CZ281074B6

CZ281074B6 - Method of treating polluted water and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ281074B6
Application number: CZ932720A
Authority: CZ
Inventors: František Ing. Nečesaný; Vlastimil Voznica; František Nečesaný; Milan Borl
Original assignee: Chemopetrol, A.S.; Vlastimil Voznica; František Nečesaný
Priority date: 1993-12-13
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1996-06-12
Also published as: CZ272093A3

Abstract

This method of treating contaminated water by a combination of coagulating or/and sorption with the subsequent coagulation of the contaminants and the removal of floatable contaminants by pressure floatation and the remaining contamination by gravitation separation during which water pre-treated in the sorption coagulate stage gradually enters the floating, fining and separation zone and in the flotation and fining zone treatment is carried out by the addition of pressurised water and the air bubbles are separated during a defined spiral movement in a separate level. The subject of the protection also includes a device for implementing this method, the main part of which is a separating vessel in which there are respective dividing zones.

Description

(57) Anotace:(57)

Způsob čišténi kontaminovaných vod, prováděný kombinací koagulace nebo/a sorpce s následnou koagulací kontamlnantů a odstranění vyflotovatelných kontamlnantů tlakovou flotací a zbylého znečištění gravitační separací, při němž voda, předupravená v sorpčně koagulačním stupni, vstupuje postupně do ílotační, čiřící a separační zóny, přičemž ve ílotační a čiřící zóně probíhá čištění za přídavku tlakové vody, z níž se uvolňují bublinky vzduchu při definovaném spirálovém pohybu v separačním stupni. Předmětem ochrany Je 1 zařízení pro provádění způsobu, Jehož hlavní částí Je separační nádoba, v níž jsou uspořádány příslušné dělicí zóny.Process for the purification of contaminated water, carried out by a combination of coagulation and / or sorption followed by coagulation of contaminants and removal of floatable contaminants by pressure flotation and residual contamination by gravity separation, wherein the water pretreated in the sorption coagulation stage enters the filtration, clarification and separation zones The purification and clarification zone is cleaned with the addition of pressurized water from which air bubbles are released in a defined spiral movement in the separation stage. The object of protection is 1 apparatus for carrying out the method, the main part of which is a separation vessel in which the respective separation zones are arranged.

Způsob čištění kontaminovaných vod a zařízení k jeho provádění Oblast technikyBACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

Vynález se týká kontinuálního čištění odpadních vod a vodných systémů za použití sorpčních, srážecích, koagulačních a flokulačních postupů s následným oddělením nevodné fáze, a zařízení pro provádění tohoto způsobu, jehož hlavní součást tvoři separační nádoba.The invention relates to the continuous treatment of waste water and aqueous systems using sorption, precipitation, coagulation and flocculation processes followed by separation of the non-aqueous phase, and an apparatus for carrying out the method, the main component of which is a separation vessel.

Čisticí stanice podle vynálezu lze s výhodou použít pro čištění vod, kontaminovaných částicemi ve formě koloidů, herbicidy, uhlovodíky, uhlovodíky se substituovanými vodíky, obecně kontaminanty, za použití sorpčních a chemisorpčních pochodů s následným oddělením kontaminantu na jedné straně tlakovou flotací a na druhé straně sedimentací.The cleaning stations according to the invention can be advantageously used for the purification of water contaminated by particles in the form of colloids, herbicides, hydrocarbons, hydrocarbons with substituted hydrogen, generally contaminants, using sorption and chemisorption processes followed by separation of the contaminant on one side by pressure flotation and sedimentation .

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Většina technologií čištění kontaminovaných vod je založena na principu převedení směsi z homogenního do dvoufázového, dělitelného systému při separaci kontaminujících složek do jedné z těchto fází. Zpravidla pro dosažení dělitelného systému dvoufázové soustavy se pak využívá změn elektrického náboje částic, koagulace, flokulace, sorpce a různých kombinací všech nebo jen některých z těchto principů.Most contaminated water purification technologies are based on the principle of transferring the mixture from a homogeneous to a two-phase, divisible system to separate contaminants into one of these phases. Usually, changes in the electric charge of particles, coagulation, flocculation, sorption and various combinations of all or some of these principles are then used to achieve a divisible two-phase system.

Dosahovaná účinnost těchto postupů je závislá na fyzikálně-chemických dějích, ke kterým dochází, způsobu jejich řízení i na technologickém a strojním řešení, uspořádání a použiti vhodných pomocných látek, např. polyflokulantů. Prosazení a účinnost separace závisí na zvolené technologii a úrovni jejího technologického a strojního řešení, ale i na optimálně zvolených jejich kombinacích.The effectiveness of these processes depends on the physicochemical processes that occur, the way they are controlled, and the technological and mechanical design, arrangement and use of suitable auxiliaries such as polyflocculants. The enforcement and efficiency of the separation depends on the chosen technology and the level of its technological and machine solution, but also on the optimally selected combinations thereof.

Doposud používané čisticí stanice znečištěných vod, založené na flotačním nebo gravitačním principu oddělování nevodné fáze, se liší jak konstrukční uspořádáním a účinností, tak i funkčností. Z hlediska konstrukčního řešení jsou to zařízení převážné věžového nebo vanového typu v různém konstrukčním uspořádání a s různým způsobem vydělení plynu k flotací i předúpravě kontaminovaných vod. Společným znakem těchto způsobů a zařízení je úzká specifikace jejich použití, jak je uvedeno např. v AO 224 526, kde se popisuje způsob a zařízení k čištění odpadních vod s obsahem tuků nebo olejů. Děje se tak tlakovou flotací, při níž je veškerá voda, přiváděná k flotací, sycena vzduchem. Tento způsob neumožňuje úpravu flotačních bublinek z hlediska jejich velikosti i elektrického náboje na mezifázovém rozhraní. Takřka vždy však dochází k průniku zbytkového obsahu pevných látek (neflotovatelných částic, částic neschopných vytvořit flotační komplexy apod.) do vyčištěných vod. Snížení obsahu těchto látek ve výstupních vodách je nutno řešit na úkor kapacity zařízení, nebo složitými konstrukčními úpravami, pomocnými chemickými látkami apod. Ve zveřejněné PV 2305-91.H se např. popisuje čištění znečištěných vod po přídavku*flokulačního činidla a polyelektrolytu pro zkrácení doby usazování, přičemž koagulace a flokulace je součástí flotačního procesu.The polluted water treatment stations used hitherto, based on the flotation or gravity principle of non-aqueous phase separation, differ in their design, efficiency and functionality. From the point of view of design, these are mostly tower or bath-type devices in various constructional arrangements and with different ways of separating gas for flotation and pre-treatment of contaminated water. A common feature of these methods and apparatuses is the narrow specification of their use, as described, for example, in AO 224 526, which discloses a method and apparatus for the treatment of waste water containing fats or oils. This is done by pressure flotation, in which all the water fed to the flotation is saturated with air. This method does not allow adjustment of the flotation bubbles in terms of their size and electric charge at the interfacial interface. However, the residual solids content (non-flotable particles, particles unable to form flotation complexes, etc.) almost always penetrates into the purified water. Reduction of the content of these substances in the effluent water has to be solved at the expense of the capacity of the equipment or by complex construction modifications, auxiliary chemicals etc. The published PV 2305-91.H describes eg the purification of polluted water after addition of flocculating agent Coagulation and flocculation are part of the flotation process.

-1CZ 281074 B6-1GB 281074 B6

Je rovněž znám způsob čištění vod podle patentu GB 2 035 285A flotací, v němž se flotace částic dosahuje nasycením celého množství čištěné kapaliny pod tlakem a potom řízenou expanzí postupným snižováním tlaku v systému, kdy současně dochází k uvolňování bublinek vzduchu v celém objemu vody. Předúpravy pevných částic se dosahuje tlakovými podmínkami v potrubí ve tvaru spirály. Je pravidlem, že různé způsoby kombinací základních způsobů čištění vod vyžadují i zvlášť k tomu kterému způsobu konstruované zařízení.A water purification method according to GB 2 035 285A is also known in which flotation of particles is achieved by saturating the entire amount of purified liquid under pressure and then by controlled expansion by gradually reducing the pressure in the system while simultaneously releasing air bubbles throughout the volume of water. Pre-treatment of solid particles is achieved by pressure conditions in a spiral-shaped pipeline. As a rule, different methods of combining the basic methods of water purification also require a device designed specifically for that method.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Nyní byl vypracován způsob kontinuálního čištění vod a vodných systémů a zařízení k jeho provozováni podle vynálezu, vykazující vysokou mobilnost, snadnou adaptovatelnost na většinu čištěných vod a vysokou variabilnost a účinnost.We have now developed a process for the continuous purification of water and aqueous systems and apparatus for operating according to the invention, showing high mobility, easy adaptability to most of the purified water, and high variability and efficiency.

Způsob čištění kontaminovaných vod a vodných systémů, prováděný kombinací flokulace, popřípadě sorpce, s následnou koagulací kontaminantů a odstraněním vyflotovátelných kontaminantů ve formě flotačních komplexů tlakovou flotací a neflotovatelných kontaminantů gravitační separací nebo/a filtrací spočívá podle vynálezu v tom, že kontaminovaná voda s obsahem sorbentů nebo/a flokulantů vstupuje nejprve do flotační zóny separačního stupně, v níž se kontaminanty mění na flotační komplexy, které jsou vynášeny do separační zóny, kde dochází k jejich zahuštění ve formě flotačního kalu, který se odděluje. Voda, zbavená převážné části kontaminantů, přetéká do čiřící zóny, kde se zbavuje zbytkové části flotovatelných kontaminantů, načež se neflotovatelné kontaminanty oddělují působením gravitace, přičemž se kontaminovaná voda s obsahem sorbentů nebo/a flokulantů uvádí do flotační zóny spolu s tlakovou vodou s rozpuštěným vzduchem vtoky ve spodní části flotační zóny, čímž vstupuje do orientovaného spirálového pohybu s postupné klesající rychlostí z oblasti turbulentního do laminárního toku, charakterizovaného Reynoldsovým kritériem 5.10⁴ ažThe method for the purification of contaminated waters and aqueous systems by a combination of flocculation or sorption followed by coagulation of contaminants and removal of floatable contaminants in the form of flotation complexes by pressure flotation and nonflotable contaminants by gravity separation and / or filtration is according to the invention and / or the flocculants first enter the flotation zone of the separation stage, in which the contaminants are converted into flotation complexes, which are carried to the separation zone where they are concentrated in the form of a flotation sludge to be separated. The water, which is largely free of contaminants, flows into the clarifying zone, where it removes the residual portion of the flotable contaminants, whereupon the non-flotable contaminants are separated by gravity, the contaminated sorbent and / or flocculant containing water being introduced into the flotation zone. inlets at the bottom of the flotation zone, thereby entering an oriented spiral motion with gradual decreasing velocity from the turbulent to the laminar flow area, characterized by the Reynolds criterion 5.10 ⁴ to

1.10, s dobou zdrženi 1 až 50 min., výhodné 2 az 15 min., s postupnou flokulací flokulovatelných kontaminantů v aglomeráty, vytvářející s flotačními bublinkami, výhodné vznikajícími expanzí z přiváděné vzduchem nasycené vody při tlaku 0,2 až 0.8 MPa, flotační komplexy, které jsou vynášeny do separační zóny, kde se zahušťují a oddělují ve formě flotačního kalu. Voda se zbytkem kontaminantů přitéká do čiřící zóny a postupuje shora dolů, výhodně spirálovým pohybem proti proudu čiřících mikrobublinek plynu, výhodně uvolněných expanzí ze vzduchem nasycené vody při tlaku 0,2 až 0,8 MPa, která se přivádí do spodní části čiřící zóny, přičemž v čiřící zóně se postupně zvyšuje objemová koncentrace bublinek, které vynášejí zbytek flotovatelných kontaminantů do flotačního kalu, načež voda, zbavená flotovatelných kontaminantů, vstupuje ze spodní části čiřící zóny do zóny gravitační separace, kde se zbavuje neflotovatelných kontaminantů jejich sedimentací a odpouštěním, případně v kombinaci s filtrací, a vyčištěná voda se odvádí. Tlakovou vodu pro flotací lze výhodně upravit přídavkem povrchově aktivních látek anionaktivního nebo kationaktivního typu s ionty opačného náboje, než jsou ionty flotovatelných kontaminantů, nebo povrchově aktivních látek neionogenního typu, v množství 0,5 až 100 mg/1, výhodně 2 až 5 mg/1 tlakové vody.1.10, with a residence time of 1 to 50 min., Preferably 2 to 15 min., With gradual flocculation of flocculant contaminants in the agglomerates, forming with flotation bubbles, advantageously arising expansions from the supplied air saturated water at a pressure of 0.2 to 0.8 MPa, flotation complexes , which are carried to the separation zone, where they are concentrated and separated in the form of flotation sludge. The water with the remainder of the contaminants flows into the clarification zone and proceeds from top to bottom, preferably by spiraling upstream of the clarifying microbubbles of the gas, preferably released by expansion from air-saturated water at a pressure of 0.2 to 0.8 MPa. in the clarification zone the volume concentration of bubbles is gradually increasing, which carries the remainder of the floatable contaminants into the flotation sludge, whereupon the water free of the floatable contaminants enters the gravitational separation zone from the bottom of the clarification zone. with filtration, and the purified water is drained. The pressurized flotation water can be advantageously treated by the addition of anionic or cationic type surfactants with counterion charges to the floatable contaminant ions or nonionic type surfactants in an amount of 0.5 to 100 mg / l, preferably 2 to 5 mg / 1 pressure water.

-2CZ 281074 B6-2GB 281074 B6

Ke kontaminované vodě se před vstupem do separačního stupně přidává sorbent nebo/a flokulant s následnou sorpcí a flokulací za vzniku flotovátelných částic kontaminantú, která probíhá v sorpčné koagulačním stupni ve 2 až 10 stupních, výhodně 2 až 4 stupních, které jsou v sorpční části sorpčné koagulačního stupně s výhodou vzájemně odděleny, mícháním s intenzitou míchání, charakterizovanou Reynoldsovým kritériem 1.10⁴ až 5.10⁸, výhodněA sorbent and / or a flocculant is added to the contaminated water prior to entering the separation stage, followed by sorption and flocculation to form flotable particles of contaminants which take place in the sorption coagulation stage at 2 to 10 degrees, preferably 2 to 4 degrees, which are in the sorption part of the coagulation step preferably separated from each other, by stirring with stirring intensity, characterized by the Reynolds criterion 1.10 ⁴ to 5.10 ⁸ , preferably

5.10⁴ až 5.10⁵ po dobu 0,5 až 10 minut, a ve flokulační části sorpčné koagulačního stupně s výhodou vzájemně neodděleny, mícháním , chrakterizovaným Campovým bezrozměrným kriteriem 10⁴ až 10⁶, výhodně 8.10⁴ až 4.10⁵.5.10 ⁴ to 5.10 ⁵ for 0.5 to 10 minutes, and in the flocculation part of the sorption coagulation stage preferably not separated from each other, by stirring, characterized by a Camp dimensionless criterion 10 ⁴ to 10 ⁶ , preferably 8.10 ⁴ to 4.10 ⁵ .

Zařízení k provádění způsobu je podle vynálezu sestavené ze separačního stupně, který je tvořen válcovou nádobou, v níž jsou vytvořeny flotační zóna, zóna separace flotačního kalu, čiřící zóna a zóna separace sedimentovaného kalu. Před separačním stupněm je upraven sorpčné koagulační stupeň pro sorpci nebo/a koagulaci kontaminantú s přívodem reagencií, a nastřikovací čerpadlo, případné s přívodem reagencií, a za separačním stupněm je upraven mezizásobník vyčištěné vody, popřípadě doplněný objemovým filtrem, a zařízení pro přípravu tlakové vody, nasycené vzduchem. Separační stupeň je nádoba válcového tvaru, v jejíž horní části je upraveno mechanické zařízení pro odstraňování flotačního kalu a ve spodní části kónické dno s výpustí pro odkalování sedimentovaného kalu, přičemž je v nf souose umístěna vestavba ve tvaru pláště komolého kužele, oddělující flotační zónu od čiřící zóny, která je ukončena v horní části přelivovou hranou ve výšce 10 až 100 cm, výhodně 30 až 60 cm, pod horní hranou válcové nádoby. Poměr volných průřezů válcové části nádoby a průřezu, vymezeného přelivovou hranou, jel : 0,25 až 1: 0,9, výhodně 1 : 0,4 až 1 : 0,7, a ve spodní části je po celém obvodu pevně spojena s pláštěm válcové nádoby, přičemž v plášti válcové nádoby nad místem pevného spojení pláště a vestavby jsou vytvořeny s tlakovou vodou, nasycenou vzduchem, do flotační zóny. Čiřící zóna je od sedimentační zóny oddělena vodorovnou přepážkou s otvorem, nad kterou jsou provedeny nasměrované vstupy pro uvádění tlakové vody, nasycené vzduchem, do čiřící zóny, a výstup vyčištěné vody ze separační zóny je umístěn pod dělicí přepážkou v prostoru separační zóny.The apparatus for carrying out the method according to the invention is composed of a separation stage comprising a cylindrical vessel in which the flotation zone, the flotation sludge separation zone, the clarification zone and the sedimentation sludge separation zone are formed. Prior to the separation stage, a sorption coagulation stage is provided for the sorption and / or coagulation of the contaminants with the reagent supply, and a feed pump, optionally with the reagent supply, and after the separation stage a reservoir of purified water is provided, optionally supplemented by a volumetric filter; saturated with air. Separation stage is a cylindrical vessel with a mechanical device for removing flotation sludge in the upper part and a conical bottom with a drain for sedimentation of sludge sludge in the lower part, where a truncated cone-shaped housing separating the flotation zone from the clarification zone zone, which is terminated at the top by a spillway at a height of 10 to 100 cm, preferably 30 to 60 cm, below the upper edge of the cylindrical vessel. The ratio of the free cross-section of the cylindrical part of the vessel to the cross-sectional area was: 0.25 to 1: 0.9, preferably 1: 0.4 to 1: 0.7, and fixedly attached to the shell at its bottom cylindrical vessels, wherein in the shell of the cylindrical vessel above the fixed connection point of the shell and the installation are formed with pressurized, saturated air into the flotation zone. The clarification zone is separated from the sedimentation zone by a horizontal baffle with an opening above which are directed directed inlets for introducing air-saturated pressurized water into the clarification zone, and the treated water outlet from the separation zone is located below the separating partition in the separation zone.

Čisticí stanice podle vynálezu je tedy z funkčního hlediska členěna do dvou technologických částí:The cleaning station according to the invention is therefore functionally divided into two technological parts:

- reagenční část, kterou tvoří sorpčné koagulační stupeň, sloužící k úpravě vody a vodných systémů s cílem přeměny nebo úpravy kontaminujících složek do oddělitelné formy.- the reagent part, consisting of a sorption coagulation stage, used to treat water and aqueous systems to convert or treat contaminants into a separable form.

- separační část, kterou tvoří separační stupeň, sloužící k oddělení nevodné fáze s obsahem kontaminujících látek od vody.- a separation section consisting of a separation step for separating the non-aqueous phase containing contaminants from water.

Úprava vody v reagenčním zařízení se provádí např. úpravou pH, změnou iontových potenciálů, sorpcí kontaminantú na pomocných sorbentech, vysrážením elektrolytů apod. Oddělení částic z vody se provádí v separačním stupni. Strojně-technologické zařízení je řešeno stavebnicovým způsobem, umožňujícím jeho optimální kombiWater treatment in the reagent is carried out, for example, by adjusting the pH, changing ionic potentials, absorbing contaminants on auxiliary sorbents, precipitating electrolytes, etc. The separation of particles from the water is carried out in a separation step. The mechanical and technological equipment is designed in a modular manner, allowing its optimal estate

-3CZ 281074 B6 nací v závislosti na typu čištěných vod a požadovaném stupni vyčištění .-3E 281074 B6 depending on the type of water to be treated and the degree of purification required.

Separační stupeň, který je nejdůležitější součástí čisticí stanice, se z hlediska strojně-technologického i funkčního skládá ze zóny flotační (A), kde dochází ke vzniku flotačních komplexů, vynášených do zóny k jejich separaci a zahuštění do flotačního kalu (B). Zbytkového obsahu flotovatelných částic se voda zbavuje v čiřící zóně (C) a sedimentujících podílů v zóně gravitačního odloučení (D). Do separačního stupně vstupuje čištěná voda nebo vodné systémy nasměrovanými vtoky flotační zóny a jsou uváděny do kruhového pohybu. Flotační zóna je ohraničená meziprostorem, vymezeným válcovým pláštěm separační nádoby a vnější stěnou vestavěného komolého kuželu s úhlem sklonu 2’ až 15', výhodně 3’ až 5’. Ve flotační zóně se vytváří orientovaný spirálový pohyb toku hmoty s postupné klesající rychlostí z oblasti turbulentního do laminárního toku, charakterizovaného Reynoldsovým kriteriemThe separation stage, which is the most important part of the cleaning station, consists of the flotation zone (A) in terms of mechanical and technological aspects, where flotation complexes are produced, carried to the zone for separation and thickening into the flotation sludge (B). The residual content of the flotable particles is removed from the clarification zone (C) and the sedimentation fractions in the gravity separation zone (D). Purified water or aqueous systems are fed into the separation stage through directed flotation zone inlets and are set in circular motion. The flotation zone is delimited by the interspace defined by the cylindrical shell of the separation vessel and the outer wall of the built-in truncated cone with an inclination angle of 2 'to 15', preferably 3 'to 5'. In the flotation zone, an oriented spiral motion of the mass flow is created with a gradually decreasing velocity from the turbulent to the laminar flow, characterized by the Reynolds criterion

5.10⁴ až 1.10². S postupně klesající rychlostí toku dochází ke flokulaci i reflokulaci základních částic za vzniku pevných aglomerátů. V průběhu vzniku aglomerátů dochází mezi nimi a vzduchovými bublinkami, výhodně vznikajícími uvolněním vzduchem nasycené vody za tlaku 0,2 až 0,8 MPa, přidávané k čištěné vodě před vstupem do flotační zóny, k vytvoření pevných vazeb za vzniku flotačních komplexů. Flotační komplexy, nadlehčované vzduchovými bublinkami, jsou vynášeny z flotační zóny, kde dochází k jejich postupnému zahušťování ve formě flotačního kalu. Voda se zbytkovým obsahem nečistot přetéká do čiřící zóny, vymezené vnitřní stěnou pláště komolého kužele, oddělujícího flotační a čiřící zónu, a postupuje shora dolů, výhodné spirálovým pohybem, proti proudu čiřících mikrobublinek vzduchu, výhodně uvolněných expanzí vzduchem nasycené vody při tlaku 0,2 až 0,8 MPa, která je přiváděna do spodní části čiřící zóny. V důsledku kuželového tvaru čiřícího prostoru dochází v něm k postupnému zvyšování objemové koncentrace vzduchových bublinek, čímž se zvyšuje účinnost oddělení separované složky a její vynášení do flotačního kalu. Voda, zbavená flotovatelných nečistot, se odvádí ze spodní části čiřící zóny a dále se zbavuje neflotujících částic sedimentací v sedimentační zóně reaktoru, která je výhodně spojena s flotační částí v monoblokové zařízení, popřípadě se ještě filtruje.5.10 ⁴ to 1.10 ² . As the flow rate gradually decreases, flocculation and reflocculation of the base particles occur, resulting in solid agglomerates. During the formation of agglomerates, between them and the air bubbles, preferably resulting from the release of air-saturated water at a pressure of 0.2 to 0.8 MPa, added to the purified water before entering the flotation zone, solid bonds are formed to form flotation complexes. Flotation complexes, lightened by air bubbles, are carried out from the flotation zone, where they gradually concentrate in the form of flotation sludge. The water with residual impurities flows into the clarification zone delimited by the inner wall of the truncated cone sheath separating the flotation and clarification zone and proceeds from top to bottom, preferably by spiral movement, upstream of the clarifying microbubbles of air, preferably released by air saturated water expansion at 0.2 to 0.8 MPa, which is fed to the lower part of the clarification zone. Due to the conical shape of the clarifying space, there is a gradual increase in the volume concentration of air bubbles, thereby increasing the efficiency of separation of the separated component and its removal into the flotation sludge. The water, free of floatable impurities, is drained from the bottom of the clarification zone and further free of non-floatable particles by sedimentation in the sedimentation zone of the reactor, which is preferably connected to the flotation part in a monoblock device, optionally filtered.

Účinnost flotace je rozhodujícím způsobem závislá na počtu užitečných srážek částic s bublinkami, jejich velikostí a pevnosti vzniklých komplexů, určenou hodnotami adhezních sil mezi flotovatelnou částici a vzduchovou bublinkou.The flotation efficiency is crucially dependent on the number of useful collisions of the particles with the bubbles, their size and the strength of the complexes formed, determined by the adhesion forces between the flotable particle and the air bubble.

Vysoké účinnosti flotačního pochodu a jeho vysoké stability se podle vynálezu dosahuje přípravou tlakové vody pro flotaci v samostatném zařízení, kde se sycení vody vzduchem provádí přisáváním přebytku vzduchu k vodě na sání odstředivého čerpadla, které dále směs vody a přebytečného vzduchu nástřikuje do absorpční kolony s objemovou výplní, po které stéká kapalina v tenké vrstvě a shromažďuje se v tlakovém zásobníku za tlaku 0,2 až 0,8 MPa, výhodné při tlaku 0,3 až 0,5 MPa, a přebytečný vzduch se odděluje a odpouští.According to the invention, the high efficiency of the flotation process and its high stability is achieved by preparing pressurized water for flotation in a separate device, where the air is saturated by suction of excess air to the suction water of the centrifugal pump. the filler, after which the liquid flows in a thin layer and collects in a pressure tank at a pressure of 0.2 to 0.8 MPa, preferably at a pressure of 0.3 to 0.5 MPa, and the excess air is separated and vented.

-4CZ 281074 B6-4GB 281074 B6

Adheze mikrobublinek vzduchu k flotovatelným částicím se zvyšuje přidáváním povrchově aktivních látek anionaktivního nebo kationaktivního typu s ionty opačného náboje, než jsou ionty separovaných částic, nebo povrchově aktivní látky neionogeního typu k tlakové vodé, používané pro flotaci. Uvedené látky je vhodné přidávat k vodě na sání čerpadla pro přípravu tlakové vody, nebo jsou tyto látky přisávány se vzduchem v množství 0,5 až 100 mg/1, výhodně 2 až 5 mg/1 tlakové vody.The adhesion of air microbubbles to the floatable particles is enhanced by adding surfactants of the anionic or cationic type with counter-ion ions to the separated particles, or nonionic type surfactants to the pressurized water used for flotation. Said substances are preferably added to the suction water of the pressurized water pump, or they are added with air in an amount of 0.5 to 100 mg / l, preferably 2 to 5 mg / l of pressurized water.

Z hlediska řízení technologického procesu odstranění kontaminujících látek za použití sorbentů nebo/a flokulantů je účinnost sorpčního pochodu rozhodující měrou ovlivňována intenzitou, dobou a podmínkami kontaktu sorbentů s kontaminantem, prováděného před vstupem kontaminované vody do separačniho stupně. Odstranění nevodných podílů flotaci je pak podmíněno jejich flotoflokulací, flotokoagulací. Pro dosažení kvantitativního zkoagulování všech částic je nutná opakovaná koagulace, tj. rekoagulace flotoflokulantu.In terms of controlling the technological process of removing contaminants using sorbents and / or flocculants, the efficiency of the sorption process is largely influenced by the intensity, time and conditions of contact of the sorbents with the contaminant before the contaminated water enters the separation stage. Removal of non-aqueous fractions by flotation is then conditioned by their flotoflocation, flotocoagulation. To achieve quantitative coagulation of all particles, repeated coagulation, i.e., recoagulation of the flotoflocculant, is required.

Žádaných účinků se podle vynálezu dosahuje převážně v sorpčné koagulačním stupni tím, že sorpce a flokulace částic se provádí ve 2 až 10 stupních, výhodně ve 2 až 4 stupních, za použití vícestupňových míchadel, umístěných na jedné hřídeli, vzájemně od sebe oddělených přepážkami v sorpční části, s intenzitou míchání, charakterizovanou Reynoldsovým kritériem 10⁴ až 5.10⁶, výhodněAccording to the invention, the desired effects are achieved predominantly in the sorption coagulation stage, in that the sorption and flocculation of the particles is carried out in 2 to 10 degrees, preferably in 2 to 4 degrees, using multistage stirrers mounted on one shaft separated from one another by parts, with mixing intensity, characterized by the Reynolds criterion 10 ⁴ to 5.10 ⁶ , preferably

5.10⁴ až 5.10⁵, po dobu 0,5 až 10 minut, a flokulační části, výhodně bez dělicích přepážek mezi jednotlivými stupni, charakterizovaným Campovým bezrozměrným kriteriem 10⁴ až 10⁶, výhodně5.10 ⁴ to 5.10 ⁵ , for a period of 0.5 to 10 minutes, and a flocculation portion, preferably without separating partitions between the stages, characterized by a Camp dimensionless criterion 10 ⁴ to 10 ⁶ , preferably

8.10⁴ až 5.10⁶.8.10 ⁴ to 5.10 ⁶ .

Sorpci i flokulaci je výhodné provádět v jednom, z hlediska technického řešení, monoblokovém zařízení.Sorption and flocculation are advantageously carried out in one, in terms of technical solution, of a monoblock device.

Provozní spolehlivost čisticí stanice a tím i její využitelnost je nemalou měrou závislá na konstrukčním řešení jednotlivých aparátů, tj. na zařízení k provádění způsobu čištění vod podle vynálezu, které je znázorněno na přiložených výkresech obr. 1 a obr. 2. Na obr. 1 je zobrazeno celkové uspořádání čisticí stanice kontaminovaných vod, na obr. 2 je detailní zobrazení průběhu čisticího procesu v separačnim stupni.The operational reliability of the treatment station and hence its usability is largely dependent on the design of the individual apparatuses, i.e. the device for carrying out the water purification method according to the invention, which is shown in the accompanying drawings of FIGS. 1 and 2. FIG. Fig. 2 shows a detailed illustration of the course of the purification process in the separation stage.

Zařízení čisticí stanice kontaminovaných vod, zobrazené na obr.l, se skládá ze separačniho stupně 3., který se z funkčního hlediska člení na flotační zónu A, separaci flotačního kalu B, čiřící zónu C a separaci sedimentačního kalu D. Separačnímu stupni je předřazen sorpčněkoagulační stupeň 2 a nastřikovací čerpadlo surové vody 1, za ním je zařazen mezizásobník vyčištěné vody 4, popřípadě doplněný objemovým filtrem 7 a zařízení pro přípravu tlakové vody nasycené vzduchem 6. Separačni stupeň £ je nádoba válcového tvaru, v horní části je ukončena mechanickým zařízením pro odstraňování flotačního kalu a ve spodní části kónickým dnem s odkalováním sedimentačního kalu. Souose ve válcové části nádoby je umístěna vestavba ve tvaru pláště komolého kužele, která odděluje flotační zónu A od čiřící zóny C. Vestavba komolého kužele je ukončena v horní části přelivovou hranou ve výšce 10 až 100 cm, výhodně 30 až 60 cm pod horní hranou separač-5CZ 281074 B6 ní nádoby. Poměr volných průřezů válcové části separační nádoby a průřezu, vymezeného přelivovou hranou vestavby je 1 : 0,25 až 1 : 0,9, výhodně 1 : 0,4 až 1 : 0,7. Ve spodní části separační nádoby je vestavba ve tvaru komolého kužele pevně spojena s válcovou nádobou separačního stupně 2. Rozvod mikrobublinek vzduchu do flotační zóny A je společný s nastřikovanou vodou, která je do ní přiváděna nasměrovanými vtoky, které zajišťují kruhový pohyb ve flotační zóně. Čiřící zóna C je od sedimentační zóny D oddělena vodorovnou přepážkou s otvorem, výhodné ve tvaru kruhové úseče o ploše 2 % až 50 %, výhodně 10 % až 25 %, z průřezu válcové plochy separačního stupně, nad kterou je umístěn rozvod mikrobublinek vzduchu, přiváděných do čiřící zóny C, výhodně uvolněných z tlakové vody nasycené vzduchem, ve formě tangenciálních vstupů nebo trysek a vyčištěná voda vystupuje ze separační nádoby z prostoru pod dělicí přepážkou ze sedimentační zóny D.The contaminated water purification station shown in FIG. 1 consists of a separation stage 3, which is functionally divided into flotation zone A, separation of flotation sludge B, clarification zone C and separation of sedimentation sludge D. Separation stage is preceded by sorption-coagulation stage 2 and the raw water injection pump 1, followed by an intermediate tank of purified water 4, optionally supplemented by a volume filter 7 and a device for the preparation of pressurized water saturated with air 6. Separation stage 6 is a cylindrical vessel, topped with a mechanical removal device flotation sludge and a conical bottom with sedimentation sludge bottom down. Coaxially mounted in the cylindrical part of the vessel is a frustoconical housing which separates the flotation zone A from the clarification zone C. The frustoconical housing is terminated at the top by a spillway at a height of 10 to 100 cm, preferably 30 to 60 cm below the upper edge. -5GB 281074 B6 Container. The ratio of the free cross sections of the cylindrical part of the separation vessel to the cross section defined by the overflow edge of the installation is 1: 0.25 to 1: 0.9, preferably 1: 0.4 to 1: 0.7. At the bottom of the separation vessel, the truncated cone is firmly connected to the cylindrical vessel of separation stage 2. The distribution of air bubbles into the flotation zone A is in common with the injected water, which is fed into the flotation zone. The clarification zone C is separated from the sedimentation zone D by a horizontal partition with an opening, preferably in the form of a circular segment with an area of 2% to 50%, preferably 10% to 25%, from the cross-section of the cylindrical surface of the separation stage. into the clarification zone C, preferably released from pressurized air saturated with air, in the form of tangential inlets or nozzles, and the purified water exits from the separation vessel from the space below the separating partition from the sedimentation zone D.

Sedimentační kal se odpouští ze spodní části sedimentační zóny D. Obr. 2 znázorňuje průběh čisticího procesu, probíhajícího v separačním stupni 2· Směs 21 kontaminované vody, sorbentu nebo/a koagulantu a tlakové vody vstupuje do dolního prostoru flotační zóny A, kde dochází k rotačnímu pohybu kolem střední vestavby za tvorby 22 flotačních komplexů 23 , které stoupají rotačním pohybem vzhůru za vzniku flotačního kalu 24., který se shromažďuje v zóně separace flotačního kalu B v horní části separačního stupně 2/ odkud se odvádí vně separačního stupně. Voda, zbavená flotačního kalu 24, klesá čiřící zónou C, tvořenou prostorem pláště komolého kužele, přičemž proti ní postupuje mrak mikrobublinek 25, tvořících se z tlakové vody 26. Tento mrak mikrobublinek 25 zbavuje vyčištěnou vodu posledních zbytků flotovatelných nečistot. Vyčištěná voda vstupuje kolem vodorovné přepážky do spodního prostoru separačního stupně 3, který tvoří sedimentační zóna D, v jejíž horní části se vyčištěná voda odvádí mimo prostor separačního stupně 2· Na kónickém dně sedimentační zóny D se shromažďují sedimentující neflotovatelné částice 27 ve formě sedimentačního kalu, který se periodicky nebo kontinuálně odpouští.The sedimentation sludge is drained from the bottom of the sedimentation zone D. 2 illustrates the course of the purification process taking place in separation stage 2. A mixture 21 of contaminated water, sorbent and / or coagulant and pressurized water enters the lower space of the flotation zone A where it rotates around the central installation to form 22 flotation complexes 23 which rise rotating upwardly to form a flotation sludge 24, which is collected in the separation zone of the flotation sludge B at the top of the separation stage 2 from where it is discharged outside the separation stage. The water free of the flotation sludge 24 drops through the clarifying zone C formed by the truncated cone shell space, against which a cloud of microbubbles 25 formed from pressurized water 26 is directed. This cloud of microbubbles 25 removes purified water from the last residues of the flotable impurities. The treated water enters the bottom of the separation zone 3, which forms the sedimentation zone D, around the horizontal bulkhead. In its upper part, the purified water is discharged outside the separation stage 2 · Sedimenting nonflotable particles 27 in the form of sedimentation sludge accumulate on the conical bottom. which is periodically or continuously forgiven.

Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech.The invention is illustrated by the following examples.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Z výrobny organických pigmentů odpadají vody, znečištěné dichlorbenzenem a organickými barvivý.Water, contaminated with dichlorobenzene and organic dyes, is removed from the organic pigment production plant.

Tyto vody byly čištěny na čisticí stanici podle vynálezu v kompletní sestavě, znázorněné na obr. 1 bez koncového objemového filtru, za použití aktivního uhlíku Chezacarb jako absorpčního činidla, který byl rozdispergován do formy vodné suspenze s obsahem 1,5 % hmotn. aktivního uhlíku. Suspenze byla kontinuálně dávkována ke kontaminované vodě na sání nastřikovacího čerpadla surové vody.These waters were purified at the purification station according to the invention in the complete assembly shown in Fig. 1 without an end-volume filter using Chezacarb activated carbon as an absorbent which was dispersed into an aqueous suspension containing 1.5 wt. activated carbon. The slurry was continuously metered to contaminated water at the suction of the raw water spray pump.

Technologické a procesní podmínky i analytické hodnocení je uvedeno v následujících tabulkách.Technological and process conditions as well as analytical evaluation are given in the following tables.

-6CZ 281074 B6-6GB 281074 B6

Technologické podmínky:Technological conditions:

plošné zatížení m³/m² obj emové zatížení m³/m³ doba kontaktu sarea load m ³ / m ² volume load m ³ / m ³ contact time s

sorpčně koagulační stupeňsorption coagulation step

sorpce sorption 28,32 28.32 28,32 28.32 127 127 koagulace coagulation 28,32 28.32 28,32 28.32 127 127 separační stupeň separation stage separační nádoba separation vessel 5,14 5.14 2,7 2.7 1333 1333 flotační zóna flotation zone 25 25 21,3 21.3 171 171 čiřící zóna clarifying zone 6,54 6.54 4,9 4.9 735 735 sedimentační zóna sedimentation zone 4,6 4.6 8,6 8.6 481 481

Procesní parametry:Process parameters:

spotřeba aktivního uhlíku (kg/m³) 0,35 spotřeba tlak, vody pro flotaci (m³/h) 0,4consumption of activated carbon (kg / m ³ ) 0.35 consumption of pressure, water for flotation (m ³ / h) 0.4

Analytické hodnocení surová voda vyčištěná voda účinnost % obsah kontaminujících látek dichlorbenzen (mg/1)Analytical evaluation raw water purified water efficiency% contaminant content dichlorobenzene (mg / 1)

CHSK (mg 0₂/l) obs. pevných látek (mg/1) barevnost propustnost světla (%)COD (mg 0 ₂ / l) solids content (mg / 1) color light transmittance (%)

40 40 0,045 0,045 99,89 99.89 320 320 60 60 81,2 81.2 12,4 12.4 1,6 1.6 87,0 87.0 červená red čirá clear 100 100 ALIGN! 11 11 88 88 87 87

Příklad 2Example 2

Z dřevozpracovatelského průmyslu odpadají vody, které obsahují vedle olejů ještě fenoly, tenzidy a další látky vysoce zapáchající .The woodworking industry eliminates water, which in addition to oils also contains phenols, surfactants and other highly odorous substances.

Tyto vody byly čištěny na čisticí stanici podle vynálezu v kompletní sestavě, znázorněné na obr. 1 bez koncového objemového filtru, za použití aktivního uhlíku Chezacarb, který byl rozdispergován do formy vodné suspenze s obsahem 1,5 % hmotn. aktivního uhlíku. Suspenze byla kontinuálně dávkována ke kontaminované vodě na sání nastřikovacího čerpadla surové vody.These waters were purified at the purification station of the invention in the complete assembly shown in Fig. 1 without an end-volume filter using Chezacarb activated carbon, which was dispersed into an aqueous suspension containing 1.5 wt. activated carbon. The slurry was continuously metered to contaminated water at the suction of the raw water spray pump.

-7CZ 281074 B6-7EN 281074 B6

Technologické podmínky:Technological conditions:

sorpčně koagulační stupeňsorption coagulation step

sorpce sorption 28,32 28.32 28,32 28.32 127 127 koagulace coagulation 28,32 28.32 28,32 28.32 127 127 separační stupeň separation stage separační nádoba separation vessel 5,14 5.14 2,7 2.7 1333 1333 flotační nádoba flotation vessel 25 25 21,3 21.3 171 171 čiřící zóna clarifying zone 6,54 6.54 4,9 4.9 735 735 sedimentační zóna sedimentation zone 4,6 4.6 8,6 8.6 481 481 Procesní parametry Process parameters spotřeba aktivního active consumption uhlíku (kg/m^J)carbon (kg / m ^J ) 0,28 0.28 spotřeba tlak, vody pressure, water consumption pro flotaci (m³/h)for flotation (m ³ / h) 0,4 0.4

Analytické hodnocení: Analytical evaluation: surová voda raw water vyčištěná voda purified water účinnost % efficiency% obsah kontaminujících látek Contaminant content fenoly (mg/1) phenols (mg / l) 322 322 26,7 26.7 91,7 91.7 CHSK (mgO₂/l)COD (mgO ₂ / l) 896 896 200 200 78,0 78.0 obs. extr. látek (mg/1) obs. substances (mg / 1) 483 483 0,0 0.0 100 100 ALIGN! obs. ropn. látek (mg/1) obs. substances (mg / 1) 162 162 0,0 0.0 100 100 ALIGN! propustnost světla (%) light transmittance (%) 2 2 78 78 88 88 čichové hodnocení olfactory evaluation silně páchnoucí strong smelling bez zápachu odorless 100 100 ALIGN!

Příklad 3Example 3

Odpadní vody z mytí zemědělské techniky byly shromažďovány v centrální jímce odpadních vod. Voda byla kontaminována vedle mechanických nečistot i emulgovanými oleji z mytí motoru a tenzidy z výplachu nádrží a manipulačních obalů. Kontaminované vody silné zapáchaly. Tyto vody byly čištěny na čisticí stanici podle vynálezu v kompletní sestavě, znázorněné na obr. 1. Vzhledem ke skutečnosti, že vyčištěné vody byly vypouštěny do potoka s nízkým průtočným množstvím vody a jakýkoliv průnik kontaminátu do vodoteče byl nepřípustný, byl za čisticí stanici zabudován adsorbér s náplní aktivního uhlí Chezacarb v pevné, granulované formě.Waste water from the washing of agricultural equipment was collected in a central wastewater sump. In addition to mechanical impurities, the water was contaminated with emulsified engine wash oils and surfactants from tank rinses and handling containers. Contaminated waters smelled strong. These waters were cleaned at the treatment station according to the invention in the complete assembly shown in Fig. 1. Due to the fact that the purified waters were discharged into a stream with a low flow rate of water and any ingress of contaminants into the watercourse was inadmissible, with Chezacarb activated carbon in solid, granular form.

Čištění vod v čisticí stanici bylo provedeno za použití aktivního uhlíku Chezacarb, který byl rozdispergován do formy vodné suspenze s obsahem 1,5 % hmotn. aktivního uhlíku. Suspenze byla kontinuálně dávkována ke kontaminované vodě na sání nastřikovacího čerpadla surové vody.Purification of the waters at the purification station was performed using Chezacarb activated carbon, which was dispersed as an aqueous suspension containing 1.5 wt. activated carbon. The slurry was continuously metered to contaminated water at the suction of the raw water spray pump.

-8CZ 281074 B6-8EN 281074 B6

Technologické podmínky:Technological conditions:

plošné zatížení m³/m² obj emové zatíženi m³/m³ doba kontaktu sarea load m ³ / m ² volumetric load m ³ / m ³ contact time s

sorpčně koagulační stupeňsorption coagulation step

sorpce koagulace sorption coagulation 28,32 28,32 28.32 28.32 28,32 28,32 separační stupeň 28.32 28.32 separation stage 127 127 127 127 separační nádoba separation vessel 5,14 5.14 2,7 2.7 1333 1333 flotačni zóna flotation zone 25 25 21,3 21.3 171 171 čiřící zóna clarifying zone 6,54 6.54 4,9 4.9 735 735 sedimentační zóna sedimentation zone 4,6 4.6 8,6 8.6 481 481

Procesní parametry:Process parameters:

spotřeba aktivního uhlíku (kg/m³) spotřeba tlak, vody pro flotace (m³/h)consumption of activated carbon (kg / m ³ ) consumption of pressure, water for flotation (m ³ / h)

0,450.45

0,40.4

Analytické hodnocení výstupu z čisticí stanice surová voda vyčištěná voda účinnost %Analytical evaluation of the output from the purification station raw water purified water efficiency%

obsah kontaminujících látek Contaminant content pesticidy (mg/1) pesticides (mg / l) 100 100 ALIGN! 22 22nd 78 78 extrah. látky (mg/1) Extract substances (mg / 1) 156 156 0,0 0.0 100 100 ALIGN! ropné látky (mg/1) petroleum substances (mg / 1) 143 143 0,0 0.0 100 100 ALIGN! CHSK (mgO₂/l)COD (mgO ₂ / l) 636 636 40 40 93,6 93.6 pevné látky (mg/1) solids (mg / l) 264 264 15 15 Dec 92,8 92.8 propustnost světla (%) light transmittance (%) 2 2 88 88 88 88 čichové hodnocení olfactory evaluation páchnoucí smelly bez zápachu odorless 100 100 ALIGN!

Analytické hodnoceni výstupu za adsorbérem s aktivním uhlímAnalytical evaluation of the output downstream of the activated carbon adsorber

obsah kontaminujících látek Contaminant content vstup input výstup exit pesticidy (mg/1) pesticides (mg / l) 22 22nd 2,4 2.4 extrah. látky (mg/1) Extract substances (mg / 1) 0,0 0.0 0,0 0.0 ropné látky (mg/1) petroleum substances (mg / 1) 0,0 0.0 0,0 0.0 CHSK (mgO₂/l)COD (mgO ₂ / l) 40 40 26 26 pevné látky (mg/1) solids (mg / l) 15 15 Dec 0,6 0.6 propustnost světla (%) light transmittance (%) 88 88 96 96

Příklad 4Example 4

Mycí linka karoserií a spodků aut byla situována v lokalitě, vyžadující úplnou recirkulaci čištěných vod. K mytí aut bylo použito šamponu typu neionegenních tenzidů a ke konzervaci karoserií konzervačního vosku ve směsi s kationaktivními tenzidy.The car wash and underbody car wash was located in a location requiring complete recirculation of purified water. Non-ionic surfactant shampoo was used for car washing and preservative wax bodies were mixed with cationic surfactants.

-9CZ 281074 B6-9EN 281074 B6

Tyto vody byly čištěny na čisticí stanici podle vynálezu v kompletní sestavě, znázorněné na obr. 1, za použití aktivního uhlíku, distribuovaného pod ochranou známkou Chezacarb, který byl rozdispergován do formy vodné suspenze s obsahem 1,5 % hmotn. aktivního uhlíku. Suspenze byla kontinuálně dávkována ke kontaminované vodě na sání nastřikovacího čerpadla surové vody.These waters were purified at the purification station according to the invention in the complete assembly shown in Fig. 1 using activated carbon distributed under the trademark Chezacarb, which was dispersed into an aqueous suspension containing 1.5 wt. activated carbon. The slurry was continuously metered to contaminated water at the suction of the raw water spray pump.

Technologické a procesní podmínky i uvedeno v následujících tabulkách.Technological and process conditions are also listed in the following tables.

analytické hodnocení jeanalytical evaluation is

Technologické podmínky:Technological conditions:

plošné zatížení m³/m² objemové zatížení m³/m³ doba kontaktu sarea load m ³ / m ² volume load m ³ / m ³ contact time s

sorpčné koagulační stupeňsorption coagulation step

sorpce koagulace sorption coagulation 28,32 28,32 28.32 28.32 28,32 28,32 separační stupeň 28.32 28.32 separation stage 127 127 127 127 separační nádoba separation vessel 5,14 5.14 2,7 2.7 1333 1333 flotační zóna flotation zone 25 25 21,3 21.3 171 171 čiřící zóna clarifying zone 6,54 6.54 4,9 4.9 735 735 set^imentační zóna set ^ identity zone 4,6 4.6 8,6 8.6 481 481 Procesní parametry Process parameters spotřeba aktivního uhlíku (kg/nr activated carbon consumption (kg / nr ) _ ) _ 0,08 0.08 spotřeba tlak, vody pro pressure, water consumption flotaci flotaci (m³/h)(m ³ / h) 0,4 0.4 Analytické hodnocení: Analytical evaluation: surová voda raw water vyčištěná voda purified water účinnost % efficiency%

obsah kontaminujících látekContaminant content

CHSK (mgO₂/l)COD (mgO ₂ / l) 280 280 54 54 80,8 80.8 obs. pevných látek content of solids (mg/1) (mg / 1) 189 189 12 12 95,4 95.4 barevnost color kalná kalná čirá clear propustnost světla light transmittance (%) (%) 22 22nd 76 76 70 70

Příklad 5Example 5

Odpadní vody z pařící a čisticí stanice železničních cisteren byly kontaminovány volnými i emulgovanými oleji. Volné oleje byly odloučeny v gravitačním odlučovači olejů a voda s emulgovanými oleji byla čištěna na čisticí stanici, zobrazené na obr. 1.Waste water from the steam tank cleaning and purification station was contaminated with free and emulsified oils. The free oils were separated in a gravity separator and the water with emulsified oils was purified at the purification station shown in Fig. 1.

Vody byly čištěny za použití chemických koagulantů Fe(OH)₃, vzniklých vysrážením FeCl₃ a NaOH. Roztok chloridu železitého (FeCl^) byl nastřikován do prvé míchané sekce sorpčního stupně, roztok hydroxidu sodného do druhé sekce sorpčního stupně. K dosažení dokonalé flokulace vysráženého systému bylo na vstup do koagulačního stupně nastřikováno koagulační činidlo v množství 2 mg/1 čištěné vody.The waters were purified using Fe (OH) ₃ chemical coagulants formed by precipitation of FeCl ₃ and NaOH. The ferric chloride solution (FeCl3) was injected into the first stirred section of the sorption stage, the sodium hydroxide solution into the second section of the sorption stage. In order to achieve a perfect flocculation of the precipitated system, a coagulation agent of 2 mg / l purified water was injected into the coagulation step.

-10CZ 281074 B6-10GB 281074 B6

Technologické podmínky:Technological conditions:

sorpčně koagulační stupeňsorption coagulation step

sorpce sorption 14 14 14 14 254 254 koagulace coagulation 14 14 14 14 254 254 separační stupeň separation stage separační nádoba separation vessel 5,14 5.14 2,7 2.7 1333 1333 flotační zóna flotation zone 25 25 21,3 21.3 171 171 čiřící zóna clarifying zone 6,54 6.54 4,9 4.9 735 735 sedimentační zóna sedimentation zone 4,6 4.6 8,6 8.6 481 481 Procesní parametry: Process parameters: o O spotřeba chloridu železitého FeCl₃ FeCl ₃ consumption (kg/m³)(kg / m ³ ) 0,2 0.2 spotřeba tlak, vody pro pressure, water consumption flotaci (m³ flotation (m ³ /h) / h) 0,4 0.4 Analytické hodnocení: Analytical evaluation: surová raw vyčištěná cleaned účinnost efficiency voda water voda water % %

obsah kontaminujících látekContaminant content

fenoly (mg/1) phenols (mg / l) 56 56 2,2 2.2 96 96 extrah. látky (mg/1) Extract substances (mg / 1) 978 978 10,6 10.6 99 99 ropné látky (mg/1) petroleum substances (mg / 1) 720 720 6,8 6.8 99 99 CHSK (mgO₂/l)COD (mgO ₂ / l) 1820 1820 902 902 50 50

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Způsob podle vynálezu a zařízení k jeho provozování jsou využitelné v místech, kde vznikají kontaminované vody. Zařízení lze běžně vyrobit ve strojírenských podnicích.The method according to the invention and the apparatus for its operation are useful in places where contaminated water is produced. The equipment can normally be manufactured in engineering companies.

Jednotlivé aparáty představují samostatné technologické celky, které jsou podle vynálezu výhodně spojeny v jeden komplexní technologický blok. Podle specifikace procesní technologie a na základě kvalitativních údajů je mnohdy výhodné nedoplňovat separační nádoby veškerým technologickým zařízením. Na příklad při oddělování vláken z vod z papírenského průmyslu není nutné sorpčně koagulační zařízení. Při zahušťování biologických kalů je zase výhodné sytit vzduchem veškeré množství vody, přiváděné k čištění, což se výhodně provádí přisáváním vzduchu na sání čerpadla nastřikované surové vody. Zařízení pro přípravu tlakové vody není nutné. V jiných případech, například při čištění alkalických odmašťovacích kapalin, je zařízení doplněno o předehřev vody, při čištění vod, kontaminovaných pesticidy, se s výhodou jako koncový stupeň zařazuje adsorbér s pevným aktivním uhlím.The individual apparatuses represent separate technological units, which according to the invention are advantageously combined into one complex technological block. Depending on the process technology specification and on the basis of qualitative data, it is often advantageous not to replenish separation vessels with all technological equipment. For example, sorption coagulation equipment is not required when separating fibers from paper industry waters. When concentrating the biological sludge, it is advantageous to saturate with air all the amount of water to be treated, which is preferably carried out by sucking in the air at the suction of the feed water pump. Equipment for the preparation of pressurized water is not necessary. In other cases, for example in the purification of alkaline degreasing liquids, the apparatus is supplemented with water preheating, and in the purification of pesticide contaminated water, the activated carbon adsorber is preferably included as the final stage.

Claims

PATENT CLAIMS

A process for the purification of contaminated waters and aqueous systems by a combination of flocculation and / or sorption followed by coagulation of contaminants and removal of floatable contaminants in the form of flotation complexes by pressure flotation, and non-flotable contaminants by gravity separation and / or filtration, by the sorbent and / or flocculant content, it first enters the flotation zone (A) of the separation stage (3), in which the contaminants are converted into flotation complexes (23), which are carried to the separation zone (B) where they are concentrated in the flotation the sludge (24) to be separated and the water, which is largely free of contaminants, overflows into the clarification zone (C), where it removes the residual content of the flotable contaminants, whereupon the non-flotable contaminants (27) are separated by gravity; sorbents and / or flocculants the zones (A) together with the pressurized water with dissolved air inlets in the bottom of the flotation zone into oriented vortexing with gradually decreasing velocity from the area of turbulent to laminar flow, characterized by the Reynolds criterion 5/10 ⁴ to 1/10 ^2, with a residence time of 1-50 minutes. , with the gradual flocculation of the flocculated contaminants into the agglomerates which form flotation bubbles (25) with flotation bubbles (25), which are carried to the separation zone (B), where they are concentrated and separated in the form of flotation sludge (24), contaminants overflow into the clarification zone (C) and progress from top to bottom by spiraling upstream of the clarifying microbubbles of the gas (25), while in the clarifying zone (C) the clarifying microbubbles (25) are increasing in bulk. 24), whereupon water, free of floatable contaminants It enters from the lower part of the clarification zone into the zone of gravity separation (D), where it gets rid of unflotable contaminants (27) by sedimentation and forgiving, possibly in combination with filtration.

Method according to claim 1, characterized in that the pressurized water for flotation is treated by the addition of cationic or anionic surfactants with counter-charge ions to the floatable contaminants or nonionic type surfactants in an amount of 0.5 to 100 mg 2 to 5 mg / l of pressurized water.

Method according to Claims 1 to 2, characterized in that a sorbent and / or a flocculant is added to the contaminated water before entering the separation stage (3), wherein the sorption and flocculation takes place in the separation coagulation stage (2) in 2 to 10 stages, preferably 2 to 4 steps, which are preferably separated from each other in the sorption phase, under stirring with stirring intensity, characterized by Reynolds criterion 1.10 ⁴ to 5.10 ⁸ , preferably 5.10 ⁴ to 5.10 ⁵ , for 0.5 to 10 minutes, and in flocculation preferably not separated from one another, with stirring, which is a characteristic

-12EN 281074 B6 under the Camp dimensionless criterion 1.10 ⁴ to 1.10 ⁶ , preferably 8.10 ⁴ to 4.10 ⁵ .

Device for carrying out the method according to claims 1 to 3, characterized in that it comprises a separation stage (3) in which the flotation zone (A), the flotation sludge separation zone (B), the clarification zone (C) and the separation zone are formed. sedimented sludge (D), wherein before the separation step (3) a sorption coagulation step (2) is provided for the sorption and / or coagulation of the contaminants with the reagent supply (1a, 1b), the raw water injection pump (1), optionally with the reagent supply, and after the separation stage (3) there is arranged a reservoir of purified water (4), optionally supplemented by a volume filter (7), and a device for preparing pressurized water saturated with air (6), the separation stage (3) consists of a cylindrical container the upper part of which is provided with a mechanical device for removing the flotation sludge, and in the lower part there is a conical bottom with an outlet for sedimentation of the sedimented sludge, and in the middle in the central part there is a truncated cone-shaped housing separating the flotation zone (A) from the clarifying zone (C), which is terminated in the upper part by a spillway at a height of 10 to 100 cm, preferably 30 to 60 cm, below the upper part the cylindrical container edge, the ratio of the free cross-section of the cylindrical container part and the cross-section defined by the overflow edge is 1: 0.25 to 1: 0.9, preferably 1: 0.4 to 1: 0.7, and rigidly connected to the cylindrical vessel over the entire circumference, with directed inlets for introducing contaminated water together with pressurized water, saturated air into the flotation zone (A), clearing zone (C) from The sedimentation zone (D) is separated by a horizontal partition with an opening above which there are directed inlets for introducing air-saturated pressurized water into the clarifying zone (C) and the outlet The treated water from the separation zone is located under the partition in the area of the sedimentation zone (D).