Флотатор для очистки сточных вод от нефтепродуктов Советский патент 1992 года по МПК C02F1/24 C02F1/40 B01D17/35 

Изобретение относится к очистке производственных сточных вод от нефтепродуктов и может быть использовано для глубокой очистки промышленных стоков красильных и отделочных производств, текстильных и кожевенных предприятий, а также прочих вод, содержащих нефтепродукты, красители, синтетические ПАВ и другие специфические загрязнения,путем флотации.

Известно устройство для флотационной очистки сточных вод, включающее цилиндрический корпус, патрубки ввода и отвода очищаемой и очищенной воды и вращающийся пеносъемный механизм, закрепленный на валу, выполненный в виде

пеносборного желоба и изогнутых скребков.

Данное устройство является сложным по конструкции и недостаточно надежным в работе по причине наличия вращающихся узлов и механизмов, требует определенных энергозатрат для привода пеносъемника и не обеспечивает должного качества очистки сточных вод.

Известно устройство для очистки сточных вод, включающее корпус с камерой флотации и фильтром, размещенным на дне корпуса, узлы подвода водовоздушной смеси и отвода очищенной воды, сбора и удаления пены и вращающееся приспособление

XI СП

со о о

00

для разрушения пленки на поверхности фильтра.

Недостатком устройства является малый ресурс работы фильтра вследствие образования на его поверхности грубодисперсными веществами пленки, снижающей скорость фильтрации, низкая эффективность очистки воды и наличие вращающегося приспособления, что усложняет конструкцию и эксплуатацию устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разделения нефти и воды, которое выбрано в качестве прототипа, содержащее корпус, систему ввода и вывода очищаемой жидкости, систему для диспергирования газа, конусообразное наклонное перекрытие и сборник пены.

Основным недостатком устройства является низкая эффективность очистки, так как при очистке сточных вод вследствие механической прочности накапливающейся пены и продолжительности времени ее распада нарушается процесс очистки. Для обеспечения самопроизвольного поступления пены в сборник поддерживают повышенную турбулентность потока, а это, в свою очередь, приводит к возрастанию содержания воды в пене и увеличению допустимого количества пеноконденсата, размыванию подпенного слоя и повторному загрязнению воды.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом флотаторе перекрытие выполнено в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями, боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее основания - противоположными боковыми стенками корпуса, флотатор снабжен вертикальной перегородкой, установленной внутри призмы с образованием с ее стенками флотационной и отстойной камер равного объема, блоком наклонных пластин и перфорированной перегородкой, расположенными последовательно по направлению движения жидкости в верхней части флотационной камеры, при этом перфорированная перегородка установлена перпендикулярно боковой наклонной плоскости флотационной камеры, большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого параллельна днищу корпуса и расположена выше уровня жидкости, а боковая плоскость призмы со стороны ввода очищаемой жидкости в нижней части по всей длине имеет переливное окно, устройство для диспергирования газа выполнено в виде корпуса с разъемной полусферой и диафрагмой, к боковой поверхности которого перпендикулярно примыкает патрубок для подачи газа, а внутри корпуса диспергатора соосно с ним уста- новлен патрубок для подачи воды, снабженный насадкой с отбойником в виде

0 обратного конуса, насадка выполнена в виде эжектора, боковая поверхность которого у основания имеет отверстия, сборник нефтепродуктов расположен со стороны большего основания перекрытия на уровне

5 отверстия в форме треугольника.

Внутренняя поверхность призмы, вертикальная и перфорированная перегородки выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин - из олеофильного

0 материала. Флотатор снабжен вакуумным насосом, всасывающий патрубок которого имеет вентиль и ловушку паров воды и нефтепродуктов и соединен с сборником нефтепродуктов. Отверстие в форме треугольника

5 снабжено сетчатой перегородкой, выполненной из гидрофобного материала. Перфорированная перегородка выполнена гофрированной.

На фиг, 1 представлена принципиаль0 ная схема предлагаемог о флотатора; на фиг. 2 - перекрытие в виде призмы, общий вид; на фиг. 3 - принципиальная схема сборника нефтепродуктов; на фиг. 4 - схема устройства для диспергирования газа.

5

Установка для очистки сточных вод от нефтепродуктов содержит корпус 1, патрубки ввода 2 и вывода 3 очищаемой жидкости, устройство А для диспергирования газа, пе0 рекрытие 5, выполненное в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями б и 7, боковая грань с большей поверхностью которой является основанием 8 перекрытия 5 и днищем корпуса 1. Внутри перекрытия 5

5 перпендикулярно основанию установлена сплошная перегородка 9, разделяющая полость 5 на флотационную 10 и отстойную 11 камеры одинакового объема. Большее основание призмы имеет в верхней части отвер0 стие в форме треугольника 12, нижняя сторона 13 которого расположена в плоскости, параллельной днищу корпуса 1. и выше уровня очищаемой жидкости 14. Камера 10 в верхней части снабжена блоком наклон5 ных пластин 15 и перфорированной перегородкой16,установленными последовательно по направлению движения жидкости. Перегородка 16 установлена в плоскости, перпендикулярной направлению движения жидкости и боковой поверхности наклонной грани 6 флотационной камеры 10.

Внутри отверстия в форме треугольника 12 установлена сетчатая перегородка 17, выполненная из гидрофобного материала. Внутренняя полость перекрытия 5 соединена с всасывающим патрубком 18 вакуумного насоса 19. Патрубок 18 снабжен вентилем 20 и ловушкой 21 паров воды и нефтепродуктов. Боковая поверхность пе- рекрытия 5 со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания 8 оборудована переливным окном 22. Ребро 23 наклонных граней 6 и 7 расположено в одной плоскости со сплошной перегородкой 9. Оба основания 24 и 25 призмы являются противоположными боковыми стенками корпуса 1. Внутренняя полость перекрытия 5 соединена с всасывающим патрубком 18 вакуумного насоса 19 через сборник 26 неф- тепродуктов. Внутренняя поверхность перекрытия 5, сплошная перегородка 9 и перфорированная перегородка 16 выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин - из олеофильного материала.

Устройство 4 содержит сборный корпус 27 с разъемной полусферой 28 и диафрагмой 29. Боковая поверхность корпуса 27 снабжена патрубком 30 для подачи газа, установленным перпендикулярно корпусу 27. Внутри корпуса 27 и соосно с ним установлен патрубок 31 для подачи воды, который оборудован насадкой 32 с отбойником 33 в виде обратного конуса. Насадка 32 представляет собой эжектор, боковая поверхность которого у основания выполнена с отверстиями 34.

Флотатор работает следующим образом.

Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, подают по патрубку 2 через устройство 4 в камеру 10, в которой при помощи мелкодисперсных пузырьков газа, например воздуха, осуществляется транс- портирование нефтепродуктов на поверхность жидкости. В камере 10 жидкость последовательно проходит через блок пластин 15 из олеофильного материала и перегородку 16 из олеофобного материала. При прохождении жидкостью блока пластин 15 происходит тонкослойное отслаивание нефтепродуктов и переход течения жидкости из турбулентного режима в ламинарный. Окончательная стабилизация потока осуществ- ляется при прохождении жидкостью перегородки 16. Всплывшие на поверхность жидкости нефтепродукты в виде пены собираются в верхней части многогранного наклонного перекрытия 5 под ребром 23

наклонных граней 6 и 7. Такая конструкция перекрытия 5 обеспечивает уменьшение поверхности очищаемой жидкости и увеличение толщины слоя выделенных нефтепродуктов на поверхности жидкости. Для разрушения пены и повышения эффективности отвода выделенных нефтепродуктов в сборник 26 в последнем с помощью вакуумного насоса 19 создается разрежение, величина которого превышает силу поверхностного натяжения нефтепродуктов, что приводит к захлопыванию пузырьков газа и более полному отделению нефтепродуктов от воды,

Скапливающиеся в верхней части перекрытия 5 нефтепродукты через сетчатую перегородку 17, установленную в отверстии в форме треугольника 12 и выполненную из гидрофобного материала, поступают в сборник 26 нефтепродуктов. Освободившаяся в основном от нефтепродуктов жидкость поступает в отстойную камеру 11, где окончательно очищается от диспергированных нефтепродуктов, и через переливное окно 22, оборудованное у основания 8 боковой поверхности перекрытия 5, подается по наружной поверхности призмы через притоп- ленную часть наклонного ребра 23 и выводится из флотатора по патрубкуЗ вывода очищаемой жидкости.

Технико-экономический эффект предлагаемого флотатора заключается в повышении эффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов и упрощении эксплуатации флотатора за счет увеличения периодичности сроков зачистки флотатора, что достигается подбором материалов элементов флотатора, обладающих различной смачиваемостью водой и углеводородными жидкостями.

Формула изобретения

1. Флотатор для очистки сточных вод от нефтепродуктов, содержащий корпус, патрубки ввода и вывода очищаемой жидкости, устройство для диспергирования газа, соединенное с патрубком для подачи газа, перекрытие, сообщающееся со сборником нефтепродуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, перекрытие выполнено в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями, боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее основания - противоположными боковыми стенками корпуса, флотатор снабжен вертикальной перегородкой, установленной внутри призмы с образованием с ее стенками флотационной и отстойной камер равного объема, блоком наклонных пластин и перфорированной перегородкой, расположенными последовательно по направлению движения жидкости в верхней части флотационной камеры, при этом перфорированная перегородка установлена перпендикулярно боковой наклонной плоскости флотационной камеры, большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого параллельна днищу корпуса и расположена выше уровня жидкости, а боковая плоскость призмы со стороны ввода очищаемой жидкости в нижней части по всей длине имеет переливное окно, устройство для диспергирования газа выполнено в виде корпуса С разъемной полусферой и диафрагмой, к боковой поверхности которого перпендикулярно примыкает патрубок для подачи газа, а внутри корпуса диспергатора саосно с ним установлен патрубок для подачи воды, снабженный насадкой с отбойником в виде обратного конуса, насадка выполнена в виде эжектора, боковая поверхность которого у основания имеет отверстия, сборник нефтепродуктов расположен со стороны большего основания перекрытия на уровне отверстия в форме треугольника.

2. Флотатор по п. 1,отличающийся

тем, что внутренняя поверхность призмы, вертикальная и перфорированная перегородки выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин - из олеофильного

материала.

3.Флотатор по п.1,отличающийся тем, что он снабжен вакуумным насосом, всасывающий патрубок которого имеет вентиль и ловушку паров воды и нефтепродуктов и

соединен с сборником нефтепродуктов.

4.Флотатор по п. 1,отличающийся тем, что отверстие в форме треугольника снабжено сетчатой перегородкой, выполненной из гидрофобного материала.

5. Флотатор по п. 1,отличающийся тем, что перфорированная перегородка выполнена гофрированной.

Сущность изобретения: флотатор содержит корпус, патрубки ввода и вывода очищаемой жидкости, устройство для диспергирования газа. В корпусе расположено перекрытие, выполненное в виде пятигранной призмы с двумя наклонными гранями. Боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее оснований - противоположны боковым стенкам корпуса, Вертикальная перегородка, установленная внутри призмы, делит ее на флотационную и отстойную камеры равного объема. Блок наклонных пластин и перфорированная перегородка расположены последовательно по направлению движения жидкости в верхней части флотационной камеры. Большое основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, сообщающееся со сборником нефтепродуктов. Боковая полость призмы со стороны ввода очищаемой жидкости в нижней части по всей длине имеет переливное окно. Внутренняя поверхность призмы, вертикальная и перфорированная перегородки выполнены из олеофобного материала, а блок наклонных пластин - из олеофильного материала. Всасывающий патрубок вакуумного насоса соединен с сборником нефтепродуктов, 4 з.п. ф-лы, 4 ил. ся С

т

го

26

уровень оды

24

ЙИг. 2.

риг.З

Фиг. 4.

&