NO782542L - Fremgangsmaate og anordning for fremstilling av bobler for flotasjonsbehandling av en suspensjon - Google Patents

Description

Ved hjelp av fIotasjonsmetoden kan en avløpsvæske renses, eller nærmere bestemt en partikkeloppslemning separert, ved å frem-stille bobler som hefter seg på partiklene for å bringe dem til overflaten ved hjelp av boblenes flytekraft.

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte for frembring-, else av bobler for behandling av en partikkeloppslemning ved hjelp av flotasjon, idet oppfinnelsens særtrekk består i at nevnte oppslemning beriket med oppløst gass bringes til å strømme gjennom et rør til et fIotasjonskar, idet strømmen raskt avbrytes i forut bestemt takt av en lukkeenhet, som hver gang den plutselig lukkes frembringer en bølge av lavt trykk i den del av røret som ligger nedstrøms for lukkeenheten, hvorved det frembringes kavitasjonsbobler i oppslemningsstrømmen i nedstrømsdelen av røret og lavtrykkbølgen forplanter seg i røret fremtil flotasjonskaret hvorfra den reflekteres som en høytrykksbølge, som bryter ned kavitasjonsboblene til mikrobobler som hefter seg til partiklene i suspensjonen for flotasjon av disse, idet forholdene i nevnte rør innstilles slik at mikroboblene befinner seg i overmettet medium under de lokale trykkforhold og således har en .. tendens til å øke i omfang under sin bevegelse mot fIotasjonskaret .

Videre kan i henhold til den fremgangsmåte som er beskrevet i søkerens franske patentansøkning nr. 77.22 234, et vakuum hen-siktsmessig dannes i det fri rom over oppslemningens overflate i flotasjonskaret, hvilket fører til ytterligere økning av boblenes omfang ved gassdifusjon i fIotasjonskaret når boblene stiger mot oppslemningens fri overflate, hvilket sikrer et mer effektivt uttrekk av vedkommende partikler.

I henhold til en spesiell utførelse som gir en ekstra fordel,

samt i samsvar med nevnte franske patentskrift, kan nevnte vakuum i flotasjonskaret frembringes ved hjelp av en suge-

virkning uten stort energiforbruk ved å plassere nevnte kar over tilførselsnivået for partikkeloppslemningen samt ved å forbinde karet med tilførselstanken gjennom et rør med oppoverrettet strømning på nedstrømssiden av den hurtiglukkende lukkeenhet, idet nevnte oppslemning etter behandling i flotasjons-

karet tappes ut gjennom et rør som ender på et lavere nivå enn nevnte tilførselsnivå.

Under sådanne forhold trenges bare en vakuumpumpe med lav effekt for å opprette passende vakuum på forhånd og å bibeholde dette vakuum ved å fjerne den luft som bringes inn i fIotasjonskaret av de bobler som passerer den fri væskeoverflate i karet.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av to utførelses-eksempler under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 er en skjematisk skisse av en anordning i henhold til foreliggende oppfinnelse, og

Fig. 2 viser en utførelsesvariant av anordningen i fig. 1.

Fig. 1 viser en utførelse i henhold til foreliggende oppfinnelse i form av et anlegg for rensing av en avløpsvæske ved hjelp av fIotasjonsmetoden, idet anlegget omfatter en tank 1 som til-

føres avløpsvæske for behandling gjennom et rør 20, idet væskenivået i tanken holdet på et nivå ved hjelp av vanlig deteksjons- og reguleringsutstyr, som ikke er vist.

Nevnte tank omfatter et luftinnløp 2 for å frembringe en avløps-løsning mettet med luft. Denne mettede løsning kontrolleres av en måleinnretning 3, som på grunnlag av målte verdier styrer en regulator 18 for lufttilførselen.

Avløpsvæsken bringes så til å strømme gjennom et rør 4 med en hurtiglukkende ventil frem til bunn-nivået av et flotasjons-

kar 5, som omfatter et.overløp for bortføring av de partikler som er bragt til overflaten 7 av avløpsvæsken i flotasjonskaret, sammen med en viss væskemengde fra overflateområdet, hvoretter disse partikler tas ut gjennom et rør 8. Overflatenivået i flotasjonskaret bibeholdes ved hjelp av overløpet 6

på et nivå N^, som er lavere enn væskenivået N i innløpstanken

Den ferdigbehandlede avløpsvæske fjernes fra karet 5 gjennom et rør 9.

En periodisk bølge med nedsatt trykk for dannelse av kavitasjonsbobler 11 i røret 4 frembringes nedstrøms for ventilen 10 ved at denne lukkes i forut bestemt takt ved hjelp av en styreenhet 19, som sørger for rask avstengning av væskestrømmen i nevnte takt.

Denne bølge forplanter ség til nedstrømsenden 14 av vedkommende rør og når derfra den fri væskeoverflate 7 i fIotasjonskaret 5, hvorfra bølgen reflekteres i karet på grunn av den foreliggende store diskontinuitet i akustisk impedans, således at det dannes en trykkbølge i røret 4, som i sin tur bryter ned de dannede kavitasjonsbobler til mikrobobler 12, som lett fester seg til de oppslemmede partikler som skal være gjenstand for flotasjon i avløpsvæsken.

Avløpsvæsken i tanken 1 er mettet med oppløst luft. Denne metning kontrolleres av måleinnretningen 3, som styrer en luft-innløpsregulator 18 på sådan måte at boblene i røret 4 befinner seg i overmettet medium under de lokale trykkforhold og øker i omfang ved 13 under sin vandring til flotasjonskaret, hvor de stiger opp og hefter seg til de oppslemmede partikler for å bringe disse til den fri overflate 7, hvorfra partiklene fjernes ved strømning over overløpet 6 og gjennom røret 8.

Fig. 2 viser en utførelsesvariant hvori det fri område over avløpsoppslemningen i fIotasjonskaret er satt under undertrykk ved hjelp av en sugevirkning.

Denne figur viser tilførselstanken 1 for avløpsoppslemning som skal behandles, med tankens luftinnløp 2 regulert ved hjelp av innretningene 3 og 18, mens væskenivået i tanken holdes på det fastlagte nivå 1SL ved hjelp av vanlige deteksjons- og regulerings-innretninger, som ikke er vist.

Flotasjonskaret er i dette tilfelle plassert over væskenivået

KL i tilførselstanken 1 samt forbundet med tanken gjennom røret

4, som forløper vertikalt og har oppoverrettet strømning, mens den hurtiglukkende ventil er anordnet ved rørets nedre ende.

De utskilte partikler fjernes fra flotasjonskaret gjennom røret

8 som fører inn i et kar 21, mens den behandlede avløpsvæske fjernes gjennom et vertikalt rør 15 med nedoverrettet strømning som bringer nevnte væske til en tank 16 med et overflatenivå

N_ som er lavere enn partikkeloppslemningens overflatenivå

i tilførselstanken 1. Den behandlede væske fjernes fra tanken 16 gjennom et rør 22.•

Under disse forhold vil avløpsvæsken strømme fra tanken 1 til tanken 16 under påvirkning av en sugeeffekt, og dette vil føre til at det dannes undertrykk i det fri rom over væskeoverflaten.

7 i flotasjonskaret 5.

Den viste anordning virker på samme måte som det viste utførelses-eksempel i fig. 1, idet ventilen 10 sørger for rask lukking av strømningsrøret og derved frembringer en lavtrykksbølge som danner kavitasjonsbobler i røret 4, og som reflekteres fra flotasjonstanken 5 som en høytrykksbølge som bryter ned boblene 11 til mikrobobler 12, idet disse bobler øker i omfang ved 13

på sin vei opp til flotasjonskaret 5.

En vakuumpumpe 17 med lav effekt sørger for innstilling av det ønskede undertrykk og bibehold av dette ved å trekke ut den luft som bringes inn i flotasjonskaret av de bobler som flyter

opp til karets fri overflate.

Takket være undertrykket i karet 5, vil mikroboblene øke i omfang under påvirkning av den kombinerte virkning av nevnte undertrykk og gassdifusjonen i strømningen oppover i røret 14 på vei til flotasjonskaret 5, mens boblene i dette kar ytterligere forstørres ved gassdifusjon inntil det oppnås forholds-vis store bobler og de oppslemmede partikler effektivt bringes til den fri væskeoverflate 7.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av bobler for flotasjonsbehandling av en partikkeloppslemning, karakterisert ved at nevnte oppslemning beriket med oppløst gass bringes til å strømme gjennom et rør (4) til et fIotasjonskar (5), idet strømmen raskt avbrytes i forut bestemt takt av en lukkeenhet (10), som hver gang den plutselig lukkes frembringer en bølge av lavt trykk i den del av røret som ligger nedstrøms for lukkeenhieten, hvorved det frembringes kavitasjonsbobler (11) i oppslemningsstrømmen i nedstrømsdelen av røret og lavtrykksbølgen forplanter seg i røret frem til flotasjonskaret, hvorfra den reflekteres som en høytrykksbølge som bryter ned kavitasjonsboblene til mikrobobler (12), som hefter seg til partiklene i oppslemningen for flotasjon av disse, idet forholdene i nevnte rør innstilles slik at mikroboblene befinner seg i overmettet medium under de lokale trykkforhold og således har en tendens til å øke i omfang under sin bevegelse mot flotasjonskaret.

2. Anordning for utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter et rør (4) som ved sin oppstrømsende er forsynt med utstyr (1 og 2) for tilførsel av en partikkeloppslemning beriket med oppløst gass samt en hurtiglukkende lukkeenhet (10), mens nevnte rør ved sin nedstrømsende er forbundet med et flotasjonskar (5) som omfatter et overløp (6) for fjerning av de partikler som er bragt opp til overflaten i karet, og organer er anordnet oppstrøms for overløpet for utløp av den rensede væske samt nedstrøms for overløpet for å fjerne de utskilte partikler.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det opprettes undertrykk i det fri område over væskeoverflaten (7) av oppslemningen i flotasjonskaret (5).

4. Anordning for utførelse av den fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte fIotasjonstank (5) er fluidtett og det er opprettet undertrykk i romområdet over oppslemningens overflate (7) i flotasjonskaret ved hjelp av en sugevirkning, idet karet er anbragt over overflatenivået KL for den tilførte oppslemning samt er forbundet med tilførsels-tanken gjennom et rør (4) med oppoverrettet strømning på ned-strømssiden av den hurtiglukkende enhet (10), og den rensede væske fjernes etter behandlingen i flotasjonskaret (5) gjennom et rør (15) som strekker seg ned til et overflatenivå N2 lavere enn nivået , idet nevnte undertrykk opprettes på forhånd og bibeholdes på den opprettede verdi ved hjelp av en sugeinnretning (17).