CS241474B2

CS241474B2 - Liquid continuous chemical treatment device

Info

Publication number: CS241474B2
Application number: CS805705A
Authority: CS
Inventors: Zoltan Nagy; Jenoe Rauschenberger; Jozsef Papp; Ference Schmid
Original assignee: Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz
Priority date: 1979-08-23
Filing date: 1980-08-20
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DD153810A1; AT380861B; HU178049B; DE3031755A1; ATA423880A; DE3031755C2; PL126972B1; RO80894B; PL226344A1; SU1153824A3; CS570580A2; YU206180A; RO80894A; YU42979B

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.The invention relates to a device for the (continuous chemical treatment of liquids containing dissolved, emulsified and / or colloidal substances, in particular waste water), as well as for the gravitational separation of these impurities and melting and sedimentation substances.

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.In the wastewater treatment technology known to date, water containing dissolved, emulsified or colloidal substances is purified in several stages. In individual purification stages, lighter impurities, in particular fats and oils, are generally first removed by flotation, then chemical precipitants are added to the treated waste water to promote coagulation and flocculation of the impurities, whereupon the waste water is fed to the respective plant where it precipitates impurities in the form of flakes which are allowed to settle. In the known technology, considerably larger amounts of reagents are added to the wastewater than the calculated amount based on the charge carrier content of the liquid. As a result, the plant also generates significantly more sludge and increases the cost of chemicals and the removal of sludge produced (Musei, Urbányi: Olajtartalmu szennylvizek tisztitásának ujabb hazai eredményei, 3. Vizminóségi és Viztechnolgiai Budapest Conference, 9-13 October). 1979). The amount of chemicals used for wastewater treatment can be reduced by intensifying the purification process.

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].In newer cleaning processes, the settled sludge is recirculated, thus reducing the consumption of chemicals. Settled (sludge is agitated by a mechanical agitator as described in published Hungarian application 1711 720. This method requires costly devices equipped with very long drive shafts, as well as costly gears for reducing the speed of the drive motor, for controlling the engine speed and A disadvantage of this process is also the fact that the sludge circulates in the sludge and the surface activity decreases, and the flakes are also difficult to settle [R. Kohler: Wasser, Luft und Betrieb 19 (1975) No. 2]. 72-77] It is also disadvantageous to separate impurities from flakes during settling, although fats, oils and lighter floating impurities may be washed away with less chemicals but with a better degree of efficacy (Rediger: Gewásserschutz-Wasser-Abwasser, B). 19, delivered at the Essen Conference on 28. 4-30 April 1975, pp. 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.The disadvantages of these known processes and of the related devices are eliminated by the apparatus of the invention designed for the continuous chemical treatment of liquids containing dissolved, emulsified and / or colloidal substances, in which the liquid is mixed with the respective chemicals by air introduced into the bottom of vertical symmetrical mixing or other gas, in which the constituents precipitate in the flakes and settle by their own gravity.

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.The device according to the invention is characterized in that the device consists of three liquid-treated chambers which are interconnected, of which the first chamber for admixing chemicals and the precipitation of impurities is separated by a partition wall from a second flocculation, coagulation and flotation chamber surrounded by settling a chamber separated from the second chamber by further dividing walls and separated from the surroundings by peripheral walls. In the first mixing and precipitating chamber there are open top and bottom pipes, at the lower ends of which there are outlets for gas supply and distribution. The first mixing and precipitation chamber also houses a transport pipe which is connected via a manifold chamber and a connecting pipe to a second chamber, in the upper part of which there is a collecting channel for the removal of floating dirt. In the lower part of the third chamber there is a settling space with circumferential conical walls.

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.In the device according to the invention, all the processes necessary for purification of a liquid containing dissolved, emulsified or colloidal impurities and represented by chemical processing for the precipitation, flocculation and coagulation of substances, flotation and settling of the precipitated impurities take place in one single step. The added chemicals do not need to be mechanically mixed; At the same time, this supply air provides for recirculation of the resulting flakes, whereby the amount of air passing through can control the flow rate. the liquid mixing process and the recirculation process separately. The recirculation of the precipitated flakes reduces the consumption of liquid treatment chemicals, since the flakes do not damage their active area during recirculation in the device according to the invention. The flakes also grow under favorable conditions during recirculation and settle well. When ferrous salts are used as liquid treatment chemicals, oxygen is required for chemical reactions to be shielded from the supply air.

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.The device according to the invention can advantageously be used for the treatment of waste waters containing fats, oils, detergents and detergents, organic components, precipitated solubilized impurities and other substances.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na výkresu ve schematickém svislém řezu.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing in a schematic vertical section.

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.In the device according to the invention, the cleaning process takes place in three independent controllable phases. In the first phase, the liquid to be treated is mixed with the necessary chemicals and small air bubbles are introduced. In a second phase, flakes coagulate in the liquid at a reduced flow rate, which simultaneously circulate through the active sorption surfaces and the lighter components are washed away by air bubbles introduced into the liquid. In the third phase, substances coagulated by the action of chemicals are deposited.

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.The liquid to be treated is fed to the device according to the invention via the inlet pipe 1 and enters the aeration and mixing part of the device separated from the other parts by the partition 7. The second inlet pipe 2 supplies air to the lower end of the vertical pipe 10 vertical pipe 10, thereby reducing the specific gravity of the liquid, which consequently also rises up through vertical pipe 10. In the exemplary embodiment, the device is provided with a plurality of vertical tubes 10, and the liquid then sinks down again in the space therebetween, and as a result intensive mixing occurs throughout this space constituting the first mixing and aeration chamber A. In this mixing, chemicals coming out of the fourth supply line 3 come into contact with the substances intensively or intimately with the substances dissolved or emulsified in the liquid or with the colloids contained in the liquid. There are also small air bubbles which are necessary for the flotation of lighter impurities and which are fed through the third inlet duct 2a. For mixing intensity, the most important factor is the speed of the circulating liquid, which can be controlled by the amount of air or gas used to stir the liquid.

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.The liquid with the admixed chemicals and air supplied through the inlet line 2a in a controlled amount is then fed through the vertical conveying line 11 upwards into the distribution chamber 12 and from there passes into the space of the second chamber B bounded on one side by the partition 7 and by the vertical wall 8 Passing into the inclined wall 9. In this space of the second chamber B, the liquid that has entered through line 13 drops down at an ever decreasing speed, while the lighter components together with the air bubbles float on the surface of the liquid. These dirt floating on the surface of the liquid exits through the collecting groove 14 and flows out of the device via the drain pipe 4. The speed of movement of the liquid through the space of the second chamber B bounded by the dividing wall 7, the vertical wall 8 and the inclined wall 9 is dependent on the supply of liquid from the first space, and during this movement the flocculation process continues. The liquid containing the already formed flakes flows at the level of the lower edge of the inclined wall 9 in the direction of the arrows a, b. Dirt trapped on the surface of the flocs settles in the space of the third chamber C limited by the vertical wall 8; 16 and the outer inclined wall 15, wherein the purified liquid flows over the overflow edge of the outer vertical wall 16 into a collection space limited by the collection wall 17 from where it flows through the drain line 5 from the device. The settled sludge slides along the conical outer inclined wall 15 into the sludge chamber from where it is taken by the sludge line 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.The amount of liquid flowing through the space of the second chamber B, limited by the dividing wall 7, the vertical wall 8 and the inclined wall 9, can be regulated by the amount of air supplied to the vertical conveying duct 11. The liquid flowing in the vertical conveying duct 11 upwards it entrains the lighter floating particles with it, and in this way circulating flakes with active surfaces come into contact with impurities contained in the liquid.

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.The air supplied to the liquid in the plant not only serves to mix the liquid, transport it, and float it, but in many cases also participates in chemical processes. If ferrous salts are used for chemical treatment of the liquid, oxygen is also required for the flocculation, which passes into the liquid from the supply air.

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.The air exits from the upper closed part of the flocculation and coagulation space closed by the top wall 18 to the droplet separator from which it exits through the outlet duct 20 downstream of the device.

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:The operation of the device is illustrated by an example of the purification process: Waste water originating from a laundry and containing up to 40 mg / l of anionic detergents, 100 to 200 mg / l of fats and oils, and also 200 to 500 mg / l of water-borne substances are fed to the device according to the invention after prior homogenization and pH adjustment, maintaining the inflow rate at 4 m ⁵ / h. 0.5 g / l of aluminum sulfate and 2.0 g / l of polyelectrolyte were added to the waste water. The amount of liquid circulating in the apparatus and containing the active surface flakes is 16 to 20 m 3 / h, so that it corresponds to four to five times the amount of waste water supplied. The purified science flowing out of the sedimentation chamber also contains 3 to 6 mg / l of anionic detergents, 20 to 85 mg / l of fats and oils and 20 to 50 mg / l of hovering substances. The cleaning efficiency, monitored over several months, averaged:

u čisticích prostředků 83 ’ %o u tuků a · olejů 87,5% u plovoucích nečistot 90·,5%for cleaning products 83 ´% o for fats and oils 87,5% for floating impurities 90 ·, 5%

Množství kalu z čisticího procesu se pohybovalo* kolem 3 % množství přiváděné vody.The amount of sludge from the purification process was about 3% of the amount of water supplied.

Claims

Apparatus for the continuous chemical treatment of liquids containing dissolved, emulsified and / or colloidal substances by mixing the liquid with the necessary chemicals by means of air or other gas introduced into the lower part of the vertical symmetrical mixing space to form flocs and sediment substances contained in the liquid. under their own gravity, characterized in that it consists of three liquid spaces with walls for channeling the liquid flow, the first space of the first mixing and precipitating chamber [A] being separated by partition walls (7): from the space of the second flocculation, coagulation and flotation a chamber (B) which is bounded by vertical walls (8, 9) and a horizontal top wall (18) and to which is the space of the third settling chamber (C) separated from the flexible space by vertical walls (8, 9) and limited to circumferentially by circumferential outer walls (15, 16), the first mixing space in the space and the precipitation chambers (A) are located vertical pipes (10), open both at the top and bottom, at the lower end of which there are gas outlet outlets, and a vertical conveying pipe (11) which. is connected by means of a distribution chamber (12) and a pipe (13) to the space of the second flocculation, coagulation and flotation chamber (B), in the upper part of which there are collecting troughs (14) for draining floating substances and in the lower part of the third settling chamber ( C) is the sludge space defined by the outer inclined walls (15).