RU2129528C1

RU2129528C1 - Flotator

Info

Publication number: RU2129528C1
Application number: RU97115988/25A
Authority: RU
Inventors: В.И. Мельников
Original assignee: Мельников Владимир Иванович
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-27

Abstract

FIELD: water treatment by flotation; may be used in removal of suspended impurities from sewage waters in various industries where compact treatment installations are necessary. SUBSTANCE: flotator has feed pipe, flotation cell, receiver of clarified water, pocket for clarified water, and flotation pipe and separating cone. Flotation pipe is located in vertical plane between feed pipe and flotation cell. Feed pipe is installed for tangential supply of liquid to flotation pipe which is introduced into flotation cell. connected to flotation pipe end is separating cone with its expansion downward. Clarified water receiver is made in the form of annular chamber installed under flotation cell and connected by means of pipeline with clarified water pocket. EFFECT: reduced overall dimensions of flotator due to hydrodynamic organization of motion of liquid flow and increased quality of sewage water treatment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке воды флотацией и может быть использовано для удаления взвешенных примесей из сточных вод в различных отраслях промышленности, где нужны компактные установки. The invention relates to flotation water treatment and can be used to remove suspended impurities from wastewater in various industries where compact plants are needed.

Известен флотатор (Пат. РФ N 1836294, кл. C 02 F 1/24, опубл. 23.08.93), содержащий резервуар с бункерным дном, узел сатурации рабочей жидкости, механизм сбора и отвода пены, сборный лоток очищенной воды, трубопроводы подачи исходной воды и сатурированной жидкости и отвода пены и осадка. Флотатор снабжен установленной по вертикальной оси резервуара рабочей камерой с насадкой и отражательным конусом, размещенным над бункерным дном, насадка состоит из камеры смешения и усеченных конусов, расположенных друг над другом с образованием кольцевых зазор между ними и имеющих диаметры, увеличивающиеся под ходу потока, при этом трубопроводы подачи исходной жидкости и сатурированной жидкости соединены с рабочей камерой, снабженной рециркуляционным трубопроводом, один конец которого размещен под отражательным конусом, а трубопровод подачи сатурированной воды снабжен соплом, установленным в рабочей камере соосно с камерой смешения. A known flotator (Pat. RF N 1836294, class C 02 F 1/24, publ. 23.08.93) containing a tank with a hopper bottom, a saturation unit for the working fluid, a mechanism for collecting and discharging foam, a collection tray of purified water, the source feed pipelines water and saturated liquid; and drainage of foam and sediment. The flotator is equipped with a working chamber mounted on the vertical axis of the tank with a nozzle and a reflective cone located above the hopper bottom, the nozzle consists of a mixing chamber and truncated cones located one above the other with the formation of annular gaps between them and having diameters increasing under the flow direction, while pipelines for supplying the initial liquid and saturated liquid are connected to the working chamber equipped with a recirculation pipeline, one end of which is placed under the reflective cone, and the pipe supplying carbonated water is provided with a water nozzle mounted in the chamber coaxially with the mixing chamber.

Недостатком известного флотатора является его сложность из-за наличия большого количества элементов, в частности усеченных конусов, что усложняет процесс очистки флотатора, увеличивает вероятность его забивания и, как следствие, снижает его производительность. A disadvantage of the known flotator is its complexity due to the presence of a large number of elements, in particular truncated cones, which complicates the process of cleaning the flotator, increases the likelihood of clogging and, as a result, reduces its performance.

Наиболее близкой к заявленному флотатору является флотационная установка Свен-Педерсена (Копылов В.А. Очистка сточных вод и уплотнение осадков целлюлозно-бумажного производства. - М.: Лесная промышленность, 1983, с. 144-145). Установка представляет собой открытый бетонный бассейн, состоящий из трех отделений: приемной камеры, в которой происходит выделение пузырьков воздуха из воды и ее обработка клеем, флотационной ванны и кармана для отвода скопа. Во всасывающий патрубок насоса при помощи эжектора подается воздух, который смешивается с водой и растворяется под давлением 0.15 - 0.20 МПа в напорном трубопроводе. В ванне взвешенные частицы под действием мельчайших пузырьков воздуха всплывают и отводятся скребковым конвейером в карман для скопа. Осветленная вода отводится из нижней части ванны через систему труб в карман осветленной воды. Производительность установки от 30 до 180 м³/ч при общем объеме ванны от 15 до 48 м³.Closest to the claimed flotator is the Sven-Pedersen flotation unit (V. Kopylov, Wastewater treatment and compaction of sludge from pulp and paper production. - M.: Lesnaya industry, 1983, p. 144-145). The installation is an outdoor concrete pool, consisting of three compartments: a receiving chamber, in which air bubbles are separated from the water and treated with glue, a flotation bath and a pocket for draining osprey. Air is introduced into the suction pipe of the pump by means of an ejector, which mixes with water and dissolves at a pressure of 0.15-0.20 MPa in the pressure pipe. In the bath, suspended particles under the influence of the smallest air bubbles float and are removed by a scraper conveyor into the osprey pocket. The clarified water is discharged from the bottom of the bath through a pipe system into the pocket of clarified water. Productivity of the installation is from 30 to 180 m ³ / h with a total bath volume of 15 to 48 m ³ .

К недостаткам установки относится ее громоздкость из-за отсутствия организованного движения потока, хаотичной турбулизации и плохого перемешивания с флокулянтом, и, как следствие, недостаточно высокая степень очистки. The disadvantages of the installation include its cumbersomeness due to the lack of organized flow movement, random turbulization and poor mixing with the flocculant, and, as a result, the degree of purification is not high enough.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - создание компактного флотатора, обеспечивающего высокую степень очистки сточных вод от взвешенных частиц. The problem solved by the invention is the creation of a compact flotator, providing a high degree of wastewater treatment from suspended particles.

Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении габаритов установки за счет гидродинамической организации движения потока жидкости и повышении качества очистки сточных вод. The technical result from the use of the invention is to reduce the dimensions of the installation due to the hydrodynamic organization of the movement of the fluid flow and improving the quality of wastewater treatment.

Указанный результат достигается тем, что во флотатор, содержащий подводящую трубу, флотационную ванну, сборник воды и карман для осветленной воды, введены цилиндрическая флотационная труба и разделительный конус, причем флотационная труба расположена вертикально между подводящей трубой и флотационной ванной, а подводящая труба установлена с возможностью тангенциального подвода жидкости к флотационной трубе, которая кроме того введена внутрь флотационной ванны и к ее концу прикреплен разделительный конус расширяющейся частью вниз, сборник осветленной воды выполнен в виде кольцевой камеры, установлен под флотационной ванной и соединен трубопроводом с карманом для осветленной воды. This result is achieved by the fact that a cylindrical flotation tube and a separation cone are introduced into the flotator containing a supply pipe, a flotation bath, a water collector and a pocket for clarified water, the flotation pipe being located vertically between the supply pipe and the flotation bath, and the supply pipe is installed with the possibility the tangential fluid supply to the flotation tube, which is also introduced into the flotation bath and the separation cone is attached to its end with the expanding part downward, with ornik clarified water is formed as an annular chamber is mounted beneath the flotation bath and connected through a duct with a pocket for clarified water.

На чертеже изображен флотатор, вид спереди в разрезе. The drawing shows a flotator, a front view in section.

Флотатор включает подводящую трубу 1, в которой установлен редукционный клапан 2 в виде дроссельной шайбы, и соединенную с ней флотационную трубу 3, установленную с возможностью тангенциальной подачи в нее водовоздушной смеси. The flotator includes a feed pipe 1, in which a pressure reducing valve 2 is installed in the form of a throttle washer, and a flotation pipe 3 connected to it, which is installed with the possibility of tangential supply of water-air mixture into it.

Флотационная труба 3 расположена вертикально между проводящей трубой 1 и флотационной ванной 4 и введена внутрь нее. К концу флотационной трубы 3 прикреплен разделительный конус 5 расширяющейся частью вниз. The flotation tube 3 is located vertically between the conductive tube 1 and the flotation bath 4 and inserted inside it. At the end of the flotation tube 3, a separation cone 5 is attached with the expanding part downward.

Под флотационной ванной 4 установлен сборник 6 осветленной воды, выполненный в виде кольцевой камеры, и соединен трубопроводом 7 с карманом 8 для осветленной воды. Under the flotation bath 4 there is installed a clarified water collector 6, made in the form of an annular chamber, and connected by a pipe 7 to a pocket 8 for clarified water.

К подводящей трубе 1 может быть подсоединена трубка 9 подачи флокулянта. Перед флотационной трубой 3 в подводящей трубе 1 могут быть установлены турбулизаторы 10. A flocculant supply tube 9 can be connected to the supply pipe 1. Before flotation tube 3 in the supply pipe 1 can be installed turbulators 10.

Флотатор работает следующим образом. Сточная вода, насыщенная растворенным воздухом, пропускается через редукционный клапан 2, вследствие чего происходит выделение воздуха в виде мелких пузырьков в воде. Насыщенная пузырьками вода подается в подводящую трубу 1. При подаче флокулянта через трубку 9 подачи флокулянта происходит перемешивание его с водой, насыщенной пузырьками воздуха. Полученную смесь тангенциально подают во флотационную трубу 3. Поднимаясь по спирали вверх, смесь далее поступает во флотационную ванну 4. Длину и диаметр флотационной трубы 3 выбирают такими, чтобы произошло полное взаимодействие флокулянта с загрязнителями и пузырьками. Во флотационной ванне 4 пузырьки воздуха вместе с присоединившимися к ним загрязнителями поднимаются к поверхности воды, образуя пенный слой. Новые непрерывно поднимающиеся пузырьки воздуха прилипают к нижней поверхности пенного слоя. Верхняя часть пенного слоя удаляется, например, скребковым конвейером (не показан). Вода, отделенная от взвешенных веществ (осветленная вода), движется по поверхности разделительного конуса 5 и поступает в сборник 6 осветленной воды, а затем по трубопроводу 7 в карман 8 осветленной воды, обеспечивающий поддерживание постоянного уровня воды во флотационной ванне 4. Турбулизаторы 10 позволяют интенсифицировать процесс растворения флокулянта в воде. The flotator operates as follows. Wastewater saturated with dissolved air is passed through a pressure reducing valve 2, as a result of which air is released in the form of small bubbles in the water. The water saturated with bubbles is fed into the supply pipe 1. When the flocculant is fed through the flocculant supply pipe 9, it is mixed with water saturated with air bubbles. The resulting mixture is tangentially fed into the flotation tube 3. Rising in a spiral upward, the mixture then enters the flotation bath 4. The length and diameter of the flotation tube 3 is chosen so that the flocculant completely interacts with pollutants and bubbles. In a flotation bath 4, air bubbles together with pollutants joined to them rise to the surface of the water, forming a foam layer. New continuously rising air bubbles adhere to the lower surface of the foam layer. The upper part of the foam layer is removed, for example, by a scraper conveyor (not shown). Water separated from suspended solids (clarified water) moves along the surface of the separation cone 5 and enters the clarified water collector 6, and then through the pipeline 7 into the clarified water pocket 8, which maintains a constant water level in the flotation bath 4. Turbulators 10 allow intensification the process of dissolving flocculant in water.

Тангенциальный подвод жидкости в флотационную трубу 3 приводит к общему вращательному движению жидкости и стабилизации его турбулентной структуры. При движении жидкости по трубе 3 происходит торможение вращательного движения жидкости за счет силы трения воды о стенки трубы. Возникающее сдвиговое напряжение улучшает процесс флокуляции за счет увеличения вероятности захвата загрязнителя (взвешенных частиц) пузырьками воздуха. Вследствие этого повышается степень очистки воды. The tangential supply of fluid to the flotation tube 3 leads to a general rotational movement of the fluid and stabilization of its turbulent structure. When the fluid moves through the pipe 3, the rotational motion of the fluid is inhibited due to the friction force of the water on the pipe wall. The resulting shear stress improves the flocculation process by increasing the likelihood of capture of the pollutant (suspended particles) by air bubbles. As a result, the degree of water purification increases.

Таким образом, предлагаемый флотатор компактен, обладает высокой производительностью, обеспечивает высокую степень очистки сточных вод. Thus, the proposed flotator is compact, has a high productivity, provides a high degree of wastewater treatment.

Claims

A flotator containing a supply pipe installed with the possibility of tangential fluid supply, a flotation bath, a clarified water collector made in the form of an annular chamber mounted under a flotation bath and connected by a pipe to a clarified water pocket, and a separation cone installed with the expanding part downward, characterized in that it is additionally equipped with a flotation pipe for supplying liquid located vertically between the supply pipe and the flotation bath, and the flotation pipe introduced into the flotation bath and a separation cone is attached to its end.