Установка для очистки воды 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 питьевой воды в сельских и малонаселенных пунктах, а также для очистки промышленных сточных и оборотных вод.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки воды и снижение влажности флотошлама.

На чертеже представлена схема заявляемой установки для очистки воды, поперечный разрез.

Установка включает последовательно установленные электролизер 1 пластинчатого, стружечного, диафрагменного, безди- афрагменного или контактного типов, флотатор 2, примыкающий к электролизеру 1 и выполненный в виде ципиндра или прямоугольной ванны с полупогружной доской

и рассредоточенным или локальным сбором очищенной воды, фильтр 3, примыкающий к флотатору 2 или расположенный раздельно от последнего и выполненный в виде цилиндрической или призматической емкости, пе- регороженной в средней части перфорированным распределительным листом и заполненной зернистой фильтрующей загрузкой, например керамзитом, полиуретаном и/или вспененными гранулами полистирола. Фильтр 3 оборудован трубопроводами отвода фильтрата 4, расположенными в зоне сбора очищенной воды, а также трубопроводами сбора и отвода промывной воды 5, расположенными в зоне регенерации зернистой фильтрующей загрузки фильтра 3. Кроме того фильтр 3 оборудован системой сифонных /)-образ- ных трубопроводов 6 и 7, соединенных соответственно с гидрозатворами 8 и 9. Сифонные трубопроводы соединены между собой перемычкой 10, установленной в версл С

N|

ON

о VI

00

хних точках перегибов. Гидрозатворы 8 и 9 соединены соответственно со сборниками 11 и 12. Флотатор 2 оборудован в верхней части системой нагнетания 13 и забора 14 воздуха. Система забора воздуха 14 соединена с перемычкой 10 посредством трубопровода 15, а система нагнетания 13 соединена с источником ионизации воздуха 16. Система забора воздуха 14 также может блокироваться с эжекционным узлом 17, а флотатор 2 оборудуется устройством для послойной сборки флотошлама 18 и электродами 19, соединенными с источником тока 20 и контактирующими с флотошламом.

Установка работает следующим образом.

При очистке воды в электролизе 1, флотаторе 2 и фильтре 3 происходит накопление примесей флотошлама на уровне зеркала воды во флотаторе и нефлотируемых частиц в нижних частях электролизера и флотатора, а также поровом пространстве фильтра. Для исключения вторичного загрязнения воды (повышения эффективности очистки) и упрощения отделения и обработки удаляемых примесей, нефлотируемые частицы загрязнений из объема фильтра 3 и нижних частей электролизера 1 и флотатора 2 автоматически отводят посредством сифонных трубопроводов 6 и 7 при повышении уровня воды в фильтре 3, а флотошлам обрабатывают потоком ионизированного воздуха, способствующего удалению влаги из флотошлама, сушке верхних слоев последнего, облегчению и всплытию над поверхностью воды во флотаторе. Это обеспечивает упрощение отделения примесей воды и их дальнейшую обработку, улучшение качества очищенной воды и легко разрушаемым при подмыве потоком очищаемой воды. Из-за того, что посредством обдува флотошлама ионизированным воздухом удаляемая влага скапливается на границе раздела флотошлам-воздух, осуществляют периодическую вытяжку этого влажного воздуха посредством системы забора воздуха 14, соединенной с перемычкой 10 через трубопровод 15. Вытяжка влажного воздуха, забор которого интенсифицирует сушку флотошлама, осуществляется автоматически в момент отвода промывной воды и осадка сифонными трубопроводами 6 и 7, так как именно в этот момент создается разрежение (вакуум) в верхних точках перегибов сифонных трубопроводов 6 и 7 и передается в систему забора воздуха 14. Под действием ионизированного воздуха влага из флотошлама активно отделяется и в виде тумана удаляется в результате конвективного обмена и периодического забора системой 14.

Для интенсификации периодического забора тумана из надфлотаторной зоны установку оборудуют эжекционным узлом 17, соединенным с надфлотаторным пространством и сборником примесей воды, кроме того флотатор оборудуют устройством для послойной сборки флотационного шлама 18

0 (верхнего слоя шлама, отдавшего воду в виде тумана и всплывшего над поверхностью уровня воды во флотаторе),

При необходимости интенсификации отвода воды из верхних слоев флотошлама

5 в виде тумана и увеличения массообмена между воздушным потоком и флотошламом, в верхней части флотатора 2 устанавливают электроды 19, контактирующие с флотационным шламом и соединенные с положи0 тельным и/или отрицательным источником тока 20. В этом случае шлам, имея определенный потенциал (потенциал определенной полярности) активно отдает влагу ионизированному воздуху, имеющему по5 тенциал противоположной полярности (заряд противоположной полярности).

Активизируя процесс отдачи влаги флотошламом добиваются упрощения отделения примесей из воды и увеличения

0 эффективности ее очистки.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает на 5-9% повышение эффективности очистки воды и на 8-12% снижение влажности примесей воды

5 (флотошлама) по сравнению с известные техническим решением. Одновременно упрощается процесс накопления отделяемы примесей воды и повышается надежность применения объекта изобретения, напри0 мер, в замкнутых системах водопотребле- ния промышленных предприятий. Отмеченс на 18-20% увеличение эффективности очистки вод содержащих органические примеси (ПАВ, СПАВ и др.).

5

Формула изобретения 1. Установка для очистки воды, содержащая последовательно установленные электролизер, флотатор и фильтр, трубопроводь

0 отвода фильтрата, сбора и отвода промывной воды, сифонные ( -образные трубопроводы, ОДИН ИЗ КОТОРЫХ ОДНИМ КОНЦОЬсоединен с трубопроводом сбора и ОТВОДЕ промывной воды, а другим, снабженныг 5 гидрозатвором, соединен со сборниког- промывной воды, второй сифонный трубоп ровод одним концом соединен с осадочными частями электролизера и флотатора, . другим, снабженным гидрозатвором, соеди нен со сборником осадка, причем верхние

части сифонных трубопроводов соединены перемычкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды и снижения влажности фло- тошлама, она снабжена источником ионизации воздуха и расположенными над флотатором системами нагнетания и забора воздуха, причем система забора воздуха соединена трубопроводом с перемычкой, соединяющей верхние части сифонных трубопроводов, а система на0

гнетания соединена с источником ионизации воздуха.

2.Установка поп. 1,отличающая- с я тем, что флотатор снабжен устройством для послойной сборки флотационного шлама и эжекционным узлом, соединенным с системой нагнетания воздуха.

3.Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что она снабжена источником тока и соединенными с ним электродами, размещенными в верхней части флотатора.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технике очистки природных, сточных и оборотных вод от ионов металлов, взвешенных веществ минерального и органического происхождения, снижения солесодержания, обесфторирова- ния и пр. Цель изобретения - повышение эффективности очистки воды и снижение влажности флотошлама. Установка содержит электролизер 1, флотатор 2, фильтр 3, сифонные трубопроводы 6 и 7, систему нагнетания 13 и забора 14 воздуха, источник ионизации воздуха 16. Флотатор снабжен устройством для послойной сборки флотационного шлама, эжекционным узлом, соединенным с системой нагнетания воздуха, и электродами, размещенными в верхней части флотатора. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

5

7

;« 1x12

J V , -г

/ NT/

Чх- - Л

У {

™ нг

, X3 5 70 т5

-s - -; (f-;

;,ад| - - -1

f

Г1/

л # -: . . ,ъ

Ь |

Ц J 5

™ нг

, X -; (f-