RU2144905C1

RU2144905C1 - Method of clarification of waters and device for its embodiment

Info

Publication number: RU2144905C1
Application number: RU97122235A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2000-01-27

Abstract

FIELD: methods and devices for thickening of pulps and separation of solid particles; applicable in mineral concentration and fat extraction from products, and in treatment of industrial and sewage waters. SUBSTANCE: method includes saturation of pulp with air bubbles, flotation separation of hydrophobic particles, oil products, surfactants and oily substances, hydraulic separation of hydrophobic particles by their precipitation in aqueous medium. Flotation separation and precipitation are carried out in one chamber in whose upper part flotation separation of hydrophobic part of pulp is accomplished, and in lower part, flotation separation of its hydrophilic part. Flotation separation of hydrophobic particles, oil products, surfactants, and oily substances is effected at simultaneous combined use in one operation of foam separation, and foam, film and oil flotation. Process of foam separation and film flotation is intensified by acoustic vibrations. Device has chamber with branch pipe for discharge of slime, pneumohydraulic aerator, troughs for discharge of contaminated and treated water. Chamber has vessel for saturation of pulp with air bubbles. Connected to lower part of vessel is distributor of aerated pulp with side perforated walls. Trough is made narrowing and provided with pockets accommodating vibroacoustic radiators. EFFECT: improved conditions of separation of impurity hydrophobic particles. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке вод, а именно к способам и устройствам для сгущения пульп и выделения твердых частиц и может быть использовано для обогащения полезных ископаемых и для обезжиривания продуктов, а также при очистке промышленных и сточных вод. The invention relates to water treatment, and in particular to methods and devices for thickening pulps and isolating solid particles, and can be used for mineral processing and for degreasing products, as well as for the treatment of industrial and waste water.

Известен способ осветления вод, включающий насыщение жидкости воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение твердых частиц путем их осаждения в водной среде, в котором гидравлическое выделение твердых частиц осаждением производят после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, флотационное выделение и осаждение осуществляют в одной камере, в вышерасположенной части которой осуществляют флотационное выделение гидрофобной части загрязнений, а в нижерасположенной - гидрофильной части загрязнений, причем насыщение воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией. Способ реализуется в устройстве для осветления вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции воды с приспособлением для подвода неочищенной воды и патрубком для выгрузки шлама, желобов для слива загрязненной воды и очищенной воды, при этом переливная кромка для вывода загрязненной воды расположена выше переливной кромки для вывода очищенной воды на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную водную и твердую фазы. (Злобин М.Н. Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд. Докт. Диссертация, 1995, с. 27 - 28). A known method of clarifying water, including saturating a liquid with air bubbles, flotation separation of aeroflocs, oil products, surface-active and oily substances, hydraulic separation of solid particles by precipitation in an aqueous medium, in which hydraulic separation of solid particles by precipitation is carried out after flotation separation of aeroflocules, oil products, surface-active and oily substances, flotation separation and deposition are carried out in one chamber, in the upper part of which there is a flotation separation of the hydrophobic part of the contaminants, and in the downstream part there is a hydrophilic part of the contaminants, and water is saturated with fine air bubbles by pneumohydraulic aeration. The method is implemented in a device for clarifying water, comprising a vertically mounted chamber for circulating water with a device for supplying untreated water and a nozzle for unloading sludge, gutters for discharging contaminated water and purified water, while an overflow edge for discharging contaminated water is located above the overflow edge for output purified water by a value proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing gaseous aqueous and solid phases. (Zlobin MN Development and industrial development of flotation technology and equipment for the extraction of diamonds from ores. Doctoral dissertation, 1995, p. 27 - 28).

Недостатком известного способа и устройства является то, что они не имеют последовательных операций и конструктивных элементов для насыщения воды воздушными пузырьками раздельно от флотационного выделения аэрофлокул. При одновременном проведении этих операций струйное перемешивание воды, осуществляемое пневмогидравлической аэрацией, разрушает уже сформированные флотокомплексы, что ведет к ухудшению аэрогидродинамических условий для выделения гидрофобных загрязнений, снижению эффективности процесса осветления вод, качества ее очистки и производительности аппарата. Используемые в устройстве для снижения внутрикамерной турбулентности успокоительные решетки и пластины в данном случае недостаточны для сохранения уже сформированных флотокомплексов, так как они расположены непосредственно в зоне струйного перемешивания воды при ее насыщении воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией. The disadvantage of this method and device is that they do not have sequential operations and structural elements for saturating water with air bubbles separately from the flotation separation of aeroflocs. While carrying out these operations, jet mixing of water by pneumohydraulic aeration destroys the already formed flotation complexes, which leads to a deterioration of aerohydrodynamic conditions for the separation of hydrophobic contaminants, a decrease in the efficiency of the water clarification process, the quality of its purification, and the productivity of the apparatus. The soothing gratings and plates used in the device to reduce intracameral turbulence in this case are insufficient to preserve the already formed flotation complexes, since they are located directly in the zone of jet mixing of water when it is saturated with air bubbles by pneumohydraulic aeration.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ осветления вод, включающий насыщение жидкости воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение твердых частиц путем их осаждения в водной среде, в котором гидравлическое выделение твердых частиц осаждением производят после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных маслообразных веществ, флотационное выделение и осаждение осуществляют в одной камере, в вышерасположенной части которой осуществляют флотационное выделение гидрофобной части загрязнений, а в нижерасположенной - гидрофильной части загрязнений, причем насыщение воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией. Способ реализуется в устройстве для осветления вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции воды с приспособлением для подвода неочищенной воды и патрубком для выгрузки шлама, желобов для слива загрязненной воды и очищенной воды, при этом переливная кромка для вывода загрязненной воды расположена выше переливной кромки для вывода очищенной воды на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы (тот же ист. стр. 27 - 29, рис. 6). The closest in technical essence and the achieved result is a method of water clarification, including saturating a liquid with air bubbles, flotation separation of aeroflocs, oil products, surface-active and oily substances, hydraulic separation of solid particles by sedimentation in an aqueous medium in which hydraulic separation of solid particles by precipitation produced after flotation separation of aeroflocles, oil products, surface-active oily substances, flotation separation and precipitation e is carried out in the same chamber, in which the upstream portion is performed flotation selection hydrophobe contaminants, and in downstream - hydrophilic portion impurities, wherein the saturation water by fine air bubbles produced by aeration fluid. The method is implemented in a device for clarifying water, comprising a vertically mounted chamber for circulating water with a device for supplying untreated water and a nozzle for unloading sludge, gutters for discharging contaminated water and purified water, while an overflow edge for discharging contaminated water is located above the overflow edge for output purified water by a value proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing gaseous, aqueous and solid phases (the same source p. 27 - 29, Fig. 6).

Данные способ и устройство, несмотря на удвоенность рабочей зоны, сохраняют недостатки способа и устройства /1/, так как и в этом случае насыщение воды пузырьками воздуха пневмогидравлической аэрацией ведется совместно с флотационным выделением аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ. These method and device, despite the doubling of the working area, retain the drawbacks of the method and device / 1 /, since in this case too, water saturation with air bubbles by pneumohydraulic aeration is carried out in conjunction with flotation separation of aeroflocs, oil products, surface-active and oily substances.

Указанные недостатки способа и устройства /1, 2/ проявляются в большей мере при повышенных содержаниях в пульпе гидрофобных загрязнений и твердой фазы. Для этих условий необходимы дополнительные конструктивные решения и интенсивные технологические режимы. These disadvantages of the method and device / 1, 2 / are manifested to a greater extent with increased contents of hydrophobic contaminants and solid phase in the pulp. For these conditions, additional constructive solutions and intensive technological regimes are necessary.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса осветления вод и качества ее очистки и увеличения производительности аппарата за счет улучшения аэрогидродинамических условий для выделения гидрофобных загрязнений. The aim of the invention is to increase the efficiency of the process of clarification of water and the quality of its treatment and increase the productivity of the apparatus by improving the aerohydrodynamic conditions for the release of hydrophobic contaminants.

Поставленная цель достигается тем, что в способе осветления вод, включающем насыщение пульпы воздушными пузырьками, флотационное выделение гидрофобных частиц, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение гидрофильных частиц путем их осаждения в водной среде, гидравлическое выделение гидрофильных частиц осаждением производят после флотационного выделения гидрофобных частиц, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, флотационное выделение и осаждение осуществляют в одной камере, в вышерасположенной части которой осуществляют флотационное выделение гидрофобной части пульпы, а в нижерасположенной - гидрофильной ее части, насыщение воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией, флотационное выделение гидрофобных частиц, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, осуществляют при одновременном совместном использовании в одном аппарате пенной сепарации, пенной, пленочной и масляной флотации, насыщение пульпы воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией и флотационное выделение гидрофобной части пульпы осуществляют раздельно друг от друга, струйное перемешивание пульпы, осуществляемое пневмогидравлической аэрацией, ограничивают лишь зоной ее насыщения воздушными пузырьками, не затрагивая при этом зоны флотации, процесс пенной сепарации и пленочной флотации интенсифицируют виброакустическими колебаниями. Для чего в устройстве для осветления вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции пульпы с патрубком для выгрузки шлама, пневмогидравлический аэратор, расположенные в верхней части камеры желоба для слива загрязненной и очищенной воды, переливная кромка камеры для вывода загрязненной воды расположена выше переливной ее кромки для вывода очищенной воды на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы, камера для циркуляции пульпы снабжена расположенной смежно с ней в виде сообщающихся сосудов емкостью для насыщения пульпы воздушными пузырьками, к нижней части которой присоединен размещенный внутри камеры посередине нижней ее половины распределитель аэрированной пульпы, выполненный в виде равного ширине камеры горизонтально расположенного сосуда с боковыми перфорированными стенками, желоб для слива загрязненной воды расположен в противоположном от емкости для насыщения пульпы воздушными пузырьками направлении, выполнен сужающимся к месту выгрузки, выполненному в виде течки, и имеет в своем днище карманы пирамидальной формы с патрубками в вершине в нижней их части, пневмогидравлический аэратор размещен в верхней части емкости для насыщения пульпы воздушными пузырьками с осевым направлением сопла сверху вниз, внутри пирамидальных карманов размещены виброакустические излучатели. This goal is achieved by the fact that in the method of water clarification, including saturation of the pulp with air bubbles, flotation separation of hydrophobic particles, oil products, surface-active and oily substances, hydraulic separation of hydrophilic particles by their deposition in an aqueous medium, hydraulic separation of hydrophilic particles by precipitation is carried out after flotation the allocation of hydrophobic particles, petroleum products, surface-active and oily substances, flotation separation and deposition are carried out in In the upper chamber, in the upper part of which the hydrophobic part of the pulp is flotated, and in the lower part, the hydrophilic part of the pulp, water is saturated with fine air bubbles by pneumohydraulic aeration, flotation of hydrophobic particles, oil products, surface-active and oily substances is carried out simultaneously in one device for foam separation, foam, film and oil flotation, pulp saturation with air bubbles by hydraulic aeration and flotation separation of the hydrophobic part of the pulp is carried out separately from each other, the jet mixing of the pulp by pneumohydraulic aeration is limited only to the zone of its saturation with air bubbles, without affecting the flotation zone, the foam separation and film flotation are intensified by vibroacoustic vibrations. Why, in a device for water clarification, containing a vertically mounted chamber for pulp circulation with a nozzle for unloading sludge, a pneumohydraulic aerator located in the upper part of the chute chamber for draining contaminated and purified water, the overflow edge of the chamber for discharging contaminated water is located above its overflow edge for output of purified water by a value proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing gaseous, aqueous and solid phases, a circulation chamber the pulp is equipped with a container located adjacent to it in the form of communicating vessels for saturating the pulp with air bubbles, to the lower part of which there is attached an aerated pulp distributor located inside the chamber in the middle of its lower half, made in the form of an equal horizontal chamber width to the vessel with side perforated walls, a drain chute contaminated water is located in the opposite direction from the container for saturation of the pulp with air bubbles, made tapering to the place of discharge, made in the form of estrus, and has pyramidal pockets in its bottom with nozzles at the apex in their lower part, a pneumohydraulic aerator is placed in the upper part of the tank to saturate the pulp with air bubbles with the axial direction of the nozzle from top to bottom, vibroacoustic emitters are placed inside the pyramidal pockets.

Использование флотационных методов для интенсификации выделения гидрофобных загрязнений и шламовых примесей из оборотных вод требует обеспечения необходимых условий, предотвращающих деструкцию агрегатных хлопьев и аэрофлокул, так как при их деструкции эффективность использования этих методов снижается. Одновременно снижается качество очистки вод и производительность аппаратов. Деструкцию агрегатных хлопьев и аэрофлокул можно предотвратить посредством перевода турбулентного режима движения аэрированной жидкости, необходимого для перемешивания воды с реагентами, в ламинарный, необходимый для разделительного процесса. Это достижимо при раздельном проведении операций насыщения воды воздушными пузырьками и флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ. Процесс очистки можно еще более интенсифицировать, если флотационное выделение гидрофобных частиц, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслобразных веществ, осуществить при одновременном совместном использовании в одном аппарате пенной сепарации, пенной, пленочной и масляной флотации, инициируя эти процессы виброакустическим излучением и гидродинамической активацией гетерогенных систем. Для тонкой диспергации воздуха, необходимой для флотации твердых частиц и гидрофобных загрязнений, целесообразно использовать пневмогидравлическую аэрацию, для которой в качестве напорной воды рационально использовать жидкую фазу, выделенную из пенного продукта, так как она обогащена поверхностно-активными веществами, извлеченными из неочищенной воды при ее флотационной обработке. The use of flotation methods to intensify the release of hydrophobic contaminants and slurry impurities from recycled water requires the provision of the necessary conditions to prevent the destruction of aggregate flakes and aeroflocles, since their destruction reduces the efficiency of using these methods. At the same time, the quality of water treatment and the performance of the apparatus are reduced. The destruction of aggregate flakes and aeroflocles can be prevented by transferring the turbulent regime of aerated liquid, necessary for mixing water with reagents, into laminar, necessary for the separation process. This is achievable with separate operations of saturating water with air bubbles and flotation separation of aeroflocs, oil products, surface-active and oily substances. The cleaning process can be further intensified if the flotation separation of hydrophobic particles, oil products, surface-active and oily substances is carried out while the foam separation, foam, film and oil flotation are simultaneously used in the same apparatus, initiating these processes by vibro-acoustic radiation and hydrodynamic activation of heterogeneous systems . For the fine dispersion of air necessary for the flotation of solid particles and hydrophobic contaminants, it is advisable to use pneumohydraulic aeration, for which it is rational to use the liquid phase isolated from the foam product as pressure water, since it is enriched with surface-active substances extracted from untreated water flotation processing.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид устройства (аппарата) для осветления вод (с продольным разрезом);
фиг. 2 - вид устройства (аппарата) сверху;
фиг. 3 - узел I на фиг. 1 в увеличенном масштабе, изображающий пневмогидравлический аэратор (продольный разрез).The invention is further illustrated by the description of a specific example of its implementation and the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 depicts a general view of a device (apparatus) for clarifying water (with a longitudinal section);
FIG. 2 is a top view of a device (apparatus);
FIG. 3 - node I in FIG. 1 on an enlarged scale, depicting a pneumohydraulic aerator (longitudinal section).

Устройство (аппарат) для осветления вод содержит (фиг. 1, 2) установленную вертикально камеру 1 для циркуляции пульпы с патрубком 2 для выгрузки шлама. Смежно с ней расположена в виде сообщающихся сосудов емкость 3 для насыщения пульпы воздушными пузырьками с течкой 4 для приема питания и с пневмогидравлическим аэратором 5 с осевым направлением сопла сверху вниз. К нижней части емкости 3 присоединен распределитель аэрированной пульпы 6, расположенный в нижней половине камеры 1 в средней ее части. Внутренние полости емкости 3 и распределителя 6 сообщены между собой. Распределитель 6 выполнен в виде горизонтально расположенного сосуда, длина которого равна ширине камеры 1. Боковые его стенки 7 перфорированы. К верхней части камеры 1 присоединены желоб 8 для слива загрязненной воды и желоб 9 для слива очищенной воды. Переливная кромка 10 для вывода из камеры 1 загрязненной воды расположена выше переливной ее кромки 11 для вывода очищенной воды на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы. Желоб 8 расположен в противоположном от емкости 3 направлении, выполнен сужающимся к месту выгрузки, выполненному в виде течки 12, и имеет в своем днище карманы 13 пирамидальной формы с патрубками 14 в вершине в нижней их части. Внутри карманов 13 подвешены виброакустические излучатели 15. Внутренняя полость желоба 9 для слива очищенной воды сообщена посредством водоводов 16 с внутренней полостью камеры 1, ограниченной козырьком 17 и предназначенной для приема очищенной воды из нижней части камеры 1. Течка 18, расположенная с внешней стороны камеры 1 вдоль периметра переливной ее кромки 11, предназначена для вывода очищенной воды из желоба 9. Внешняя поверхность желоба 9 предназначена одновременно для отклонения потока загрязненной жидкости в направлении желоба 8. Емкость 3 в нижней своей части снабжена износостойкой футеровкой 19, а в верхней части имеет щелевой выход 20 в течку 4, экранированный козырьком 21, предназначенный для вывода из нее воздуха и газонасыщенных продуктов. A device (apparatus) for water clarification contains (Fig. 1, 2) a vertically mounted chamber 1 for pulp circulation with a nozzle 2 for unloading sludge. Adjacent to it is located in the form of communicating vessels capacity 3 for saturating the pulp with air bubbles with estrus 4 for receiving power and with a pneumohydraulic aerator 5 with the axial direction of the nozzle from top to bottom. To the bottom of the tank 3 is attached a distributor of aerated pulp 6, located in the lower half of the chamber 1 in its middle part. The internal cavity of the tank 3 and the distributor 6 are interconnected. The distributor 6 is made in the form of a horizontally located vessel, the length of which is equal to the width of the chamber 1. Its side walls 7 are perforated. To the upper part of the chamber 1 are connected a chute 8 for draining contaminated water and a chute 9 for draining purified water. An overflow edge 10 for discharging contaminated water from the chamber 1 is located above its overflow edge 11 for discharging purified water by an amount proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing gaseous, aqueous and solid phases. The groove 8 is located in the opposite direction from the tank 3, is made tapering to the discharge point, made in the form of estrus 12, and has pyramidal pockets 13 with nozzles 14 at the apex in the lower part of the bottom. Vibroacoustic emitters 15 are suspended inside pockets 13. The internal cavity of the trough 9 for draining purified water is communicated through conduits 16 with the internal cavity of the chamber 1, bounded by a visor 17 and designed to receive purified water from the lower part of the chamber 1. A leak 18 located on the outside of the chamber 1 along the perimeter of its overflow edge 11, it is intended for the withdrawal of purified water from the gutter 9. The outer surface of the gutter 9 is designed to simultaneously deflect the flow of contaminated liquid in the direction of the gutter 8. Capacitively be 3 in its lower part provided with a wear-resistant lining 19 and the upper part has a slit 20 in the chute outlet 4, the visor shield 21, for outputting therefrom of air and gas-saturated product.

Пневмогидравлический аэратор 5 имеет свой трубчатой формы корпус 22 (фиг. 3), присоединенный к емкости 3 сверху. Выходное сопло 23 пневмогидравлического аэратора 5 обращено внутрь емкости 3, а его входное отверстие 24 сопряжено с внутренней полостью штуцера 25 для напорной воды. Внутри трубчатого корпуса 22 размещены входная 26 и выходная 27 втулки, изготовленные из износостойкого материала, например из силицированного графита или металлокерамики, имеющие сквозные отверстия 28 для напорной воды. Выходная втулка 27 имеет в осевом отверстии участок 29 большего диаметра с тангенциальными проходами 30 для сжатого воздуха. Втулки 26 и 27 закреплены в корпусе 22 посредством штуцера 25 через прокладку 31. На внутренней поверхности трубчатого корпуса 22 имеется кольцевая канавка 32, соединенная через отверстия 33 с внутренней полостью воздухоподводящего штуцера 34, а через тангенциальные проходы 30 с участком 29 выходной втулки 27. Корпус 22 посредством резьбового соединения 35 крепится к емкости 3 через прокладку 36. Pneumohydraulic aerator 5 has its tubular shape body 22 (Fig. 3), attached to the tank 3 on top. The output nozzle 23 of the pneumatic-hydraulic aerator 5 is turned inside the tank 3, and its inlet 24 is interfaced with the internal cavity of the nozzle 25 for pressure water. Inside the tubular body 22 there are inlet 26 and outlet 27 bushings made of wear-resistant material, for example of siliconized graphite or cermets, having through holes 28 for pressure water. The output sleeve 27 has in the axial hole a portion 29 of larger diameter with tangential passages 30 for compressed air. The bushings 26 and 27 are fixed in the housing 22 by means of a fitting 25 through the gasket 31. On the inner surface of the tubular housing 22 there is an annular groove 32 connected through holes 33 with the internal cavity of the air supply fitting 34, and through tangential passages 30 with a portion 29 of the output sleeve 27. Housing 22 by means of a threaded connection 35 is attached to the tank 3 through the gasket 36.

Устройство (аппарат) для осветления вод работает следующим образом. A device (apparatus) for water clarification works as follows.

Камера 1 для циркуляции воды, подвергаемой очистке, заполняется через течку 4 неочищенной водой. В емкости 3 вода интенсивно насыщается тонкодиспергированными пузырьками воздуха, выходящими вместе с напорной водой из сопла 23 пневмогидравлического аэратора 5, поступает в распределитель аэрированной пульпы 6 и затем проходит через отверстия в перфорированных его стенках 7 во флотационную зону камеры 1. Пневмогидравлический аэратор 5 включают в работу одновременно с заполнением камеры 1 водой, для чего через воздухоподводящий штуцер 34 подают сжатый воздух, а через водоподводящий штуцер 25 воду под давлением. При прохождении высокоскоростной струи жидкости через участок 29 в его полости генерируются акустические колебания, способствующие тонкой диспергации воздуха и маслообразных реагентов в водной среде, и из нее эжектируется сжатый воздух, который непрерывно пополняется из штуцера 34 через отверстие 33 в трубчатом корпусе 22, кольцевую канавку 32 и тангенциальные проходы 30. На участке 29 сжатый воздух разгоняется до высоких скоростей за счет тангенциальной его подачи через проходы 30, при этом векторы скоростей жидкости и воздуха не совпадают, что также способствует более тонкой диспергации воздуха и маслообразных реагентов в воде. The chamber 1 for circulation of water to be treated is filled through the estrus 4 with untreated water. In the tank 3, the water is intensively saturated with finely dispersed air bubbles that exit together with the pressure water from the nozzle 23 of the pneumohydraulic aerator 5, enters the distributor of aerated pulp 6 and then passes through holes in its perforated walls 7 into the flotation zone of chamber 1. Pneumohydraulic aerator 5 is turned on at the same time as the chamber 1 is filled with water, for which compressed air is supplied through the air inlet 34 and pressure water through the water inlet 25. When a high-speed liquid stream passes through section 29, acoustic vibrations are generated in its cavity, contributing to a fine dispersion of air and oily reagents in the aqueous medium, and compressed air is ejected from it, which is continuously replenished from the nozzle 34 through the hole 33 in the tubular body 22, the annular groove 32 and tangential passages 30. At section 29, compressed air is accelerated to high speeds due to its tangential supply through passages 30, while the velocity vectors of the liquid and air do not coincide, h also contributes to a finer dispersion of air and the reactants in the oily water.

При заполнении камеры 1 неочищенной водой и аэрированной жидкостью на поверхности воды образуется пенный слой, свидетельствующий о наличии в ней поверхностно-активных веществ. Этот пенный слой при достижении уровня верхней кромки 10 камеры 1 переливается в желоб 8 для слива загрязненной воды. При поступлении неочищенной сильно аэрированной воды во флотационную зону камеры 1 образующиеся агрегатные хлопья и аэрофлокулы гидрофобных шламов вместе с другими гидрофобными загрязнениями воды флотируются в пенный продукт. Одновременная пенная и масляная флотация их ведется в ламинарном режиме, так как струйное перемешивание неочищенной воды, осуществляемое турбулентным режимом в емкости 3, отделено от флотационной зоны боковыми перфорированными стенками 7 распределителя аэрированной пульпы 6. Гидрофильная часть загрязнений и шламовых флокул опускается при этом вниз и выгружается из аппарата через патрубок 2. Жидкая фаза, представляющая собой очищенную воду, поступает в полость камеры 1 под козырек 17, поднимается по водоводам 16 во внутреннюю полость желоба 9 для слива очищенной воды и выводится из аппарата через переливную кромку 11 и течку 18. Одновременность и непрерывность перелива загрязненной и очищенной воды из камеры 1 обеспечивается тем, что уровень перелива очищенной воды из желоба 9 расположен ниже уровня перелива загрязненной воды в желоб 8 на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы. When filling chamber 1 with untreated water and aerated liquid, a foam layer forms on the surface of the water, indicating the presence of surface-active substances in it. This foam layer when reaching the level of the upper edge 10 of the chamber 1 is poured into the groove 8 to drain contaminated water. Upon receipt of untreated highly aerated water in the flotation zone of chamber 1, the resulting aggregate flakes and aeroflocules of hydrophobic sludge, together with other hydrophobic contaminants of the water, are floated into the foam product. Simultaneous foam and oil flotation of them is carried out in a laminar mode, since the jet mixing of untreated water, carried out by a turbulent mode in the tank 3, is separated from the flotation zone by the lateral perforated walls 7 of the aerated pulp distributor 6. The hydrophilic part of the contaminants and sludge floccules is lowered and unloaded from the apparatus through the nozzle 2. The liquid phase, which is purified water, enters the cavity of the chamber 1 under the visor 17, rises through the conduits 16 into the inner cavity of the gutter 9 for draining the purified water and is discharged from the apparatus through the overflow edge 11 and estrus 18. The simultaneity and continuity of the overflow of contaminated and purified water from the chamber 1 is ensured by the fact that the level of overflow of purified water from the chute 9 is located below the level of overflow of contaminated water into the chute 8 by an amount proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing gaseous, aqueous and solid phases.

Переливающийся в желоб 8 пенный продукт подвергается дальнейшему интенсивному разделению методом пенной сепарации и пленочной флотации, инициируемому акустическими колебаниями посредством излучателей 15 и гидродинамической активацией гетерогенных потоков за счет сужающегося выполнения желоба 8, обеспечивая качественное расслоение пенного продукта на составляющие его фазы. Маслообразные продукты, как более легкие, перемещаются в верхние слои смеси, переливаются из желоба 8 в течку 12 и выводятся из аппарата. Водная и твердая фазы, как более тяжелые, перемещаются в нижние слои смеси и выгружается из желоба 8 через патрубки 14. The foam product overflowing into the groove 8 is subjected to further intensive separation by the method of foam separation and film flotation, initiated by acoustic vibrations by means of emitters 15 and the hydrodynamic activation of heterogeneous flows due to the narrowing of the groove 8, providing high-quality stratification of the foam product into its phases. Oily products, as lighter, move to the upper layers of the mixture, overflow from the groove 8 into estrus 12 and are removed from the apparatus. The aqueous and solid phases, as heavier, move to the lower layers of the mixture and are discharged from the groove 8 through the nozzles 14.

Водная фаза, содержащая поверхностно-активные и маслообразные вещества, извлеченные из неочищенной воды при ее флотационной обработке, используется в качестве напорной воды для работы пневмогидравлического аэратора 5, для чего ее под давлением подают через штуцер 25. Использование этой водной фазы в качестве напорной воды при пневмогидравлической аэрации обеспечивает тонкое диспергирование воздуха и устойчивую работу аэратора 5 без коалесценции воздушных пузырьков и капелек масла в объеме аэрированной воды, что обеспечивает качественную ее очистку. The aqueous phase containing surfactants and oily substances extracted from raw water during its flotation treatment is used as pressure water for the operation of a pneumohydraulic aerator 5, for which it is supplied under pressure through a nozzle 25. Using this aqueous phase as pressure water pneumohydraulic aeration ensures fine dispersion of air and stable operation of the aerator 5 without coalescence of air bubbles and oil droplets in the volume of aerated water, which ensures high-quality clean it.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения аэрогидродинамических условий для выделения гидрофобных загрязнений повысить эффективность процесса осветления вод и качество ее очистки и увеличить производительность аппарата. Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype will allow, due to the improvement of aerohydrodynamic conditions for the separation of hydrophobic contaminants, to increase the efficiency of the water clarification process and the quality of its purification and increase the productivity of the apparatus.

Источники информации:
1. М.Н. Злобин "Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд", докт. дисс., 1995, с. 27, 28.Sources of information:
1. M.N. Zlobin "Development and industrial development of flotation technology and equipment for the extraction of diamonds from ores", doct. Diss. 1995, p. 27, 28.

2. М.Н. Злобин "Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд", докт. дисс., 1995, с. 27 - 29, рис. 6 (прототип). 2. M.N. Zlobin "Development and industrial development of flotation technology and equipment for the extraction of diamonds from ores", doct. Diss. 1995, p. 27 - 29, fig. 6 (prototype).

Claims

1. A method of water clarification, including saturation of the pulp with air bubbles, flotation separation of hydrophobic particles, oil products, surface-active and oily substances, hydraulic separation of hydrophilic particles by their deposition in an aqueous medium, hydraulic separation of hydrophilic particles by precipitation is carried out after flotation separation of hydrophobic particles, oil products , surfactants and oily substances, flotation separation and deposition are carried out in one chamber, in the upstream part to second, they carry out flotation separation of the hydrophobic part of the pulp, and in the downstream - hydrophilic part of it, water is saturated with fine air bubbles by pneumohydraulic aeration, characterized in that the flotation separation of hydrophobic particles, oil products, surface-active and oily substances is carried out with simultaneous joint use in one apparatus foam separation, foam, film and oil flotation, while the process of foam separation and film flotation of intensifiers vibroacoustic vibrations.

2. The method according to claim 1, characterized in that the saturation of the pulp with air bubbles by pneumohydraulic aeration and the flotation separation of the hydrophobic part of the pulp is carried out separately from each other, the jet mixing of the pulp by pneumohydraulic aeration is limited only by the zone of its saturation with air bubbles, without affecting flotation zones.

3. A device for clarifying water, comprising a vertically mounted chamber for pulp circulation with a nozzle for discharging sludge, a pneumohydraulic aerator located in the upper part of the chute chamber for draining contaminated and purified water, the overflow edge of the chamber for discharging contaminated water is located above its overflow edge for output purified water by a value proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing gaseous, aqueous and solid phases, a pulp circulation chamber is fitted with a container located adjacent to it in the form of communicating vessels for saturating the pulp with air bubbles, to the lower part of which is attached an aerated pulp distributor located inside the chamber in the middle of its lower half, characterized in that the aerated pulp distributor is made in the form of an equal width of the chamber of a horizontally located vessel with side perforated walls, the chute for draining contaminated water is located opposite from the tank for saturating the pulp with air bubbles, for example The outlet is made tapering to the unloading place, made in the form of estrus, and has pyramidal pockets in its bottom with nozzles at the apex in their lower part, vibroacoustic emitters are placed inside the pyramidal pockets.

4. The device according to claim 3, characterized in that the pneumohydraulic aerator is located in the upper part of the tank to saturate the pulp with air bubbles with the axial direction of the nozzle from top to bottom.