Установка для очистки жидкостей Советский патент 1992 года по МПК C02F1/00 C02F1/24 B01D36/04 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технике разделения жидких неоднородных сред, а именно к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных примесей и может быть использовано для очистки промышленных сточных и оборотных вод, создания временных аварийных и научно-экспериментальных очистных станций.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки и упрощение обслуживания.

На фиг. 1 изображена схема установки для очистки жидкостей; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема установки, вариант выполнения флотатора круглым в плане; на фиг. 4 - то же, вид сверху.

Установка для очистки жидкостей включает последовательно установленные электролизер 1, флотатор 2 и фильтр 3, Электролизер 1 выполнен в виде корпуса, снабженного параллельно установленными пластинчатыми электродами, или барабана, заполненного сыпучей электрохимической растворимой загрузкой. Переток воды из электролизера 1 во флотатор 2 обеспечивается системой, представляющей собой сифонные Л -образные трубопроводы 4, жестко закрепленные в электролизере 1. Аналогично осуществляется переток воды из флотатора 2 в фильтр 3, т. е. при помощи системы сифонных/ -образных трубопроводов 5, жестко закрепленных в фильтре 3. Флотатор 2 выполнен прямоугольным в плане и установлен с возможностью горизон 1

О

о

-ч О

тального перемещения при помощи катков 6 относительно соединительных трубопроводов 4 и 5, или в виде цилиндра, вращающегося относительно вертикальной оси симметрии с помощью электродвигателя- редуктора 7.

Сбор флотошлама осуществляют устройством, представляющим собой систему перфорированных коллекторов 8, установленных над зоной накопления флотошлама в флотаторе 2 и снабженных штуцерами 9 отсоса флотошлама. Отсос флотошлама под вакуумом осуществляется посредством ресивера 10, жестко соединенного с электролизером 1 и сообщающегося с коллектором ,8 подвода флотошлама и патрубком создания разрежения. Устройство для создания разрежения условно не показано и может быть представлено вакуум-насосом или эжектором. Для забора флотошлама требуемой влажности электродвигатель-редуктор 7 флотатора 2 блокируют с датчиком влажности 11. При выполнении флотатора 2 в виде цилиндрической ванны, последний оборудуют дополнительным корпусом 12, установленным жестко снаружи основного корпуса 13 и соединенным с электролизером 1 и фильтром 3 посредством переточных окон 14 и 15 соответственно. Кроме того, флотатор 2 оборудуют радиальными перегородками 16 и коаксиальной перфорированной перегородкой 17, соединенной с вращающимся корпусом 13 флотатора 2.

Установка для очистки жидкостей работает следующим образом.

Очищаемую воду подают на обработку в электролизер 1, где последняя насыщается ионами (гидроксидами) коагулянта, получаемого в результате растворения материала электродов электролизера (пластинчатых электродов и/или сыпучей токо- проводящей загрузки). Переналадка работы электролизера 1, из-за изменения расхода обрабатываемой воды (изменения количества загрязнений, поступающих за единицу времени на очистку), легко осуществляется путем изменения силы тока, потребляемого электролизером (изменения потребляемой электрической мощности электролизера), Из электролизера 1 вода поступает на разделение от примесей в флотатор 2, в котором отделяется основное количество загрязнений посредством всплывания последних вместе с газом (электролизными газами) в пенный слой. При изменении расхода воды в флотаторе 2 будут наблюдаться различные гидродинамические условия для флотационного разделения примесей воды. При малом расходе (поступлении воды режим флотоотделения ведут в

флотаторе, перемещающимся относительно жестко установленных электролизера и фильтра. Чем меньше расход воды (чем меньше гидравлическая нагрузка на флотатор), тем медленнее перемещается флотатор. Перемещением флотатора обеспечивается оптимальная гидродинамическая нагрузка флотационного шлама и газожидкостной смеси на зеркало воды во

0 флотаторе, обусловливающая равномерное распределение флотошлама по поверхности, исключение размыва и пептизации хлопьев флотационного шлама, образующего нижнюю границу раздела флотош5 лам-очищаемая вода, и упрощение обслуживания при сборе флотошлама и регенерации фильтрующей загрузки (флотош- лам легко поддается автоматизированному сбору, так как расположен на поверхности

0 равномерным слоем, а регенерация фильтрующей загрузки упрощена тем, что из флотатора исключается вынос загрязнений, особенно хлопьев флотошлама, отделяющегося от нижней кромки флотошлама и вто5 рично загрязняющего очищаемую воду).

При большом расходе (поступлении) воды режим флотоотделения ведут во флотаторе, перемещающимся между двумя крайними позициями, обозначающими вы0 ход и равномерное распределение флотошлама по зеркалу воды во флотаторе. В отдельных случаях, при значительном газосодержании (газонасыщении) обрабатываемой жидкости количество позиций может

5 сократиться до одной, соответствующей оси симметрии флотатора. При этом газожидкостный поток обеспечивает равномерное распределение отделяемых примесей по всему зеркалу воды. Для интенсификации

0 процесса в этом случае флотатор могут переместить поочередно в крайнее правое и левое положение, а затем в центр между этими положениями. Этим приемом добиваются равномерного накопления больших

5 масс (толщины) отделяемого флотошлама, обеспечивая при этом исключение отрыва нижней кромки флотошлама потоком протекающей воды, следовательно повышается эффективность очистки воды на фильтрах и

0 упрощается процесс обслуживания всей установки.

Перемещением флотатора также обеспечивают одновременность операций сбора накопленного флотошлама и накопления

5 последнего, исключая при этом разрушение флотокомплексов и отключение системы подачи воды на очистку. Это обеспечивается, например, следующим приемом. Флотатор перемещают в крайнее левое (правое положение и ведут процесс очистки воды, г

в крайней правой (левой) зоне флотатора собирают флотошлам, не нарушая процесс накопления последнего в отделенной (правой) зоне, С течением определенного времени меняют позиции флотатора и повторяют операции. При этом также исключается попадание флотошлама на фильтр и упрощается процесс обслуживания всей установки.

Для более эффективного проведения процесса очистки воды, поступающей неравномерно по объему на очистку и при эксплуатации установки в стесненных условиях, флотатор выполняют круглым в плане и оборудуют радиальными перегородками, перемещающимися относительно вертикальной оси симметрии. В этом случае вертикальные перегородки фиксируют зоны флотоотделения, т. е. процесс флотоотделе- ния идет в зоне, примыкающей к электролизеру, а процесс перетока воды на фильтр идет из зоны, ограниченной радиальными перегородками, в которой процесс флотоотделения уже завершен и в отводимой воде отсутствуют хлопья флотошлама. При малом расходе воды перемещение радиальных перегородок осуществляют медленно, обеспечивая равномерное и достаточное накопление флотошлама в зоне, примыкающей к электролизеру, а также оптимальные значения газосодержания в объеме, ограниченном радиальными перегородками. При большом расходе воды перемещение радиальных перегородок производят быстрее, так как при этом в зонах, примыкающих к электролизеру и ограниченных радиальными перегородками, количество (объем) флотошлама будет накапливаться быстро. Кроме того в других зонах, ограниченных радиальными перегородками, будет гаситься энергия потока воды, поступающего в больших количествах на очистку и обуславливающего разрушение нижней кромки флотошлама. Следует отметить, что, применяя данный вариант изобретения, возможно проведение селективного отделения (разделения) флотошлама, состоящего, например, из различных гидроксидов металлов, порционно поступающих с водой на очистку.

Для равномерного распределения газожидкостного потока одновременно по зеркалу воды во флотаторе и по глубине воды, последний оборудуют коаксиально расположенной перфорированной перегородкой (пористой диафрагмой), вращающейся относительно своей вертикальной оси симметрии и жестко соединенной с радиальными перегородками, при этом наружный корпус флотатора может быть установлен неподвижно.

Применение пористой диафрагмы (перфорированной перегородки) также исключает попадание на фильтр газожидкостной фазы, особенно при очистке больших объемов воды, обеспечивая при этом отделение газожидкостного потока от газа в секциях (зонах), ограниченных радиальными перегородками и пористой диафрагмой,

Для обеспечения сбора флотошлама, максимально уплотненного (неразжиженного) установку оборудуют системой сбора флотошлама, жестко закрепленной

и соединенной с электролизером. При этом определяют в какой зоне (в каком пространственном положении) относительно электролизера максимально уплотняется флотошлам и максимально происходит процесс газоотделения и в этой зоне закрепляют систему для сбора флотошлама.

Например, при перемещении флотатора, выполненного круглым в плане, по часовой стрелке, систему сбора флотошлама

оборудуют над зоной, отсасывающей против часовой стрелки от электролизера и соседствующей с зоной, примыкающей к электролизеру, т. е. с той зоной флотатора, ограниченной радиальными перегородками

(и пористой диафрагмой), которая в последующий момент будет соприкасаться с электролизером.

Для объективной оценки влажности флотошлама и оперативного определения

(на дистанции) оптимальных условий накопления и сбора флотошлама, комплекс оборудуют датчиком влажности и устройством по перемещению флотатора в вертикальном и горизонтальном направлениях, сблокированным с датчиком влажности флотошлама. Использование предлагаемой установки для очистки жидкостей обеспечивает повышение эффективности очистки воды и упрощение обслуживания.

Формула изобретения

1. Установка для очистки жидкостей, содержащая последовательно установленные

электролизер, флотатор и фильтр, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и упрощения обслуживания, она снабжена сифонными Л -образными трубопроводами, жестко

закрепленными в электролизере и фильтре и соединяющими их с флотатором, при этом флотатор установлен с возможностью перемещения относительно Л-образных трубопроводов.

2.Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что флотатор выполнен прямоугольным в плане и установлен с возможностью горизонтального перемещения.

3.Установка поп. 1,отличающая- с я тем, что флотатор выполнен круглым в плане, снабжен жестко закрепленными в нем радиальными перегородками и установлен с возможностью перемещения вокруг вертикальной оси симметрии.

4.Установка по пп, 1 иЗ.отличаю- щ а я с я тем, что флотатор снабжен дополнительным корпусом, установленным жест0

ко снаружи основного корпуса, и коаксиаль- но расположенной внутри основного корпуса перфорированной перегородкой, жестко соединенной с радиальными перегородками.

5.Установка поп. 1,отличающая- с я тем, что она снабжена жестко соединенной с электролизером системой сбора фло- тошлама.

6.Установка поп. 1,отличающая- с я тем, что она снабжена датчиком влажности флотошлама, соединенным с устройством перемещения флотатора.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технике очистки природных, сточных и оборотных вод, а также для доочистки вод после биологической очистки. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки и упростить обслуживание. Установка содержит последовательно установленные электролизер 1, флотатор 2 и фильтр 3, Флотатор соединен с электролизером и фильтром посредством П-образных сифонных трубопроводов 4 и 5 и установлен с возможностью перемещения относительно последних. Флотатор выполнен прямоугольным в плане или круглым. В случае выполнения флотатора в виде цилиндра он снабжен наружным корпусом, радиальными перегородками, жестко соединенными с коаксиальной перфорированной перегородкой, расположенной во внутреннем вращающемся корпусе флотатора. Установка включает систему сбора флотошлама и датчик влажности флотошла- ма, соединенный с устройством перемещения флотатора. Перемещением флотатора обеспечивают оптимальные условия подвода газожидкостной смеси, подлежащей флотационному разделению, к периферийным зонам флотатора. 5 з. п. ф-лы, 4 ил. сл

Зада на 0чися у

I|

Gwu/e#Hcf

э-вода

№7/7раЈж#ия яе/ге&иже- ;///{/# морлуса p/romffmtiiOa

ffvt/utae/ya;

#fCftf/f0C/77t

/