CS236996B1

CS236996B1 - Flow-through oil separator with two-stage pressure flotation

Info

Publication number: CS236996B1
Application number: CS832944A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Necesany; Jan Jadrny; Josef Kacandrle; Karel Svoboda
Original assignee: Frantisek Necesany; Jan Jadrny; Josef Kacandrle; Karel Svoboda
Priority date: 1983-04-26
Filing date: 1983-04-26
Publication date: 1985-06-13
Also published as: CS294483A1

Abstract

Průtočný olejový odlučovač s dvoustupňovou tlakovou flotací je určen k odstraňování ropných látek a dispergovaných mechanických nečistot z odpadních vod. Jeho podstatou je, že přívod tlakové vzduchem nasycené vpdy je dělen do dvou samostatných proudů, přičemž první proud je napojen do přívodního potrubí vyvločkovane kapaliny ještě před jeho vyústěním do horní časti flotační věže a druhý proud je napojen do spodní části flotační věže a že vyčištěná voda proudí ve flotační věži směrem dolů a je ze spodu flotační věže odváděna přes hladinový regulátor. Průtočný olejový odlučovač s dvoustupňovou tlakovou flotací je použitelný k čištěni všech druhů zaolejovaných vod s koncentrací emulgovaných olejů až do 5.000 mg.l-í, přičemž na obsahu volných olejů nezáleží.The flow-through oil separator with two-stage pressure flotation is designed to remove oil substances and dispersed mechanical impurities from wastewater. Its essence is that the pressurized air-saturated water supply is divided into two separate streams, with the first stream being connected to the flocculated liquid supply pipe before it exits into the upper part of the flotation tower and the second stream being connected to the lower part of the flotation tower, and that the purified water flows downwards in the flotation tower and is discharged from the bottom of the flotation tower via a level regulator. The flow-through oil separator with two-stage pressure flotation is applicable to the purification of all types of oily water with an emulsified oil concentration of up to 5,000 mg.l, regardless of the free oil content.

Description

Vynález se týká průtočného olejového odlučovače s dvoustupňovou tlakovou flotací, který je určen k odstraňování ropných látek b dispergovaných mechanických nečistot z odpadních vod. Podle účelu se vynález řadí k flotačním zařízení, která jsou používána ve vodním hospodářství k čištění průmyslových odpadních vod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a two-stage pressure flotation oil separator for the removal of petroleum substances b from dispersed mechanical impurities from waste water. According to the purpose, the invention belongs to flotation devices which are used in water management for the treatment of industrial waste water.

Doposud známá průtočná flotační zařízení jsou založená bud na principu kontinuální tlakové flotace s věžovým provedením flotačního prostoru, nebo na principu elektroflotace s vanovým provedením flotačního prostoru. V prvním případě jsou jemné vzduchové bublinky uvolňovány expanzí tlakové vzduchem nasycené vody, která je přiváděna ke dnu flotační věže, ve druhém případě jspu jemné plynové bublinky vyvíjeny elektrolýzou, která probíhá na elektrodách instalovaných těsně nade dnem flotační vany. Vyvločkovaná kapalina je y obou případech přiváděna ke dnu flotačního prostoru, obvykle do středu vzestupného proudu vzduchových nebo plynových bublinek. Bublinky se působením adhezních sil poutají ke kalovým vločkám a nadlehčují je. Nadlehčené kalové vločky potom flotují k hladině, při čemž jsou nuceny překonávat dráhu vymezenou téměř celou výškou flotačního prostoru. Tím je průtočná kapacita flotačního zařízení snižována.The previously known flow flotation devices are based either on the principle of continuous pressure flotation with a tower design of the flotation space or on the principle of electroflotation with a bath design of the flotation space. In the first case, the fine air bubbles are released by the expansion of the pressurized air-saturated water which is fed to the bottom of the flotation tower, in the second case the fine gas bubbles are generated by electrolysis which takes place on electrodes installed just above the bottom of the flotation vessel. The flocculated liquid is in both cases fed to the bottom of the flotation space, usually to the center of the upward flow of air or gas bubbles. Bubbles are attached to the sludge flakes under the action of adhesion forces and lighten them. The lightened sludge flakes then float to the surface, forcing them to cross the path defined by almost the entire height of the flotation space. Thus, the flow capacity of the flotation device is reduced.

Dalším nedostatkem doposud známých průtočných flotačních zařízení je nedokonalost separace kalových vloček od vyčištěné kapaliny, která je obvykle řešena soustavou různě uspořádaných norných stěn a přepadů. Aby se snížil průnik kalových vloček do proudu vyčištěné kapaliny, zavádí se obvykle do flotačního procesu dávkování polyelektrolytů. Působením pelyelektrolytů se kalové vločky shlukují do větších aglomerátů, čímž je částečně vyrovnávána jejich vzestupná rychlost. Jelikož výron nejjemnějších kalových vloček není zcela eliminován ani použitím polyelektrolytů, zařazuje se obvykle za flotační zařízení pískový filtr ve funkcí dočišlovací jednotky. Tím je komplikována celá sestava flotačníhoAnother drawback of the hitherto known flow flotation devices is the imperfection of separation of sludge flakes from the purified liquid, which is usually solved by a system of differently arranged flush walls and weirs. In order to reduce the penetration of sludge flakes into the stream of purified liquid, polyelectrolyte dosing is usually introduced into the flotation process. The action of the pelyelectrolytes agglomerates the sludge flakes into larger agglomerates, thereby partially compensating for their ascending velocity. Since the finest sludge flocculation is not completely eliminated even by the use of polyelectrolytes, a sand filter in the function of a finishing unit is usually included downstream of the flotation device. This complicates the entire flotation assembly

- 2 - 238 998 zařízení, a to na úkor jeho pořizovacích nákladů· Dále je tím opět .snižována průtočná kapacita flotačního zařízení, protože vody z praní pískového filtru se musí vracet do flotačního procesu·- 2 - 238 998 equipment at the expense of its acquisition costs · This further reduces the flow capacity of the flotation device, since the water from the sand filter must be returned to the flotation process.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny průtočným olejovým odlučovačem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přívod tlakové vzduchem nasycené vody je dělen do dvou samostatných proudů, při čemž první proud je napojen do přívodního potrubí vyvločkované kapaliny ještě před jeho vyústěním do horní části flotační věže a druhý proud je napojen do spodní části flotační věže obvyklý» způsobem* Vyčištěná kapalina proudí ve flotační věži směrem dolů a je ze spodu flotační věže odváděna přes hladinový regulátor do odpadu*The above drawbacks are overcome by the instantaneous oil separator according to the invention, which consists in that the compressed air-saturated water supply is divided into two separate streams, the first stream being connected to the flocculated liquid supply line before it flows into the upper part of the flotation tower. and the second stream is connected to the bottom of the flotation tower in the usual way »The purified liquid flows down in the flotation tower and is drained from the bottom of the flotation tower via the level regulator to the drain *

Expanzí prvního proudu tlakové vzduchem nasycené vody se uvolňují jemné vzduchové bublinky již v přívodním potrubí vyvločkované kapaliny, takže do prostoru flotační věže vstupují kalové vločky nadlehčené pevně vázanými vzduchovými bublinkami a zůstávají v prostoru flotační pěny, aniž by musely překonávat celou flotační dráhu* Tím je zvyšována průtočná kapacita flotačního zařízení· Expanzí druhého proudu tlakové vzduchem nasycené vody se u dna flotační věže uvolňuje druhá část vzduchových bublinek, které pod vrstvou flotační pěny vyplňují celý flotační prostor, při čemž souvislý vzestupný proud bublinek působí jako vysoce účinný vzduchový filtr· Jeho působením je jednak dosahováno ostrého Ohraničení vrstvy flotační pěny, jednak je eliminován průnik kalových vloček do výtoku vyčištěné kapalíny* Tím je vylučována nutnost zařazení dočišlovacího pískového filtru za flotační zařízení*Expansion of the first stream of pressurized air-saturated water releases fine air bubbles in the flocculated liquid feed line, so that the flotation tower enters sludge flakes lightened by tightly bound air bubbles and remains in the flotation foam space without having to cross the entire flotation path. flow capacity of the flotation device · Expansion of the second stream of pressurized air saturated water at the bottom of the flotation tower releases the second part of the air bubbles, which under the layer of flotation foam fill the entire flotation space. sharp delimitation of the flotation foam layer, on the one hand it eliminates the penetration of sludge flakes into the effluent of the cleaned liquid * This eliminates the need to include the after-treatment sand filter after the flotation equipment*

Příkladné provedení průtočného olejového odlučovače podle vynálezu je znázorněno v kompletní sestavě na připojeném výkresu*An exemplary embodiment of a once-through oil separator according to the invention is shown in the complete assembly of the attached drawing.

Podle provedení znázorněného^ na připojeném výkresu je zaolejovaná voda přiváděna vstupním potrubím 4, které je tangenciálně napojeno do tlakové flokulační komory 2* Před vyústěním jsou do vstupního potrubí 1, nastřikovány membránovými dávkovacími čerpadly £ roztoky chloridu železitého a hydroxidu sodného, které jseu připravovány v zásobnících £· V důsledku tangenciálního napojení vstupního potrubí 1 je nadávkovaná voda uváděna v tlakové flokulační komoře 2 do rotačního pohybu, jehož rychlost klesá směr·» k výstupu z komory £· Tím je zajištěna dokonalá koagulace a flo236 998According to the embodiment shown in the accompanying drawing, the oily water is supplied through inlet pipe 4 tangentially connected to a pressure flocculation chamber 2. Prior to the orifice, ferric chloride and sodium hydroxide solutions, which are prepared in containers, are injected into the inlet pipe 1 by diaphragm metering pumps. Due to the tangential connection of the inlet pipe 1, the feed water is brought into a rotary motion in the pressure flocculation chamber 2, the speed of which decreases towards the outlet of the chamber. This ensures perfect coagulation and flo236 998

- 3 kulace nadávkovaných koagulantů za současné sorpce uvolněných olejů.- 3 killing of metered coagulants while absorbing the released oils.

Vyvločkovaná voda je přiváděna z tlakové flokulační komory 2 do flotační věže £ přes průtokoměr 1* Přívodní potrubí vyvloč' kované vody J í® napojeno prostřednictvím dvou tangenciálních nátoků provedených v horní osmině výšky flotační věže jj. Před vyústěním je na přívodní potrubí vyvločkované vody J napejen první proud tlakové vzduchem nasycené vody 8. Tímto způsobem probíhá expanze tlakové vzduchem nasycené vody již v přívodním potrubí vyvločkované vody J, takže do flotační věže % vstupují kalové vloč ky nadlehčené vzduchovými mikrobublinkami. Druhý proud tlakové vzduchem nasycené vody je tangenciálně napojen do spodní části flotační věže Vzduchové mikrobublinky uvolněné expanzí z druhého proudu tlakové vzduchem nasycené vody % vytváří v prostoru flotační věže % účinný vzduchový filtr. Vyčištěná voda proudí ve flotační věži j5 směrem dolů proti vzestupnému proudu vzduchových mikrobublinek. Tím je vylučován průnik i těch nejjemnějších kalových vloček do výtoku vyčištěné vody 10 z flotační věže j>.The flocculated water is fed from the pressure flocculation chamber 2 to the flotation tower 6 via a flowmeter 1. The flocculated water supply line 10 is connected via two tangential inlets at the upper eighth of the height of the flotation tower. Prior to the outlet, a first stream of saturated air 8 is supplied to the flocculated water supply line 8. In this way, the compressed air-saturated water is already expanded in the flocculated water supply line J so that the flocculation tower% enters sludge floats lightened with air microbubbles. The second pressurized air-saturated water stream is tangentially connected to the bottom of the flotation tower. Air microbubbles released by expansion from the second pressurized air-saturated water stream% form an effective air filter in the space of the flotation tower. The purified water flows downward in the flotation tower 15 against the upward flow of air microbubbles. This eliminates the penetration of even the finest sludge flakes into the effluent 10 from the flotation tower.

Vyčištěná voda je odváděna ze spodu flotační věže % přes hladinový regulátor 11. jehož funkcí je řízena doba zdržení flotační pěny ve flotační věži ^a tím i stupeň jejího zahuštění. Odbočkou 12 je část vyčištěné vody odváděna do mezizásobníku 13. ze kterého je odebírána k sycení tlakovým vzduchem v sytícím zařízení 14. Zahuštěná flotační pěna je z hladiny flotační věže % kontinuálně stahována mechanickým shrabovákem 15 do dehydratační nádrže 16»The purified water is discharged from the bottom of the flotation tower via a level regulator 11 whose function is to control the residence time of the flotation foam in the flotation tower and thereby the degree of concentration thereof. Through a branch 12, a portion of the purified water is discharged to the intermediate tank 13 from which it is taken for saturation by compressed air in the saturator 14. The thickened flotation foam is continuously withdrawn from the level of the flotation tower by a mechanical rake 15 into the dehydration tank 16.

Sytící zažízení 1^ je v podstatě upravenou domácí vodárnou. Tlakový zásobník je doplněn sytící kolonou 17 se vzduchovým injektorem. Saraonasávací čerpadlo 18 dopravuje vodu k sycení v sytícím zařízení 14 z mezizásobníku vyčištěné vody 13 a současně přisává potřebnou část vzduchu.The carbonator 1 is essentially a domestic water treatment plant. The pressure reservoir is supplemented with a saturation column 17 with an air injector. The self-priming pump 18 delivers water to the carbonator in the saturator 14 from the intermediate reservoir of purified water 13 and at the same time sucks in the necessary air.

Průtočný olejový odlučovač s dvoustupňovou talkovou glotací , byl v kompletní sestavě a v provedení podle připojeného výkresu ověřen dlouhodobým zkušebním provozem za zvláší exponovaných pro- vozních podmínek. Podle výsledku zkušebního provozu je dosahováno při 10-minutovém zdržení čištěné vody ve flotační věži a při povrchovém zatížení 8,0 nr/ra /hod. snížení obsahu silně emulgovaných ropných látek z 2.600 mg.1^ pod 5 mg.l~\ Vyčištěná voda je čirá, bezbarvá, neobsahuje nerozpuštěné látky a je způsobilá pro opakované použití ve výrobním procesu. Účinnost je vyrovnanáThe continuous oil separator with two-stage glacial glottation has been verified in the complete assembly and in the version according to the attached drawing by long-term test operation under particularly exposed operating conditions. Depending on the result of the trial operation, it is achieved by holding the purified water in the flotation tower for 10 minutes and at a surface load of 8.0 nr / ra / hour. Reducing the content of highly emulsified petroleum substances from 2,600 mg .1 to less than 5 mg. The purified water is clear, colorless, free of suspended solids and is suitable for reuse in the manufacturing process. The efficiency is balanced

- 4 - 238 398 bez závislosti na značném kolísání koncentrace i teploty surové zaolejované vody·- 4 - 238 398 independent of significant variation in concentration and temperature of raw oily water ·

Průtočný olejový odlučovač s dvoustupňovou tlakovou flotací je s výhodou použitelný k čištění všech druhů zaolejovaných vod s koncentrací emulgovaných olejů až do 5.000 ÍBg.l~\ při čemž nezáleží na obsahu volných olejů·The flow-through separator with two-stage pressure flotation is advantageously usable for the purification of all kinds of oily waters with an emulsified oil concentration of up to 5,000 Bg / liter, regardless of the free oil content.

Claims

1. A two-stage pressure flotation oil separator for removing oil and dispersed mechanical impurities from wastewater, characterized in that the flocculated liquid inlet pipe (7) is discharged into the flotation tower (5) at 1/6 to 1 (8) from the upper edge of its height by means of two or more outlets symmetrically positioned around the perimeter of the flotation tower and bent in the direction of the horizontal horizontal movement of water and that the pressurized water supply line saturated with air from the saturator (14) is divided into two branches; wherein the first branch / 8 / opens into the supply pipe / 7 / flocculated liquid _#, and in. the place before the port of the supply pipe / 1 / to a flotation tower / 5 / and the second branch / 9 / opens into the bottom part of the flotation tower / 5 / just above its bottom, while below this, the outlet is connected to the bottom of the pressure tower (5) liquid, connected to the level regulator (11).

2. Flow separator with two-stage pressure flotation according to claim 1 _, characterized in that the level regulator (11) forms a continuous vessel with the flotation tower (5) and is provided with an overflow pipe (19) displaceable in a vertical direction.