PL124739B1 - Method of purification and/or aeration of water and apparatus therefor - Google Patents

Description

Twórca wynalazku: — Uprawniony z patentu: GKSS-Forschungszeritrum Geesthacht OmbH, Gee^ha-cht-Tesperhude, (Republika Federalna Niemiec) Sposób oczyszczania i/albo napowietrzania wody oraz urzadzenia do oczyszczania i/albo napowietrzania wody Wynalazek dotyczy sposobu i urzadzenia do oczy¬ szczania i/albo napowietrzania wody z nasycaniem wody gazem znajdujacym sie pod cisnieniem i koncowym rozprezaniem w naczyniu flotacyjnym.Oddzielanie zanieczyszczen, przy którym wyste¬ puje mala sklonnosc do rozdzielania faz, z pod¬ noszeniem wymagan co do jakosci scieków i wody pitnej, nabiera wielkiego znaczenia. W technice wodnej chodzi czesto o oddzielanie nierozpuszczal¬ nych zawiesin albo kropli oleju. Stosowane rów¬ niez z przeponami urzadzenia do odsalania i oczy¬ szczania wody moga tylko wtedy bezzaklóceniowo byc prowadzone, kiedy we wstepnie wlaczonym stadium procesu wszystkie te materialy zostana od¬ dzielone, które przy dluzszej pracy przepon nisz¬ cza je.Powstaje przeto potrzeba stworzenia niezawod¬ nego sposobu oddzielania, który laczylby razem w sobde wysoka wydajnosc, wysoka sprawnosc oddzie¬ lania, proste prowadzenie i niskie koszty eksploata¬ cji.Kiedy male koncentracje pozostalego materialu w obszarze mniejszym od miligrama/litr zostana oddzielone filtrem zwirowym w polaczeniu z flo- kulacja i destabilizacja za pomoca blotniarki albo dokladnego filtra, dla wysokich zawartosci oleju i materialów stalych, mniej wiecej w obrebie ko¬ munalnej techniki scieków i oczyszczania scieków w przemysle srodków spozywczych flotacja zysku¬ je znaczenie. 10 13 25 2 Przy tym sposobie, przeprowadzone w stan za¬ wiesiny materialy zostaja wynoszone przez drobne pecherzyki powietrza, które wytwarza sie przez rozpuszczanie powietrza pod wysokim cisnieniem i koncowe odprezenie na normalne cisnienie, albo przez elektrolize wody. Potrzebne do tego dotych¬ czas urzadzenia czynia flotacje jednakze stosunko¬ wo drogim sposobem rozdzielania. Te znane spo¬ soby oddzielania flotacja odprezeniowa zostaja tak w zwykly sposób prowadzone, ze czesciowy stru¬ mien oczyszczonej wody po nasyceniu w autokla¬ wie, który zostaje zasilany w gaz przez kompresor albo ze stalowej butli, zostaje odprezony i zmie¬ szany z brudna woda. Sposób sam w sobie wy¬ maga ciaglego intensywnego dozoru i kontroU oraz wysokich kosztów (inwestycyjnych z uwagi na po¬ trzebne kompresory i autoklawy na odpowiednio, wysokie cisnienie.Zadaniem niniejszego wynalazku jest zatem stwo¬ rzenie ulepszonego sposobu i urzadzenia do flo¬ tacji odprezeniowej, które bylyby niedrogie w pro¬ wadzeniu i przede wszystkim powodowaly nieduze koszty inwestycyjne przez odpadniecie autoklawów i kompresorów.Zgodnie z niniejszym wynalazkiem woda juz nie zostaje nasycona w zbiorniku cisnieniowym po¬ wietrzem za pomoca kompresora, lecz wstepnie o- brobiona wode doprowadza sie do flotacyjnego na¬ czynia przez dwie jedna za druga wlaczane stru¬ mieniowe pompy, przy czym pierwsza strumienio- 124 7393 124 739 4 wa pompa jako srodek zasilajacy otrzymuje cze¬ sciowy (niezalezny) strumien przynajmniej czesci wstepnie obrobionej wody i przez jej przylacze ssace zasysa gaz sluzacy do flotacji, a druga stru¬ mieniowa pompa przylaczona do wylotu pierwszej strumieniowej pompy przez jej przylacze ssace za¬ sysa jeszcze nie obrobiona wstepnie wode, aby ja razem z woda z wylotu pierwszej struinieniowej pompy doprowadzic do naczynia flotacyjnego.Urzadzenie zgodne z wynalazkiem charakteryzu¬ je sie tym, ze posiada dwie strumieniowe pompy polaczone szeregowo z naczyniem flotacyjnym i pompa tloczna, przy czym wylot wody przemyslo¬ wej naczynia flotacyjnego polaczony jest poprzez zawór dlawiacy z wlotem srodka zasilajacego pierw¬ szej strumieniowej pompy, której przylacze ssace jest utworzone jako krociec ssacy gaz, a jej wylot jest polaczony z wlotem zasilajacego srodka dru¬ giej strumieniowej pompy, natomiast przylacze ssa¬ ce drugiej strumieniowej pompy jest utworzone jako króciec wlotowej surowej wody.Pompa tloczna urzadzenia wedlug wynalazku jest usytuowana wlotem przed pierwsza strumieniowa pompa lub jest usytuowana miedzy obiema stru¬ mieniowymi pompami. Naczynie flotacyjne urzadze¬ nia wedlug wynalazku jest wykonane jako stozko¬ wy zbiornik i zawiera ono stojaca rure rozciagajaca sie z dolu do góry naczynia flotacyjnego, która jest polaczona z wylotem drugiej strumieniowej pompy, a w dolnej czesci stosunkowo waska przestrzen pierscieniowa, ujmujaca stojaca xure jest zaopa¬ trzona w wylot. Naczynie flotacyjne w swym gór¬ nym odcinku zaopatrzone jest w wylot do wyply¬ wu dobra.Przedmiot wynalazku jest przykladowo wyjasnio¬ ny przy poimocy zalaczonego rysunku, który przed¬ stawia urzadzenie flotacyjne.Uirzadnenie flotacyjne przedstawione na rysunku sklada sie: z pierwszej strumieniowej pompy 1, dru¬ giej strumieniowej pompy 2, naczynia flotacyjne¬ go 3 i pompy tlocznej 4.Naczynie flotacyjne 3 sklada sie z górnej cylin¬ drycznej czesci i stozkowego odcinka 31, do które¬ go przylega waski cylindryczny odcinek 32. Od dolu do góry wewnatrz naczynia flotacyjnego 3 przebiega stojaca rura 33/ która przez przylacze 34 zoataje doprowadzony oczyszczajacy ciekly sro¬ dek strumieniowy, naladowany gazowymi pecherzy¬ kami. W dolnej czesci 32 flotacyjnego naczynia 3 oczyszczona woda moze byc doprowadzana wylo¬ tem 35. Przylacze 36 usytuowane w górnej czesci flotacyjnego naczynia 3 daje mozliwosc odciaga¬ nia za pomoca pompy wyniesionych w góre naczy¬ nia 3 obcych materialów S.Przylaczem 35 zostaje sciagana przez przewód 37 oczyszczona wytworzona woda. Przez rozga- lezny przewód' 38 i rozdzielacz strumienia lub dlawik 39 czesc juz wstepnie obrobionej wody do¬ prowadzana zostaje do wlotu srodka zasilajacego 11 pierwszej strumieniowej pompy 1. Komora ssa¬ ca strumieniowej pompy 1 znajduje sie nad przy¬ laczem 13, za pomoca którego gaz potrzebny do flotacjti jest polaczony z oczyszczanym powietrzem I* Powietrze to rozpuszcza sie pod cisnieniem roz¬ budowanym za strumieniowa pompa 1.Wylot pierwszej pompy strumieniowej 1, w któ¬ rej strumien zostaje utrzymywany przez posrednio przylaczona pompe tloczna 4 jest polaczony z wlo¬ tem srodka zasilajacego 21 drugiej pompy ssacej 5 2, której komora ssaca przez przylacze ssace 23 otrzymuje surowa wode RW do oczyszczania. Wy¬ lot 22 tej drugiej pompy strumieniowej 2 jest po¬ laczony z dolnym otwartym koncem 34 stojacej rury 33. Spadek cisnienia, wystepujacy przy roz- 10 prezaniu w drugiej strumieniowej pompie 2, sluzy do transportu surowej wody RW, która zostaje mieszana z drobnymi pecherzykami powietrza, któ¬ re moga zostac oddzielone w naczyniu flotacyjnym 3. 15 Nierozpuszczalne czesci skladowe wody zmiesza¬ ne z pecherzykami powietrza wchodzace przez sto¬ jaca rure 33, jak juz wspomniano zostaja od¬ ciagane przez górny otwór 36, a oczyszczona wy¬ tworzona woda PW przez dolne przylacze 35 na- 20 czynia flotacyjnego 3. Natezenie przeplywu (prze¬ pustowosc) eksploatacji zostaje tak ustawione, ze w naczyniu flotacyjnym 3 zjawia sie stacjonarna granica pecherzyków powietrza.Inaczej niz na przedstawieniu na rysunku, pompe 25 tloczna 4 mozna wstawic takze przed obiema pom¬ pami strumieniowymi 1, 2. W tym przypadku pom¬ pa tloczna /tloczy na wysokie cisnienie predkosci (spietrzenia), nie dochodzi zas z drugiej strony do kontaktu z powietrzem. 30 Zaleta urzadzenia flotacyjnego wedlug wynalazku, w porównaniu do dotychczas znanych urzadzen do flotacji rozprezajacej, polega na tym, ze podatny na zaburzenia i wytwarzajacy halas kompresor, jak rówiniiez gtruboscienny zbiornik cisnieniowy z uwa- 85 gi na bezpieczenstwo — odpadaja. Korzystne jest dla urzadzenia wedlug wynalazku takze to, ze nie wymaga ono duzego zapotrzebowania energii, po¬ niewaz energia uzyta do wytworzenia cisnienia za pierwsza pompa strumieniowa 1 zostaje odzyskana 40 w czesci w drugiej pompie strumieniowej 2.Oszczednosc na kosztach inwestycyjnych i eksplo¬ atacyjnych w porównaniu do od dawna stosowa¬ nych urzadzen flotacyjnych jest duza. Szczególna korzysc tego sposobu pracujacego bez stalego ma- « terialu oddzielajacego, polega na tym, ze moze byc stosowany dla duzej liczby zadan techniki wody, w którym sa oddzjelane srodki macace, oleje albo tluszcze.Kiedy aas zostanie nasycona gazem, stopien dzia- 50 lania wprowadzanego powietrza do cieklej fazy na ogól jest nieznaczny. Transport gazu z pecherzy- 'kami do wewnatrz jest nadto utrudniony przez powierzchniowo czynny material. To pochodzi stad, ze w biologicznych oczyszczalniach z powierzchnio- 55 wym napowietrzaniem zubozenie w tlen powie¬ trza czynnego wynosi 1—E0/* W urzadzeniu wedlug wynalazku dzialaja obie polaczone szeregowo strumieniowe pompy, które powoduja szczególnie aktywny rozklad gazu w cie- W czy. Strumien wody doprowadzany podczas roz¬ prezania jest tak wlaczony, ze za druga strumie¬ niowa pompa nie wystepuja juz zadne pecherzyki powietrza, tak ze woda wtedy jest nasycona po¬ wietrzem.•• Podwyzszona efektywnosc przejmowania masy\ 1241 5 sprowadza sie do zwiekszonej predkosci rozpusz¬ czania pomiedzy pompami strumieniowymi, dzieki podwyzszeniu cisnienia oraz do intensywnego zmie¬ szania przesyconej i nienasyconej wody w dru¬ giej pompie strumieniowej przy normalnym cisnie- 9 niu.Urzadzenie wedlug wynalaizku z dwoma polaczo¬ nymi szeregowo pompami strumieniowymi nada¬ je sie takze szczególnie dobrze do napowietrza¬ nia oczyszczalników (odstojników) i zbiorników do 10 hodowli ryb, przy czym strumienie wody tak po¬ winny byc nastawione, zeby w celu usuniecia ma¬ terialów stalych, wystepowal pewien udzial roz-r puszczonego powietrza w postaci pecherzyków.Wynalazek moze byc takze zastosowany jako 15 pluczka gazowa w miejsce przeciwpradowej kolum¬ ny absorpcyjnej, co powoduje znaczne zmniejsze¬ nie zapotrzebowania przestrzeni. 20 PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania i/albo napowietrzania wo¬ dy z nasycaniem gazem znajdujacym sie pod cis¬ nieniem i koncowym rozprezaniem w .naczyniu flo- 25 tacyjnym, znamienny tym, ze wstepnie obrobiona, nasycona gazem wode doprowadza sie do flotacyj¬ nego naczynia przez dwie jedna za druga wlacza¬ ne strumieniowe poimpy, przy czyim pierwsza stru¬ mieniowa pompa jako srodek zasilajacy otrzymuje 80 czesciowy niezalezny strumien przynajmniej w J czesci wstepnie obrobionej wody i przez jej przy¬ lacze ssace zasysa gaz sluzacy do flotacji i ze dru¬ ga strumieniowa pompa przylaczona do wylotu pierwszej strumieniowej pompy przez jej przylacze 35 ssace zasysa jeszcze nie obrobiona wstepnie wo¬ de, aby ja razem z woda z wyiotu pierwszej stru- G mieniowej poimpy doprowadzic do naczynia flota¬ cyjnego.
2. 2. Urzadzenie do oczyszczania i/lub napowietrza¬ nia wody z nasycaniem wody gazem znajdujacym sie pod cisnieniem i koncowym rozprezaniem w naczyniu flotacyjnym, znamienne tym, ze jest za¬ opatrzone w dwie strumieniowe pompy <1, 2) pola¬ czone szeregowo z naczyniem flotacyjnym (3) i pom¬ pa tloczna (4), przy czyim wylot wody przemyslo¬ wej (35) naczynia flotacyjnego (3) polaczony jest poprzez zawór dlawiacy (39) z wlotem srodka za¬ silajacego (-11) pierwszej strumieniowej pompy (1), której przylacze ssace (13) jest utworzone jako kró- ciec ssacy gaz, a jej * wylot (12) jest polaczony z wlotem zasilajacego srodka (21) drugiej strumie¬ niowej pompy (2), natomiast przylacze ssace (23) drugiej strumieniowej pompy (2) jest utworzone jaiko króciec wlotowy surowej wody.
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz, 2, znamienne tym, ze pompa tloczna (4) jest usytuowana wlotem przed pierwsza strumieniowa pompa (1).
4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze pompa tloczna (4) usytuowana jest miedzy obie¬ ma struimieniowyimi pompami (1, 2).
5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze naczynie flotacyjne (3) jest wykonane jako zbior¬ nik stozlkowy i zawiera ono stojaca rure (33) roz¬ ciagajaca sie z dolu do góry naczynia flotacyjnego (3), (która jest polaczona z wylotem <22) drugiej strumieniowej pompy <2), a w dolnej czesci stosun¬ kowo waska przestrzen pierscieniowa (32) ujmu¬ jaca stojaca rure (33) jest zaopatrzona w wylot (35).
6. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 albo 5, znamienne tym, ze naczynie flotacyjne (3) w górnym swyim odcinku zaopatrzone jest w wylot (36) do wyply¬ wu obcych materialów.i 124 739 < PW 36— 37 L ,12 0 21 1 i /\ N RW- DN-3, z. 628/84 Cena 100 zl PL