в конфузор 6, где через зазор между П 15 и верхним торцом ПП 8 поступает в полость ФР 9. После заполнения ФР 9 шламом П 15 опускается и отжимает его. Отжатая влага через ткань ФР 9 поступает в зазор между ним и трубой 5 и отводится из него за пределы флотатора. Крышка 23 открывается и отжатый шлам выталкивается в поддон, ткань ФР 9 регенерируется жидким рабочим реагентом и цикл повторяется 3. 3.п. ф-лы. 1 ил.

Составитель Т.Леднева Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 1834/19

Тираж 824

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное