Способ флотационной очистки жидкостей от примесей Советский патент 1991 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/00 C02F103/00 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к технике очистки жидкостей, и может быть использовано для очистки природных, сточных и оборотных вод от легкодиспергируемых загрязнений.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки.

Сущность способа состоит в том, что жидкость обрабатывают под избыточным давлением путем флокуляции примесей и насыщения воздухом и разделяют при атмосферном давлении. Перед насыщением воздух ионизируют. Целесообразно насыщение жидкости вести поочередно ионизированным и неионизированным воздухом. Жидкость можно насыщать одновременно ионизированным и неионйзированным воздухом. Целесообразно насыщать жидкость ионизированным воздухом до флокуляции примесей под давлением и насыщать неионизированным воздухом во время и/или после флокуляции примесей под давлением. Разделение можно вести под разрежением. Разделение целесообразно вести под разрежением с одновременной продувкой жидкости ионизированным воздухом,

На чертеже представлена схема способа флотационной очистки жидкостей от примесей.

Установка для осуществления способа содержит трубопровод 1 подачи очищаемой жидкости, насосный агрегат 2, напорный флокулятор 3, сатуратор 4, трубопровод подачи жидкости на разделение 5, редукционный клапан 6, флоторазделитель 7, трубопровод отвода очищенной жидкости 8, флотошлам, устройство для сбора фло- тошлама 9, устройство для ионизации воздуха 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Очищаемая жидкость по трубопроводу 1 поступает на очистку и насосным агрегатом 2 под напором ее закачивают в напорный флокулятор 3, где происходит процесс укрупнения примесей После укрупнения примесей очищаемую жидкость обрабатывают в сатураторе 4, где под давлением его насыщают ионизированным воздухом,

СО

с

о

00

ел

00 vj

Јь

ионизацию которого проводят посредством устройства 10. В сатураторе образуются комплексы укрупненные примеси - пузырьки ионизированного воздуха. Степень сцепления этих комплексов будет тем выше, чем выше степень ионизации воздуха и чом чаще будут сталкиваться между собой примеси и пузырьки воздуха. Так как ионизированный воздух (пузырьки этого воздуха) обладает избыточной энергией, получав- мой при ионизации, то при переходе в состояние равновесия последняя будет расходоваться на передачу частицам загрязнений (примесей) и увеличение степени сцепления электрически заряженных объек- тов (частица примесей - пузырек газа). Образованные комплексы по трубопроводу 5 поступают на очистку (разделение), проходя через редукционный к/гэпан 6. После редукционного клапана 6. по ходу движения об- рабатываемой жидкости, при атмосферном давлении будет происходить процесс фло- торазделения (отделения примесей в пенный слой)вфлоторазделителе7. Очищенная жидкость отводится потребителю по тру- бопроводу 8, а флотошлам (аккумулированные на уровне зеркала воды примеси) отводится устройством 9 на утилизацию (обезвоживание).

Для упрощения процесса насыщение жидкости ведут поочередно ионизированным и неионизировзниым воздухом.

Для интенсификации флотационного разделения примесей, находящихся в обрабатываемой жидкости в больших концепт- рациях, осуществляют одновременное насыщение жидкости ионизированным и неионизированным воздухом.

Для интенсификации процесса разделения жидкости от примесей, присутствую- щих в последней в больших концентрациях, эту жидкость насыщают ионизированным воздухом до флокуляции примесей под давлением и насыщают неионизированным воздухом во время и/или после флокуляции примесей под давлением.

Для увеличения степени очистки жидкости разделение примесей ведут под разрежением, что способствует более полному использованию ионизированного воздуха, растворенного в очищаемой жидкости.

При необходимости очистки жидкости от специфических загрязнений, например ПАВ, СПАВ, масла, разделение этих приме- сей ведут под разрежением с одновременной продувкой (барботажем) жидкости ионизированным воздухом.

Пример. Осуществляли очистку жидкости (в дальнейшем оборотных вод или

воды) по известному и предлагаемому способам.

Характеристика обрабатываемой воды.

Содержание взвешенных веществ минерального происхождения, мл/л - 89...93; состав взвешенных веществ, %: 60...65 Ре(ОН)з; 10...15 NI(OH)Z; 8.,7 Cu(OH)2; 7...5 Сг(ОН)з; 7...3 7п(ОН)з; 8...5 другие примеси. Продолжительность старения примесей, ч: 85...92. Окислительно-восстановительный потенциал, мВ: +285..,+360. Величина активной реакции среды, ед;8,8...9,1. Температура, °С: 17,5.,. 18,5. Солесодержание,мг/л: 23000... 2700.

Характеристика устройств и технико- технологические параметры известного способа. Избыточное давление, создаваемое насосным агрегатом, МПа: 0,1..,0,75. Продолжительность флокуляции под давлением, с; 180,..240. Давление, при котором осуществляют флокуляцию, МПа: 0,1...0,75. Критерий Кэмпа:9...17 . Градиент скорости во флокуляторе, 65...95. Расход воздуха, n/MJ: 35...40. Продолжительность насыщения воды в сатураторе, с: 180...300. Продолжительность флоторазделения, мин: 5...40. Интенсивность сбора флотошлама: через каждые 3,0...3,5 ч работы флоторазде- лителя.

Характеристика устройства и технико- технологические параметры предлагаемого способа.

Аналогичны вышеприведенным, за исключением того, что воздух, насыщающий во- ,ду, ионизируют. Затрачиваемая мощность для ионизации воздуха, кВт,ч/м3: 0,02..,0,10. Максимальный ток, потребляемый ионизатором, А: до 2,5. Частота тока в запиточной сети, Гц: 50. Напряжение в запиточной сети, В: 220.

Контролируемыми параметрами являются эффективность очистки воды и продолжительность флоторазделения.

Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, по новому способу обеспечивается более высокая (на 26...8%) степень очистки воды от легкодиспергируемых примесей по сравнению с известным способом, Кроме того, обеспечивается снижение продолжительности флоторазделения, что обусловливает повышение производительности существующих и уменьшение габаритов проектируемых устройств, применяемых для осуществлю ия способа. Применение способа актуально на природоохранных водоочистных объектах.

Формула изобретения

1. Способ флотационной очистки жидкостей от примесей, включающий ее обработку под избыточным давлением путем флоку- ляции примесей и насыщения воздухом и последующее разделение, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, перед насыщением воздух ионизируют.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что жидкость насыщают поочередно ионизированным и неионизированным воздухом,

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что жидкость насыщают одновременно ионизированным и неионизированным воздухом.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкость насыщают ионизированным воздухом до флокуляции примесей под давлением и насыщают неионизированным воздухом во время и/или после флокуляции примесей под давлением.

5.Способ по п. 1,отличающийся тем, что разделение ведут под разрежением.

6.Способ по п. 5, отличающийся тем, что разделение ведут с одновременной продувкой жидкости ионизированным воздухом.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технике обработки жидкостей, а именно очистке сточных, природных и оборотных вод. Цель изобретения - повышение эффективности очистки. Установка для осуществления способа содержит напорный флокулятор 3, сатуратор 4, редукционный клапан 6, флоторазделитель 7 и ионизатор воздуха 10, Повышение эффективности применения достигается путем ионизации воздуха перед насыщением. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Ю

Воздух