Флотатор Советский патент 1992 года по МПК C02F1/24 

Изобретение относится к очистке природных и сточных вод методом флотации.

Известно устройство для очистки сточных вод, включающее размещенные друг над другом в одном корпусе скорый фильтр и флотационную камеру, приспособление для сбора и отвода / флотошлама, выполненное в виде вертикального трубопровода, узлы подачи исходной воды и водовоздуш- ной смеси, трубопроводы подачи и отвода промывной и очищенной воды, камеру сбора флотошлама, выполненную в виде плавающего цилиндра с прикрепленным к нему конусом, камеру разделения флотошлама, размещенную под фильтром, эжектор, установленный в вертикальном трубопроводе и соединенный с узлом подачи водовоздуш- ной смеси, .а вертикальный трубопровод размещен между камерами сбора и разделения флотошлама.

В данном устройстве не обеспечивается интенсивный процесс флотирования загрязнений в жидкости, так как в корпусе не создается разрежение. Кроме того, не обеспечивается съем шлама без приспособления, контактирующего с ним (плавающий цилиндр с конусом), которое способствует при движении в шламе перемешиванию его слоев и разрушению структуры, что приво- дит к выносу загрязнений в очищаемую воду. Все это снижает его производительность и качество очистки жидкости.

Цель изобретения - повышение качества очистки и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что во флотаторе, включающем размещенные друг над другом в одном герметическом корпусе камеру сбора фло тошлама, камеру флотации, накопительную емкость, трубопроводы подачи очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, флотатор снабжен источниками разрежения, соединенными трубопроводами с накопительной емкостью, средством для подачи газа,

2 х|

со

00

ч

соединенным с камерой сбора флотошлама посредством отверстий, выполненных на ее боковой поверхности на уровне верхнего торца конфузора трубопровода отвода флотошлама.

Кроме тоЈ0, источники разрежения выполнены в виде эжекторов, установленных на трубопроводах подачи очищаемой жидкости и отвода-очищенной жидкости, средство для подачи газа выполнено в виде распределительной камеры, соединенной при помощи клапана с атмосферой, флотатор снабжен соплами для подачи газа, размещенными в отверстиях боковой поверхности камеры сбора флотошлама.

На фиг,1 изображен флотатор, разрез; на фиг.2 - фрагмент конической поверхности с отверстием и соплом.

Флотатор включает размещенные друг над другом в одном герметическом корпусе 1 камеру 2 сбора флотошлама, камеру 3 флотации, накопительную емкость 4, узел сбора и вывода флотошлама. выполненный в виде установленного в корпусе вертикального трубопровода 5 с конфузором 6 в верхней части для отвода флотошлама. Нижний торец трубопровода 5 соединен с накопительной емкостью 4, связанной с источниками разрежения. Они выполнены в виде эжекторов 7 и 8, установленных на трубопроводе 9 подачи очищаемой жидкости и трубопроводе 10 отвода очищенной жидкости. Боковая поверхность 11 камеры 2 сбора флотошлама выполнена с наклоном к трубопроводу 5 и снабжена по периметру прямоугольными отверстиями 12, которые расположены на уровне верхнего торца конфузора 6. Перфорированный участок поверхности 11 снабжен снаружи распределительной камерой 13, соединенной при помощи клапана 14 с атмосферой. В отверстиях 12 размещены сопла 15 подачи газа, в которых раскрытие струи воздуха осуществляется только в горизонтальной плоскости. Корпус сопел расположен в полости распределительной камеры 13, Эжекторы 7 и 8 соединены с накопительной емкостью 4 при помощи трубок 16 и 17, на которых установлены вентили 18 и 19. Трубопровод 9 соединен в камере 3 флотации с системой перфорированных труб 20, а трубопровод 10 соединен с верхней частые стакана-21, установленного вверх дном, при этом в его полости коакси- ально расположен трубопровод 5. Накопительная емкость 4 снабжена патрубком 22 отвода шлама, который снабжен вентилем 23. Корпус 1 снабжен упорами 24. Донная часть камеры 3 флотации снабжена патрубком 25, соединенным с системой перфорированных труб 26 для отвода осадка, на

котором установлен вентиль 27. Корпус 1 снабжен манометром 28 и смотровым окном 29.

Флотатор работает следующим образом.

Очищаемая жидкость, насыщенная газом, подается в камеру 3 флотации, при этом из жидкости выделяются пузырьки растворенного газа, флотирующие загрязнения,

Всплывающие флотокомплексы пузырьки воздуха - частицы загрязнений образуют в кольцевом зазоре между наклонной поверхностью 11 камеры 2 сбора флотошлама и конфузором б уплотненный шлам, так как

течение этого зазора уменьшается по ходу движения в нем шлама. При этом интенсифицируется процесс флотации загрязнений из жидкости, так как уменьшается поверхность жидкости в корпусе 1 флотации и

уменьшается граница раздела фаз жидкость - шлам, на котором происходит вынос загрязнений. Образованный поток шлама частично перетекает в конфузор 6 и по трубопроводу 5 стекает в накопител ную емкость 4, откуда периодически удаляется на дальнейшую обработку. В процессе работы флотатора в полости корпуса 1 образуется разрежение при помощи эжекторов 7 и 8 или при помощи вакуум-насоса и т.д. Со

здание разрежения в корпусе 1 резко интенсифицирует процессы флотации и образования слоя флотошлама, что способствует сокращению времени удаления загрязнений из очищаемой жидкости и

увеличению призводительности флотатора. При образовании в корпусе 1 (камерах 2,3, трубопроводе 5 и емкости 4) и распределительной камере 13 вакуума заданной величины клапан 14. настроенный на нее

срабатывает, впуская в распределительную камеру 13 порцию газа, например атмосферного воздуха, и закрывается. Впущенный объем воздуха под действием разрежения выходит через сопла 15 и отверстия 12 в камеру 2 сбора флотошлама 1, перемещая при этом верхний наименее влажный слой шлама в конфузор б со всей поверхности флотатора. Под действием разрежения шлам с конфузора 6 перемещается

по трубопроводу 5 в накопительную емкость 4, выполняющую и роль рессивера. Эжекторы 7 и 8 удаляют впущенный объем воздуха из емкости 4. В корпусе 1 обрауется заданная величина разрежения и клапан 14 опять

5 срабатывает, впуская новую порцию воздуха и т.д. Пульсирующая подача воздуха в полость корпуса 1 способствует эффективному удалению собираемого слоя шлама в конфузор 6 и перемещению его по трубопррводу 5 в накопительную емкость 4, Кроме

того, пульсирующий режим образования разрежения в полости корпуса 1 интенсифицирует процесс флотирования загрязнений, повышая качество очистки жидкости. Очищенная жидкость поступает в стакан 21 и отводится при помощи трубопровода 10 по назначению. Процесс работы флотатора контролируется при помощи манометра 28 и смотрового окна 29. Осадок с донной части камеры. 3 флотации 1 периодически от,во- дится через систему перфорированных труб 26 и патрубок 25.

Соединение нижнего торца трубопровода с накопительной емкостью, связанной с источниками разрежения, позволяет со- здавать в нем разрежение для интенсификации процесса флотирования загрязнений в жидкости.

Снабжение поверхности камеры сбора флотошлама отверстиями и расположение их на уроане верхнего торца конфузора способствует упрощению и удешевлению процесса сбора и удалению шлама за пределы корпуса, так как позволяет отказаться от приспособления для удаления шлама и в процессе создания разрежения в корпусе осуществить удаление только верхнего слоя шлама, наименее влажного.

Соединение накопительной емкости с эжектором, установленным на трубопро-- воде для подачи очищаемой жидкости, способствует созданию разрежения в корпусе, а также дополнительному насыщению подаваемой жидкости воздухом, что интенсифицирует процесс флотации загрязнений и снижает затраты на очистку жидкости. А соединение этой емкости с эжектором на трубопроводе для отвода очищенной жидкости позволяет отводить часть воздуха за пределы герметического корпуса флотатора, что исключает накопление воздуха в нем, спо- соботвующее снижению величины разрежения в корпусе.

Расположение по периметру перфорированного участка корпуса распределитель- ной камеры, соединенной при помощи клапана с атмосферой, позволяет создавать пульсирующий режим перемещения собираемого слоя шлама со всей рабочей поверхности флотатора в конфузор и по

трубопроводу в накопительную емкость, что упрощает и удешевляет процесс удаления шлама и интенсифицирует процесс флотирования загрязнений в жидкости за счет пульсации давления в корпусе.

Таким образом, применение предлагаемого флотатора повышает качество очистки и производительность его работы путем интенсификации процесса флотирования загрязнений, упрощения и удешевления процесса сбора и удаления флотошлама наименьшей влажности, что позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты на очистку жидкости и дальнейшую ее обработку.

Формула изобретения

1.Флотатор, включающий размещенные друг над другом в одном герметическом корпусе камеру сбора флотошлама, камеру флотации, накопительную емкость, вертикальный трубопровод с конфузором в верхней части для отвода флотошлама из камеры сбора в накопительную емкость, трубопроводы подачи очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки и производительности, он снабжен источниками разрежения, соединенными трубопроводами с накопительной емкостью, средством для подачи газа, соединенным с камерой сбора флотошлама посредством отверстий, выполненных на ее боковой поверхности на уровне верхнего торца конфузора трубопровода отвода флотошлама.

2.Флотатор по п. 1,отличающий- с я тем, что источники разрежения выполнены в- виде эжекторов, установленных на трубопроводах подачи очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

3.Флотатор по п.1, отличающий- с я тем, что средство для подачи газа выполнено в виде распределительной камеры, со- единенной при помощи клапана с атмосферой.

4.Флотатор по п. 1,отличающий- с я тем. что он снабжен соплами для подачи газа, размещенными в отверстиях боковой поверхности камеры сбора флотошлама.

t5

; 6

Использование: очистка природных и сточных вод. Сущность: флотатор включает размещенные друг над другом в одном герметическом корпусе камеру сбора флотошлама, камеру флотации, накопительную емкость, вертикальный трубопровод с кон- фузором в верхней части для отвода фло- тошлама из камеры сбора в накопительную емкость. На трубопроводах подачи очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости установлены источники разрежения (эжекторы), соединенные с накопительной емкостью. Боковая поверхность камеры сбора флотошлама перфорирована, 3 з.п. ф-лы, 2 ил сл с