Устройство для флотационной очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/24 

Изобретение относится к очистке сточных вод и предназначено для использования при флотационной очистке сточных вод и обработке сфлотированного при этом шлама преимущественно на предприятиях гальванических производств.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

На фиг.1 изображено устройство для флотационной очистки сточных вод, вид сверху: на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - приспособление для удаления шлама, фрагмент, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид снизу.

Устройство содержит флотационную емкость 1, приспособление 2 для удаления флотационного шлама, установленное с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях на механизме 3, напри- мер на роботе-манипуляторе. Приспособление 2 для удаления флотационного шлама состоит из камеры 4, открытой снизу и соединенной посредством трубопровода 5 с пневмопроводом 6, связанным через редуктор с вакуум-насосом и калорифером (не показаны). Камера 4 снабжена решеткой 7 ячеистой структуры, установленной с возможностью вращения при помощи привода (не показан) на вертикальном валу 8, который расположен коаксиально в трубе 9 и выполнен пустотелым. В зазоре между ними установлены подшипники 10 и 11 и уплотнения 12. Камера 4 и решетка 7 имеют в плане форму круга. В камере 4 над решеткой 7 закреплен фильтрующий элемент 13, выполненный, например, из ткани бельтинг, лавсан, нейлон и т.п., и зафиксированный сверху решеткой 14, Кроме того, камера 4 содержит дренаж- ное приспособление 15. а участок вала 8, расположенный ниже фильтрующего элемента 13, выполнен с каналами 16 в его теле, направленными под острым углом к поверхности фильтрующего элемента, при этом полость вала соединена с источником избыточного давления воздуха и теплоносителя, например калорифером, и при помощи, например, отдельного трубопровода 17 подсоединена к камере 18, через которую проходит вал и поверхность его в этой камере выполнена с каналами 19, обеспечивающими поступление теплоносителя или воздуха в полость вала. Углы наклонов между осями каналов 16 и поверхностью фильт- рующего элемента 13 уменьшаются по мере удаления их от фильтрующего элемента.

Ячейки в решетке 7 выполнены из пластин 20 разной длины, закрепленных на кольце 21 и валу 8. При этом они образуют

радиальные ячейки в решетке 7, ширина которых уменьшается по мере удаления от центра фильтрующего элемента. Флотационная емкость 1 снабжена шламоуплотняю- щей решеткой 22, сечение ячеек которой уменьшается по ходу движения в них шлама, а верхнее основание расположено выше поверхности шлама.

Устройство для флотационной очистки сточных вод содержит приспособления для регенерации фильтрующего элемента 13 в виде ванны 23 с жидкостью, например инги- бированной соляной кислотой, и лоток 24 для собранного и обезвоженного шлама.

Флотационная емкость 1 снабжена трубопроводом 25 подачи обрабатываемой жидкости и трубопроводом 26 отвода очищенной жидкости. Управление механизмом 3 перемещения приспособления для удаления шлама осуществляется, например, блоком числового программного управления (ЧПУ) с исполнительным приводом. Решетка 7 крепится к валу 8 при помощи гайки 27.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемая жидкость, насыщенная газом, подается вовнутрь емкости 1 по трубопроводу 25, при этом из жидкости выделяются пузырьки растворенного газа, флотирующие загрязнения. Всплывающие флотокомплексы образуют в ячейках шла- моуплотняющей решетки 22 слой уплотненного шлама, который по мере движения вверх в ячейках решетки дополнительно уплотняется за счет уменьшения площади поперечного сечения этих ячеек по ходу движения шлама.

По команде с блока ЧПУ на механизм 3 закрепленное на нем приспособление 2 для удаления шлама опускается на поверхность сфлотированного шлама в флотационной емкости 1 в одну из ячеек шламоуплотняю- щей решетки 22, затем по команде с блока ЧПУ включается вакуум-насос и создается подсос воздуха и шлама в нижний торец камеры 4, опущенной на поверхность сфлотированного шлама. Решетка 7 полностью заполняется верхней, наименее влажной частью уплотненного шлама, при этом жидкая фаза через фильтрующий элемент 13 отсасывается в камеру 4. Фиксация элемента 13 решеткой 14 устраняет возможность неравномерного его прогиба при создании вакуума в камере 4, что позволяет собирать равномерный слой сфлотированного шлама по всей площади нижнего торца камеры 4. По команде с блока управления механизм 3 поднимает приспособление 2 над поверхностью флотационной емкости 1 и перемещает его в створ лотка 24. При этом происходит

непрерывный процесс обезвоживания шлама, захваченного решеткой 7, для этого внутри камеры создается разряжение 20 - 60 кПа.

В процессе отсасывания жидкой фазы из шлама в полость камеры 4 включается калорифер, и теплоноситель по трубопроводу 17 поступает в полость вала 8 и через каналы 16 в его теле в камеру 4 под фильтрующий элемент 13, на котором располо- жен слой шлама толщиной 8-10 мм. Поданый теплоноситель засасывается через слой шлама и фильтрующий элемент в полость камеры 4. При этом он барботирует этот слой и резко интенсифицирует процесс его обезвоживания, особенно слои шлама наиболее удаленные от фильтрующего элемента. В процессе отсоса жидкости из шлама жидкость, отведенная в полость камеры 4, отводится из нее при помощи дренажного приспособления 15. Затем переключается магистраль пневмопровода 6 от вакуум-насоса к калориферу, при этом подача теплоносителя через трубопровод 17 прекращается.

Теплоноситель (воздух) поступает в камеру 4 и создает там избыточное давление воздуха. Он продувается через элемент 13 и барботируется через слой (2-6 мм) обезвоженного и подсушенного (влажность 60 - 65%) шлама. При этом шлам подсушивается до влажности 45 - 50%, При достижении заданной влажности шлама, давление воздуха в камере увеличивается и происходит отдувание шлама в виде корки от фильтру- ющего элемента 13 и с полости ячеек решетки 7. Так как обезвоженный шлам имеет тенденцию к прилипанию, отделение его от фильтрующего элемента 13 затруднено. Это устраняется при помощи механического разрушения корки шлама. Для этого по команде включается привод решетки 7 и она вращается вокруг своей вертикальной оси 8, разрушая корку шлама, в которой расположен верхний торец решетки 7, при этом дополнительно подается теплоноситель по трубопроводу 17 в вал 8, Через каналы 16 в теле вала теплоноситель под давлением 10-20 кПа под острым углом подается на слой шлама. Выполнение ячеек решетки радиальными не препятствует дополнительному разрушению и отводу корки по всей поверхности фильтрующего элемента 13 при помощи струй теплоносителя, выходящих из вала 8. Все это способ- ствует быстрому разрушению и удалению корки шлама в лоток 24. При освобождении решетки 7 от шлама приспособление 2 перемещается механизмом 3 в створ ванны 23, заполненной жидкостью для регенерации фильтрующею элемента 13, так как при отсосе жидкой фазы из сфлотированного шлама происходит загрязнение (кальмата- ция) элементов 13 твердой фазой.

Элемент 13 периодически освобождается от частиц твердой фазы путем регенерации его в растворе ингибированной соляной кислоты в ванне 23. Для этого камера 4 погружается в раствор и в полость камеры 4 и вала 8 подается теплоноситель пульсирующим потоком, что повышает эффективность регенерации элемента 13, так как струи теплоносителя или воздуха (при выключенных нагревательных элементах калорифера), направленные под острым углом к поверхности фильтрующего элемента, интенсифицируют процесс его регенерации.

После регенерации приспособление 2 поднимается над ванной 23, камера 4 и фильтрующий элемент 13 продуваются теплоносителем. При этом происходит высушивание регенерируемого фильтрующего элемента 13. Камера 4 устанавливается в следующей ячейке решетки 22, заполненной сфлотированным шламом, граничащей с предыдущей ячейкой. По команде с блока управления источник теплоносителя отключается, редуктор переключает гибкий пневмопровод 6 на вакуум-насос и камера 4 опускается на поверхность флотированного шлама. Решетка 7 заполняется верхней, наиболее влажной частью шлама и т.д.

Таким образом, применение предлагаемого устройства интенсифицирует обезвоживание шлама в процессе отвода из него влаги под действием разрежения, съем обезвоженного шлама и регенерацию фильтрующего элемента, что повышает эффективность работы устройства за счет снижения времени обработки шлама и эксплуатационных затрат на это, увеличения производительности устройства и улучшения качества получаемого продукта.

Формула изобретения

1. Устройство для флотационной очистки сточных вод, включающее флотационную емкость, установленное с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях приспособление для удаления сфлотированного шлама, связанное с пневмопроводом и выполненное в виде открытой снизу камеры в форме круга с фильтрующим элементом, дренажным патрубком и решеткой ячеистой структуры, установленной с возможностью вращения на вертикальном валу, при этом устройство имеет установленную в слое сфлотированного шлама шламоуплотняющую решетку, ячейки которой уменьшаются по ходу движения

в них шлама, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, вал выполнен пустотелым, причем участок вала, расположенный ниже фильтровального элемента, выполнен с каналами, направленными под острыми углами к поверхности фильтрующего элемента, при этом устройство снабжено источником теплоносителя, соединенным с валом.

2. Устройство по п.1, отличающее с я тем, что вал соединен с источником теплоносителя посредством трубопровода.

3.Устройство по п.1, отличающее- с я тем, что углы между осями каналов и поверхностью фильтрующего элемента уменьшаются по мере удаления каналов от

поверхности элемента.

4.Устройство по п.1, отличающее- с я тем, что ячейки решетки выполнены радиальными, при этом их ширина уменьшается по мере удаления от центра фильтрующего элемента.

Изобретение относится к области очистки сточных вод и предназначено для использования при флотационной очистке сточных вод и обработке сфлотированного при этом шлама преимущественно на предприятиях гальванических производств. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство содержит флотационную емкость 1, приспособление 2 для удаления шлама, состоящее из камеры 4, открытой снизу и соединенной с источником разрежения воздуха. Камера 4 J / снабжена решеткой 7 ячеистой структуры, установленной с возможностью вращения вокруг пустотелого вертикального вала 8. В камере 4 закреплен фильтрующий элемент 13. Камера 4 содержит дренажное приспособление 15, а участок вала 8. расположенный ниже фильтрующего элемента 13, выполнен с каналами 16 в его теле, направленными под острым углом к поверхности элемента. Полость вала соединена с источником теплоносителя с помощью отдельного трубопровода 17. В процессе отсасывания жидкой фазы из шлама в полость камеры 4 включается калорифер и теплоноситель по трубопроводу 17 поступает в полость вала 8 и через каналы 16 - под фильтрующий элемент 13, на котором расположен слой шлама. Теплоноситель засасывается через слой шлама и фильтрующий элемент в полость камеры. При этом теплоноситель барботирует этот слой и резко интенсифицирует процесс обезвоживания путем дополнительной его сушки. 3 з.п.ф- лы, 4 ил. Л18 Ј g О 00 ю

8 7 20. Я QtotJ .