Флотатор Советский патент 1992 года по МПК C02F1/24 

Изобретение относится к устройствам для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод и предназначено для очистки воды флотационным методом.

Известен флотатор, содержащий прямоугольный в плане корпус с установленными в верхней его части парными параллельными перегородками, между которыми расположены трубы для подачи водовоздушной смеси, ромбовидные отражатели, размещенные под перегородками, узел вывода очищенной воды, выполненный в виде перфорированных труб с установленными над ними перевернутыми V-образными желобами, расположенными в нижней части корпуса и сообщающимися с приемным карманом, а также содержащий механизм для удаления пены и пеносборник.

При малых концентрациях загрязнений (нефтепродуктов, жиров и т п.) в обрабатываемой воде, а также при наличии в ней смеси различных СПАВ в зонах смешения образование флотокомплексов происходит неэффективно, что обусловлено слаботурбу- лёнтным режимом движения водовоздушной смеси вдоль перегородок снизу вверх. Из-за плохого перемещения потоки неравномерно изливаются в зоны отстаивания, что приводит к появлению в них боковых течений, ухудшающих условия всплывания флотокомплексов, К тому же, при большой производительности (30 м3/ч и выше) длина перегородок, образующих зоны смешения, получается большой, что при работе флотатора приводит к их прогибу и вибрации.

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем улучшения условий смешения, уменьшения влияния боковых течений в зонах отстаивания и увеличения жесткости конструкции.

На фиг.1 показан вид флотатора в плане; на фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1 соответственно.

Флотатор содержит корпус 1, внутри которого размещены парные параллельные перегородки 2, образующие зоны 3 и 4 смешения и осветления. В нижней части зон 3 продольно расположены перфорированные трубы 5 для подачи водовоздушной смеси. Отверстия в трубах 5 выполнены в два ряда (предпочтительно, в шахматном порядке) и

(Л

С

XI

оо

ь, ел

00 4

направлены в разные стороны снизу вверх. В зонах 3 смешения к перегородкам 2 выше труб 5 прикреплены отбойные уголки 6 вершинами навстречу друг другу. В зонах 4 осветления, примыкая к перегородкам 2 перпендикулярно им, установлены дополнительные перегородки 7, выполненные глухими. перегородки 7 смещены OTHdcWe/ibHO перегородок 2 вниз, В нижней части корпуса 1 расположены перфорированные трубы 8 для отвода очищенной воды. Трубы 8 сообщены с приемным карманом 9. примыкающим с внешней стороны к корпусу 1 и снабженным трубопроводом 10 для отвода очищенной воды. Карман 9 внутри разделен водосливной стенкой 11, обеспечивающей поддержание требуемого уровня зеркала воды в корпусе 1. Корпус 1 снабжен пеносборником 12 с трубопроводом 13 для отвода пены. В верхней части корпуса 1 расположен механизм 14 для сгребания пены, содержащий привод 15, сообщенный с ведущей осью 16, на которой расположены ведущие звездочки 17. Ведущая ось 16 бесконечными цепями 18, к которым прикреплены сгребающие планки 19, сообщена с ведомой осью 20

Флотатор работает следующим образом.

Водовоздушная смесь, образованная вне флотатора в сатураторе или диспергато- ре, под давлением поступает в перфорированные трубы 5 и в виде отдельных струй выбрасывается из отверстий в зоны 3 смешения. Струи, вылетающие в две стороны, вверх и вбок, ударяются в перегородки 2 и отражаются навстречу друг другу, чему способствуют отбойные уголки б, сужающие к тому же живое сечение зон 3. В результате этого столкнувшиеся потоки перед входом в горловину, образованную отбойными уголками б, хорошо перемешиваются, что интенсифицирует процесс образования флотокомплексов (процесс покрывания пузырьков пленками нефтепродуктов, белков. ПАВ и т.д.) ц предотвращает возможность проскока загрязнений. Одновременно отбойные уголки б, жестко прикрепленные к перегородкам 2, увеличивают их жесткость и гасят вибрацию, возникающую при ударе о перегородки 2 струй водовоздушной смеси.

Перемешанные потоки выбрасываются из зон 3 смешения снизу вверх, чему способствуют энергия струй, вылетающих под давлением из труб 5, разность плотностей жидкостей в зонах 3 смешения и зонах 4 отстаивания и вертикальное расположение перегородок 2. Благодаря этому имеет место непрерывный подсос жидкости из нижней зоны отстаивания и ее циркуляция

через зоны 3 смешения, способствующая доочистке от ранее несфлотированных загрязнений

Так как сбор обработанной воды осуществляется перфорированными трубами 8, расположенными на днище корпуса 1. потоки, вылетевшие из зон 3 смешения снизу вверх, делятся на две части (что также гасит . их скорость), разворачиваются на 180° и по0 падают в зоны 4 отстаивания. Образовавшиеся в зонах 3 смешения флотокомплексы, получив начальное ускорение, всплывают на поверхность зеркала воды, Так как главной составляющей при выбросе флотокомп5 лексов является не архимедова сила, а ускорение, приданное им движущимся потоком, и рабочая глубина флотатора (расстояние от верхних кромок перегородок 2 до уровня зеркала воды не превышающее

0 350 400 мм), то есть путь движения флотокомплексов очень мал процесс очистки идет очень эффективно, флотатор имеет вы- , сокую удельную производительность. При этом имеет место не только флотирование

5 загрязнений, но и их механический вынос с последующим захватом пеной

Сформировавшаяся на поверхности зеркала воды пена периодически или непрерывно удаляется пеногонным механизмом

0 14. который приводится в движение приводом 15 Натянутые между осями 16 и 20 бесконечные цепи 18 благодаря ведущим звездочкам 17 приводятся в движение При этом прикрепленные к ним сгребающие

5 планки 19 сгребают пену и перебрасывают ее в пеносборник 12, откуда она отводится трубопроводом 13.

Развернувшиеся над верхними кромкя- ми перегородок 2 потоки поступают в зоны

0 4 осветления и медленно движутся в них сверху вниз. При этом из жидкости выделяются пузырьки растворенного в ней воздуха и поднимаются вверх, осуществляя ее дополнительную очистку. Образующиеся фло5 токомплексы всплывают на поверхность зеркала воды и удаляются в пеносборник 12 Плавному движению жидкости в зонах 4 отстаивания способствуют перегородки 7, которые предотвращают продольное пере0 мешивание, а также, повышая жесткость конструкции, уменьшают вибрацию перегородок 2, влияющую на процесс отстаивания Так как перегородки 7 смещены вниз,над перегородками 2 не происходит ударов и

5 разрушения флотокомплексов, вызываемых процессами кралесценции в зонах 3 смешения и всплыванием крупных пузырьков я также турбулентным режимом смешения

R нижней части зон 4 осветления нисходящие потоки делятся и часть их эжектируется в зоны смешения, вновь проходя весь цикл в режиме внутренней циркуляции и при этом доочищаясь и аэрируясь, а часть, пройдя дополнительную зону отстаивания, поступает в перфорированные трубы 8 и по ним в приемный карман 9, Далее очищенная вода переливается через водосливную стенку 11, поддерживающую уровень зеркй- ла воды в корпусе 1, и удаляется по трубопроводу 10.

Формула изобретения Флотатор, содержащий прямоугольный в плане корпус с вертикальными парными перегородками в верхней его части, которые образуют зоны смешения и осветления,

5

трубы для подачи водовоздушной смеси, узел вывода очищенной воды, механизм для удаления пены, пеносборник, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения условий смешения, уменьшения влияний боковых течений в зонах осветления и увеличения жесткости конструкции, флотатор снабжен направленными вершинами навстречу друг другу отбойными уголками, которые примыкают к парным перегородкам в зонах смешения, а также дополнительными перегородками, размещенными в зонах осветления перпендикулярно парным перегородкам с вертикальным смещением вниз.

4 Л

Г Л ю

Фиг. 2

5V

ИспользоЕ1ание: очистка сточных вод, Сущность изобретения флотатор содержит прямоугольный в плане корпус с вер- тик.парными перегородками в верхней части. Перегородки образуют зоны смешения и осветления. В зонах смешения размещены трубы для подачи водовоздушной смеси и отбойные уголки. Под зонами смешения размещены ромбовидные отражатели потоков. В зонах осветления установлены пе рпендику- лярно парным дополнит.перегородки с верти- кальным смещением вниз. Узел вывода очищенной воды включает перфорированные трубы с V-образными перевернутыми желобами и приемный карман. Предусмотрены механизм для удаления пены и пеносборник. Зил.