Установка для очистки сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/00 C02F103/34 

Изобретение относится к устройствам и annapaTeiM, используемым для очистки сточных вод различных производств, предназначено для предотврацения загрязнений окружающей среды в процессе проводки скважин на нефть и газ и может найти, применение в различ ных отраслях народного хозяйства, где по условиям технологического процесса возможно повторное использование очищенной воды или сброс ее в ОТКЕЯЛтые водоемы. Известен аппарат для флотационной очистки сточных вод, состоящий из камеры грубой очистки, в которой ниже уровня воды размещен безнапорный гидроциклон, примыкающий к ней флотационной , включающей несколько последовательно соединенных отсеков с расположенными в их нижней части водорасптределителями,скребкового уст ройства для удаления нефти и пены с поверхности воды и карманов для сбора воды и пены. Образование пузырьков воздуха в очищаемой воде осуществляется путем подмешивания к ней потока очищенной воды, насыщаемой воздухом, по схеме напорной флотации. Тангенциальный патрубок безнапорного гидроциклона аппарата соединен с трубой для подачи водовоздушной смеси, а iieред входным отверстием патрубка вмонтирован трубопровод для подачи коагулянта, поступающего от дозирующего устройства {. Однако аппарат включает большое количество узлов, сложен в изготовлении и эксплуатации. Скребковое устройство снабжено индивидуальным приводом, требующим затрат злектроэнергии, что ведет к снижению зкономичности аппарата. Водораспределители имеют развитую длину, вследствие чего выделение воздушных пузырьков проис- ходит неравномерно и преимущественно на незначительном участке, расположенном вблизи входа питающего трубопровода водовоздушной смеси. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка , для очистки сточных вод, содержащая цилиндрический корпус с отстойником, водовородной камерой и завихрителем с прикрепленными к нему водораспределителями, в виде перфорированных трубопроводовг кольцевую камеру флотации, скребковый пеносборный механизм, гаситель скорости потока воды, напорную систему из насоса и эжектора, сообщенную с эжектором смесительную камеру, пеноприемное устроЛство. Установка менее энергоемка, чем известные

Недостатком аппарата является то., что скребковый пеносборный механизм, включающий двигатель, редуктор, звездочки, цепи, скребки, обладает сложной кинематикой, -вызванной необходимостью создания небольшой скорости перемещения скребков, которая связана с обеспечением оптимальных условий образования и удаления пены с поверхности воды. Такой скребковый механизм сложен в изготовлении,монтаже и обслуживании, требует расхода электроэнергии при эксплуатации.

Водораспределители известной установки в виде перфорированных трубопроводов, расположенных вдоль оси водоворотной камеры и укрепленных на торцах неподвижного сегнерового колеса, ориентируют истекающие струи смеси вода-воздух-коагулянт по периферии водоворотной камера, в центральной, же части ее создается зона застоя, отрицательно влияющая на прохождение процесса коагуляции.,

Кроме того, ввод трехфазной смеси в водоворотную камеру несколько ухудшает процесс очистки вследствиеодновременного протекания двух процессов коагуляции и флотации. Мелкодисперсные пузырьки воздуха, двигаясь противопотоком к ниспадающим к днищу хлопьям, частично разрушает их, препятствуя отстаиванию и снижа:я тем самым качество очистки cтoчныx вод.

Цель изобретения - повышение эффективности использования установки.

Указанная цель достигается тем, что завихритель снабжен ворошителями и установлен с возможност.ю вращения в водоворотнсй камере, скребки пеносборно.го механизма укреплены в верхней части завихрителя, а водораспределители выполнены в виде установленных с возможностью вргицения крестообразных перфорированных насадок и ра1змёщ€:ны в кольцевой камере флотации

На фиг. 1представлена установка общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - узел II на фиг. 2.

Установка для очистки сточных вод представляет собой сборную конструкцию состоящую из цилиндрического корпуса 1, днища 2, наклоненного к. центральной конической выгрузочной горлрвине 3, к которой присоединен трубопровод 4 для удаления осадка. Во внутренней полости корпуса 1 коаксиально ему установлена кольцевая перегородка 5, переходящая в нижней части в наклонно-радиальную б, герметически укрепленную к корпусу 1. . Полость образованная корпусом 1 и перегородками 5 и 6, образует карман 7 для отвода очищенной воды.

В верхней части перегородки 5 разещены переливные пороги 8, снабженные отражательными щитками 9, исклюающими попадание пены в карман 7. Концентрически перегородке 5 внутри установки расположен полый цилиндр 10, оборудованный в верхней частив зaвиxpитeJ:(eм 11, выполненным в виде сегнерового колеса с соплами 12, а в нижней - гасителем 13 скорости потока воды. Полость, заключенная внутри цилиндра 10, образует водоворотную камеру 14. Завихритель 11 закреплен на вертикальной трубе 15, проходящей через центральную часть корпуса 1, и оборудован скребковым пеносборным механизмом 16, состоящим из скребков 17, прикрепленных к верхней части завихрителя посредством подвески 18.

Между водоворотной камерой 14 и карманом 7 для отвода очищенной воды , расположена кольцевая камера 19 флотации, а в нижней части корпуса 1 - отстойник 20 осадка. Для лучшего распределения воды по сечению отстойника 20 и предотвращения взмучивания осадка ниже водоворо.тной камеры .14 предусмотрен отражательный щит 21. В камере 19 размещены водораспределители 22, установленные с возможностью вращения на патрубках 23, для подведения водовоздушной смеси к которым служат радиальные трубы 24 и стояк 25, охватывающий трубу 15.

Для отвода флотопены предусмотрен лоток 26 и пеноприемник 27. Лоток 26 выполнен в виде углового желоба с откосами 28 для плавного входа и выхода резинового скребка 17, прикрепленного болтовыми парами через прокладку 29 к подвеске 18. (Штриховой линией на фиг. 4 показано положение сребка 17 при входе его на откос 28). Завихритель 11 состоит из двух, дуг 30, приваренных к колпаку 31, укрепленному на трубе 15 через подшипник 32 скольжения (например, капроновый). Завихритель 11 ограничен от осевого смещения посредством болтов 33, уста1новочные хвостовики которых размещены в кольцевой проточке 34 трубы 15.

К нижней части дуг 30 под углом к оси их прямолинейных участков укреплены в вертикальном положении ворошители 35, служащие для перемешивания смеси в водоворотной камере 14. Водораспределители 22 имеют колпаки 36, аналогичные по конструкции колпакам 31 завихрителя 11, а вместо дуг 30 крестообразно к колпакам 36 прикреплены полые насадки 37, снабженные отверстиями 38 для равномерного выхода водовоздушной смеси.

За счет реактивного действия истекающих струй жидкости водораспределители 22, как и завихритель 11, имеют возможность вращаться в горизонтальной плоскости, при этом создаются оптимальные условия для выделения мелних пузырьков воздуха и распределение их по всему объему водоворотной камеры 19, при этом завихритель 1 приводит в движение,пеносборный{йеха низм 16 и ворошители 3.5. Установка, работает следующим образом. Очищаемые сточные воды и коагулян например водный раствор сернокислого алюминия, поступает, под напором через трубу 15 и завихритель 11, истекающие струи из сопел 12 придают ему круговое движение, а ворошители 35 равномерно перемешивают жидкость в водоворотной камере 14 по. всей ее высоте, способствуя тем самым созданию оптимальных условий для хлопьеобразования и агломерации мелких хлопьев в крупные. Одновременно зави ритель 11 приводит в движение и скре ки 17.. Струи воды, проходя через гасител 13 скорости, преобразуют свое винтообразное движение в прямолинейное с паргшлельными струями. Крупная взвес и механические примеси движутся в от стойник 20 осадка, а осветленная вода с мелкими хлопьями поступает в во доворотную камеру 19, проходит сквоз вращающиеся водораспределители 22, н выходе крестообразных перфорированны насадок 37 которых выделяются мелкодисперсные пузырьки воздуха, которые осуществляют флотацию имеющейся в стоках взвеси, нефтепродуктов и части хлопьев с образованием флотопены у пбверхности камеры 19. .Очищенная вода движется под отражательными щитками 9 через пороги 8 в карман 7, после чего поступает на повторное использование в систему оборотного водоснабжения. Осадок с отстойника 20 периодически отводится для последующей обработки. Пена с поверхности воды удаляется при помощи пеносборного механизма 16 через лоток 26 в пеноприемник 27, где происходит ее декантирование . Предлагаемое устройство компактнее и проще известных, не требует энергозатрат для вращения скребков, в нем созданы оптимальные условия для прохождения процесса флотации. Формула изобретения Установка для очистки сточных вод, содержащая цилиндрический корпус с отстойником, водоворотной камерой и завихрителем, кольцевую камеру флотации, гаситель скорости потока воды, скребковый пеносборный Механизм, напорную систему из насоса и эжектора, пеноприемник, карман для отвода очищенной воды, отличающаяс я тем, что, с целью повьвиения эффективности использования, завихритель снабжен ворошителями и установ1лен с возможностью вращения в водоворотной камере, скребки пеносборного механизма укреплены в верхней части завихрителя, а водораспределители выполнены в виде установленных с возможностью вращения крестообразных перфорированных насадок и.размещены в кольцевой камере флотации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1 336277, кл. С 02 С 1/26, 1966. I 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2770Q85/29-26, кл. С 02 С 1/26, В 03 D 1/14, 18. 05. 79.