HU183024B

HU183024B - Process and machine for flotation purification of liquides

Info

Publication number: HU183024B
Authority: HU
Inventors: Endre Bornemisza; Sandorne Kiss; Rudolf Korda; Sandor Kubo; Otto Lukonits; Arpad Mezoe; Sandor Molnar; Istvan Niebling; Istvan Reczey
Original assignee: Tatabanyai Szenbanyak
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1984-04-28
Also published as: PL118582B1; PL213703A1; DE2907146C2; CS216658B2; DE2907146A1; YU41779A

Abstract

Initially coarse impurities are removed by prefiltration. Then flocculating agents are added to the mixt. to coagulate the impurities. The liq. is then allowed to flow from the top to the base of a column, up which air bubbles are passed. The air is introduced into the liq. and finely divided, the bubble being 0.05-0.2 mm. The pptd. or flocculated impurities stick to the surface of the bubbles and are removed from the top. The clarified liq. is removed from the base. Used for purifying liqs. esp. effluent streams. The system allows this to be done by direct injection from air without the use of a compressor.

Description

A találmány tárgya eljárás cs berendezés folyadékok flotációs tisztítására, melynek segítségével az idegen anyagokat, elsősorban a szennyeződéseket optimálisan alkalmas és kisméretű buborékokkal távolítjuk el a folyadékból.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for flotation purification of liquids by means of which foreign matter, in particular impurities, is removed from the liquid with optimally suitable and small bubbles.

A folyadékokban, különösen a szennyvizekben jelenlévő és/vagy a kémiai-biológiai kezelés során kialakuló szennyeződések eltávolítására az ülepítés mellett kiterjedten alkalmazzák a különféle rendszerű flotációs eljárásokat is. A flotációs eljárások közös vonása, hogy szenynyeződésekből, adott esetben koaguláltató vegyszerekből, levegőbuborékokból és vízből álló pelyheket alakítanak ki, majd ezeket a flotáló berendezés kiúsztató terében elválasztják a folyadéktól. Az egyes eljárások elsősorban a kiúsztatáshoz szükséges gáz, főleg levegő bevitelének, diszpergálísának módjában különböznek egymástól.In addition to sedimentation, various flotation systems are widely used to remove impurities present in liquids, especially waste water, and / or resulting from chemical-biological treatment. A common feature of flotation processes is that they form flakes of dirt, optionally coagulating chemicals, air bubbles, and water, and then separate them from the liquid in the flotation space of the flotation device. The methods differ primarily in the manner of introducing and dispersing the gas required for dissipation, especially air.

’A különféle technológiák kialakítása során mindig törekedtek arra, hogy a levegő vagy más gáz buborékjait, melyek a szennyeződéseket alkotó szilárd részecskéket a folyadék felszínére továbbítják, a lehető legkisebb méretekben állítsák elő. Ennek az az oka, hogy csak a rendkívül kisméretű buborékok teszik lehetővé a szükséges mértékű adhézlót.In the development of various technologies, it has always been sought to minimize the formation of bubbles of air or other gases that convey the particles of impurities to the surface of the liquid. The reason is that only very small bubbles allow the necessary amount of adhesive.

Az ún. alsó levegős, keverd lapátos flotálásnál a folyadék mélyén forgó és a folyadékot diszpergálva tartó keverőlapát közelébe juttatják az atmoszférikus vagy kis túlnyomású levegőt. Jellemző erre a módszerre, hogy a folyadék alján bevezetett gázbuborékok méretét a mechanikus keverőkkel létesített nyíróerők útján csökkentik. Ez feltétlenül előnyös jellegzetesség, mivel a gázbuborékok méretének csökkentésével a buboréktömeg fázisfelülete növekszik, ezzel pedig egyenes arányban gyorsíthatók a folyadékbázis, a benne levő szennyeződés és gázok közötti transzport folyamatok (anyag és energiaátadás). A gázok helyzeti energiájuknál fogva felfelé áramlanak, miközben' érintkeznek a folyadékkal. Ezt a megoldást általában kisebb méretű tartílyreaktorokban használják, különösen akkor, ha a folyadék intenzív keverésére is szükség van. A keverős tartályreaktoroknál - főleg nagyobb volumeneknél - nagy a beruházási költségigény és a keverés energiafogyasztása 'is jelentős. Mindemellett a képezhető gázbuborékok minimálisan 1 mm átmérő körüliek, ami nem tekinthető optimálisnak a flotáiás szempontjából.The so-called. In low-air, agitator blade flotation, atmospheric or low-pressure air is introduced near the bottom of the fluid and the fluid dispersing agitator. It is typical of this method that the size of the gas bubbles introduced at the bottom of the liquid is reduced by shear forces created by mechanical agitators. This is a particularly advantageous feature, as reducing the size of the gas bubbles increases the phase surface area of the bubble mass, thereby directly accelerating the fluid base, the impurities contained therein, and the transport of gases (material and energy transfer). Gases, due to their positional energy, flow upward as they come into contact with the liquid. This solution is generally used in smaller tank reactors, especially when intensive mixing of the liquid is required. Mixed tank reactors, especially at higher volumes, have high investment costs and significant energy consumption in mixing. However, the gas bubbles that can be formed have a minimum diameter of 1 mm, which is not considered optimal for flotation.

Ilyen rendszerű - bár a felhasználási kör tekintetében eltérő berendezést ismertet a 168 515 I. sz. szabadalom. A berendezést folyadékok levegőztetésére fejlesztették ki. A szabadalom szerinti berendezés egy felül nyitott tartályba van süllyesztve, ahol a berendezés a tartály fenekére illeszkedik. Hajtómotorként búvármotort alkalmaznak. A tengelyre egy üreges lapátkerék van felszerelve, melyen levegő kilépő nyílásokat képeztek ki. A lapátkerék egy speciális, bonyolult felépítésű állórészben forog és eközben a felette és alatta lévő térből folyadékot szív be. A lapátkerék kamráiban ez a folyadék keveredik a levegővezetéken keresztül beszivott levegővel és a légbuborékok folyadékkal alkotott keveréke az állórész körgyűrűi között kilép.Such a system, although different in terms of application, is disclosed in U.S. Pat. No. 168,515. patent. The device is designed for aeration of liquids. The patented device is recessed into a top open container where the device fits into the bottom of the container. Dive engines are used as propulsion engines. The shaft is fitted with a hollow impeller with air outlets. The impeller rotates in a special stator with a complicated structure and draws in liquid from the space above and below it. In the impeller chambers, this fluid mixes with the air drawn in through the air duct, and a mixture of air bubbles with the fluid exits between the stator annular rings.

Hasonló rendszerű keverő-levegőztető berendezésre vonatkozik a DV-260 ügyszámú H/2296 szám alatt közzétett halasztott vizsgálata szabadalmi leírás is. A találmány szerinti berendezésnek egy, a folyadékba süUyesztett keveröcsavarja van, mely el van látva két sor 20-60°-ig beállított diszpergáló furattá). A berendezésnek ezenkívül legalább egy, az atmoszférával kapcsolatban álló levegőszállítócsöve van. A levegőztető tengely állásszöge a függőlegeshez képest 80°-kai állítható.A similar system mixer-aeration device is also covered by the Deferred Examination Patent Publication No. DV / 260, H / 2296. The apparatus according to the invention has a liquid screw mixer screw which is provided with two rows of dispersion holes set at 20-60 °. The apparatus further comprises at least one air conduit connected to the atmosphere. The angle of the aeration shaft is adjustable by 80 ° relative to the vertical.

A 157 950 1. sz. magyar szabadalom szerinti keverö5 szerkezet mechanikus flotálócellákhoz alkalmas. A találmány szerinti megoldás a célkitűzésének megfeleld nagyobb szívóhatást két egymást metsző felületből kialakított keverőtányérral kívánja biztosítani. A keverőtányér felületének kettős, felső és alsó lapátsora van. Forgás közben a szívótér tengelyre szimmetrikus térelemeiben, azonos irányú és fázisú térfogatváltozások jönnek létre. Ezek a keverő forgása következtében az egész szívótérben folyamatosan ismétlődnek és ez a találmány szerint állandó szívóhatást eredményez.No. 157,950, No. 1. The Hungarian patented mixing device is suitable for mechanical flotation cells. The object of the present invention is to achieve a greater suction effect in accordance with the object of the present invention by using two mixing plates formed of two intersecting surfaces. The agitator has a double, upper and lower blade surface. During rotation, volume changes in the same direction and phase occur in the symmetrical spatial elements of the intake space. As a result of the rotation of the mixer, they are repeated continuously throughout the suction space and, according to the invention, produce a constant suction effect.

Valamennyi ismert keverőlapátos rendszer közös jellemzője, hogy általában bonyolult felépítésűek, levegőszállításuk viszonylag csekély, buborék képzésük egyáltalán nem biztosítja a lehető legkisebb méretű buborékokat, szabáiyozhatóságuk csak korlátozott meg20 oldású. Külön kiemelendő hátrány, hogy a pelyhek kialakulása és a buborékok képzése, bevitele külön műtárgyban történik és ezért a buborékok csak a pelyhek felületén adszorbeálódnak. Ez pedig a pelyhek stabilitását csökkenti és ezáltal az elválasztás élességét és a kiúsztató tér terhelhetőségét is hátrányosan befolyásolja. Találmányunk célkitűzése olyan új típusú egyszerű flotációs eljárás és berendezés kialakítása, melynél a pelyhek kiúsztatásához szükséges mennyiségű gázt a tárolóból, levegő esetén az atmoszférából közvetlenül, külön nyomásfokozó egység nélkül, önbeszivó-diszpergáló keverővei, a pelyhek kialakulásával egyidőben, egy műtárgyban visszük a tisztítandó folyadékba. A diszpergáló keverő körül a folyadék áramlásirányánák és sebességének célszerű megválasztásával biztosítjuk, hogy a kiúsztató térbe csak az optimálisan alkalmas méretű buborékok, illetőleg ilyen buborékokat tartalmazó pelyhek kerüljenek. Ily módon tulajdonképpen a hagyományos megoldások egyéb járulékos hátrányai is jórészt kiküszöbölhetők.A common feature of all known agitator blade systems is that they are generally complex in design, have relatively low air transport, provide no bubble formation at all, and have limited control over solution. A particular disadvantage is that the formation of flakes and the formation and introduction of bubbles are made in a separate art object and therefore the bubbles are adsorbed only on the surface of the flakes. This in turn reduces the stability of the flakes and thus adversely affects the sharpness of separation and the load capacity of the ejection space. It is an object of the present invention to provide a new type of simple flotation process and apparatus in which the amount of gas required to expel the flakes from the reservoir, in the case of air, directly from the atmosphere without a separate pressure boosting unit, is self-dispersing mixer By conveniently selecting the flow directions and velocities of the liquid around the dispersing mixer, only bubbles of optimum size or flakes containing such bubbles are placed in the dispensing space. In this way, in fact, other additional disadvantages of conventional solutions can be largely eliminated.

Találmányunkat arra a felismerésre alapozzuk, hogy a szennyeződésekből, adott esetben koaguláló hatású vegyszerekből, buborékokból és folyadékból álló pelyhek stabilitása és kiúszási sebessége nemcsak a bevitt vegyszer- és gáznemű anyag fajtájától, illetve mennyi45 ségétől, hanem a buborékok méretétől, bevitelének helyétől és idejétől is nagymértékben függ.The present invention is based on the discovery that the stability and ejection rate of flakes of impurities, optionally coagulating chemicals, bubbles, and liquids is not only determined by the type and amount of the chemical and gaseous material administered, but also by the size and size of the bubbles. dependent.

Felismertük, hogy az optimálisan kedvező 0,050,2 mm átmérőjű buborékok egy, a találmányunk szerint elrendezett és működő, tehát a gáz- vagy légtérrel köz50 vetlen összeköttetésben álló és megfelelőképpen elrendezett, folyadék belépő és kilépd nyitásokkal ellátott házban forgó diszpergáló keverővei, továbbá a tisztítandó folyadék áramlási irányának és sebességének megfelelő megválasztásával biztosíthatók.It has now been found that the optimally advantageous bubbles of 0.050.2 mm in diameter are provided with a rotary dispersant mixer arranged in and functioning in accordance with the present invention, that is, in direct connection with the gas or air space, with fluid inlet and outlet openings; flow direction and speed.

Általánosan ismert, hogy a pelyhek nem pillanatszerűen alakulnak ki, hanem a folyadék jellemző értékeitől - pH érték, hőmérséklet stb. - és a vegyszerfajtájától, mennyiségétől függően bizonyos, általában legalább 5-S0 sec flokkuláltatási idő biztosítása szükséges. A pehelyképződés folyamata a kristályosodáshoz hasonló: először apróbb gócok, pehelyközpontök alakulnak ki, majd ezek egyre növekszenek.It is generally known that flakes do not develop instantaneously, but from the characteristic values of the liquid - pH, temperature, etc. and, depending on the type and amount of chemical, a certain flocculation time, usually at least 5-S0 sec, is required. The process of flake formation is similar to crystallization: first, smaller foci, flake centers, are formed, and then they grow.

Felismertük azt, hogy ha a pelyhek kialakulásával egyidőben, vagy valamivel előbb, de azonos helyen 66 végezzük az alkalmas méretű buborékképzést, ezek aIt has been found that if, at the same time as the formation of the flakes or sooner but at the same place, a suitable size bubble formation is performed, these

183 024 buborékok már a pehelyképződés kezdeti stádiumában adszorbeálódhatnak a kialakuló pehelygócokon. A buborékok mérete tehát optimálisan biztosítja ezt a lehetőséget is. A pelyhek nemcsak felületükön, hanem belsejükben is adszorbeálnak buborékokat. 5183,024 bubbles may be adsorbed to the formation of fluff nodules at an early stage of flake formation. The size of the bubbles thus optimally ensures this possibility. Flakes adsorb bubbles not only on their surface but also inside them. 5

Ezt az' adszorbeiót biztosítják és a képződött, az elválasztás élességét rontó, nagyobb méretű buborékoknak a kiúsztató térbe való jutását akadályozzuk meg azzal, ha a tisztítandó folyadékot az adszorbeiós térben felülről lefelé irányuló, a folyadék minőségétől és az 10 elválasztás élességének megkívánt mértékétől függő nagyságú áramlási sebességgel áramoltatjuk. Az áramlási sebesség mértékét - felismerésünk szerint - úgy választjuk meg, hogy az a flotáláshoz még felhasználható méretű buborékok statikus kiúszási sebességénél 15 nagyobb, de a flotálás élességét rontó nagyobb méretű buborékok felúszási sebességénél kisebb legyen. Ez a folyadék áramlási sebesség általában 4-70 m/h közötti nagyságú. ___This adsorbance is provided and the larger bubbles formed which disrupt the sharpness of separation are prevented from entering the effluent space by allowing the liquid to be purified to flow from the top downward in the adsorbent space, depending on the quality of the liquid and the degree of separation required. flow rate. The flow rate has been found to be smaller than the static ejection velocity of bubbles of size that can still be used for flotation, but smaller than the size of larger bubbles that disrupt the sharpness of the flotation. This fluid flow rate is generally in the range of 4-70 m / h. ___

A találmány szerinti eljárásnál a durva darabos anya- 20 goktól mentes szennyvízhez szükséges esetben, önmagában ismert módon koaguláló hatású vegyszer(eke)t adagolunk. A szennyvizet 4-70 m/h sebességgel egy adszorbeiós térben lefelé áramoltatjuk, miközben a szennyvízben egy legalább 5 m/s kerületi sebességgel 25 forgó díszpergátorral gáznemű anyagból, célszerűen levegőből buborékokat állítunk elő. A buborékokat a diszpergátor által keltett örvénylő áramlással közvetlenül a diszpergátor közelében aprítjuk. A szennyvíz lefelé áramlási sebességénél nagyobb felúszási sebességű 30 buborékokat az adszorpciós térből felül elvezetjük, az ennél kisebb buborékot, adszorbeált csapadékot és a szennyvizet alul elvezetjük, majd a csapadékot önmagában ismert módon a tisztított víztől kiúsztatással elválasztjuk, továbbá a tisztított vizet és a csapadékot 35 elvezetjük.In the process of the invention, coagulant chemical agent (s) is added to the wastewater without the need for coarse particulate matter, in a manner known per se. The wastewater is flushed downwardly at a rate of 4-70 m / h in an adsorbent space, while bubbling a gaseous material, preferably air, with a rotating ornamental rotator 25 at a peripheral speed of at least 5 m / s. The bubbles are comminuted by the vortex flow generated by the dispersant in the immediate vicinity of the dispersant. Bubbles 30 having a buoyancy rate greater than the downward flow rate of the waste water are discharged from the adsorption space, the smaller bubble, adsorbed precipitate and waste water are discharged below, and the precipitate is separated by purification from the purified water and the purified water .

A találmány szerinti berendezés, mely adott esetben mechanikai előtisztítóval és/vagy vegyszer oldó-, adagolóés/vagy bevezető berendezésekkel van kiegészítve, folyadékbevezetővel, folyadékelvezetővel és adott esetben 40 vegyszerbevezetővel ellátott, felül nyitott adszorbeiós térből és az adszorbeiós térben elrendezett, a gáz- vagy légtérrel közvetlenül összekötött, forgó diszpergáló keverőbői áll. A diszpergáló keverő folyadékba benyúló végén legalább kettő, a forgástengelyre célszerűen merő- 45 leges, a forgásiránynak megfelelően 30-75 °C szögben ferdén levágott diszpergáló csöve van. A diszpergáló keverő egy állóhengeres, alul zárt házba van bevezetve, amelyen a diszpergáló keverővel azonos magasságban folyadékelvezető-, illetve felette folyadékbevezető nyí- 50 lások vannak kialakítva. A ház külső palástján és az adszorbeiós tér belső palástján áramlástörő lemezek vannak. A berendezésnek továbbá adott esetben az adszorbeiós tér körül vagy attól függetlenül elrendezett kiúsztató tere van. 55The apparatus according to the invention, optionally supplemented with a mechanical pre-cleaning and / or chemical dissolving, dosing and / or inlet device, comprises a gas or air space provided from a top open adsorbent space with a liquid inlet, liquid outlet and optionally 40 chemical inlets. consists of a directly coupled rotary dispersing mixer. At the liquid end of the dispersant mixer, there are at least two dispersion tubes which are inclined at an angle of 30-75 ° C, preferably perpendicular to the axis of rotation. The dispersion mixer is introduced into a stationary cylindrical, bottom-closed housing having fluid discharge openings and fluid inlet openings at the same height as the dispersing mixer. Flow-breaking plates are provided on the outer periphery of the housing and on the inner periphery of the adsorbent space. The apparatus further has an expander space, optionally arranged around or independently of the adsorbent space. 55

A berendezés egyik kiviteli változatában a diszpergáló keverő függőleges elrendezésű és a gáz- vagy légtérrel üreges tengely közbeiktatásával, vagy a tengelyt körülvevő, illetőleg különálló csővezeték útján van összekötve.In one embodiment of the apparatus, the dispersing mixer is arranged in a vertical arrangement and connected to the gas or air space by a hollow shaft, or by a pipeline surrounding or separate from the shaft.

Egy másik kiviteli alakban a ház külső palástján 2-6 θθ darab, az adszorbeiós tér belső palástján pedig 2-4 darab áramlástörő lemez van elhelyezve.In another embodiment, 2-6 θθ and two to four flow-breaking plates are disposed on the outer periphery of the housing and 2-4 on the inner periphery of the adsorbent space.

Előnyös kiviteli alakja a berendezésnek az, amikor a kíúsztató térnek folyadékbevezető tere, merülőfallal valamint állítható bukóéllel (élekkel) kiegészített tisz- θθ tított folyadék clvczetője, habkotrója. liabgyűjlőtcie cs/vagy szükséges cselben iszapkotrója, továbbá iszap gyűjtője van.A preferred embodiment of the apparatus is when the fluid inlet of the expulsion space is a foam top of a cleaned liquid with a submersible wall and an adjustable bevel (edges). has a sludge scraper and / or sludge collector.

A találmány példakénti kiviteleit a leírásokhoz tartozó alábbi ábrákon ismertetjük:Exemplary embodiments of the invention are illustrated by the following figures in the accompanying drawings:

Lábra: az adszorbeiós tér és a benne elhelyezel! forgó diszpergáló keverő vázlatos metszel··Foot: the adsorbed space and the space inside it! rotating dispersing mixer with sketchy section · ·

2. ábra: az 1. ábra A-A metszeteFigure 2 is a sectional view of Figure 1 A-A

3. ábra: az 1. ábra B-B metszeteFigure 3 is a sectional view of Figure 1 B-B

4. ábra: egy hengeres alakú, kiúsztató tér és benne kialakított adszorbeiós tér vázlataFigure 4 is a schematic diagram of a cylindrical displacement space with an adsorbent space formed therein

5. ábra: egy hosszanti átfolyású kiúsztató tér cs külön kialakított adszorbeiós tér sematikus elrendezése.Fig. 5 is a schematic representation of a separate flow-through ejection space.

Az ábrákban teljesvonalú (----) nyilakkal a folyadék és a pelyhek áramlását, a szaggatott vonalú (......) nyíllal a diszpergáló keverő forgásirányát, a pont-vonalú (-.-.) nyilakkal pedig a nyers folyadék és a levegő bevezetését, a tisztított folyadék, a hab és az iszap elvezetését és a vegyszerbeadást mutatjuk be.In the figures, the flow of liquid and flakes is indicated by full-line (----) arrows, by the dashed (......) arrow the direction of rotation of the dispersant and by the dashed (-.-.) air inlet, purged liquid, foam and sludge drainage, and chemical delivery.

A találmány szerinti felül nyitott 1 adszorbeiós tér az 1. ábrán állóhengeres kivitelű és el van látva egy 9 folyadékbevezetővel, 10 folyadékelvezetővel és egy 11 vegyszerbevezetővel. Benne helyezkedik el felülről bevezetve egy függőleges 2 diszpergáló keverő, melyet egy állóhengeres, alul zárt 3 ház vesz körül. A 2 diszpergáló keverő meghajtását egy az ábrán nem szereplő elektromotor és hatjómű útján biztosítjuk. A 2 diszpergáló keverőnek a tengelyét körülvevő 12 csővezeték útján közvetlen összeköttetésben van a légtérrel. A 3 ház külső palástja és az 1 adszorbeiós tér belső palástja 4-4 db 7,8 áramlástörő lemezzel van ellátva a tisztítandó folyadék együttforgásának és a tölcsérképződés megakadályozására. A 3 ház 7 áramlástörő lemezeinek szélesség irányú mérete a 3 ház átmérőjének 1,5-2,0szerese, függőleges irányú mérete viszont a 3 ház magassági méretéhez igazodóan, célszerűen 0,2-0,5 m. Az adszorbeiós tér 8 áramlástörő lemezeinek szélesség irányú kiterjedése célszerűen az 1 adszorbeiós tér átmérőjének 0,1-0,2-szerese.The top open adsorbent space 1 according to the invention is shown in Fig. 1 as a stationary cylinder and is provided with a liquid inlet 9, a liquid outlet 10 and a chemical inlet 11. A vertical dispersion mixer 2 is introduced from above, surrounded by a stationary cylindrical housing 3 enclosed below. The drive of the dispersing mixer 2 is provided by an electric motor and a transmission not shown. The dispersion mixer 2 is in direct contact with the air through a conduit 12 surrounding its axis. The outer periphery of the housing 3 and the inner periphery of the adsorbent space 1 are provided with 4-4 flow-breaking plates 7.8 to prevent the fluid to be cleaned from rotating and the formation of funnels. Flow-breaking plates 7 of the housing 3 have a width dimension of 1.5-2.0 times the diameter of the housing 3, but in the vertical direction are 0.2-0.5 m, depending on the height of the housing 3. The widthwise extension of the flow-breaking plates 8 of the adsorbent space is preferably 0.1-0.2 times the diameter of the adsorbent space 1.

Az 1., 2. és 3. ábrák szerint a 3 házban helyezkedik el a 2 diszpergáló keverő, melynek négy darab, a forgásiránynak megfelelően 50 °C-os szögben ferdén levágott 4 diszpergáló csöve van. A 3 ház hengere palástján, a diszpergáló keverővel egymagasságban 5 folyadékelvezető nyílások vannak kiképezve. A hengeres palást és a 12 csővezeték között a 3 ház kúpos kiképzésű. Ezen helyezkednek el a 6 folyadékbevezető nyílások.According to Figures 1, 2 and 3, the dispersion mixer 2 is located in the housing 3 and has four dispersion tubes 4 inclined at an angle of 50 ° to the direction of rotation. Liquid outlet openings 5 are formed at the same height as the dispersion mixer on the periphery of the cylinder 3. Between the cylindrical sheath and the conduit 12, the housing 3 is tapered. The fluid inlet openings 6 are located there.

A 4. ábra szerinti kivitelben az 1 adszorbeiós tér egy hengeres alakú 13 kiúsztató tér felső részén, annak közvetlen belső részeként van beépítve. A 13 kiúsztató térnek 14 folyadékbevezető tere és a 13 kiúsztató tér hengeres palástjának felső részén körbemenő 17 folyadékelvezetője van. A 17 folyadékelvezető előtt van kialakítva egy 15 merülő fal, illetőleg a folyadékáramlás irányában tovább haladva egy állítható 16 bukóéi a hableválasztás hatékonyságának fokozására. A 13 kiúsztató térben helyezkedik el egy 18 habkotró és a vele összeépített 20 iszapkotró, melyek az összegyűjtött habot és iszapot egy 19 habgyűjtőtérbe, valamint egy 21 iszapgyűjtőbe továbbítják, ahonnan az ábrán nem feltüntetett módon azokat folyamatosan vagy szakaszosan eltávolítják.In the embodiment shown in Fig. 4, the adsorbent space 1 is mounted on the upper part of a cylindrical ejection space 13 as a direct inner part thereof. The discharge space 13 has a fluid inlet space 14 and a fluid outlet 17 extending around the top of the cylindrical periphery of the discharge space 13. A submerged wall 15 is provided in front of the fluid outlet 17, or an adjustable tilt edge 16 further upstream of the fluid flow to enhance the foam separation efficiency. There is a foam scraper 18 and a sludge scraper 20 mounted therein, which conveys the collected foam and sludge to a foam collecting space 19 and a sludge collecting body 21, from where they are continuously or intermittently removed as not shown.

Az 5. ábrán a 13 kiúsztató tér hosszanti átfolyású szögletes keresztmetszetű. Ezesetben az 1 adszorpciós 3In Fig. 5, the displacement space 13 has a longitudinal flow angular cross-section. In this case, the adsorption 1 is 3

-3tér a 13 kiúsztató tértől függetlenül, külön egy ségként van kialakítva és egy külön vezeték útján van összekötve a 13 kiúsztató térrel.The space is independent of the ejection space 13 and is formed as a separate unit and is connected to the ejection space 13 by a separate conductor.

A 14 folyadékbevezető tér. az előbbihez hasonló elven kialakított 17 folyadékelvezető a 13 kiúsztató tér jellegzetességének megfelelően van kiképezve. A 18 habkotró és az ettől független működésű 20 iszapkotró szintén az adottságoknak megfelelően kialakított 19 habgyűjtőtérbe. illetőleg 21 iszapgyűjtőbe továbbítja a kivált csapadékot.The fluid inlet space 14. a fluid outlet 17 formed according to a principle similar to the former is formed according to the characteristic of the spout 13. The foam scraper 18 and the independently operated sludge scraper 20 are also adapted to the capabilities of the foam collecting space 19. and transports the precipitate to 21 sludge collectors.

A 4. és 5. ábrákon nincsenek feltüntetve a komplett berendezéshez adott esetben használandó mechanikai előtisztító egység, illetőleg az így előtisztított víz előzetes vegyszeres kezelésére szolgáló vegyszeroldó-, adagolóés/vagy bevezető készülékek.Figures 4 and 5 do not show any mechanical pre-treatment unit or chemical solution, dosing and / or delivery device for pre-chemical treatment of the water thus pre-treated.

A berendezés működését az 1. és 5. ábra alapján mutatjuk be.The operation of the apparatus is illustrated in Figures 1 and 5.

A tisztítandó folyadékot szükséges esetben először egy mechanikai tisztító berendezésen bocsátjuk át, ahol a durvább, szemcsés vagy darabos szennyeződéseket eltávolítjuk. Ezt követően adott esetben, még az 1 adszorbciós térbe való bevezetés előtt koaguláló hatású vegyszert (vegyszereket) keverünk a folyadékhoz a pelyhesedés biztosítására. A tisztítandó, adott esetben már pelyhesedő szennyeződéseket tartalmazó folyadék a 9 folyadékbevezetőn keresztül az 1 adszorbciós térbe kerül, ahol kívánt esetben további koaguláló hatású vegyszert adagolhatunk a folyadékhoz. Miközben a már elkezdődött pehelyképződés folytatódik, vagy megindul, a folyadék felülről lefelé áramlik az 1 adszorbciós térben. Egyidejűleg azonban már a 2 diszpergáló keverő a 12 csővezetéken keresztül a környezeti légtérből levegőt szív le, melyet buborékokká aprít és a folyadékban diszpergál. A levegő beszívását és a hatékony buborékképzést, valamint diszpergálást a 2 diszpergáló keverőn kialakított 4 diszpergáló csövek biztosítják.If necessary, the liquid to be cleaned is first passed through a mechanical cleaning device, where coarse, particulate or lumps are removed. Optionally, prior to introduction into the adsorption space 1, the coagulating chemical (s) is / are mixed with the liquid to provide flocculation. The liquid to be purified, optionally containing already flocculating impurities, is introduced into the adsorption space 1 through the liquid inlet 9, where additional coagulant can be added if desired. While flaking that has already begun continues or starts, the fluid flows from top to bottom in the adsorption space. At the same time, however, the dispersant mixer 2 draws air from the ambient air through the conduit 12, which is then comminuted into bubbles and dispersed in the liquid. Air suction and efficient bubbling and dispersion are provided by the dispersion tubes 4 formed on the dispersion mixer 2.

A találmány szerint erre a célra kialakított 4 diszpergáló cső ugyanis a 2 diszpergáló keverővel együtt forog a folyadékban, így a mögöttük kialakuló nyomásesés révén képesek a levegő beszivására, illetőleg ugyanakkor a beszívott levegőt buborékokká aprítják és a folyadékba diszpergálják. A diszpergálás elősegítését célozza, hogy a 2 diszpergáló keverőt körülvevő 3 ház belső tere a 2 diszpergáló keverő fölött kiképzett 6 folyadékbevezető és a 2 diszpergáló keverőve] azonos magasságban kialakított 5 folyadékelvezető nyílásain keresztül közvetlen összeköttetésben van az 1 adszorpciós térbe feladott folyadékkal. _The dispersion tube 4 according to the invention rotates in the liquid together with the dispersion mixer 2 so that they are able to aspirate air through a pressure drop behind them, or at the same time crush the aspirated air into the liquid. In order to facilitate dispersion, the interior space of the housing 3 surrounding the dispersion mixer 2 is in direct contact with the liquid discharged into the adsorption space through the liquid inlet 6 formed above the dispersion mixer 2 and the liquid dispenser 5 at the same height. _

A folyadék áramlási sebességét úgy választjuk meg, hogy az közel megegyezzen a flotáláshoz, optimális körülmények között még felhasználható legnagyobb méretű buborékok felúszási sebességével. így az optimális méretű, alulról felfelé áramló buborékok a képződő pelyhekbe be tudnak épülni, illetőleg a már képződött pelyhekhez hozzá tudnak tapadni. Az ezek- 55 nel nagyobb méretű buborékok a 6 folyadékbevezető nyílásokon keresztül részben visszajutnak a 3 házba, ahol ezeket a 2 diszpergáló keverő tovább aprítja és a folyadékba diszpergálja, részben pedig felúsznak és a nyitott felszínű folyadékból kilépve elhagyják az 1 adszorbciós teret, így tehát nem kerülnek tovább a 13 kiúsztató térbe.The fluid flow rate is chosen to be close to that of the float, with the largest bubbles still floating under optimum conditions. Thus, bubbles of optimum size, flowing from the bottom upwards, can be incorporated into, or adhered to, the formed flakes. Bubbles larger than these 55 partially pass through the fluid inlets 6 into the housing 3, where they are further comminuted and dispersed by the dispersant mixer 2, and partly float and leave the open surface liquid leaving the adsorption space 1. further into the spreading space 13.

A folyadék áramlásának csillapítását és bepörgésének megakadályozását a 3 ház külső és az 1 adszorbciós tér belső palástján kiképzett áramlástörő lemezek végzik. 65Flow-breaking plates formed on the outer periphery of the housing 3 and on the inner periphery of the adsorption space 1 are used to dampen the flow of liquid and prevent it from splashing. 65

A folyadék, mely tehát képződő vagy kialakult pelyheket és a flotáláshoz megfelelő méretű buborékokat is tartalmazza, ezután a 10 folyadékclvezctön keresztül elhagyja az 1 adszorbciós teret, és a 14 folyadckbcvcz.ető 5 téren keresztül a 13 kiüsztató térbe jut. Itt a pelyhek és az esetleges iszap kiválnak cs ezek felfelé, illetve lefele való áramlása útján a folyadék kellően megtisztul. A folyadék felszínén képződött habot a 18 habkotró összegyűjti és a 19 habgyűjtő térbe továbbítja, ahonnan 10 szakaszosan vagy folyamatosan eltávolítható. Az esetleges iszapot pedig a 13 kiúsztató tér alján elrendezett 20 iszapkotró szedi össze és a 21 iszapgyűjtöbe szállítja, ahonnét az iszapot szintén szakaszosan vagy folyamatosan el lehet távolítani. A tisztított folyadék viszont a 15 13 kiúsztató térben kiképzett 15 merülő falat megkerülve az állítható 16 bukóéllel kiegészített 17 folyadékelvezetőbe áramlik és onnan gravitációsan vagy egyéb módon továbbvezethető.The fluid, which also contains flakes formed or formed and bubbles of a suitable size for flotation, then leaves the adsorption space 1 through the fluid channel 10 and enters the discharge space 13 through the fluid space 14. Here, the flakes and any sludge are separated by flowing them up and down to purify the liquid sufficiently. The foam formed on the surface of the liquid is collected by the foam scraper 18 and conveyed to the foam collecting space 19, where it can be removed batchwise or continuously. Any sludge is collected by a sludge dredger 20 located at the bottom of the spill space 13 and transported to the sludge collector 21, from where the sludge can also be removed batchwise or continuously. The purified fluid, in turn, bypasses the submerged wall 15 formed in the spout 15 13 and flows into the fluid outlet 17 provided with an adjustable tilt edge 16 and can be led therefrom by gravity or otherwise.

Amint a fentiekből nyilvánvaló, a találmány szerinti 20 flotációs eljárás és bevezetés hatékonysága lényegesen meghaladja a jelenleg ismert megoldások hatékonyságát. Ennek oka elsősorban abban van, hogy a találmány szerint a flotálásban optimálisan legalkalmasabb méretű, nagyon kicsi buborékok állnak rendelkezésre, amelyek 25 - méretük miatt is és azért is. mert a pehelyképződés helyén és vele közel vagy teljesen egyidejűleg diszpergálódnak a folyadékba — a pehelyképződés kezdeti stádiumában adszorbeálódnak a pehelygócokra, illetőleg a már kialakult pelyhekhez kapcsolódnak. Ennek követ30 keztében a pelyhek stabilitása és kíúszási sebessége jelentősen megnő, az elválasztás élessége és a kiúsztató tér terhelhetősége is előnyösen növekszik.As will be apparent from the foregoing, the efficiency of the flotation process and introduction of the present invention is substantially greater than that of the prior art. This is primarily because, according to the invention, very small bubbles of optimum size are available for flotation, which are because of their size and because of their size. because they are dispersed in the fluid at or near the site of flake formation - they are adsorbed to fluff nodules or flakes already formed during the initial stages of flake formation. As a result, the stability and creep velocity of the flakes is significantly increased, and the separation sharpness and load capacity of the ejection space are advantageously increased.

Ilyen kisméretű buborékokat egyébként az ismert megoldások egyikévei sem lehet előállítani. A flotáiás35 ra már kevésbé alkalmas nagyobb átmérőjű buborékokat viszont, amelyek szekunder áramlásokat, előnytelen keveredéseket okoznak és így a tisztítás eredményességét rontják, a megoldás szerint a diszpergáló keverő felaprítja és a folyadékba diszpergálja, vagy pedig ezek a buboré40 kok elhagyják a folyadékot anélkül, hogy a flotációban résztvennének. Megjegyzendő, hogy ez a beszívott levegő nagyon kis részére vonatkozik csak. Az itt felsorolt előnyös körülmények eredményezik azt, hogy a levegőbeszívás, diszpergálás és így a tisztítás fajlagos energia45 igénye is alacsonyabb, mint az ismert megoldásoké.Otherwise, such small bubbles cannot be produced by any of the known solutions. Conversely, larger diameter bubbles that are less suitable for flotation 35, which cause secondary flows, undesirable mixing and thus impairing cleaning efficiency, may be provided by the dispersant mixer crushing and dispersing in the liquid, or these bubbles leaving the liquid without flotation. Note that this applies only to a very small proportion of the intake air. The advantageous conditions listed here result in a lower specific energy requirement for air aspiration, dispersion and thus purification than for known solutions.

Az adszorbciós térbe diszpergált és a flotálásban résztvevő buborékok mérete és mennyisége — külön bonyolult berendezések, automatika nélkül — az adszorbeiós térbeli folyadék áramlási sebessé, illetve a 50 diszpergáló keverő fordulatszámának megfelelő megváltoztatásával egyszerűen szabályozható. Ebből származik, hogy az eljárás és berendezés folyadékok flotációs tisztításánál, így a szennyvizek legkülönbözőbb típusai esetén is széleskörben és előnyösen alkalmazható.The size and amount of bubbles dispersed in the adsorption space and involved in the flotation can be easily controlled without the need for complicated equipment, automation, by changing the flow rate of the adsorbent space fluid or by appropriately changing the speed of the dispersant mixer 50. It follows that the process and equipment can be widely and advantageously used in flotation purification of liquids, including various types of wastewater.

Az eljárás és a megvalósításra szolgáló berendezés egyébként egyszerű, bonyolult vagy kényes technológiai lépést vagy berendezési részt nem tartalmaz, üzemeltetése nagyobb szakértelmet nem kíván. Beruházási költsége a nagyobb elválasztási élesség és a kiúsztató tér megnövekedett terhelhetősége miatt alacsonyabb, mint a hagyományos megoldásoké, mivel mindkét előnyös hatás kevesebb és kisebb műtárgy alkalmazását teszi lehetővé. Az üzemeltetési és karbantartási költségigény is — a fentiekből származóan - alacsonyabb.Otherwise, the procedure and the equipment used for its implementation do not involve simple, complicated or delicate technological steps or equipment parts, and their operation does not require more expertise. The investment cost is lower than conventional solutions due to the higher separation sharpness and increased load capacity of the ejection space, since both of these benefits allow the use of fewer and smaller artefacts. As a result, operating and maintenance costs are also lower.

A találmány szerinti eljárás és berendezés fent leírtThe process and apparatus of the invention are described above

183 024 kiviteli változatai csupán példakénti megoldási lehetőségeket érzékeltetnek és természetesen semmiféle vonatkozásban nem korlátozzák a találmány oltalmi körét.Embodiments 183,024 merely illustrate exemplary embodiments and, of course, are not intended to limit the scope of the invention in any way.

Az igénypontok által meghatározott oltalmi körön belül számos kiviteli mód és alak valósítható meg. 5Within the scope of the claims, many embodiments and forms may be realized. 5

Claims

PATENT CLAIMS

A process for flotation purification of wastewater free of coarse particulate matter by adding coagulant chemical (s) to the wastewater as needed in a manner known per se, flowing the wastewater at a rate of 4-70 m / h in an adsorption space, while dispersing the gas in the waste water with a dispersant rotating at a circumferential velocity of at least 5 m / s, gas bubbles, preferably air bubbles, are comminuted by the vortex flow generated by the dispersant in the immediate vicinity of the dispersant; the smaller bubble adsorbed precipitate and wastewater are drained below, and the precipitate is separated from the purified water by known means, and the purified water and the precipitate are removed.

Apparatus for carrying out the process according to claim 1, optionally comprising a mechanical pre-cleaner and / or chemical dissolving, dosing and / or introducing devices 30, characterized in that the fluid inlet (9), the liquid outlet (10) and optionally consisting of a top open adsorption space (1) with a chemical inlet (11), a rotary dispersing mixer (2) disposed in the adsorption space (1) directly connected to the gas or air space, at least two of which extend perpendicularly to the axis of rotation having a dispersion tube (4) inclined at an angle of 30-75 ° according to the direction of rotation, the dispersion mixer (2) is introduced into a stationary cylindrical bottom closed housing (3) where the dispersion mixer (2) is at the same height as the and above the fluid inlet openings (5, 6), the outer periphery of the housing (3) and the inner periphery of the adsorption space (1) is provided with flow-breaking plates (7, 8), and a dislocation space (13) is arranged around or independently of the adsorption space (1).

An embodiment of the apparatus according to claim 2, characterized in that the dispersing mixer (2) is connected vertically and is connected to the gas or air space by a hollow shaft or by a pipe or a separate pipe surrounding the shaft.

An embodiment of the device according to claim 2, characterized in that 2-6 flow-breaking plates (7,8) are arranged on the outer circumference of the housing (3) and 2-4 pieces on the inner circumference of the adsorption space (1).

5. An apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the liquid outlet (17), the foam collector (18), the foam collector (18), the foam collector (18), the foam collector (18), the foam collector (18) the space (19) has a manure / or, if necessary, a sludge trap (20) and a sludge collector (21).

15 pages + 4 charts (= Figure 5)