PL100134B1 - Sposob oczyszczania sciekow droga flotacji chemicznej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia scieków droga flotacji chemicznej.

W procesie przygotowania wód oraz w oczysz¬ czaniu róznych scieków konieczne jest oddzielanie zdyspersjowanych i/lub zemulgowanych obcych czastek w wodzie, przy czym najkorzystniejsze wy¬ niki osiaga sie droga flokulacji i flotacji chemicz¬ nej. Zanieczyszczenia w tym procesie latwo przy¬ legaja do blonek pecherzyków i sa unoszone przez te pecherzyki ku powierzchni cieczy a nastepnie w tej powierzchni zgarniane. Wody zanieczyszczone stalymi substancjami oraz olejami (tluszczami) uno¬ szacymi sie na jej powierzchni powstaja w proce¬ sie wydobycia i obróbki ropy naftowej, w zakla¬ dach przemyslu maszynowego, przemyslu samocho¬ dowego, w walcowniach, w rzezniach itd. Wody te moga byc oczyszczone droga flotacji. Równiez ko¬ rzystne jest oczyszczanie ta metoda wód natural¬ nych i scieków powstajacych w fabrykach barwni¬ ków, celulozy, papieru oraz wlókienniczych.

Flotacja stosowana jest równiez coraz czesciej w linii technologicznej oczyszczania wód pochodza¬ cych z róznych zródel. Najpierw do wody dodaje sie potrzebne substancje chemiczne, nastepnie w tak zwanym flokulatorze w czasie powolnego mie¬ szania powoduje sie koagulacje emulgowanych czasteczek i powstanie platkowego osadu. Nastep¬ nie woda przechodzi do urzadzenia flotacyjnego, w którym do koagulowanych czasteczek wprowadza sie gaz wytwarzajacy pecherzyki a powstala w ten sposób faza piankowa w nastepnym etapie unosi sie na powierzchnie wody. Do tworzenia pecherzy¬ ków gazu stosowano poprzednio ciala porowate, umieszczone na dnie zbiornika z ciecza. Za ich po¬ moca jednak, mimo wielkiego spadku cisnienia, przeznaczonego na tworzenie pecherzyków, nie mozna bylo zapewnic pecherzyków o srednicy mniejszej od 1 mm, gdyz drobne pecherzyki laczy¬ ly sie w wieksze juz na powierzchni ciala porowa¬ tego i nie oddzielaly sie w postaci mniejszych.

Oprócz tego dysze gazu na dnie zbiornika z ply¬ nem latwo ulegaly zapychaniu wskutek czego wdmuchiwanie gazu bylo nierównomierne.

W celu zmniejszenia rozmiarów pecherzyków gazowych w ostatnim czasie wprowadzano do urza¬ dzenia flotacyjnego wode nasycona sprezonym po¬ wietrzem a wskutek zmniejszonego cisnienia w urzadzeniu flotacyjnym powstawaly bardzo male pecherzyki. (Nieftepererabotka i Nieftechimija, lu¬ ty 1974m p. 11—13., Wasser, Luft und Betrieb, 18, 1974, No 2., 96—97). Schemat takiego wykonania flotacji chemicznej jest uwidoczniony na rysunku 1 na którym fig. 1 przedstawia aparature do oczyszczania scieków droga flotacji chemicznej a fig. 2 — uklad przewodów rurowych umieszczo¬ nych w zbiorniku z ciecza do przeplywu gazu.

Do wody w ilosci V mtygodz,, przeznaczonej do flotacji w zbiorniku 1 dodaje sie potrzebne srodki koagulujace i flokujace a* nastepnie w zbiorniku 2 W czasie powolnego mieszania tworzy sie osad 100 134s 100134 4 niektórych rodzajach scieków moze byc korzyst¬ niejsze, jezeli w kierunku przeplywu wody roz¬ mieszcza sie rury pionowe w róznym podziale.

Urzadzenie flotacyjne lub obiekt moze byc wy- budowane w dowolnym celowym ukladzie — na ogól wybiera sie rozwiazanie z przeplywem podluz¬ nym, albo ze zbiornikami lub basenami. Wzgledna ilosc gazu, stosowanego do flotacji jest nie wieksza niz 4 Nm3 dla przerobionej wody, moze byc jednak takze znacznie mniejsza.

Pecherzyki tworzone sa prostymi srodkami z otworami, niezapychajacymi sie, i w ten sposób pracuja niezawodnie, przy malym spadku cisnie¬ nia. W przypadku flotacji nadcisnieniowej, odpo- wiednie dzialanie ukladu zaworowego 8 napotyka na znaczne trudnosci, przede wszystkim w przy¬ padku wiekszych urzadzen, z powodu wydzielania gazu przed zaworami, oraz problemów wynikaja¬ cych z równomiernym rozkladem pecherzyków.

Dla dalszego porównania podajemy nastepujace przyklady: Przyklad I. Przy flotacji nadcisnieniowej scieków petrochemicznych w ilosci V = 800 m3/godz.. nasyconych powietrzem w 50tyo nalezy trzymac w obiegu 35% ilosci czyszczonej wody, czyli 280 m3/godz., a cisnienie zwiekszyc z 1 atm, przy jednoczesnym nasyceniu powietrzem. W tym celu nalezy wykorzystac moc 40 kW, jednoczesnie zas po nasyceniu wody nasyconej pierwotnie do 50% w postaci pecherzyków zaledwie wyzwala sie 8 Nm3/godz. Oznacza to, ze przy odpowiednim roz¬ kladzie najwyzej tyle gazu mozna zapewnic dla tworzenia pianki. Niekorzystne jest ponadto w tej metodzie, ze z powodu obiegu zwrotnego, objetosc urzadzenia flotacyjnego powinna byc zaprojekto¬ wana o 35% wieksza, w przeciwnym wypadku zmniejsza sie czas przebywania. Jezeli woda prze¬ znaczona do flotacji nasycona jest powierzem je¬ dynie w 20%, to ilosc wyzwalajacych pecherzyków 40 wynosi tylko 3,7 Nmtygodz.

Przyklad II. Stosujac przestrzen do napo¬ wietrzania o glebokosci H = 2,4 m, uwzgledniajac dodatkowe straty, powietrze powinno byc wpro¬ wadzone przy nadcisnieniu 3000 mm sl. HzO. Jezeli 45 moc potrzebna do flotacji nadcisnieniowej wynosi 40 kW, mozna przez urzadzenie flotacyjne przepro¬ wadzic 3200 Nmtygodz. W ten sposób dla tworzenia pianki stosujac te sama ilosc energii zapewnia sie 400—900 razy wiecej powietrza, co prowadzi do po- 50 waznej oszczednosci w srodkach chemicznych i ko¬ rzystniejsze czyszczenie. Sole zelaza lub aluminium, wzglednie rózne polielektrolity powinny byc do¬ zowane dla flokulacji i koagulacji zawsze wedlug jakosci wody, przeznaczonej do flotacji. 55 Z porównania dwóch przykladów widac równiez, ze sposób wedlug wynalazku jest znacznie prostszy i skuteczniejszy. platkowy. 30—40% wody oczyszczonej, odprowa¬ dzanej z urzadzenia flotacyjnego 3 jest dostarczo¬ ne za pomoca pompy cisnieniowej 4 do zbiornika 7, gdzie do wody wtlacza sie sprezone powietrze o cisnieniu 3—4 atn. Powietrze potrzebne do na¬ pelniania dostarczone jest przez sprezarke 5 do mieszalnika 6 gazu-cieczy. Za pomoca ukladu za¬ worowego 8 obniza sie cisnienie wody nasyconej powietrzem do cisnienia, panujacego w urzadzeniu flotacyjnym i powstale pecherzyki gazu wraz z wo¬ da obiegowa doprowadzone sa do wody flokulo- wanej chemicznie w zbiorniku 2. Pod wplywem powstalych pecherzyków gazu platki wyplywaja na wierzch wody, i stad mozna odpowiednim urza¬ dzeniem odprowadzic pianke. Sposobem tym, pole¬ gajacym na redukcji cisnienia wytwarza sie bar¬ dzo drobne pecherzyki, co jest bardzo korzystne dla flotacji. Zwiekszenie rozmiarów urzadzen po¬ woduje jednak wzrost problemów, wynikajacych z rozdzielania pecherzyków w wodzie.

W niekorzystnych przypadkach pecherzyki mo¬ ga sie laczyc, stajac sie nieskuteczne. Tak samo niekorzystne jest, jesli flokulacja i flotacja odby¬ waja sie w róznych etapach, poniewaz w przewo¬ dach i pompach po drodze platki rozdrabniaja sie, powodujac obnizenie skutecznosci flotacji. Oprócz tego ilosc wody obiegowej rozciencza wode przez¬ naczona dó flotacji, co równiez zmniejsza skutecz¬ nosc oczyszczania. " Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku, dys¬ pergowanie pecherzyków gazu, dodawanie potrzeb¬ nych srodków chemicznych, flokulacja, wzglednie koagulacja i tworzenie pianki odbywaja sie w jed¬ nym zabiegu, w samym urzadzeniu flotacyjnym w taki sposób, ze w celu powolnego mieszania po¬ trzebnego do procesu, nie stosuje sie mieszalników mechanicznych, lecz wykorzystuje sie energie po¬ tencjalna gazów, wprowadzanych na dno zbiorni¬ ka z ciecza. W tym celu w cieczy zanurzonych jest kilka pionowych rur, i gazy potrzebne do flotacji sa wprowadzone przez nie dolem (fig. 2). W ten sposób ciecz przeplywajaca w rurach do góry, a w przestrzeni miedzy Turami do dolu korzystnie mie¬ sza sie. Stosujac sposób wedlug wynalazku niepo¬ trzebne staja sie mieszalniki i zbiorniki potrzebne dla domieszania i flokulacji, oraz pompa dla utrzy¬ mania nadcisnienia, zbiornik nadcisnieniowy i spre¬ zarka powietrza.

Na miejsce tej ostatniej potrzebna jest dmu¬ chawka 5' o znacznie wiekszej wydajnosci, lecz o mniejszym cisnieniu, dla wprowadzenia powietrza.

Rury pionowe, wbudowane do urzadzenia flotacyj¬ nego 3' zapewniaja nie tylko domieszanie potrzeb¬ nych srodków chemicznych oraz flokulacje, lecz w calej objetosci wody poddanej flotacji odpowied¬ nio dyspergowany rozklad pecherzyków gazu (o srednicy mniejszej od 1 mm). W ten sposób flo¬ tacja chemiczna zrealizowana jest w jednym za¬ biegu, zapewniajac odpowiednia skutecznosc. Pio¬ nowe rury transportowe powinny byc umieszczone najwyzej w polowie objetosci urzadzenia flotacyj¬ nego, celowe jest wykorzystanie 20—40% objetosci.

Rozmieszczenie pionowych rur jest zazwyczaj ta¬ kie same w poszczególnych urzadzeniach. W celu zapewnienia lepszych warunków flokulacji przy

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób oczyszczania scieków droga flotacji chemicznej, w którym rozdziela sie pecherzyki ga¬ zu i dodaje sie srodki chemiczne, znamienny tym, ze flokulacje lub koagulacje oraz tworzenie pianki prowadzi sie w jednym zabiegu przez wykorzysta¬ nie energii potencjalnej gazów wprowadzonych od 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 •05 100 134 6 strony dna zbiornika z woda przeznaczona do flo¬ tacji, przy czym dozuje sie sole zelaza lub alumi¬ nium i polielektrolity w ilosciach zaleznych od ja¬ kosci wody przeznaczonej do flotacji, zas wzgled¬ na ilosc gazu stosowana do flotacji 1 m3 oczyszcza¬ nej wody nie jest wieksza od 4 Nm3, korzystnie od 1 do 3 Nm3.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gazy do flotacji wprowadza sie przez dolny koniec pionowych rur, zanurzonych w cieczy w od 20 do 40% objetosci urzadzenia flotacyjnego.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie rury doprowadzajace gaz, których roz¬ klad jest jednakowy lub rózny. r^—*±r~^ Fig.1 fig. z