RU215601U1 - Device for centrifugal flotation wastewater treatment - Google Patents

Device for centrifugal flotation wastewater treatment Download PDF

Info

Publication number
RU215601U1
RU215601U1 RU2022117746U RU2022117746U RU215601U1 RU 215601 U1 RU215601 U1 RU 215601U1 RU 2022117746 U RU2022117746 U RU 2022117746U RU 2022117746 U RU2022117746 U RU 2022117746U RU 215601 U1 RU215601 U1 RU 215601U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
drain pipe
wastewater treatment
rotation
pipe
Prior art date
Application number
RU2022117746U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Идгай Хасанович Мингазетдинов
Ольга Сергеевна Сибгатуллина
Полина Айратовна Абдуллина
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ"
Application granted granted Critical
Publication of RU215601U1 publication Critical patent/RU215601U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель предназначена для очистки сточных вод от взвешенных веществ и может найти применение в машиностроении, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, строительной индустрии. Устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод содержит цилиндроконический корпус с воздушной трубой, внутренний сливной патрубок, камеру пеносборника в верхней части корпуса. Внутренний сливной патрубок выполнен подвижным с лопастями вдоль боковой поверхности в зоне тангенциального подвода жидкости, а в зоне камеры пеносборника имеются лопасти и тангенциальный патрубок отвода пеношлама, совпадающий с направлением вращения лопастей. Вращение внутреннего сливного патрубка обеспечивается упорным подшипником в верхней части корпуса, выше лопастей. Лопасти вдоль боковой поверхности сливного патрубка выполнены винтовыми с вектором вращения вверх по оси вращения. Патрубок отвода чистой воды расположен в верхней части корпуса, перед ним имеется отражательный козырек. Нижняя часть сливного патрубка имеет фильтровальную сетку и отражательную юбку. Технический результат: повышение качества очистки сточных вод. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Figure 00000001
The utility model is intended for wastewater treatment from suspended solids and can be used in mechanical engineering, oil and oil refining industry, construction industry. SUBSTANCE: device for centrifugal-flotation wastewater treatment contains a cylindrical-conical body with an air pipe, an internal drain pipe, a foam collector chamber in the upper part of the body. The inner drain pipe is movable with blades along the side surface in the area of the tangential fluid supply, and in the area of the foam collector chamber there are blades and a tangential nozzle for removing foam sludge, coinciding with the direction of rotation of the blades. The rotation of the internal drain pipe is provided by a thrust bearing in the upper part of the body, above the blades. The blades along the side surface of the drain pipe are made of helical ones with a rotation vector upward along the axis of rotation. The clean water outlet is located in the upper part of the body, in front of it there is a reflective visor. The lower part of the drain pipe has a filter mesh and a reflective skirt. EFFECT: improving the quality of wastewater treatment. 4 w.p. f-ly, 4 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к аппаратам очистки сточных вод от взвешенных веществ и может найти применение в машиностроении, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, строительной индустрии.The utility model relates to wastewater treatment plants from suspended solids and can be used in mechanical engineering, the oil and oil refining industry, and the construction industry.

Известны устройства для очистки загрязненных сточных вод от взвешенных веществ с использованием центробежных сил и процессов флотации, которые реализуются последовательно в различных аппаратах. Например, в схеме рис. 6.12, стр. 158 (кн. «Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков», учеб. пособие / Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. / М.: Высшая школа, 2003 - 344 с.) проводится отдельно насыщение воды воздухом в сатураторе, и далее вода направляется в флотационную камеру, где вода очищается, а в пеносборнике механизм сгребания удаляет пену. В том же источнике, на рис. 6.13, стр. 162 пена из флотационной камеры вентилятором направляется в циклон, где происходит разделение жидкой и газовой фаз. Во всех этих устройствах для реализации процесса очистки требуется несколько последовательно расположенных агрегатов, что занимает много производственных площадей и вызывает значительные материальные и экономические затраты.Devices are known for the purification of polluted wastewater from suspended solids using centrifugal forces and flotation processes, which are implemented sequentially in various apparatuses. For example, in the diagram of Fig. 6.12, p. 158 (book "Engineering protection of surface waters from industrial effluents", textbook / D.A. Krivoshein, P.P. Kukin, V.L. Lapin et al. / M .: Higher school, 2003 - 344 p.), the water is separately saturated with air in the saturator, and then the water is sent to the flotation chamber, where the water is purified, and the raking mechanism removes the foam in the foam collector. In the same source, in Fig. 6.13, page 162, the foam from the flotation chamber is directed by a fan to the cyclone, where the liquid and gas phases are separated. In all these devices, the implementation of the cleaning process requires several sequentially located units, which takes up a lot of production space and causes significant material and economic costs.

Известно устройство (авторское свидетельство № 789403 от 23.12.1980, Бюл. № 47) «Установка для флотационной очистки сточных вод», в которой исходная вода под напором поступает в гидроциклон, приобретает спирально-вращательное движение. За счет этого движения вдоль оси гидроциклона образуется воздушный столб, в котором давление ниже атмосферного и туда засасывается (эжектируется) атмосферный воздух. Данное устройство принято нами за прототип. Недостатки прототипа следующие: удаление флотационной пены их флотационной камеры осуществляется самотечно и поступает во флотационную камеру. Удаление пеношлама самотеком не обеспечивает полной очистки флотационной камеры. Кроме того, не обеспечивается равномерное насыщение воздухом жидкости внутри поднимающегося вверх потока. Для устранения отмеченных недостатков и повышения качества очистки предложено устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод, содержащее напорный гидроциклон с воздушной трубой, цилиндроконический корпус, внутренний сливной патрубок, камеру пеносборника, в котором внутренний сливной патрубок выполнен подвижным с лопастями вдоль боковой поверхности в зоне тангенциального подвода жидкости, а в зоне камеры пеносборника имеются лопасти и тангенциальный патрубок отвода пеношлама, совпадающий по направлению с направлением вращения лопастей, при этом, вращение внутреннего сливного патрубка обеспечивается упорным подшипником в верхней части корпуса выше лопастей, а лопасти вдоль боковой поверхности сливного патрубка выполнены винтовыми с вектором вращения вверх по оси вращения, и патрубок отвода чистой воды расположен в верхней части корпуса, а перед ним имеется отражательный козырек, а нижняя часть сливного патрубка имеет фильтровальную сетку и отражательную юбку.A device is known (author's certificate No. 789403 dated 23.12.1980, Bull. No. 47) "Installation for flotation wastewater treatment", in which the source water enters the hydrocyclone under pressure, acquires a spiral-rotational motion. Due to this movement along the axis of the hydrocyclone, an air column is formed, in which the pressure is lower than atmospheric pressure, and atmospheric air is sucked in (ejected) there. This device is accepted by us as a prototype. The disadvantages of the prototype are as follows: the removal of flotation foam from their flotation chamber is carried out by gravity and enters the flotation chamber. Removal of foam sludge by gravity does not provide complete cleaning of the flotation cell. In addition, uniform air saturation of the liquid inside the upward flow is not ensured. To eliminate the noted shortcomings and improve the quality of cleaning, a centrifugal-flotation wastewater treatment device is proposed, containing a pressure hydrocyclone with an air pipe, a cylindrical-conical body, an internal drain pipe, a foam collector chamber, in which the internal drain pipe is made movable with blades along the side surface in the tangential supply zone liquid, and in the area of the foam collector chamber there are blades and a tangential nozzle for removing foam sludge, coinciding in direction with the direction of rotation of the blades, while the rotation of the inner drain pipe is provided by a thrust bearing in the upper part of the housing above the blades, and the blades along the side surface of the drain pipe are made of screw rotation vector up along the axis of rotation, and the clean water outlet pipe is located in the upper part of the body, and in front of it there is a reflective hood, and the lower part of the drain pipe has a filter mesh and a reflective skirt.

Для достижения поставленной цели разработано устройство, представленное на чертежах.To achieve this goal, the device shown in the drawings has been developed.

Фиг. 1 - установка, общий вид;Fig. 1 - installation, general view;

фиг. 2 - сечение пеносборника;fig. 2 - section of the foam collector;

фиг. 3 - сечение внутреннего патрубка-флотатора;fig. 3 - section of the inner branch pipe-flotation machine;

фиг. 4 - узел I,fig. 4 - node I,

где 1 - корпус, 2 - козырек-отражатель, 3 - патрубок очищенной воды, 4 - патрубок отвода пеношлама, 5 - подшипник упорный, 6 - лопасти пеносборника, 7 - верхняя крышка, 8 - воздушная трубка, 9 - верхняя крышка пеносборника, 10 - корпус пеносборника, 11 - верхнее днище корпуса, 12 - патрубок подвода исходной жидкости, 13 - внутренний патрубок - флотатора, 14 - лопасти флотатора, 15 - сетка, 16 - юбка, 17 - нижнее днище, 18 - патрубок отвода шлама.where 1 - housing, 2 - reflector visor, 3 - purified water pipe, 4 - foam sludge outlet, 5 - thrust bearing, 6 - foam collector blades, 7 - top cover, 8 - air tube, 9 - foam collector top cover, 10 - foam collector body, 11 - upper bottom of the body, 12 - source liquid supply pipe, 13 - flotation inner pipe, 14 - flotation blades, 15 - mesh, 16 - skirt, 17 - bottom bottom, 18 - sludge discharge pipe.

Предложенное устройство представляет собой цилиндроконический корпус 1, имеющее в верхней части корпуса пеносборника 10, над которым находится верхняя крышка пеносборника 9 и верхнее днище корпуса 11. Нижняя часть корпуса 1 имеет нижнее днище 17, оборудованное патрубком отвода шлама 18. Коаксиально корпусу 1 через верхнее днище 7 проходит воздушная трубка 8. Внутри корпуса 1 вокруг трубы 8 расположен внутренний патрубок-флотатор 13, который является подвижным и может вращаться в упорном подшипнике 5, расположенном в верхнем днище корпуса 11, на кольцевой полке. Патрубок-флотатор 13 опирается на подшипник 5 кольцевым выступом, над которым в зоне корпуса пеносборника 10 расположены лопасти пеносборника 6. Тангенциально к корпусу пеносборника 6 расположен патрубок отвода пеношлама 4, установленный по направлению совпадения с вращением лопастей 6.The proposed device is a cylindrical-conical body 1, having in the upper part of the body of the foam collector 10, above which there is the upper cover of the foam collector 9 and the upper bottom of the body 11. The lower part of the body 1 has a bottom bottom 17, equipped with a sludge outlet pipe 18. 7 passes the air tube 8. Inside the body 1 around the pipe 8 is an internal branch pipe-flotation 13, which is movable and can rotate in the thrust bearing 5, located in the upper bottom of the body 11, on the annular shelf. The branch pipe-floater 13 rests on the bearing 5 with an annular protrusion, above which the blades of the foam collector 6 are located in the area of the body of the foam collector 10. Tangentially to the body of the foam collector 6 there is a branch pipe for removing foam sludge 4, installed in the direction of coincidence with the rotation of the blades 6.

Под подшипником 5, на патрубке-флотаторе 13 расположены лопасти флотатора 14, имеющие кривизну в поперечном сечении, которая совпадает с вектором подвода исходной жидкости через патрубок 12, расположенный на корпусе 1. Лопасти флотатора 14 в продольном направлении представляют собой элементы лопастей шнека, расположенных вдоль вертикальной оси флотатора 14, начиная от верхнего сечения, где расположен патрубок подвода исходной жидкости 12. При этом, тангенциальный подвод жидкости через патрубок 12 расположен так, что воздействие на лопасти 14 вызывает не только вращение патрубка 13 вокруг вертикальной оси, но и эффект ввинчивания вверх по оси. Это создает два положительных действия. Во-первых, эффект ввинчивания помогает значительно разгрузить осевые усилия, действующие на подшипник 5, а, во-вторых, отталкивание воды вних способствует более интенсивному отбрасыванию частиц загрязнителя к внутренней стенке корпуса 1 и сползанию шлака к патрубку 18. В нижней части патрубка-флотатора 13 стенки его представляют собой сетку 15, что создает дополнительную фильтрацию. Вокруг нижнего среза патрубка-флотатора 13 установлена юбка, которая препятствует попаданию частиц загрязнителя в полость флотации из сползающего шлама по нижнему днищу 17.Under the bearing 5, on the branch pipe-floater 13, there are flotation blades 14, having a curvature in cross section, which coincides with the source liquid supply vector through the branch pipe 12, located on the housing 1. The flotation vanes 14 in the longitudinal direction are elements of the auger blades located along the vertical axis of the flotator 14, starting from the upper section, where the nozzle for supplying the initial liquid 12 is located. At the same time, the tangential fluid supply through the nozzle 12 is located so that the impact on the blades 14 causes not only the rotation of the nozzle 13 around the vertical axis, but also the effect of screwing up along the axis. This creates two positive actions. Firstly, the screwing effect helps to significantly relieve the axial forces acting on the bearing 5, and, secondly, the repulsion of water in them contributes to a more intensive ejection of pollutant particles to the inner wall of the housing 1 and sliding of the slag to the nozzle 18. In the lower part of the flotation nozzle 13 its walls are mesh 15, which creates additional filtration. A skirt is installed around the lower cut of the flotation pipe 13, which prevents the ingress of pollutant particles into the flotation cavity from the sliding sludge along the lower bottom 17.

Для отвода очищенной воды, в верхней части корпуса 1 имеется патрубок 3, перед которым имеется защитный козырек-отражатель 2, представляющий попадание шлама и пузырьков воздуха в патрубок 3.To drain purified water, in the upper part of the body 1 there is a branch pipe 3, in front of which there is a protective visor-reflector 2, representing the ingress of sludge and air bubbles into the branch pipe 3.

Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device works as follows.

Исходная сточная вода, загрязненная взвешенными веществами, попадает тангенциально под давлением в патрубок 12. Скорость потока и давление подачи выбирается таким образом, чтобы в центре трубы образовало воздушный поток, в котором давление воздуха ниже атмосферного. Воздушный столб образуется в воздушной трубе 8. Затекая в корпус 1, вода закручивается по спирали и частицы загрязняющих веществ, под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней стенке корпуса 1. Одновременно, втекающая вода воздействует на лопасти 14, которые закреплены на внутреннем патрубке - флотаторе 13, приводя его во вращение в подшипниках 5. Винтовая структура лопастей 14 вызывает интенсивное сползание слоя шлама по стенке корпуса 1 к днищу 17 и удаление его через патрубок 18. Пониженное давление в воздушной трубе 8 вызывает подсасывание воздуха из атмосферы. Эжектируемый воздух попадает в восходящий поток воды в пространстве внутреннего патрубка-флотатора 13, и в виде восходящих пузырьков поднимается в верхнюю часть патрубка, увлекая с собой мелкие и средние частицы загрязняющих компонентов, которые не были вовлечены в процесс отбрасывания к стенке корпуса 1 центробежной силой. Часть мелких и средних частиц загрязнителей задерживается на фильтровальной сетке 15, откуда смывается восходящими пузырьками. Поднимающийся по патрубку-флотатору 13 флотошлам попадает в корпус пеносборника 10, где вращаются лопасти 6, закрепленные на патрубке 13. Лопасти 6 при вращении увлекают флотопену в патрубок 14, расположение которого тангенциально вращению лопастей. Расположенная в нижней части патрубка-флотатора 13 юбка 16 препятствует попаданию частиц шлама из сползающего вниз слоя загрязнителя.The initial wastewater contaminated with suspended solids enters tangentially under pressure into the nozzle 12. The flow rate and supply pressure are selected so that an air flow is formed in the center of the pipe, in which the air pressure is lower than atmospheric pressure. The air column is formed in the air pipe 8. Flowing into the body 1, the water twists in a spiral and the particles of pollutants are thrown to the inner wall of the body 1 under the action of centrifugal forces. , causing it to rotate in bearings 5. The helical structure of the blades 14 causes an intensive sliding of the sludge layer along the wall of the housing 1 to the bottom 17 and its removal through the nozzle 18. The reduced pressure in the air pipe 8 causes air to be sucked from the atmosphere. The ejected air enters the ascending water flow in the space of the inner branch pipe-flotation 13, and in the form of ascending bubbles rises to the upper part of the branch pipe, carrying with it small and medium particles of contaminants that were not involved in the process of being thrown to the wall of the housing 1 by centrifugal force. Part of the small and medium particles of pollutants is retained on the filter mesh 15, from where it is washed away by ascending bubbles. The flotation sludge rising through the flotation nozzle 13 enters the body of the foam collector 10, where the blades 6 rotate, fixed on the nozzle 13. When rotating, the blades 6 entrain the flotation foam into the nozzle 14, the location of which is tangential to the rotation of the blades. The skirt 16 located in the lower part of the flotation pipe 13 prevents the ingress of sludge particles from the pollutant layer sliding down.

Очищенная за счет действий центробежных сил, флотации и фильтрации вода поступает в патрубок отвода очищенной воды 3 и отводится потребителю. Попадание в патрубок 3 частиц шлама и пузырьков воздуха ограничивается козырьком-отражателем 2.Purified due to the action of centrifugal forces, flotation and filtration, the water enters the purified water outlet 3 and is discharged to the consumer. The ingress of sludge particles and air bubbles into the nozzle 3 is limited by the visor-reflector 2.

Таким образом, использование предложенного устройства позволяет повысить качество очистки сточных вод, существенно упрощая конструкцию оборудования.Thus, the use of the proposed device makes it possible to improve the quality of wastewater treatment, significantly simplifying the design of the equipment.

Claims (5)

1. Устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод, содержащее цилиндроконический корпус с воздушной трубой, внутренний сливной патрубок, камеру пеносборника в верхней части корпуса, отличающееся тем, что внутренний сливной патрубок выполнен подвижным с лопастями вдоль боковой поверхности в зоне тангенциального подвода жидкости, а в зоне камеры пеносборника имеются лопасти и тангенциальный патрубок отвода пеношлама, совпадающий с направлением вращения лопастей.1. A device for centrifugal flotation wastewater treatment, containing a cylindrical housing with an air pipe, an internal drain pipe, a foam collector chamber in the upper part of the housing, characterized in that the inner drain pipe is made movable with blades along the side surface in the area of the tangential fluid supply, and in in the area of the foam collector chamber there are blades and a tangential nozzle for removing foam sludge, coinciding with the direction of rotation of the blades. 2. Устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод по п. 1, отличающееся тем, что вращение внутреннего сливного патрубка обеспечивается упорным подшипником в верхней части корпуса выше лопастей.2. The device for centrifugal flotation wastewater treatment according to claim 1, characterized in that the rotation of the inner drain pipe is provided by a thrust bearing in the upper part of the housing above the blades. 3. Устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод по п. 2, отличающееся тем, что лопасти вдоль боковой поверхности сливного патрубка выполнены винтовыми с векторами вращения вверх по оси вращения. 3. The device for centrifugal-flotation wastewater treatment according to claim 2, characterized in that the blades along the side surface of the drain pipe are made of helical ones with rotation vectors upward along the axis of rotation. 4. Устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части корпуса расположен патрубок отвода чистой воды, перед которым имеется отражательный козырек.4. The device for centrifugal flotation wastewater treatment according to claim 1, characterized in that in the upper part of the body there is a clean water outlet pipe, in front of which there is a reflective visor. 5. Устройство центробежно-флотационной очистки сточных вод по п. 3, отличающееся тем, что в нижней части сливного патрубка имеется фильтровальная сетка, а на нижнем срезе патрубка имеется отражательная юбка.5. The device for centrifugal flotation wastewater treatment according to claim 3, characterized in that there is a filter mesh in the lower part of the drain pipe, and a reflective skirt on the lower section of the pipe.
RU2022117746U 2022-06-30 Device for centrifugal flotation wastewater treatment RU215601U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU215601U1 true RU215601U1 (en) 2022-12-20

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU789403A1 (en) * 1978-09-13 1980-12-23 Азербайджанский Инженерно-Строительный Институт Unit for flotational purification of waste water
RU133115U1 (en) * 2013-01-10 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" FLOTATION CLEANING DEVICE
RU184254U1 (en) * 2018-06-04 2018-10-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А.Н. Туполева-Каи", (Книту-Каи) Flotation hydrocyclone
CN110665646B (en) * 2019-10-10 2020-07-17 中国矿业大学 Three-product cyclone flotation device and flotation method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU789403A1 (en) * 1978-09-13 1980-12-23 Азербайджанский Инженерно-Строительный Институт Unit for flotational purification of waste water
RU133115U1 (en) * 2013-01-10 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" FLOTATION CLEANING DEVICE
RU184254U1 (en) * 2018-06-04 2018-10-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А.Н. Туполева-Каи", (Книту-Каи) Flotation hydrocyclone
CN110665646B (en) * 2019-10-10 2020-07-17 中国矿业大学 Three-product cyclone flotation device and flotation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6332980B1 (en) System for separating algae and other contaminants from a water stream
RU215601U1 (en) Device for centrifugal flotation wastewater treatment
KR100874477B1 (en) Sedimentation tank for water treatment
RU2453354C1 (en) Self-cleaning filter
RU173778U1 (en) DEVICE FOR CENTRIFUGAL FLOTATION WASTE WATER TREATMENT
RU216741U1 (en) Flotation device
SU1712317A1 (en) Device for cleaning oil-containing sewage
RU2050201C1 (en) Open hydraulic cyclone to clear waste waters from suspended particles
CN211935709U (en) Efficient sewage settling tank
SU1176910A1 (en) Sand trap having hydroelevator system to remove sediment
RU201160U1 (en) Flotation settler
SU1733392A1 (en) Separator for cleaning of oil-containing water
RU2038318C1 (en) Device for treatment of sewage
SU865347A1 (en) Gas scrabbing device
RU2370455C1 (en) Device for water deironing
RU2050328C1 (en) Waste waters purification apparatus
RU2046765C1 (en) Hydrocyclone aeration tank and aerating device
SU1632456A1 (en) Oil-bearing waste water cleaner
SU812745A1 (en) Unit for waste water purification
CN207227056U (en) A kind of adjustable single tank twin-stage cyclone air-flotation device of stabilizing feed well
RU2080147C1 (en) Apparatus for cleaning oil-containing water
SU789403A1 (en) Unit for flotational purification of waste water
SU761427A1 (en) Waste water purifying apparatus
RU135531U1 (en) FOAM AND DROP MACHINE
KR920005416Y1 (en) Water purifying apparatus