RU19530U1

RU19530U1 - FLOTATION SYSTEM

Info

Publication number: RU19530U1
Application number: RU2001104640/20U
Authority: RU
Inventors: О.Н. Новиков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Экологические системы-91"
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2001-09-10

Abstract

ФЛОТАЦИОННАЯ СИСТЕМАFLOTATION SYSTEM

Предполагаемая полезная модель относится к области очистки сточных вод и предназначена преимущественно для использования в нефтепереработке, автомобильном транспорте, горном деле, металлургии.The proposed utility model relates to the field of wastewater treatment and is intended primarily for use in oil refining, road transport, mining, and metallurgy.

Задачей полезной модели является создание флотационной системы, позволяющей интенсифицировать массообменные процессы.The objective of the utility model is the creation of a flotation system that allows to intensify mass transfer processes.

Поставленная задача рещается тем, что в известной флотационной системе, содержащей корпус, патрубок для слива пены, патрубок для подвода и отвода жидкости, штуцер для ввода воздуха, пеносборник, эжектор, насос, карман, насос подключен через эжектор ко всему объему жидкости, дополнительно содержит всасывающий и нагнетающий патрубки, расположенные соответственно в верхней и нижней части рабочего обьема корпуса флотатора, соединяющие корпус с насосом, эжектор для ввода воздуха расположен на всасывающем патрубке насоса.The problem is solved in that in the known flotation system comprising a housing, a nozzle for draining foam, a nozzle for supplying and discharging liquid, a nozzle for introducing air, a foam collector, an ejector, a pump, a pocket, the pump is connected through the ejector to the entire volume of liquid, further comprises suction and discharge nozzles located respectively in the upper and lower parts of the working volume of the flotator casing, connecting the casing with the pump, an ejector for air intake is located on the suction pipe of the pump.

РЕФЕРАТ ESSAY

Description

ФЛОТАЦИОННАЯ СИСТЕМАFLOTATION SYSTEM

Известен электрофлотатор, содержащий электрокоагулятор, флотационную камеру и пеносборник 1. Известный электрофлотатор позволяет удалять нерастворимые взвещенные вещества при их концентрации 40-200 мг/л, но плохо удаляет взвешенные вещества при локальной очистке концентрированных сточных вод и растворенные органические вещества.Known electroflotator containing electrocoagulator, flotation chamber and foam collector 1. The known electroflotator allows you to remove insoluble suspended substances at a concentration of 40-200 mg / l, but poorly removes suspended solids during local treatment of concentrated wastewater and dissolved organic substances.

Также известны флотомашины с механическим диспергированием воздуха в частности флотомашины с импеллерами 2, которые представляют собой диск с радиальными, обращенными вверх лопатками, помещенными внутрь корпуса. Такие флотаторы позволяют удалять взвешенные вещества вплоть до 2 г/л. Недостатком их является то, что эффективность флотации может быть обеспечена только при высоких градиентах скорости вблизи импеллера, и при этом происходит разрушение комплексов пузырек-частица и самих частиц, степень диспергирования воздуха недостаточна (4-6мм). Сьем пены осуществляется лопатками, лопастями, удаление пены самотеком неэффективно.Flotation machines with mechanical dispersion of air are also known, in particular flotation machines with impellers 2, which are a disk with radial upward-facing vanes placed inside the casing. Such flotators can remove suspended solids up to 2 g / l. Their disadvantage is that the flotation efficiency can be ensured only at high velocity gradients near the impeller, and at the same time, the bubble-particle complexes and the particles themselves are destroyed, the degree of dispersion of air is insufficient (4-6 mm). We remove the foam is carried out by the blades, blades, the removal of foam by gravity is ineffective.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является эжекционная флотационная машина ФЭ-10 Днепропетровского горного института 3, состоящая из корпуса, кармана, насоса, эжектора. Нульпа из кармана поступает в насос, затем в эжектор, туда же подают и воздух, дисперсия воздуха в пульпе выбрасывается во флотокамеру - корпус, пенный продукт удаляют механическими пеногонами, удаление пены самотеком неэффективно.The closest analogue to the proposed utility model is the FE-10 ejection flotation machine of the Dnipropetrovsk Mining Institute 3, consisting of a housing, a pocket, a pump, an ejector. Nulpa from the pocket enters the pump, then into the ejector, air is also supplied there, the dispersion of air in the pulp is discharged into the flotation chamber - the housing, the foam product are removed by mechanical foam foams, the removal of foam by gravity is ineffective.

Недостатком машины является недостаточная степень диспергирования воздуха (4 мм), низкая эффективность удаления растворенных нефтепродуктов и других органических веществ. C02F 1/24The disadvantage of the machine is the insufficient degree of dispersion of air (4 mm), low removal efficiency of dissolved oil products and other organic substances. C02F 1/24

Поставленная задача решается тем, что в известной флотационной системе, содержащей корпус, патрубок для слива пены, патрубок для подвода и отвода жидкости, штуцер для ввода воздуха, пеносборник, эжектор, карман, насос, насос подключен через эжектор ко всему объему жидкости, дополнительно содержит всасывающий и нагнетающий патрубки, расположенные соответственно в верхней и нижней части рабочего объема корпуса флотатора, соединяющие корпус с насосом, эжектор для ввода воздуха расположен на всасывающем патрубке насоса.The problem is solved in that in the known flotation system comprising a housing, a nozzle for draining foam, a nozzle for supplying and discharging liquid, a nozzle for introducing air, a foam collector, an ejector, a pocket, a pump, the pump is connected through the ejector to the entire volume of liquid, additionally contains suction and discharge nozzles located respectively in the upper and lower part of the working volume of the flotator casing, connecting the casing with the pump, an ejector for introducing air is located on the suction pipe of the pump.

Для повышения эффективности очистки от коллоидных частиц и повышения устойчивости пены в корпус помещен электродный блок, состоящий из электродов, выполненных в виде пластин, ориентированных по направлению истечения жидкости из нагнетающего патрубка, токоподводов и изоляторов.To increase the efficiency of cleaning from colloidal particles and increase the stability of the foam, an electrode block consisting of electrodes made in the form of plates oriented in the direction of fluid flow from the discharge pipe, current leads, and insulators is placed in the housing.

Для удаления растворенных органических примесей в корпусе на всасывающем патрубке и водосливе установлена решетка для удержания сорбента и/или катализатора в рабочем объеме корпуса.To remove dissolved organic impurities in the casing, a grate is installed on the suction pipe and spillway to hold the sorbent and / or catalyst in the working volume of the casing.

Для удаления гидрофильных взвешенных веществ в рабочий объем корпуса помещен объемно - фильтрующий материал и установлены решетки, для его удержания в корпусе флотационной системы. С целью упрощения монтажа флотатора в блоки подводящий и отводящий патрубок расположены преимущественно под углом 45 к поверхности боковой стенки корпуса. При этом для соединения флотационных систем в очистную систему требуются только прямые трубопроводы в количестве 1 шт. на каждую флотационную систему.To remove hydrophilic suspended substances, a volumetric filtering material is placed in the working volume of the body and grates are installed to hold it in the body of the flotation system. In order to simplify the installation of the flotator in blocks, the inlet and outlet pipes are located mainly at an angle of 45 to the surface of the side wall of the housing. Moreover, to connect flotation systems to the treatment system, only direct pipelines in the amount of 1 pc are required. for each flotation system.

На выходящий патрубок насоса установлена дополнительная напорная емкость, содержащая электродный блок и соединенная с корпусом.An additional pressure vessel is installed on the outgoing pipe of the pump, containing an electrode block and connected to the housing.

Размер пузырьков воздуха после диспергировартия его в насосе составляет 0,4-1,2 мм. За счет этого эффективность флотации резко увеличивается. Общий вид флотационной системы показан на фиг 1. Флотационная система состоит из корпуса 1, кармана 2, водослива 3, отсекателя пены 4, патрубка для слива пены 5, патрубков для подвода и отвода жидкости 6, 7, ориентированными соответственно на 45° вверх и 45 вниз, штуцера для ввода воздуха 8, эжектора 9, центробежного, осевого, вихревого, или шестеренчатого насоса 10, всасываюшего и нагнетающего патрубков, расположенных соответственно в верхней и нижней частях корпуса флотатора, соединяющих корпус с насосом 11, 12, пеносборника 13. Всасьгеающий патрубок 11 расположен в зоне под свободной поверхностью жидкости во флотаторе, нагнетаюший 12, над донной частью корпуса флотатора. Нагнетаюший патрубок 12 выполнен в виде щелевого сопла, для подачи струи жидкости в рабочий объем аппарата. Для повышения эффективности очистки от коллоидных частиц и повышения устойчивости пены в корпус 1 помещен электродный блок 14, состоящий из электродов, выполненных в виде пластин и ориентированных по направлению истечения жидкости из нагнетающего патрубка, токоподводов и изоляторов. К электродному блоку подключен источник постоянного тока 15. Дисперсия воздуха в жидкости обогащается газовыми пузырьками, образующимися при электролизе в электродном блоке, при флотации воздушные пузырьки увлекают газовые пузырьки к свободной поверхности жидкости. За счет того, что мелкие пузырьки увеличивают устойчивость пены становится возможным удаление пены самотеком.The size of the air bubbles after dispersing it in the pump is 0.4-1.2 mm. Due to this, the flotation efficiency increases dramatically. A general view of the flotation system is shown in Fig 1. The flotation system consists of a housing 1, a pocket 2, a spillway 3, a foam cutter 4, a nozzle for draining the foam 5, nozzles for supplying and discharging liquid 6, 7, oriented 45 ° up and 45, respectively down, air inlet fitting 8, ejector 9, centrifugal, axial, vortex, or gear pump 10, suction and discharge nozzles located respectively in the upper and lower parts of the flotator housing connecting the housing to the pump 11, 12, foam collector 13. Suction nozzle eleven located in the area under the free surface of the liquid in the flotator, pumping 12, above the bottom of the flotator casing. The discharge pipe 12 is made in the form of a slotted nozzle for supplying a jet of liquid into the working volume of the apparatus. To increase the efficiency of cleaning from colloidal particles and increase the stability of the foam, an electrode block 14 is placed in the housing 1, consisting of electrodes made in the form of plates and oriented in the direction of fluid flow from the discharge pipe, current leads, and insulators. A DC source 15 is connected to the electrode block. The dispersion of air in the liquid is enriched with gas bubbles generated during electrolysis in the electrode block, during flotation air bubbles carry gas bubbles to the free surface of the liquid. Due to the fact that small bubbles increase the stability of the foam, it becomes possible to remove the foam by gravity.

В рабочий объем корпуса помещен сорбент или катализатор 16 (Фиг. 1). Для удаления растворенных органических примесей в корпус помещают решетку 17 над всасывающем патрубком 11 и под водосливом 3 для удержания сорбента и/или катализатора 16 в рабочем объеме корпуса.A sorbent or catalyst 16 is placed in the working volume of the housing (Fig. 1). To remove dissolved organic impurities, a grill 17 is placed in the housing above the suction pipe 11 and under the spillway 3 to hold the sorbent and / or catalyst 16 in the working volume of the housing.

Для удаления гидрофильных взвешенных вешеств в рабочий объем корггуса на водослив помещен объемно - фильтрующий материал 18.To remove hydrophilic suspended substances in the working volume of Korggus, a volumetric filtering material 18 was placed on the spillway.

На выходящий патрубок насоса установлена соединенная с корпусом I дополнительная напорная емкость 19, содержащая электродный блок 20.An additional pressure tank 19, comprising an electrode unit 20, is connected to the pump outlet.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Жидкость подается через подводящий патрубок 6 в корпус 1. Из корпуса жидкость всасывается в насос 10, через эжектор 9. В насос 10 вводят воздух. В насосе воздух диспергируется в жидкости. Дисперсию через нагнетающий патрубок 12 отводят в нижнюю часть корпуса. В объеме жидкости происходит флотация. Обработанную жидкость через водослив 3 направляют частично в патрубок отвода жидкости 7, и частично, через карман во всасывающий патрубок насоса 11. Образующаяся на свободной поверхности жидкости пена увлекается приповерхностным течением жидкости и отделяется отсекателем пены, пену через пеносборник 13 и патрубок для слива пены выводят из флотатора.The fluid is supplied through the inlet pipe 6 to the housing 1. From the housing, the liquid is sucked into the pump 10, through the ejector 9. Air is introduced into the pump 10. In the pump, air is dispersed in the liquid. The dispersion through the discharge pipe 12 is diverted to the lower part of the housing. Flotation occurs in the volume of liquid. The treated liquid through the spillway 3 is sent partially to the liquid discharge pipe 7, and partially, through the pocket, to the suction pipe of the pump 11. The foam formed on the free surface of the liquid is entrained in the near-surface liquid flow and is separated by the foam cutter, the foam is removed from the foam collector 13 and the foam discharge pipe from flotator.

Для удаления растворенных органических примесей рабочий объем корпуса помещен сорбент или катализатор 16, а для удержания сорбента и/или катализатора в рабочем объеме корпуса, в корпус помещают рещетку 17 над всасывающем патрубком 11 и под водосливом 3. При истечении из нагнетающего патрубка дисперсия воздуха в жидкости приводится в контакт с сорбентом и/или катализатором, после контакта отделяется жидкость от сорбента и/или катализатора на рещетке и подается на водослив и к насосу.To remove dissolved organic impurities, the working volume of the housing is placed with a sorbent or catalyst 16, and to hold the sorbent and / or catalyst in the working volume of the housing, a grill 17 is placed above the suction pipe 11 and under the spillway 3. When the dispersion from the discharge pipe expires, air dispersion in the liquid is brought into contact with the sorbent and / or catalyst, after contact, the liquid is separated from the sorbent and / or catalyst on the grate and fed to the spillway and to the pump.

Для электрорегенерации сорбента в рабочий объем корпуса может быть помещен электродный блок 14.For electrical regeneration of the sorbent in the working volume of the housing can be placed the electrode block 14.

Для удаления гидрофильных взвещенных веществ в рабочий объем корпуса на водослив помещен объемно - фильтрующий материал 18. При вступлении выходящей из насоса в корпус патрубка дисперсии воздуха в жидкости с плавающими частицами загрязнителя в контакт с объемно - фильтрующим материалом, плавающие частицы налипают и запутываются в материале, после контакта отделяется лсидкость от объемно - фильтрующего материала с загрязнителем на решетке и очищенная жидкость подается на водослив и во всасывающий патрубок насоса.To remove the hydrophilic suspended substances, a volumetric filtering material is placed on the spillway to the spillway 18. When the dispersion of air in liquid with floating pollutant particles coming out of the pump into the body of the nozzle comes into contact with the volumetric filtering material, floating particles adhere and become entangled in the material, after contact, the fluidity is separated from the volumetric filtering material with the contaminant on the grate and the purified liquid is fed to the spillway and to the suction pipe of the pump.

При установке на выходящий из насоса патрубок емкости 19 с электродным блоком 20 жидкость с эжектированным воздухом подается на электроды под давлением, равным рабочему давлению насоса. При этом кислород воздуха растворяется и, участвуя в окислительных процессах, происходящих в приэлектродном слое, способствует окислению растворенных органических веществ, в том числе нефтепродуктов. Азот воздуха, растворяясь в воде под давлением, поступает в виде раствора в корпус, а затем выделяется в виде микропузырьков, обогащая пену устойчивой фракцией пузырьков с размерами от 8 до 20 мкм.When installed on the pipe outlet of the tank 19 with the electrode unit 20, liquid with ejected air is supplied to the electrodes at a pressure equal to the working pressure of the pump. At the same time, atmospheric oxygen dissolves and, participating in oxidative processes occurring in the near-electrode layer, promotes the oxidation of dissolved organic substances, including oil products. Air nitrogen, dissolving in water under pressure, enters the body in the form of a solution, and then is released in the form of micro bubbles, enriching the foam with a stable fraction of bubbles with sizes from 8 to 20 microns.

При подаче во флотатор сточной воды, содержащей 570 мг/л нефтепродуктов, с расходом 1 куб. м в час на выходе остается не более 150 мг/л. Образуется пена с размером пузырьков 1,2 мм.When supplying flotator wastewater containing 570 mg / l of petroleum products with a flow rate of 1 cubic meter m per hour at the exit remains no more than 150 mg / l. A foam forms with a bubble size of 1.2 mm.

Дополнительно в корпус помещают 100 кг отработанного катализатора КС (ПО Ангарскнефтеоргсинтез) с размерами частиц 8 мм и решетку с размерами ячеи 1 мм. Паблюдался эффект очистки до 4 мг/л. Эффект очистки стабилен 24 дня, затем катализатор заменяют. Образуется пена с размерами пузырьков 0,8 мм.Additionally, 100 kg of spent catalyst KS (PO Angarsknefteorgsintez) with a particle size of 8 mm and a lattice with a mesh size of 1 mm are placed in the housing. A purification effect of up to 4 mg / L was observed. The cleaning effect is stable for 24 days, then the catalyst is replaced. A foam forms with a bubble size of 0.8 mm.

Дополнительно в корпус помещают 10 кг отходов ПАН ткани с размерами волокон более 80 мм и решетку с размерами ячеи 1 мм. Паблюдался эффект очистки сточной воды АО Иркутсккожа по взвешенным веществам со 123 до 5 мг/л. Образуется пена с размерами пузырьков 1,2 мм.Additionally, 10 kg of PAN tissue waste with a fiber size of more than 80 mm and a lattice with a mesh size of 1 mm are placed in the body. The effect of wastewater treatment of JSC Irkutskkozh was observed for suspended solids from 123 to 5 mg / l. A foam forms with a bubble size of 1.2 mm.

Совмещение флотации с другими (вспомогательными) процессами в едином устройстве позволяет расширить функциональные возможности флотационной системы, повысить эффективность очистки.Combining flotation with other (auxiliary) processes in a single device allows you to expand the functionality of the flotation system, to increase the cleaning efficiency.

Источники информации, гдэинят те во внимание:Sources of information where those are taken into account:

2.РОДИОНОВ А.И. и др. Техника защиты окружающей среды.-М.:Химия,1989.-с.231-235 3. Мещеряков Н.Ф. Флотационные машины М.: Недра, 1972.-с. 166-168 (Прототип). Ген. директор ООО Экологические системы-91 Автор - Новиков О.Н. (Ж- Новиков О.Н.2.RODIONOV A.I. and other Technique of environmental protection.-M.: Chemistry, 1989.-p.231-235 3. Meshcheryakov N.F. Flotation machines M .: Nedra, 1972.-s. 166-168 (Prototype). Gene. Director of Ecological Systems-91 LLC Author - О.N. Novikov (Zh- Novikov O.N.

Claims

1. A flotation system comprising a housing, a nozzle for draining foam, a nozzle for supplying and discharging liquid, a nozzle for introducing air, a foam collector, an ejector, a pocket, a pump, characterized in that the pump is connected through the ejector to the entire volume of liquid, the system further comprises a suction and discharge nozzles located respectively in the upper and lower part of the working volume of the flotator casing, connecting the casing with the pump, and an ejector for introducing air is located on the suction port of the pump.

2. The flotation system according to claim 1, characterized in that an electrode block consisting of electrodes made in the form of plates oriented in the direction of fluid flow from the discharge pipe, current leads and insulators is placed in the working volume of the housing, and a constant source is connected to the electrode block current.

3. The flotation system according to claims 1 and 2, characterized in that a grate is installed in the housing on the suction nozzle and spillway, and a sorbent or catalyst is placed in the working volume of the housing.

4. The flotation system according to claim 1, characterized in that a grate is installed in the housing on the spillway, and a volumetric filter material is placed in the working volume of the housing.

5. Flotation system according to claims 1 to 4, characterized in that the inlet and outlet pipes are located mainly at an angle of 45 ^o .

6. The flotation system according to claim 1, characterized in that an additional pressure vessel is installed on the outlet pipe of the pump, connected to the housing and containing an electrode unit.