RU2343121C1 - Electroflotator for sewage treatment - Google Patents
Electroflotator for sewage treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343121C1 RU2343121C1 RU2007128183/15A RU2007128183A RU2343121C1 RU 2343121 C1 RU2343121 C1 RU 2343121C1 RU 2007128183/15 A RU2007128183/15 A RU 2007128183/15A RU 2007128183 A RU2007128183 A RU 2007128183A RU 2343121 C1 RU2343121 C1 RU 2343121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- water
- communicated
- flotation
- branch pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрохимическим методам очистки сточных вод и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, машиностроительной, пищевой отраслей промышленности, а также на очистных сооружениях коттеджных поселков.The invention relates to electrochemical methods of wastewater treatment and can be used in refineries, engineering, food industries, as well as in wastewater treatment plants of cottage villages.
Известен электрофлотатор (а.с. №929584, 23.05.1982, C02F 1/46), содержащий корпус, являющийся анодом, выполненный в виде усеченного конуса с днищем, эквидистантный корпусу катод, устройства для ввода и вывода воды и для удаления пены, причем катод снабжен продольными зубьями, а внутренняя поверхность корпуса выполнена ступенчатой.Known electroflotator (AS No. 929584, 05/23/1982,
Недостатком известного устройства является его значительное гидравлическое сопротивление потоку обрабатываемой жидкости, причиной которого являются продольные зубья катода и ступеньки корпуса.A disadvantage of the known device is its significant hydraulic resistance to the flow of the processed fluid, the cause of which are the longitudinal teeth of the cathode and the steps of the housing.
Известен аппарат для электрофлотационной очистки сточных вод (патент №2051117 С1, 27.12.1995, C02F 1/465), содержащий цилиндрическую камеру флотации с размещенным в ее нижней части электродным блоком, камеру отстаивания, скребковое устройство для эвакуации пены в виде пенного желоба, вращающееся водораспределительное устройство, устройства для подачи и отвода воды, причем камера отстаивания выполнена в виде цилиндра, внутри которого размещена коаксиально ему камера флотации, блок электродов выполнен в виде коаксиальных усеченных конусов чередующейся полярности, обращенных меньшим основанием вверх и установленных под углом 10÷30° к вертикальной оси, водораспределительное устройство выполнено в виде сегнерова колеса, снабженного водораспределительными трубами, в верхней части которых размещены сопла под углом 10÷30° к горизонтальной оси, и установленного под блоком электродов.A known apparatus for electroflotation wastewater treatment (patent No. 2051117 C1, 12.27.1995, C02F 1/465), containing a cylindrical flotation chamber with an electrode block located in its lower part, a settling chamber, a scraper device for evacuating foam in the form of a foam gutter, rotating a water distribution device, a device for supplying and discharging water, wherein the settling chamber is made in the form of a cylinder, inside which a flotation chamber is placed coaxially to it, the electrode block is made in the form of coaxial truncated cones alternately polarities facing upwards and installed at an angle of 10 ÷ 30 ° 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 ° to the horizontal axis, and installed at block of electrodes.
Недостатками известного аппарата являются:The disadvantages of the known apparatus are:
- сложность конструкции;- design complexity;
- отсутствие регулирующего уровень воды устройства, обеспечивающего точное совпадение слоя пены с траекторией движения скребкового пеногона в случае засорения сопел водораспределительного устройства, ведущего к падению величины расхода очищаемой воды и, как следствие этого, к снижению уровня воды в камере отстаивания в пределах толщины потока воды через край кольцевой перегородки шиберного кармана;- the absence of a device that controls the water level that ensures the exact coincidence of the foam layer with the trajectory of the scraper foam in case of clogging of the nozzles of the water distribution device, leading to a decrease in the flow rate of the purified water and, as a result, to a decrease in the water level in the settling chamber within the thickness of the water flow through edge of the annular septum pocket pocket;
- отсутствие отсоса пены из пенного желоба, что может привести к переполнению последнего в случае попадания в очищаемую воду веществ, увеличивающих стабильность пены, что может значительно снизить естественный отток ее по трубке;- the absence of suction of foam from the foam trough, which can lead to overflow of the latter in the event of substances that increase the stability of the foam, which can significantly reduce its natural outflow through the tube;
- значительное гидравлическое сопротивление потоку очищаемой воды, оказываемое блоком электродов, поскольку общее перемещение всей массы воды осуществляется по траектории, соответствующей винтовой линии, не совпадающей с направлением стенок усеченных конусов на 10÷30°. Совпадают с направлением стенок только струи воды из сопел;- significant hydraulic resistance to the flow of purified water provided by the electrode block, since the total movement of the entire mass of water is carried out along a path corresponding to a helical line that does not coincide with the direction of the walls of the truncated cones by 10–30 °. Only the stream of water from the nozzles coincides with the direction of the walls;
- разрушение части пены при контакте ее с твердой поверхностью скребкового пеногона, что значительно снижает эффективность работы аппарата.- destruction of part of the foam in contact with the solid surface of the scraper foam, which significantly reduces the efficiency of the apparatus.
Известный аппарат наиболее близок по техническим результатам и сути к заявляемому изобретению.The known apparatus is closest in technical results and essence to the claimed invention.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы электрофлотатора по очистке сточной воды за счет снижения гидравлического сопротивления электрофлотатора, эффективных сбора и эвакуации пены, увеличения флотационной способности электрофлотатора путем снижения размеров электролизных пузырьков, поддержания уровня воды в заданных пределах, предварительной очистки воды от макроскопических частиц загрязнения и рециркуляции очищаемой воды.An object of the invention is to increase the efficiency of the electroflotator for wastewater treatment by reducing the hydraulic resistance of the electroflotator, efficiently collecting and evacuating the foam, increasing the flotation ability of the electroflotator by reducing the size of electrolysis bubbles, maintaining the water level within specified limits, and preliminary purifying water from macroscopic pollution particles and recirculation of purified water.
Техническая задача по электрофлотатору для очистки сточных вод, содержащему цилиндрическую камеру флотации, блок электродов, камеру отстаивания, устройство для сбора и эвакуации пены, водораспределительное устройство и устройства подачи и отвода воды, решается согласно изобретению тем, что камера флотации имеет в своей средней части сужение, выделенное в ней конфузором и диффузором, и установленный в нем блок электродов чередующейся полярности в виде коаксиальных цилиндрических оболочек, водораспределительное устройство образовано конфузором и нижней частью камеры с наклонным дном, устройство для подачи воды состоит патрубка, тангенциально сопрягаемого с нижней частью камеры флотации, сообщенного через регулировочный вентиль с напорным патрубком насоса, камера отстаивания образована сопряжением нижней части камеры флотации с ее наклонным дном, устройство для отвода воды состоит из отводного патрубка, коаксиального камере флотации, имеющего в верху сливную воронку, оснащенную направляющими лопатками, и сообщенного через регулирующий вентиль с магистралью слива и через запорный вентиль с всасывающим патрубком насоса, устройство сбора и эвакуации пены состоит из воздушного коллектора с кольцевым соплом и коническим дефлектором, сообщенного с напорным патрубком вентилятора и регулировочным шибером, и перфорированной всасывающей головки, сообщенной через циклон с всасывающим патрубком вентилятора, а также решается тем, что электрофлотатор включает регулятор уровня воды, состоящий из прямого колена, тангенциально сопрягаемого со входом диффузора, на вертикальном звене которого посажен с возможностью осевого перемещения сливной затвор, связанный системой тросов со шкивами, включающей балансир и обратный полиспаст, с кольцевым поплавком, и сборной воронки, которая вместе с кольцевым переливным карманом по верху камеры флотации сообщена через поплавковый клапан с всасывающим патрубком насоса.The technical problem of the electroflotator for wastewater treatment, containing a cylindrical flotation chamber, an electrode block, a settling chamber, a device for collecting and evacuating foam, a water distribution device and water supply and discharge devices, is solved according to the invention in that the flotation chamber has a narrowing in its middle part allocated in it by a confuser and a diffuser, and a block of electrodes of alternating polarity installed in it in the form of coaxial cylindrical shells, a water distribution device is formed onfuser and the lower part of the chamber with an inclined bottom, the water supply device consists of a nozzle tangentially mating with the lower part of the flotation chamber communicated through the control valve with the pressure port of the pump, the settling chamber is formed by pairing the bottom of the flotation chamber with its inclined bottom, a device for draining water consists of a branch pipe, a coaxial flotation chamber, having a drain funnel equipped with guide vanes at the top and communicated through a control valve with a drain line and through a shut-off valve with a suction nozzle of the pump, the device for collecting and evacuating foam consists of an air manifold with an annular nozzle and a conical deflector in communication with the pressure nozzle of the fan and the regulating gate, and a perforated suction head communicated through a cyclone with the suction nozzle of the fan, and is also solved the fact that the electroflotator includes a water level regulator, consisting of a straight elbow tangentially mated to the inlet of the diffuser, on the vertical link of which it is planted with axial displacement of the drain valve, connected by a cable system with pulleys, including a balancer and a return pulley block, with an annular float, and a collection funnel, which together with an annular overflow pocket along the top of the flotation chamber are communicated through a float valve with a pump suction port.
Сущность изобретения поясняется чертежами: Фиг.1 - схема флотатора; Фиг.2 - Вид А; Фиг.3 - сечение Б-Б; Фиг.4 - сечение В-В.The invention is illustrated by drawings: Figure 1 - diagram of a flotator; Figure 2 - View A; Figure 3 - section bB; Figure 4 - section bb.
Электрофлотатор для очистки сточных вод состоит из цилиндрической камеры 1 флотации с сужением 2 в ее средней части 3, выделенным в камере 1 с помощью конфузора 4 и диффузора 5. В сужении 2 установлен блок 6 электродов чередующейся полярности из коаксиальных цилиндрических оболочек 7. Конфузор 4 вместе с нижней частью 8 камеры 1 образуют водораспределительное устройство 9. Нижняя часть 8 имеет наклонное дно, в сопряжении с которым она образует камеру 10 отстаивания с краном 11 для слива загрязнений. Устройство подачи воды 12 состоит из патрубка 13, тангенциально сопрягаемого с нижней частью 8 камеры 1, сообщенного через регулировочный вентиль 14 с напорным патрубком насоса 15. Устройство 16 для отвода воды включает отводной патрубок 17, коаксиальный камере 1, имеющий на верху сливную воронку 18 с направляющими лопатками 19. Отводной патрубок 17 сообщен через регулировочный вентиль 20 с магистралью 21 слива и всасывающим патрубком насоса 15. Насос 15 сообщен с магистралью 22 подачи воды на очистку. Устройство 23 для сбора и эвакуации пены состоит из воздушного коллектора 24 с кольцевым соплом 25 и конического дефлектора 26. Коллектор 24 сообщен с напорным патрубком вентилятора 27, напор которого регулируется шибером 28. Устройство 23 также включает перфорированную всасывающую головку 29, сообщенную через циклон 30 с всасывающим патрубком вентилятора 27. В начале диффузора 5 тангенциально сопряжено с камерой 1 флотации прямое колено 31 регулятора 32 уровня воды. На вертикальном звене 33 колена 31 посажен с возможностью осевого перемещения сливной затвор 34, скомплектованный со сборной воронкой 35. Затвор 34 системой 36 тросов и шкивов, включающей обратный полиспаст 37 и балансир 38, связан с кольцевым поплавком 39, зафиксированным от вращения в горизонтальной плоскости. По верху камеры 1 флотации размещен переливной карман 40, вместе со сборной воронкой 35 сообщенный через поплавковый клапан 41 с всасывающим патрубком насоса 15. Через запорный вентиль 43 магистраль слива 21 сообщена с всасывающим патрубком насоса 15.An electroflotator for wastewater treatment consists of a
Электрофлотатор для очистки сточной воды работает следующим образом: по магистрали 22 сточную воду подают в насос 15, откуда по тангенциальному патрубку 13 устройства 12 подачи вода поступает в водораспределительное устройство 9, конкретно в нижнюю часть 8 камеры 1, закручивается и образует в ней вращательно-осевой восходящий поток, из которого центробежными силами макроскопические частицы загрязнений (видимые невооруженным глазом частицы) отбрасываются к стенке нижней части 8, сползают по ней вниз в камеру 10 отстаивания, отстаиваются в ней и через кран 11, по мере накопления, сбрасываются в канализацию. Таким образом осуществляют предварительную очистку сточной воды. Поток ускоряется в конфузоре 4 и с большой скоростью проходит в промежутках между оболочками 7 блока 6 электродов, что обеспечивает уменьшение размеров пузырьков газа, выделившегося при электролизе сточной воды на поверхности оболочек 7, за счет превентивного отрыва скоростным потоком воды пузырьков газа от поверхности их образования, прежде чем они, выросшие по размеру, оторвутся под воздействием их подъемной силы. Этим увеличивают количество пузырьков электролизного газа, общую их контактную поверхность и, следовательно, флотирующую способность электрофлотатора, а также устойчивость образующегося на поверхности воды слоя пены, что способствует, в конечном счете, увеличению производительности электрофлотатора. Поток воды замедляется в диффузоре 5, мелкодисперсные пузырьки электролизного газа, равномерно распределенные в потоке обрабатываемой сточной воды, двигаются вверх, обладая большей подъемной силой, сталкиваются с частицами загрязнений, прилипают к ним и затем флотируют их на поверхности воды, образуя устойчивый слой пены. Другие продукты электролиза обеззараживают воду и очищают ее от органических загрязнений. Поток очищенной воды поднимается до верха отводного патрубка 17, при этом поток дополнительно раскручивается, поскольку проходное сечение камеры 1 зажато кольцевым поплавком 39 и сливной воронкой 18. Направляющие лопатки 19 докручивают поток на угол α между лопаткой 19 и вектором R движения потока, являющимся суммой векторов: N - радиальной составляющей и Р - окружной составляющей движения потока воды. Поток начинает докручиваться задолго до зоны непосредственного воздействия на поток лопаток 19. Докручивание потока воды увеличивает кривизну (подъем) поверхности от центра к периферии вихревой воронки 42, образующейся при вращении потока (см. Фиг.4) за счет центробежных сил. Поток переливается через край сливной воронки 18 и по отводному патрубку 17 вода направляется к магистрали 21 слива и далее самотеком в накопительную емкость (условно не показана).The electroflotator for wastewater treatment works as follows: along the line 22, the wastewater is supplied to the pump 15, from where the water enters the water distribution device 9 through the tangential nozzle 13 of the supply device 12, specifically into the lower part 8 of the
Поверхность вихревой воронки 42 простирается от места касания с поплавком 39 и до места касания с верхом лопаток 19. Высота лопаток 19, таким образом, равна толщине потока, переливающегося через край сливной воронки 18. Для достижения такого положения регулируют соотношение подачи и отвода воды регулировочными вентилями 14, 20. Вентилем 43 можно регулировать мощность рециркуляции воды через электрофлотатор при значительном загрязнении сточной воды в случае, если флотирующей способности электрофлотатора недостаточно для полноценной очистки или необходимо увеличить степень очистки сточной воды. При сливе очищенной воды самотеком вероятны колебания пропускной способности магистрали 21 слива, особенно если слив осуществляется под поверхность объема воды в накопительной емкости. Эти колебания отражаются на уровне воды в камере 1 и, следовательно, на положении вихревой воронки 42 относительно сливной воронки 18 отводного патрубка 17. Для предотвращения этого служит регулятор 32 уровня воды. При колебании уровня воды в камере 1 вертикальные перемещения поплавка 39 передаются системой 36 сливному затвору 34 в большей в 2 раза величине. Затвор 34 при росте уровня воды в камере 1 опускается, и, поскольку звено 33 является сообщающимся сосудом с камерой 1, происходит увеличение слива излишка подачи в камеру 1 воды в сборную воронку 35. При опускании уровня воды в камере 1 затвор 34 поднимается и происходит уменьшение слива излишка подачи воды в камеру 1. Поскольку уровень воды в камере 1, т.е. положение поплавка 39 и вихревой воронки 42 относительно воронки 18, определяется не только статическим положением воды, т.е. соотношением подачи и отвода воды из камеры 1, но и скоростью струи воды из патрубка 13, что зависит от величины подачи воды в камеру 1 и определяет скорость вращения воды в камере 1, колено 31 сопрягается с диффузором 5 тангенциально, навстречу направлению вращения воды. Это сделано для того, чтобы учитывать динамическую составляющую давления потока, а не только статическую. Регулятор 32 поддерживает положение вихревой воронки 42 относительно сливной воронки 18 в заданных пределах следующим образом: при номинальном уровне воды в камере 1 через затвор 34 в воронку 35 постоянно сливается поток воды с заданной минимальной величиной расхода. При смещении затвора 34 величина расхода меняется в ту или иную необходимую сторону. При изменении соотношения подачи и отвода воды регулятор 32 успевает адекватно реагировать на изменение уровня воды (положение воронки 18), поскольку скорость этого изменения незначительна из-за инерционности всей системы, включающей подачу и отвод воды, объем камеры 1. При изменении скорости струи из патрубка 13 уровень меняется быстро, и конструкция регулятора 32 предусматривает для ускорения реакции его на изменение уровня уменьшение или увеличение динамического напора потока воды в звене 33 наряду с подъемом или опусканием затвора 34 соответственно. Это достигается тем, что патрубок 13 сопрягается с диффузором 5 тангенциально, навстречу направлению вращения воды в камере 1. Уменьшение или увеличение динамического напора потока воды в звене 33 вызывает понижение или повышение динамического уровня воды в нем, что с одновременным соответствующим подъемом или опусканием затвора 34 вызывает быстрое соответствующее изменение величины слива воды из затвора 34 в воронку 35. При колебании уровня воды в камере 1 возможны ее переливы через край, где вода собирается в переливном кармане 40 и через поплавковый клапан 41 направляется на вход насоса 15. Таким же образом утилизируется вода из сборной воронки 35.The surface of the vortex funnel 42 extends from the point of contact with the
Клапан 41 предотвращает попадание воздуха на вход насоса 15, что чревато в противном случае срывом его работы.The valve 41 prevents air from entering the inlet of the pump 15, which could result in failure of its operation.
Слой пены с загрязнениями на поверхности вихревой воронки 42 по уклону ее поверхности под собственным весом и под воздействием струи воздуха из кольцевого сопла 25 стекает к сливной воронке 18, где через перфорированную всасывающую головку 29 отсасывается в циклон 30 под воздействием вентилятора 27 и сепарируется в нем на загрязнения, воду и электролизный газ. Загрязнения с водой сбрасываются в канализацию.A layer of foam with impurities on the surface of the vortex funnel 42 along the slope of its surface under its own weight and under the influence of an air stream from the
Вентилятором 27 воздух, в дозированном шибером 28 количестве, подается в воздушный коллектор 24, а из него - в сопло 25. Гидравлическое сопротивление электрофлотатора незначительно, поскольку основной причиной возникновения большого сопротивления является блок 6 электродов, но в отличие от прототипа, где электроды конической формы, электроды электрофлотатора выполнены в виде оболочек цилиндрической формы и поэтому не оказывают потоку, текущему вдоль оси оболочек, значительного сопротивления.By the fan 27, air, in a quantity dosed by the gate 28, is supplied to the
Конструкция электрофлотатора позволяет интенсифицировать процессы очистки, что дает возможность выполнить его компактным. Это, наряду с простотой его устройства и эффективностью работы, обеспечивает возможность применения его в системе очистки сточных вод индивидуального потребителя.The design of the electroflotator allows you to intensify the cleaning process, which makes it possible to make it compact. This, along with the simplicity of its structure and operational efficiency, makes it possible to use it in the wastewater treatment system of an individual consumer.
Простота конструкции электрофлотатора и эффективность его работы обеспечат широкое использование изобретения в практике.The simplicity of the design of the electroflotator and its efficiency will ensure widespread use of the invention in practice.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007128183/15A RU2343121C1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Electroflotator for sewage treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007128183/15A RU2343121C1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Electroflotator for sewage treatment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2343121C1 true RU2343121C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007128183/15A RU2343121C1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Electroflotator for sewage treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343121C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489364C1 (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-10 | Ринат Файзрахманович Мухаметзянов | Fluid cleaner |
-
2007
- 2007-07-23 RU RU2007128183/15A patent/RU2343121C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489364C1 (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-10 | Ринат Файзрахманович Мухаметзянов | Fluid cleaner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3494462A (en) | Sludge settling apparatus | |
US20050263448A1 (en) | Systems for the removal of solids from fluids and methods of using the same | |
MX2012005241A (en) | Method of optimizing feed concentration in a sedimentation vessel. | |
US20110067568A1 (en) | Apparatus and method for mechanical deaeration | |
AU2012296191B2 (en) | Deaeration apparatus and method | |
CN1774299A (en) | A separate size flotation device | |
CN210698952U (en) | Silt whirl deposits device suitable for sewage purification handles | |
US8173017B2 (en) | Single-cell mechanical flotation system | |
RU2343121C1 (en) | Electroflotator for sewage treatment | |
CN109879467B (en) | Sludge concentration and separation device for mine water treatment | |
CN107032462B (en) | Treatment device for purifying beneficiation wastewater by using efficient neutral flocculant | |
CN108946988A (en) | A kind of double helix sedimentation basin suitable for the removing of rural area rainwash suspended matter | |
CN111573871A (en) | Closed oily sewage treatment device and process | |
CN201713366U (en) | Flow guide type tapered sedimentation tank | |
JPH09501346A (en) | High-throughput, single-tank water purification system | |
KR20030059010A (en) | Solid material and grit matter separator | |
KR102066510B1 (en) | Inclined spiral sludge collector | |
CN204173953U (en) | Water-and-oil separator | |
CN209974593U (en) | Cavitation air flotation equipment for sludge concentration | |
CN2532066Y (en) | Two-purpose settle pound for sewage treatment | |
CN207511960U (en) | Efficient current stabilization coagulation air-float equipment | |
KR101889517B1 (en) | Busangjo and settling culture change for waste water disposal plant | |
CN216023325U (en) | Multi-bucket gravity concentration tank | |
CN114890560B (en) | Delayed coking wastewater fine particle removal process device | |
CN217526381U (en) | Evaporation salting-out salt concentration device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110724 |