Устройство для очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/24 B01D17/35 C02F1/24 C02F101/00 C02F103/02 

Изобретение относится к области обработки сточных вод методом напорной флотации и может быть «использовано в различных отраслях народного хозяйства, например на судах в установках для очистки. сточных вод.

Известно устройство, состоящее из камеры флотации, внутри которой размещен трубопровод очищаемой воды, концентрически охватываемый распределительной камерой газонасыщенной жидкости. Недостаточная, эффективность очистки воды, характеризующая данное устройство, вызвана следующими причинами:

нерациональн(м использованием пузырьков воздуха за счет одноразового столкновения пузырьков воздуха с загрязнениями;

турбулизацией слоя пены, его частичным разрушением и соответственно осыпанием частиц загрязнений в очищенную воду за счет выпуска очищаемой и газонасыщенной воды перпендикулярно пенному слою;

невозможностью размещения дополнительных устройств, интенсифицирующих процесс очистки воды и повышающих эффективность изъятия загрязнений, в камере флотации.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является многокамерный флотатор, состоящий из резервуара, разделенного парными перегородками на ряд последовательно чередующихся смесительных и флотационных камер, причем в смесительных камерах расположены перфорированные трубы для распределения газонасыщенной воды, Повыщение качества очистки сточных вод в указанном устройстве обеспечивается за счет дробной подачи газонасыщенной жидкости во флотатор.

Однако и такое конструктивное решение имеет ряд недостатков, приводящих к неполной очистке сточных вод:

отсутствие равномерного распределения пузырьков воздуха в объеме очищаемой воды, поскольку подача газонасыщенной воды в смесительную камеру осуществляется дискретно по длине последней с помощью перфорированных труб;

невозможность обеспечения надежного столкновения и прочного прилипания частиц загрязнений к пузырькам воздуха, выпускаемым из перфорированной трубы, обусловленная тем, что завеса состоит из одного слоя лузырьков воздуха, и возможен их проскок между частицами загрязнений; возможность разрушения флотокомплексов, вызванная тем, что смесь газонасыщенной и очищаемой воды подается в нижнюю зону камеры флотации, что удлиняет путь транспортировки флотокомплексов в пенный слой и увеличивает причины их разрушения, а также Teivf, что пенный слой разбивается скребком о поперечные пере городки, выступающие из воды.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки сточной воды за счет улучшения гидравлических условий образования пузырьков воздуха, флотокомплексов и их отделения из воды.

Поставленная цель достигается тем, что камеры флотации выполнены изолированными друг от друга, расположены параллельно, соединены посредством трубопровода и снабжены тонкослойными элементами и направляющей перегородкой, устройство снабжено установленными перед каждой камерой флотации коалесценторами и комплексообразователями, при этом последние верхней частью, выполненной в виде расширяющегося сопла, соединены с камерами флотации между пенным слоем и тонкослойными элементами, а труба подачи сточной воды и коалесценторы тангенциально соединены с нижней частью комплексообразователей и направлены навстречу друг другу. Кроме того, направляющая перегородка расположена ниже тонкослойных элементов с наклоном к днищу камеры флотации, а коалесценторы снабжены вставками конусообразной формы.

Такое конструктивное выполнение камер флотации обеспечивает последовательный (ступенчатый) контакт частиц загрязнений, которые не изьяты в предыдущей камере флотации, с вновь сформированными пузырьками воздуха и тем самым обеспечивает изъятие частиц загрязнений (в каждой последующей ступени), обладающих меньшей гидрофобностью

5 (труднофлотируемые) и наиболее полное использование растворенного воздуха, что повышает степень очистки воды и, следовател эно, эффективность очистки.

Введение комплексообразователей в

0 устройство обеспечивает многократное столкновение пузырьков воздуха с частицами загрязнений, способствуя образованию жизнеспособных флотокомплексов и, следовательно, эффективности очистки. Размещение комплексообразователей перед каждой камерой флотации улучшает гидравлические условия отделения мельчайших флотокомплексов из сточной воды за счет размещения внутри камер флотации дополнительных устройств, интенсифицирующих этот процесс, например тонкослойных элементов и направляющей перегородки, что в конечном итоге повышает эффективность очистки,

5 Кроме того, выполнение верхней части комплексообразователей в виде расширяющегося сопла и соединение последних с камерами флотации между пенным слоем и тонкослойными элементами обеспечивает

0 равномерное распределение жидкости по всему объему флотационных камер, сокращает путь всплывания флотокомплексов в .пенный слой и тем самым исключает возможность разрушения флотокомплексов и

5 предотвращает попадание в очищенную воду осыпающихся из пенного слоя частиц загрязнений и, следовательно, вторичного загрязнения очищенной воды, что также повышает эффективность очистки воды.

0 Введение в устройство коалесценторов и снабжение последних вставками конусообразной формы обеспечат благоприятный гидравлический режим для образования пузырьков воздуха (за счет увеличения повёр5 хности массообмена), размеры которых удовлетворяют условиям транспортировки частиц загрязнений, что позволяет более полно использовать растворенный воздух и, следовательно, повышает степень очистки воды и снижает энергозатраты на приготовление газонасыщенной жидкости. Соединение трубы подачи сточной воды и коалесценторов с нижней частью комплексообразователей тангенциально и навстречу друг другу повышает степень перемешивания смеси (сточная и газонасыщенная вода) и обеспечивает многократность столкновения пузырьков воздуха с частицами загрязнений, повышая количество образовавшихся прочных жизнеспособных флотокомплексов, что также улучшает эффективность очистки воды от загрязнений.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки сточных вод, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1,

Устройство для очистки сточных вод содержит резервуар, внутри которого расположены параллельно и изолированно друг от друга две камеры флотации 1 и 2, соединенные трубопроводом 3, трубу 4 для подачи сточной воды, трубу 5 для подачи газонасыщенной воды и трубу 6 для выпуска очищенной воды. Камеры флотации 1 и 2 снабжены тонкослойными элементами 7 (для интенсификации процесса выделения мельчайших флотокомплексов из воды) и направляющей перегородкой 8 (для более полного использования объема камер 1 .и 2), которая расположена ниже упомянутых элементов 7 с наклоном к днищу камер флотации 1 и 2. Перед каждой .камерой флотации 1 и 2 установлены комплексообразователи 9 и 10, верхней частью, выполненной в виде расширяющегося сопла 11 и 12, соединенные с камерами 1 и 2.

Нижние части корпусов комплексообразователей 9 и 10 соединены тангенциально с коалесценторами 13 и 14 и трубами 4 и 3, при этом коалесценторы 13 и 14игрубы 3 и 4 соответственно направлены навстречу друг другу. Коалесценторы 13 и 14 снабжены вставками 15, выполненными конусообразной формы.

Устройство для очистки сточных вод работает следующим образом.

В комплексообразователь 9 по трубе 4 подается сточная вода, а пб трубе 5 и через коалесцентор 13 - газонасыщенная вода. При этом в коалесценторе 13 газонасыщенная вода, соприкасаясь со вставками 15, перемешивается, и пузырьки воздуха коалесцируют, укрупняются и достигают флотационных размеров. Полученная в. комплексообразователе 9 смесь(флото комплексы и сточная вода) через сопло 11 по-. ступает в камеру флотации 1, равномерно распределяясь по площади последней. Пузырьки воздуха с прилипшими частицами загрязнений (жизнеспособные флотокомплексы) всплывают в подпейный слой и удаляются из камеры флотации 1.

Смесь, содержащая более мелкие флотокомплексы,проходит через тонкослойные элементы 7, при этом флотокомплексы на поверхности пластин последних слипаются, и те, которые достигли флотационной крупности, всплывают в пенный слой, а полуочищенная сточная вода, обогнув направляющую перегородку 8, отводится по соединительной трубе 3 в комплексообразо ватель 10. В последнем полуочищенная вода смешивается с газонасыщенной водой, которая поступает по трубе 5 через коалесцентор 14. Вновь полученная смесь (флотокомплексы и полуочищенная вода) через сопло 12 поступает в камеру флотации 2, распределяясь равномерно по площади последней, и проходит доочистку по вышеописанной схеме. Очищенная вода отводится из камеры флотации 2 по трубе 6.

Эффективность предлагаемого изобретения - рациональное и более эффективное (полное) использование растворенного воздуха, выделяющегося из газонасыщенной воды, образование большого числа прочных флотокомплексов, их беспрепятственное всплывание в слой пены, равномерное распределение воды по площади и в объеме камер флотации за счет улучшения гидравлических условий в соответствующих конструкциях устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки сточных вод, содержащее резервуар, внутри которого расположены флотационные камеры, трубы подачи сточной и газонасыщенной воды и трубы выпуска очищенной воды, отличающееся тем, что, с целью-повышения эффективности очистки сточной воды за счет улучшения гидравлических условий образования пузырьков воздуха, флотокомплексов и их отделения из воды, камеры флотации выполнены изолированными друг от друга, расположены параллельно, соединены посредством трубопровода и снабжены тонкослойными элементами и направляющей перегородкой, устройство снабжено установленными перед каждой камерой флотации коалесценторами и комплексообразователями, при этом последние верхней частью, выполненной в виде расширяющегося сопла, соединены с камерами флотации между пенным слоем и тонкослойными элементами, а труба подачи сточной воды и коалесценторы тангенциально соединены с нижней частью комплексообразователей и направлены навстречу друг другу. 2, Устройство поп.1,отличающеес я тем, что направляющая перегородка

расположена ниже тонкослойных элементов с наклоном к днищу камеры флотации.

I

3. Устройство по П.1, о т л и ч а ю ще ес я тем, что коалесценторы снабжены вставками конусообразной формы.

Изобретение относится к обработке сточных вод методом напорной флотации и может быть использовано на судах в установках для очистки сточной воды. Цель изобретения - повышение эффективности очистки сточных вод за счет улучшения гидравлических условий образования пузырьков воздуха, флотокомплексов и их отделения из воды. Устройство для очистки сточных вод содержит камеры флотации, расположенные параллельно и изолированные одна от другой, которые соединены трубопроводом и снабжены тонкослойными элементами и направляющей перегородкой, расположенной ниже тонкослойных элементов и выполненной наклонной к днищу камер флотации. Снаружи каждой камеры размещены комплексообразователи, нижняя часть которых соединена с коалес- центорами, а верхние основания выполнены переходящими в расширяющиеся сопла, соединяющие указанные комплексообразователи с камерами флотации между подпен- ным слоем и тонкослойными элементами. Труба подачи сточной воды и коалесценто- ры соединены с компле»ксообразователями тангенциально и навстречу друг другу. Коа- лесценторы снабжены вставками, выполненными конусообразной формы. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.