Устройство для флотационной очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/24 C02F1/40 

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 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.З - приспособления для удаления шлама, лопатки в вертикальном положении; на фиг.4 - то же, лопатки в нахлопном положении.

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, например роботе-манипуляторе. Приспособление 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, установленной с возможностью вращения при помощи привода (не показан) вокруг оси вертикального вала 7, который расположен коаксиаль- но в трубке 8. В зазоре между ними установлены подшипники 9 и 10. Камера 4 имеет в плане форму круга.

Решетка выполнена в виде лопастей 11, закрепленных на валу 7, который установлен с возможностью возвратно-поступательного вращения вокруг вертикальной

2

СЛ

Os 00 СА

оси, кроме того, лопасти установлены с возможностью вращения вокруг своих горизон- тэльных осей 12, с изменением зазора между ними и поверхностью фильтровального элемента 13. Этот элемент закреплен в камере 4 над лопастями 11 и выполнен, например, из ткани бельтинг, лавсан, нейлон и т.п. Он зафиксирован сверху решеткой 14 и имеет форму обратного конуса, при этом верхние торцы лопастей 11 повторяют конфигурацию ее внешней поверхности, В понижении поверхности фильтровального элемента 13 установлен дренажный патрубок 15, связанный с эжектором 16 который расположен на пневмопроводе 6.

Вращение лопастей 11 вокруг своих горизонтальных о.сей 12 (вертикально-наклонно) фиксируется при помощи ограничителей 17, установленных на нижнем участке вала 7, который имеет форму шара, а боковые торцы лопастей, граничащие с ним, имеют форму дуги, радиус которой равен радиусу шара. Причем в лопастях центр тяжести расположен над их горизонтальной осью 12, а верхний торец лопасти перекрывает в плане нижний торец следующей лопасти по ходу- вращения их с валом при их наклонном положении. Лопасти 11 снабжены направляющими пластинами 18 и подшипниками 19.

Флотационная емкость снабжена шла- моуплотняющей решеткой 20, в которой размеры ячеек уменьшаются по ходу движения в них шлама, причем верхнее основание решетки расположено выше поверхности шлама.

Устройство для флотационной очистки сточных вод содержит приспособления для регенерации фильтрующего элемента 13 в виде ванны 21 с жидкостью, например инги- бированной соляной кислотой, и для продувки фильтрующего элемента 13 теплоносителем (не показано) и лоток 22 для собранного и обезвоженного шлама.

Флотационная емкость 1 снабжена трубопроводом 23 подачи обрабатываемой жидкости и трубопроводом 24 отвода очищенной жидкости. Управление механизмом 3 перемещения приспособления для удаления шлама осуществляется, например, блоком числового программного управления (ЧПУ) с исполнительным приводом.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемая жидкость, насыщенная га- зом, подается вовнутрь емкости 1 по трубопроводу 23, при этом из жидкости выделяются пузырьки растворенного газа, флотирующие загрязнения. Всплывающие флотокомплексы образуют в ячейках шла- моуплотняющей решетки 20 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

0 емкости 1 в одну из ячеек шламоуплотняю- щей решетки 20, при этом при помощи привода приводится в движение по часовой стрелке вал 7 с лопастями ,11. Они занимают наклонное положение, чему способствует

5 расположение их центра тяжести над горизонтальными осями 12, вокруг которых они вращаются, а также сопротивление шлама, в верхние слои которого они вводятся. В наклонном положении лопасти фиксируют0 ся ограничителями 17. При этом между верхними торцами лопастей и поверхностью фильтровального элемента 13 образуется слоеформировочный зазор.При вращении лопастей 11 в слое шлама, они перемещают

5 его вверх к поверхности фильтровального элемента, дополнительно уплотняют за счет уменьшения зазора между поверхностью лопастей и поверхностью фильтровального элемента и формируют на ней равномерный

0 слой шлама толщиной 20 - 30 мм. Этому способствует и снабжение лопастей 11 направляющими пластинами 18, которые способствуют распределению шлама по всей поверхности фильтрующего элемента, так

5 как не дают ему возможности под действием центробежной силы смещаться на пери- ферию этого элемента, и фиксации фильтровального элемента 13 решеткой 14, которая устраняет возможностью неравно0 мерного его прогиба при формировании на нем слоя шлама и при создании вакуума в камере 4.

В процессе перемещения шлама по команде с блока ЧПУ включается вакуум-насос

5 и создается подсос воздуха и шлама к поверхности фильтровального элемента 13. В связи с тем, что верхний торец лопасти перекрывает в плане нижний торец следующей лопасти по ходу вращения их с валом 7

0 при их наклонном положении, ликвидируется подсос жидкой фазы из нижеподстилающих слоев шлама, т.е. не происходит увеличения влажности собираемого верхнего, наименее влажного слоя шлама, а также

5 и подстилающего, так как он в свою очередь увлажнялся бы жидкой фазой с более глубоких слоев шлама и еще более влажных.

Выполнение нижнего участка вала 7 в виде шара, а боковых торцов лопастей, граничащих в ним, в виде дуги, радиус которой

равен радиусу шара, исключает зазоры в плане между лопастями на участке крепления их к валу, кроме того, это уменьшает сечение между боковой поверхностью камеры 4 и валом, что способствует дополни- тельному уплотнению шлама на начальном этапе движения его к поверхности фильтровального элемента 13 и максимального использования ее площади при обезвоживании за счет отсоса жидкой фазы при помощи вакуума из формированного слоя шлама.

В процессе вращения лопастей в слое шлама и перемещения его к поверхности фильтровального элемента 13 происходит разрыв между подстилающим слоем шлама и шламом в нижней части камеры 4.

По команде с блока управления механизм 3 поднимает приспособление 2 над поверхностью флотационной емкости 1 и перемещает его в створ лотка 22. При этом происходит непрерывный процесс обезвоживания шлама, захваченного камерой 4, для этого внутри камеры создается разряжение 20 - 60 кПа. При создании вакуума в полости камеры 4 происходит подсос в нее воздуха и жидкости из шлама через фильтровальный элемент 13. Часть жидкости уносится с воздухом с камеры по пневмопроводу 6 в ресивер (не показан), другая часть жидкости стекает по наклонной поверхности фильтровального элемента 13 в его понижении, где через дренажный патрубок 15 при помощи эжектора 16 удаляется в пневмопровод 6 и дальше по назна- чению. Так как в дренажном патрубке 15, погруженном в отфильтрованную жидкость, образуется гидравлический затвор, при этом за счет разряжения в полости патрубка над эти затвором жидкость отсасывается через эжектор в пневмопровод 6 и дальше в рессивер.

После обезвоживания по команде переключается магистраль пневмопровода 6 От вакуум-наноса к калориферу. Подогретый теплоноситель (воздух) поступает в камеру 4 и создает там избыточное давление воздуха. Он продувается через фильтровальный элемент 13 и барботируется через слой ( 10 мм) обезвоженного (влажность 75 - 80%) шлама. При этом шлам подсушивается до влажности 55-60%. Так как обезвоженный и подсушенный шлам имеет тенденцию к прилипанию и цементизации, отделение его от фильтровального элемента 13 затруд- нено. Это устраняется при помощи механического разрушения корки шлама. Для этого по команде включается привод и вал 7 с лопастями 11 вращается против часовой стрелки, при этом лопасти под действием

сопротивления воздуха занимают вертикальное положение, и их торцы при вращении способствуют быстрому разрушению корки шлама и удалению его в лоток 22. При освобождении фильтровального элемента 13 от шлама приспособление 2 перемещается механизмом 3 в створ ванны 21, заполненной жидкостью для регенерации фильтрующего элемента 13, так как при отсосе жидкой фазы из сфлотированного шлама происходит загрязнение (кальматация) фильтровального элемента 13 твердой фазой.

Фильтровальный элемент 13 периодически освобождается от частиц твердой фазы путем регенерации его в растворе ингибирован- ной соляной кислоты в ванне 21. Для этого камера 4 погружается в раствор, и в нее подается теплоноситель пульсирующим потоком и вращаются вал 7 с лопастями 11, что повышает эффективность регенерации фильтровального элемента 13. После регенерации приспособление 2 поднимается над ванной 21, камера А и фильтровальный элемент 13 продуваются теплоносителем, при этом происходит высушивание регенерируемого фильтрующего элемента 13. Камера 4 устанавливается в следующей ячейке решетки 20, заполненной сфлотированным шламом, граничащей с предыдущей ячейкой. По команде с блока управления источник теплоносителя отключается и камера 4 опускается на поверхность сфлотированного шлама, приводится в движение вал 7 с лопатками и т.д.

Таким образом, применение предлагаемого устройства устраняет подсос жидкой фазы из слоев шлама, расположенных ниже собираемого слоя шлама, и исключает его увлажнение. Кроме того, он способствует дополнительному уплотнению шлама в процессе его перемещения к фильтровальному элементу и формирования на нем в виде равномерного слоя, что повышает эффективность работы устройства за счет снижения эксплуатационных затрат на обезвоживание, сушку и последующую обработку и утилизацию шлама.

Формула изобретения

1. Устройство для флотационной очистки сточных вод, включающее флотационную емкость, установленное с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях приспособления для удаления сфлотированного шлама, соединенное с пневмопроводом и выполненное в виде открытой снизу камеры с фильтрующим элементом, дренажным патрубком и решеткой, причем камера

имеет в плане форму круга, решетка установлена на валу с возможностью вращения «округ вертикальной оси, шламоуплотняю- щую решетку, сечение ячеек которой уменьшается по ходу движения в них шлама, о т л имеющееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, решетка выполнена в виде лопастей, установленных с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси и изменением зазора межу ними и поверхностью фильтровального элемента.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что нижний участок вала имеет форму шара, а боковые торцы лопастей, граниА

Щиг2

чащие с ним, имеют форму дуги, радиус которой равен радиусу шара.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что центр тяжести лопастей распо ложен над их горизонтальной осью.

4.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что лопасти расположены с перекрытием в плане верхним торцом предыдущей лопасти нижнего торца следующей лопасти по ходу вращения.

5.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что лопасти снабжены направляющими пластинами,

12 19 j

V V f

ft

17

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано при флотационной очистке сточных вод и обработке сфлотированного при этом шлама. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство содержит флотационную емкость, приспособление для удаления шлама, состоящее из камеры (К), открытой снизу и соединенной с источником разряжения воздуха. К снабжена решеткой, выполненной в виде лопастей (Л), установленных с возможностью возвратно-поступательного вращения на валу вокруг его вертикальной оси, кроме того, Л установлены с возможностью вращения вокруг своих горизонтальных осей с изменением зазора между ними и поверхностью фильтровального элемента, который закреплен в К. Верхний торец Л перекрывает в плане нижний торец следующей Л по ходу вращения их с валом при их наклонном положении, исключается подсос жидкой фазы из подстилающих слоев шлама, т.е. не происходит увлажнения собираемого слоя шлама. 4 з.п.ф-лы, 4 ил, « е

9иг4