RU2051117C1

RU2051117C1 - Apparatus for electrofloatation treatment of sewage

Info

Publication number: RU2051117C1
Authority: RU
Inventors: Николай Федорович Резник; Юлий Борисович Рубинштейн; Михаил Абрамович Бурштейн
Original assignee: Николай Федорович Резник; Юлий Борисович Рубинштейн; Михаил Абрамович Бурштейн
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: sewage treatment. SUBSTANCE: apparatus comprises a floatation chamber with a unit of electrodes installed in its lower part at an angle of 10-30 deg to the vertical axis and made in the form of coaxial cones of alternating polarity. Said chamber is arranged coaxially inside a cylindrical settling chamber. There is a rotating water-distributing device in the form of a Segner's wheel provided with water-distributing pipes with nozzles set at an angle of 10-30 deg to the horizontal axis and installed under the unit of electrodes, a scraper device for collection of foam, and water inlet and outlet devices. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к физико-химической очистке сточных вод, в частности, от эмульгированных нефтепродуктов, жировых загрязнений, ионов тяжелых металлов и взвешенных частиц, и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, машиностроительной, пищевой и других отраслей промышленности. The invention relates to physico-chemical wastewater treatment, in particular, from emulsified petroleum products, grease, heavy metal ions and suspended particles, and can be used in refineries, engineering, food and other industries.

Известна конструкция электрофлотационного устройства, включающего корпус, устройства для подачи и отвода воды, удаления пены и электродный блок. Устройство для подачи исходной воды расположено под электродным блоком [1]
Недостатком такого аппарата является недостаточная эффективность очистки, обусловленная неравномерным распределением воды, повышением вследствие этого, интенсивности циркуляции воды в камере. Отсутствие гидродинамических воздействий в приэлектродной зоне приводит к чрезмерному росту размеров газовых пузырей до их отрыва от поверхности электродов.A known design of an electroflotation device including a housing, a device for supplying and discharging water, removing foam and an electrode unit. A device for supplying source water is located under the electrode unit [1]
The disadvantage of this apparatus is the lack of cleaning efficiency due to the uneven distribution of water, due to this increase, the intensity of water circulation in the chamber. The absence of hydrodynamic effects in the near-electrode zone leads to an excessive increase in the size of gas bubbles before they detach from the surface of the electrodes.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрофлотационный аппарат, включающий цилиндрическую камеру, распределитель питания, сборники для всплывших загрязнений и очищенной воды [2] Отличительной особенностью аппарата является вращающийся распределитель исходной воды в верхней части камеры. The closest to the invention in technical essence is the electroflotation apparatus, including a cylindrical chamber, a power distributor, collectors for emerging contaminants and purified water [2] A distinctive feature of the apparatus is a rotating distributor of source water in the upper part of the chamber.

Недостаток этого аппaрата заключается в низкой эффективности удаления примесей вследствие низкой концентрации тонкодисперсных пузырьков и уноса мелких газовых пузырьков с загрязнениями потоком в приемник очищенной воды. Кроме того, аппарат отличает сложность конструкции, включающей несколько вращающихся ферм, и нецелесообразность ее применения для аппаратов небольшой производительности. The disadvantage of this apparatus is the low efficiency of removing impurities due to the low concentration of fine bubbles and the entrainment of small gas bubbles with contaminants in the stream of purified water into the receiver. In addition, the apparatus is distinguished by the complexity of the design, including several rotating farms, and the inappropriateness of its use for devices of small productivity.

Цель изобретения повышение эффективности очистки за счет увеличения содержания тонких пузырьков, равномерного распределения исходной воды, полного выделения пузырьков и снижения циркуляции в камере, а также уменьшение на 30-60% высоты аппарата. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency by increasing the content of thin bubbles, uniform distribution of the source water, the complete release of bubbles and reducing circulation in the chamber, as well as a 30-60% reduction in the height of the apparatus.

Цель достигается тем, что в аппарате для электрофлотационной очистки сточных вод, включающем камеры флотации и отстаивания (дегазации), скребковое устройство для сбора всплывших загрязнений, электродный блок в нижней части камеры флотации и устройства для подачи исходной и отвода очищенной воды, электродный блок выполнен в виде горизонтальной кассеты из кольцевых полос чередующейся полярности, установленных под углом не менее 10-30^о к вертикальной оси, под ним имеется вращающийся водораспределитель типа "сегнерово колесо", сопла на водораспределительных трубках расположены на их верхней части под углом не менее 10-30^о к горизонтальной оси, а камеры флотации и отстаивания (дегазации) выполнены в виде коаксиальных цилиндров, причем камера флотации размещена внутри камеры отстаивания (дегазации).The goal is achieved by the fact that in the apparatus for electroflotation wastewater treatment, including flotation and sedimentation (degassing) chambers, a scraper device for collecting emerging contaminants, an electrode unit in the lower part of the flotation chamber and a device for supplying the source and discharge of purified water, the electrode unit is made in a horizontal cassette of the annular bands of alternating polarity mounted at an angle of at least ^about 10-30 to the vertical axis, there is a water distributor rotating type "Segner wheel" underneath it, the nozzle on vodor aspredelitelnyh tubes are arranged on their upper part at least ^of 10-30 to the horizontal axis, flotation and sedimentation chamber (degassing) are designed as coaxial cylinders, the flotation chamber located inside the settling chamber (degassing).

Сущность и отличительные признаки предлагаемого аппарата заключаются в следующем:
электродный блок выполнен в виде горизонтальной кассеты из кольцевых полос чередующейся полярности, закрепленных под углом не менее 10-30^о к вертикальной оси;
под электродным блоком установлен вращающийся водораспределитель типа "сегнерово колесо";
сопла на водораспределительных трубках расположены на их верхней части под углом не менее 10-30^о к горизонтальной оси;
камеры флотации и отстаивания (дегазации) выполнены в виде коаксиальных цилиндров, причем камера флотации размещена внутри камеры отстаивания (дегазации).The essence and distinguishing features of the proposed apparatus are as follows:
the electrode unit is made in the form of a horizontal cassette of ring strips of alternating polarity, fixed at an angle of at least 10-30 ^about to the vertical axis;
a rotary water distributor of the "Segner wheel" type is installed under the electrode block;
nozzle for water distribution pipes are arranged at their upper part at an angle of not less than ^about 10-30 to the horizontal axis;
flotation and sedimentation (degassing) chambers are made in the form of coaxial cylinders, and the flotation chamber is placed inside the sedimentation (degassing) chamber.

"Сегнерово колесо" установлено непосредственно под электродным блоком, что позволяет "срезать" мелкие пузырьки с наклонной поверхности электродов восходящими струями жидкости. По мере прохождения электродного блока энергия струи гасится и в зоне флотации обеспечивается однородный ламинарный трехфазный поток воды с газовыми пузырьками и диспергированными примесями. The "Segner wheel" is mounted directly below the electrode block, which allows you to "cut" small bubbles from the inclined surface of the electrodes with ascending jets of liquid. As the electrode block passes, the jet energy is extinguished and a uniform laminar three-phase flow of water with gas bubbles and dispersed impurities is provided in the flotation zone.

Применение предлагаемого электрофлотационного аппарата позволяет повысить глубину очистки сточных вод при сокращении расхода коагулянтов и флокулянтов вследствие более полного использования выделяющихся при электролизе газовых пузырьков и пропускания очищаемой воды через электрическое поле. Это обеспечивает положительный эффект предлагаемого технического решения. The use of the proposed electroflotation apparatus makes it possible to increase the depth of wastewater treatment while reducing the consumption of coagulants and flocculants due to more complete use of gas bubbles released during electrolysis and the passage of purified water through an electric field. This provides a positive effect of the proposed technical solution.

На фиг. 1 и 2 представлен предлагаемый аппарат. In FIG. 1 and 2 presents the proposed apparatus.

Машина включает корпус 1, разделенный на камеры 2 и 3 флотации и отстаивания (дегазации) 3. По внешнему периметру камеры отстаивания 3 имеется кольцевая перегородка 4, за которой установлен шиберный карман 5, к последнему прикреплена труба 6 для очищенной воды. В верхней части корпуса радиально установлен пенный желоб 7 с трубкой 8 и вращающийся скребковый пеногон 9 с приводом 10, установленным на мостике 11. В нижней части камеры 2 флотации имеются патрубки 12 и 13 для подачи исходной и циркуляционной воды, вращающийся водораспределитель типа "сегнерово колесо" с наклонными соплами 15, установленный на опоре 16. Над водораспределителем 14 установлен электродный блок 17 в виде горизонтальной кассеты из кольцевых наклонных полос чередующейся полярности. Указанные элементы закреплены на поддоне 18 камеры флотации, к которому прикpеплен также патрубок 19 для опорожнения камеры 2 флотации. The machine includes a housing 1, divided into chambers 2 and 3 of flotation and sedimentation (degassing) 3. Along the outer perimeter of the sedimentation chamber 3 there is an annular partition 4, behind which a slide pocket 5 is installed, a pipe 6 for purified water is attached to the latter. A foam chute 7 with a tube 8 and a rotating scraper foam truck 9 with a drive 10 mounted on the bridge 11 are radially installed in the upper part of the housing. At the bottom of the flotation chamber 2 there are nozzles 12 and 13 for supplying the source and circulation water, a rotary water distributor of the “Segner wheel” type "with inclined nozzles 15 mounted on a support 16. Above the water distributor 14, an electrode block 17 is installed in the form of a horizontal cassette of circular inclined circular strips of alternating polarity. These elements are fixed on a pallet 18 of the flotation chamber, to which a pipe 19 is also attached to empty the flotation chamber 2.

Аппарат функционирует следующим образом. The device operates as follows.

Очищаемая вода и циркуляционная вода с необходимыми концентрациями реагентов под давлением по патрубкам 12 и 13 соответственно поступают во вращающийся водораспределитель 14. Из него в виде направленных вверх под углом не менее 10-30^о струй через сопла 15 вода подается в межэлектродные зазоры электродного блока 17. Направление движения струй воды параллельно кольцевым полосам электродов, движение воды с большой скоростью в зазорах между пластинами ведут к уменьшению размера отрывающихся от их поверхности электролизных пузырьков. Газоводяная смесь поднимается в камере 2 флотации и затем движется радиально в камере отстоя (дегазации) 3. Всплывающие пузырьки образуют по всему сечению камер флотации и отстоя пену, которая собирается вращающимся скребковым пеногоном 9, приводимым в движение приводом 10. Последний установлен на мостике 11. Пена удаляется по радиальному желобу 7 и трубе 8. Очищенная вода огибает снизу кольцевую перегородку 4 и разгружается через шиберный карман 5 в трубу 6. Поддон 18 с электродным блоком 17 и водораспределителем 14 может быть легко отсоединен от корпуса 1 с целью быстрой замены вышедших из строя элементов. В случае необходимости отсоединения поддона 18 вода из аппарата удаляется через патрубок 19.Purified water and circulating water with the necessary concentrations of reagents under pressure through the nozzles 12 and 13, respectively, enter the rotating water distributor 14. From it, in the form ^of jets directed upward at an angle of at least 10-30 ° through the nozzle 15, water is supplied to the electrode gap of the electrode block 17. The direction of movement of the water jets parallel to the annular bands of the electrodes, the movement of water at high speed in the gaps between the plates lead to a decrease in the size of the electrolysis bubbles coming off from their surface. The gas-water mixture rises in the flotation chamber 2 and then moves radially in the sludge (degassing) chamber 3. Pop-up bubbles form a foam throughout the cross section of the flotation and sludge chambers, which is collected by the rotating scraper foam foam 9, driven by the drive 10. The latter is mounted on the bridge 11. Foam is removed through the radial groove 7 and the pipe 8. The purified water bends around the bottom of the annular partition 4 and is discharged through the slide pocket 5 into the pipe 6. The pallet 18 with the electrode unit 17 and the water distributor 14 can be easily disconnected from orpusa 1 for the quick replacement of defective elements. If it is necessary to disconnect the pan 18, water from the apparatus is removed through the pipe 19.

Повышение эффективности очистки сточных вод, а также улучшение условий эксплуатации систем водоочистки обеспечивает технико-экономические преимущества предлагаемого аппарата. Improving the efficiency of wastewater treatment, as well as improving the operating conditions of water treatment systems provides the technical and economic advantages of the proposed apparatus.

Claims

SUBSTANCE: apparatus for electroflotation sewage treatment, comprising a cylindrical flotation chamber with an electrode block located in its lower part, a sedimentation chamber, a scraper device for collecting foam, a rotary water distribution device, water supply and discharge devices, characterized in that the sedimentation chamber is made in the form of a cylinder , inside which the flotation chamber is coaxially placed, the block of electrodes is made in the form of coaxial truncated cones of alternating polarity, facing a smaller base up and installed at an angle of 10 30 ^o to the vertical axis, the water distribution device is made in the form of a Segner wheel equipped with water distribution pipes, in the upper part of which nozzles are placed at an angle of 10 30 ^o to the horizontal axis, and mounted under the electrode block.