CS241474B2 - Liquid continuous chemical treatment device - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro (kontinuální chemické zpracování kapalin, obsahujících rozpuštěné, emulgované a/nebo koloidní látky, zejména odpadních vod, a také pro gravitační oddělení těchto nečistot a látek tací a sedimentací.

Při dosud známých technologických stupech pro čištění odpadních vod se padni vody, obsahující rozpuštěné, emulgované nebo v koloidním stavu se vyskytující látky, čistí v několika stupních. V jednotlivých čisticích stupních se zpravidla nejprve odstraňují lehčí nečistoty, především tuky a oleje, flotací, potom se к čištěné odpadní vodě přidávají chemická srážedla, aby se podpořila koagulace a vločkování nečistot, načež se odpadní voda přivádí do příslušného zařízení, ve kterém se z vody vysráží nečistoty ve formě vloček, které se nechají usadit. U známých technologických postupů se do odpadních vod přidává podstatně větší množství reagenčních látek než je vypočtené množství na základě obsahu nosiče náboje v kapalině. V důsledku toho se tvoří v zařízení také podstatně více kalu a zvyšují se také náklady na chemikálie a na odstraňování vytvořeného kalu (Musei, Urbányi: Olajtartalmu szennylvizek tisztitásának ujabb hazai eredményei, 3. Vizminóségi és Viztechnolgiai Konferencía Budapešť, 9. až 13. 10. 1979). Množství chemikálií, použitých pro čištění odpadních vod, může být sníženo intenzifikací čisticího procesu.

U novějších čisticích procesů se nechává usazený kal znovu cirkulovat a tím se snižuje spotřeba chemikálií. Usazený (kal se promíchává mechanickým míchacím zařízením, jak je popsáno ve zveřejněné maďarské přihlášce vynálezu 1711 720. Tento způsob vyžaduje nákladná zařízení, opatřená velmi dlouhými hnacími hřídeli, a také nákladná převodová ústrojí pro snižování počtu otáček hnacího motoru, pro regulaci počtu otáček motoru a hnacích hřídelů a podobně. Nevýhodou tohoto postupu je také skutečnost, že při cirkulaci kalu dochází к rozpadu vloček a jejich povrchová aktivita se snižuje, přičemž vločky se také obtížně usazují [R. Kohler: Wasser, Luft und Betrieb 19 (1975) č. 2, str. 72 až 77]. Nevýhodné je také oddělování nečistot od vloček v průběhu usazování, ačkoliv tuky, oleje a lehčí vznášející se nečistoty mohou být vyplavovány menším množstvím chemikálií, avšak s lepším stupněm účinnosti (Rediger: Gewásserschutz-Wasser-Abwasser, B. 19, předneseno na konferenci v Essenu ve dnech 28. 4. až 30. 4. 1975, str. 505—509].

Nevýhody těchto známých technologických postupů a příslušných zařízení jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, řešeným pro plynulé chemické zpracovávání kapalin, obsahujících rozpuštěné, emulgované a/nebo koloidní látky, při kterém se kapalina smíchává s příslušnými chemickými látkami pomocí vzduchu, zaváděného do spodní části svislých souměrných mísících prostorů, popřípadě jiného plynu, a při kterém se obsažené látky vysrážejí ve vločkách a usadí se působením vlastní tíže.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že zařízení sestává ze tří komor se zpracovávanou kapalinou, které jsou vzájemně propojeny, z nichž první komora pro přimíchávání chemikálií a vysrážení nečistot je oddělena dělicí stěnou od druhé vločkovací, koagulační a flotační komory, která je obklopena usazovací komorou, oddělenou od druhé komory dalšími dělicími stěnami a od okolí oddělenou obvodovými stěnami. V první přimíchávací a srážecí komoře jsou umístěny nahoře a dole otevřené roury, na jejichž spodních koncích se nacházejí výstupy pro přívod a rozdělování plynu. V první přimíchávací a srážecí komoře je také umístěna dopravní roura, která je napojena prostřednictvím rozdělovači komory a spojovacím potrubím na druhou komoru, v jejíž horní části je umístěn sběrný žlábek pro odvádění plovoucích nečistot. Ve spodní části třetí komory je vytvořen usazovací prostor s obvodovými kuželovými stěnami.

V zařízení podle vynálezu probíhají všechny procesy, nezbytné pro čištění kapaliny, obsahující rozpuštěné, emulgované, popřípadě koloidní nečistoty, a představované chemickým zpracováním pro vysrážení, vyvločkování a koagulaci látek, flotací a usazováním vy srážených nečistot, v jednom jediném kroku. Přidávané chemikálie není třeba mechanicky míchat, míchání zajišťuje vzduch, použitý к flotací. Tento přiváděný vzduch současně obstarává recirkulaci vznikajících vloček, přičemž množstvím procházejícího vzduchu je možno regulovat prů- . běh míchání kapaliny a průběh recirkulace samostatně. Recirkulaci vysrážených vloček se snižuje spotřeba chemikálií pro zpracování kapaliny, protože vločky nemají při recirkulaci v zařízení podle vynálezu poškozenu svoji aktivní plochu. Vločky také v průběhu recirkulace narůstají za příznivých podmínek a dobře se usazují. Při použití železnatých solí jako chemikálií pro zpracování kapaliny je potřeba kyslíku pro chemické reakce kryta z přiváděného vzduchu.

Zařízení podle vynálezu může být výhodně použito pro čištění odpadních vod, obsahujících tuky, oleje, prací prostředky a saponáty, organické složky, vysrážitelné rozpuštěné nečistoty a jiné látky.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na výkresu ve schematickém svislém řezu.

V zařízení podle vynálezu probíhá čisticí proces ve třech vzájemně nezávislých regulovatelných fázích. V prvé fázi se zpracovávaná kapalina míchá s potřebnými chemickými látkami a současně se do> ní vpravují malé vzduchové bubliny. Ve druhé fázi koagulují v kapalině při její snížené rychlosti proudění vločky, které současně cír241474 kulují přes aktivní sorpční plochy a lehčí složky se vyplavují pomocí vzduchových bublinek, zaváděných do kapaliny. Ve třetí fázi potom dochází k usazování látek, koagulovaných působením chemikálií.

Kapalina, určená ke zpracování, se do· zařízení podle vynálezu přivádí přívodním potrubím 1 a přichází do provzdušňovací a míchací části zařízení, oddělené od dalších částí dělicí stěnou 7. Druhým přívodním potrubím 2 se přivádí vzduch ke spodnímu konci svislé roury 10, který potom stoupá svislou rourou 10 a snižuje tím specifickou hmotnost kapaliny, která v důsledku toho rovněž stoupá svislou rourou 10 nahoru. Zařízení je v příkladu provedení opatřeno· několika svislými rourami 10 a kapalina potom klesá v prostoru mezi nimi opět dolů a v důsledku toho* dochází v celém tomto prostoru, tvořícím první míchací a provzdušňovací komoru A, k intenzivnímu promíchávání. Při tomto· promíchávání přicházejí s velkou intenzitou do· vzájemného· styku chemikálie, vystupující ze čtvrtého přívodního potrubí 3, s látkami rozpuštěnými nebo emulgovanými v kapalině, popřípadě s koloidními látkami, obsaženými v kapalině. V tomto prostoru jsou také do· kapaliny přimíchávány drobné vzduchové bublinky, které jsou nezbytné pro flotaci lehčích nečistot, a které jsou přiváděny třetím přívodním potrubím 2a. Pro intenzitu promíchávání je nejdůležitějším činitelem rychlost cirkulující kapaliny, která může být regulována množstvím přiváděného· vzduchu nebo plynu, sloužícího k míchání kapaliny.

Kapalina s přimíchanými chemikáliemi a vzduchem, přivedeným třetím přívodním potrubím 2a v regulovaném množství, se potom vede svislým dopravním potrubím 11 nahoru do rozdělovači komory 12 a z ní přechází do prostoru druhé komory B, ohraničené z jedné strany dělicí stěnou 7 a z druhé strany svislou stěnou 8, přecházející do šikmé stěny 9. V tomto prostoru druhé komory B kapalina, která se sem dostala potrubím 13, klesá dolů se stále se zmenšující rychlostí, zatímco lehčí složky společně se vzduchovými bublinkami plavou na hladině kapaliny. Tyto na povrchu kapaliny plovoucí nečistoty vystupují sběrným žlábkem 14 a odtékají odtokovým potrubím 4 ze zařízení ven. Rychlost pohybu kapaliny prostorem druhé komory B, ohraničeným dělicí stěnou 7, svislou stěnou 8 a šikmou stěnou 9, je závislá na přívodu kapaliny z prvního prostoru, přičemž při tomto* pohybu pokračuje proces vytváření a narůstání vloček. Kapalina, obsahující již vyvinuté vločky, proudí v úrovni spodní hrany šikmé stěny 9 ve směru šipek a, b. Nečistoty, zachycené na povrchu vloček, se usazují v prostoru třetí komory C, omezeném svislou stěnou 8, šik mou stěnou 9, vnější svislou stěnou 16 a vnější šikmou stěnou 15, přičemž vyčištěná kapalina přetéká přes přepadovou hranu vnější svislé stěny 16 do sběrného prostoru, omezeného· sběrnou stěnou 17, odkud odtéká odtokovým potrubím 5 ze zařízení. Usazený kal klouže po* kuželové vnější šikmé stěně 15 do kalového prostoru, odkud je odebírán kalovým potrubím 6.

.Množství kapaliny, proudící prostorem druhé komory B, omezené dělicí stěnou 7, svislou stěnou 8 a šikmou stěnou 9, směrem dolů, může být regulováno množstvím vzduchu, přiváděným do svislého dopravního potrubí 11. Kapalina, proudící ve svislém dopravním potrubí 11 směrem nahoru, strhává lehčí plovoucí částice sebou a tímto způsobem přicházejí cirkulující vločky s aktivními povrchy do styku s nečistotami, obsaženými v kapalině.

Vzduch, přiváděný do kapaliny v zařízení, neslouží pouze k promíchávání kapaliny, její dopravě a flotaci, ale podílí se v mnoha případech také na chemických procesech. Použije-li se pro chemické zpracování kapaliny železnatých solí, je potřebný pro· tvorbu vloček také kyslík, který přechází do kapaliny · z přiváděného· vzduchu.

Vzduch vystupuje z horní uzavřené části vločkovacího a koagulačního prostoru, uzavřeného horní stěnou 18, do odlučovače kapek, ze kterého· vychází výstupním potrubím 20 za zařízení.

Funkce zařízení je objasněna pomocí příkladu provedení čisticího procesu: Odpadní vody, pocházející z prádelny a obsahující až 40 mg/l anionaktivních pracích prostředků, 100 až 200 mg/l tuků a olejů a také 200 až 500 mg/l látek, vznášejících se v kapalině, se· přivádějí do zařízení podle vynálezu po předchozí homogenizaci a nastavení hodnoty pH, přičemž rychlost přítoku se udržuje na 4 m⁵/h. K odpadní vodě se přidá 0,5 g/1 síranu hlinitého a 2,0 g/1 polyelektrolytu. Množství kapaliny, cirkulující v zařízení a obsahující vločky s aktivním povrchem, činí 16 až 20' m3/h., takže odpovídá čtyř- až pětinásobku množství přiváděné odpadní vody. Vyčištěná veda, vytékající z usazovacího· prostoru, obsahuje ještě 3 až 6 mg/l anionaktivních pracích prostředků, 20 až 85 mg/l tuků a olejů a Jaké 20 až 50 mg/l vznášejících se látek. Účinnost čištění, sledovaná po dobu několika měsíců, dosahovala v průměru:

u čisticích prostředků 83 ’ %o u tuků a · olejů 87,5% u plovoucích nečistot 90·,5%

Množství kalu z čisticího procesu se pohybovalo* kolem 3 % množství přiváděné vody.

Claims (1)

1. Zařízení pro kontinuální chemické zpracování kapalin, obsahujících rozpuštěné, emulgované a/nebo koloidní látky, smícháním kapaliny s potřebnými chemikáliemi pomocí vzduchu nebo^ jiného plynu, zaváděného do spodní části svislého: symetrického míchacího prostoru, pro vytváření vloček a usazování látek, obsažených v kapalině, působením jejich vlastní tíže, vyznačující se tím, že sestává ze tří kapalinových prostorů se stěnami pro usměrnění proudění kapaliny, z nichž první prostor první míchací a srážecí komory [A] je oddělen dělicími stěnami (7) : od prostoru druhé vločkovací, koagulační a flotační komory (B), která je omezena svislými stěnami (8, 9) a vodorovnou horní stěnou (18), a na kterou navazu je prostor třetí usazovací komory (C), oddělený od Pruhého prostoru svislými stěnami (8, 9) a omezený na obvodu obvodovými vnějšími stěnami (15, 16), přičemž v prostoru první míchací a srážecí komory (A) jsou umístěny svislé roury (10), -otevřené nahoře i dole, na jejichž spodním konci jsou umístěny výstupy pro* přivádění plynu, a svislé dopravní potrubí (11), které . je napojeno prostřednictvím- rozdělovači komory (12) a potrubí (13) na prostor druhé vločkovací, koagulační a flotační komory (B) , v jejíž horní části jsou umístěny sběrné žlábky (14) pro odvod plovoucích látek a ve spodní části třetí usazovací komory (C) je kalový prostor, vymezený vnějšími šikmými stěnami (15).