Флотатор для очистки сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/30 C02F103/14 C02F103/30 

(54) ФЛОТАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к области очистки производственных сточных вод от поверхностно-активных веществ, красителей и взвешенных веществ и может быть использовано для очистки .сточных вод предприятий легкой промышленности . При очистке сточных вод флотацией в ряде случаев образуется пенный продукт, обладающий механической прочностью и упругостью, а также про должительным временем распада. Этим предопределяется необходимость в сложных механизмах принудительного съема и транспортировки пены в пено сборное пространство флотатора. Известен флотатор, содержащий камеру флотации, устройство для диспергирования газа, сборник пены, сис тему подачи и отведения сточной воды и механизм для удаления пены 1 Несовершенство способа и механизма удаления пены, а также неоптималь ный гидродинамический режим изъятия загрязнений в известном флотаторе не позволяют достигнуть высокого эффекта очистки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разделения нефти и воды, содержащее корпус, систему ввода и вывода очищаемой жидкости, систему для диспер.гирования газа, конусообразное наклонное перекрытие и сборник пены 2 При очистке в известном устройстве сточных вод накапливающаяся пена ввиду ее механической прочности и ., продолжительного времени распада не может быть удалена из сборника пены, что нарушает процесс очистки. В горловине конусообразного наклонного перекрытия известного устройства для обеспечения самопроизвольного поступления пены в сборник пены необходимо поддерживать повышенную турбулентность потока, что неизбежно приводит к чрезмерной обводненности пены и недопустимо увеличивает количество пеноконденсата, а также размывает подпенный слой и вызывает повторное загрязнение очищаемой воды. Это и обуславливает низкую зффективность очистки в известном устройстве. Целью изобретения являегся повышение эффективности очистки сточных Цель достигается тем, что в известном устройстве Наклонное перекрытие установлено под углом 15-45

к горизонтальной плоскости, нижняя кромка перекрытия размещена от уровня верхней.кромки сборника пены на расстоянии 0,2-0,6 ширины камеры флотации, а верхняя - над верхней кромкой сборника пены.

На чертеже представлен флотатор, вертикальный разрез.

Флотатор содержит камеру 1 флотации с вертикальными стенками, наклонное перекрытие 2, систему для диспергирования газа 3, сборник 4 пены с верхней кромкой 5. Устройства для ввода и вывода очищаемой воды расположены на противоцоложных торцах камеры флотации. Камера флотации и сборник пены могут быть выполнены из бетона или металла, наклонное перекрытие выполнено гидронепроницаемьзм из легкого водостойкого материала.

Флотатор работает следующим образом.

Через устройство для ввода сточные воды поступают в камеру 1 флотации. В систему для диспергирования 3 одновременно поступает газ,, дисперййруемый в очищаемую воду по всей площади камеры 1 флотации. Всплывающие пузырьки газа собирают на своей поверхности загрязнения, наРасстояние от нижней кромки наклонного перекрытия до уровня верхней кромки сборника пены (ширина камеры флотации принята за единицу)

40,1

40,1 63,7 41,6

% (

4

-Примеч ан и

Оптимальные соотношения размеров камеры флотации найдены с учетом трех факторов: возможности самопроизвольного удаления пены, рациональнорти полезного использования строительного объема конструкции и достигаемой эффективности очистки.

Как следует из результатов, представленных в таблице, самопроизвольное удаление пены с поверхности

ходящиеся в сточной воде, и выносят их на поверхность, образуя пену. Процесс пеноБыделения, обуславливающий вынос загрязнений из сточной воды, интенсифицируется благод я установленному наклонно перекрытию 2, которое уменьшает зеркало воды в камере 1 флотации, то есть уменьшает границу раздела фаз вода - пена, на которой происходит вынос загрязнений. При этом также образуется направленный поток пены, который самостоятельно перетекает в сборник 4 пены. В сборнике 4 происходит разрушение пены, образующийся пеноконденсат направляется на дальнейшую

S обработку. После прохождения камеры 1 флотации очищенная сточная вода отводится из флотатора.

Указанные оптимальные соотношения размеров, характеризующие пространственное решение камеры флотации, неподдаются определению расчетным путем и найдены экспериментально. В таблице представлены результаты опытной проверки предлагаемого флотатора при различных глубинах расположения наклонного перекрытия и различных углах егонаклона к горизонтальной плоскости.

40,140,140,1

40,140,1

40,140,140,1

45,540,3

65,,0

46,840,140,1

49,441,640,3

,1

71,562,448,1

,070,258,5

,049,4 Х Х

-К

54,6

очищаемой во флотаторе воды, исключающее необходимость в механизмах для удаления пены, достигается при расположении нижней кромки наклонного перекрытия -от уровня верхней кромки сборника пены на расстоянии 0,2-1,0 ширины камеры флотации и при угле наклона перекрытия к горизонтальной плоскости 15-50°. При

иных соотношениях размеров самопроизЭффективность очистки,%, при угле наклона перекрытия к горизонтальной плоскости е: f- соотношения размеров, при которых обеспечивается самопроизвольное удаление пены; f - при данных условиях флотатор не работоспособен.

вольное удаление пены не происходит или происходит в недостаточной степени. Однако при указанном расстоянии более 0,6 .ширины камеры флотации и угле наклона более 40° значительно, снижается коэффициент полезного использования строительного объема флотатора при возведении флотатора из железобетона. Так, при расстоянии, равном 0,8 ширины камер флотации, и при угле наклона 50° не используется 27 % строительного объема, что неоправданно удорожает стоимость сооружения. Самая высокая эффективность очистки достигается при указанном расстоянии, равном 0,2-0,8 ширины камеры флотации, и при угле наклона 15-60. При оптимальном пространственном решении камеры флотации достигается эффективность очистки 74%, то есть на 20-30% выше, чем у флотатора, выполненного не при оптимальном соотношении размеров.

Принимая во внимание все три рассмотренных фактора, установлено оптимальное пространственное решение камеры флотации: расстояние от нижней кромки наклонного перекрытия до уровня верхней кромки сборника пены - 0,2-0,6 ширины камеры флотации, величина угла наклона перекрытия к горизонтальной плоскости 15Ч 3 .

Применение флотатора, выполненного в соответствии с указанными соотношениями, позволяет интенсифицировать процесс очистки, повысить на 20-30% эффективность изъятия загрязнений по сравнению с известным устройством и отказаться от применения механизмов для удаления пены.

Формула изобретения

Флотатор для очистки сточных вод, содержаш 1й камеру флотации с вертикальными стенками, наклонным перекрытием и системой для диспергирования газа, сборник пены, о т л ич а ю щ и и с -я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, наклонное перекрытие установлено под углом 15-45 к горизонтальной плоскости, нижняя кромка перекрытия размещена от уровня верхней кромки сборника пены на расстоянии 0,2-0,6 ширины камеры флотации, а верхняя над верхней кромкой сборника пены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/1