Установка для флотации сточных вод Советский патент 1993 года по МПК B03D1/00 

Предполагаемое изобретение относится к очистке воды, а более конкретно к способам и установкам для очистки сточных во/|.

Известны флотационные установки, ОС- НОЕ энные на различных способах дисперги- ропания газа или воздуха. Наиболее ши )окое распространение получили уста- но ки для напорной флотации, принцип работы которых основан на растворении воздуха в жидкой фазе при повышенном даЕлении, его выделении затем на частицах загрязнений при нормальном давлении и флотации образующихся комплексов частица |- пузырек воздуха. При этом наряду с установками напорной флотации для очистки сточных вод применяют импеллерные флотационные установки, аппараты пневматической, химической флотации. Импеллерные флотационные установки для очистки сточных вод работают с пониженным расходом воздуха, что позволяет получить пузырьки воздуха весьма малого размера.

Известна флотационная четырехступенчатая импеллерная установка Wemco (США) для очистки нефтесрдержащих вод, содержащая камеру - флоторазделитель, внутри .которой установлен статор с ротором. Вода к ротору поступает через перфорированную по периферии плиту и циркуляционную трубу. Воздух при вращении ротора засасывается сверху. Конструкция системы газонасыщения обеспечивает значительную степень аэрированности воды. Скорость вращения для флотационных установок типа Wemco- при производиVI о

ю

2

ю

тельности 11.1 м3/ч составляет 559 об/мин, а при производительности 1110,0 мч/ч скорость вращения ротора - 194 об./мин. При этом мощность при указанных выше значениях производительности флотационных установок изменяется от 6,1 до 118,1 кВт.

Недостатком известной импеллерной флотационной установки является невысокая степень сгущения образующегося при флотации пенного слоя частиц загрязнений, а также низкое извлечение загрязнений из сточных вод.

Известна флотационная установка, растворение воздуха в которой происходит под гидростатическим давлением без использования сатуратора. Обогащение воды раство- ренным воздухом осуществляется в вертикальной шахте при нисходящем направлении движения ее потока навстречу вводимым пузырькам воздуха. Выделение пузырьков воздуха из пересыщенной жидкости происходит при восходящем ее движении вследствие постепенного снижения гидростатического давления. При этом, глубина шахты составляет 8-15 м.

Существенным недостатком известной установки являются большие размеры, в частности ее глубина (высота), а также недостаточно высокая степень сгущения, образующегося при флотации пенного слоя, состоящего из частиц загрязнений, воды и воздуха.:

Известна также флотационная установка системы Spenstead, состоящая из двух камер: флотореактора и флоторазделителя. Во флотореакторе происходит выделение пузырьков воздуха на частицах загрязнений и образование комплексов частицы - пузырек. Отделение комплексов частица - пузырек от воды осуществляется во флото- разделителе. При этом часть осветленной воды и флоторазделителя возвращают в приемный бак для исключения различных колебаний уровня воды в нем, что улучшает условия работы системы газонасыщения.

Двухкамерные флотационные установки системы Spenstead имеют существенный недостаток, заключающийся в сложности равномерного распределения воды во флоторазделителе, а также в этих установках не достигается высокая степень сгущения пенного слоя (продукта) и очищенная вода содержит достаточно много взвешенных веществ.

Цель изобретения - повышение степени сгущения пенного продукта и снижение содержания взвешенных веществ в очищенной воде.

Поставленная цель достигается тем, что предложена установка для флотации сточных вод, включающая флоторазделитель с патрубками для подвода исходной сточной воды, отвода очищенной воды и пенного продукта, соединенный контуром рециркуляции с сатуратором и смесителем сточной воды с реагентами, согласно предлагаемому изобретению флоторазделитель выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой соосно установлен цилиндрический

флотореактор, имеющий на боковой поверхности окна, площадь которых в 1.1-2,0 раза превышает площадь поперечного сечения флотореактора, и сверху конический сгуститель пенного продукта с шнековым устройством, расположенным под углом 30-90° к оси флотореактора, причем патрубки вывода очищенной воды расположены ниже уровня начала конического сгустителя, причем площадь поперечного сечения флотореактора меньше поперечного сечения флоторазделителя в 1,5-2,5 раза.

Выполнение на боковой поверхности флотатора окна, площадь которого в 1,1-2,0 раза превышает площадь поперечного сечения флотатора, а также выполнение конического сгустителя пенного продукта в виде г конфузора, расположенного под углом 30- 90° к оси флотореактора является новым по отношению к прототипу. Новым также является расположение патрубка вывода очищенной воды ниже уровня начала конического сгустителя.

Исследование известных в науке и тех- никё решений показало, что совместного

применения флоторазделителя, выполненного в виде цилиндрической емкости, внутри которой соосно установлен цилиндрический флотореактор с боковыми окнами на боковой поверхности, обнаружено не было, в то время как только совместное их применение приводит к достижению поставленной цели.

Выполнение на боковой поверхности флотатора окна, площадь которого в 1,1-2 раза превышает площадь поперечного сечения флотореактора обусловлено тем, что во флотореакторе скорость суспензии должна быть меньше, чем в окне, для сохранения флотокомплекса пузырек-частица. Если площадь окна будет меньше, чем в 1,1 раза площади поперечного сечения флотореактора, то возможно разрушение флотокомплекса. Если площадь окна будет превышать площадь поперечного сечения флотореактора больше, чем в 2 раза, будет резко снижаться производительность.

Расположение конфузора под углом 30- 90° обусловлено тем. что при угле меньше чем 30°, уменьшается производительность

установки, а при угле больше 90° - снижается эффективность разделения.

Йа чертеже представлена предлагаемая Остановка.

Установка состоит из смесителя 1, сое- дине нного с сатуратором 2 и патрубками 3, 4 фл)торазделителя 5, внутри которого ус- тано лен конический сгуститель 7, выполненный в виде конфузора, соединенного с шне овым устройством 8, шнек которого приводится в движение с помощью электродвигателя 9.. Сгущенный пенный продукт выводится через лоток и патрубок 10. Очищенная вода проходит через патрубок 11 из кармана 12, куда попадает через окно 13. Накопившийся осадок удаляют через патрубок 14, а рециркуляцию очищенной воды осуществляют с помощью насоса 15.

Принцип работы предлагаемой уста- новк 1 для флотации сточных вод состоит в следующем.

Исходная сточная вода поступает в смеситель 1, в который также направляют очии.енную рециркулирующую воду и коагулянт .1, флокулянтьк После обработки исходной сточной воды реагентами (коагулянтами и флокулянтами) и смешения с рециркулирующей очищенной водой, насыщенной воздухом при повышенном давлении в сатураторе 2, полученную смесь направляют через патрубок 3 в флотореактор 6. Образующиеся во флотореакторе комплексы агрегаты частиц - пузырьки воздуха подымаются вместе с движущейся жидкой фазой вверх, в зону сгущения конического сгустителя - конфузора 7. Полученный пенный слой в

хонфузоре с помощью шнекового устройства 8 транспортируется в лоток 10, Очищенная вода выводится через окна 13 во флоторазделитель и далее через патрубок 4 и патрубок 11. Очищенную воду через патрубок 4 рециркулируют через сатуратор 2. смеситель 1, насос 15 и снова во флотореакторе 13. Из патрубка 11 очищенная вода выводится в виде.

Использование предлагаемой установки в процессах флотационной очистки сточных вод позволяет получить пенный слой (продукт) в 1,5-2,5 раза более плотный, чем в известных установках. Кроме того, с помощью предлагаемой флотационной установки степень очистки воды повышается на 15-30%.

04V ХВОД Изобретение относится к области стки сточных вод (СВ), осветления тонкодисперсных суспензий предприятий химической, микробиологической, меди- циьской и других отраслей промышленности. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что предложена установка для флотации СВ, включающая флоторазде- литель (Ф) с патрубками для подвода исходной СВ, отвода очищенной воды и пенного продукта, соединенный контуром рецирку- .ляции с сатуратором и смесителем СВ с реагентами. При этом Ф выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой соосно установлен цилиндрический Ф, имеющий на боковой поверхности окна, площадь (П) которых в 1,1-2,0 раза превышает П поперечного сечения фотореактора, и сверху конический сгуститель (КС) пенного продукта, выполненный в виде конфузора со шнековым устройством, расположенным под углом 30-90° к оси флотореактора, причем патрубки вывода очищенной воды расположены ниже уровня начала КС. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. ел

формула изобретения 1. Установка для флотации сточных вод, включающая флоторазделитель с патрубками для подвода исходной сточной воды, отвода (очищенной воды и пенного продукта, соединенный контуром рециркуляции с сатуратором и смесителем сточной воды с реагентами, отличаю щ а я с я тем, что, с цельно Яовышения сгущения пенного продукта и снижения содержания взвешенных веще ств в очищенной воде, флоторазделитель ыполнен в виде цилиндрической емкости, ;внутри которой соосно установлен цилиндрический флотореактор, имеющий

на боковой поверхности окна, площадь ко-, торых в 1,1-2,0 раз превышает площадь поперечного сечения флотореактора, и сверху конический сгуститель пенного продукта, выполненный в виде конфузора с шнековым устройством, расположенным под углом 30- 90° к оси флотореактора, причем патрубки вывода очищенной воды расположены ниже уровня начала конического сгустителя.

. 2. Установка по пп.1 и 2, о т л и чаю- щ а я с я тем, что площадь поперечного сечения флотореактора меньше поперечного сечения флоторазделителя в 1,5-2,5 раза.

Составитель Б.Ксенофонов Редактор С.КулаковаТехред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Заказ 470Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35. Раушская наБ.. 4/5