RU2699503C1 - Устройство электрофлотационной очистки водных растворов - Google Patents
Устройство электрофлотационной очистки водных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699503C1 RU2699503C1 RU2018132065A RU2018132065A RU2699503C1 RU 2699503 C1 RU2699503 C1 RU 2699503C1 RU 2018132065 A RU2018132065 A RU 2018132065A RU 2018132065 A RU2018132065 A RU 2018132065A RU 2699503 C1 RU2699503 C1 RU 2699503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- electroflotation
- flotation
- aqueous solutions
- blocks
- Prior art date
Links
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 6
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N platinum titanium Chemical compound [Ti].[Pt] UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/465—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electroflotation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки водных растворов. Устройство электрофлотационной очистки водных растворов содержит корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама. Устройство снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор. Камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов. Над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек. Технический результат - повышение качества очистки жидкости за счет исключения зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки водных растворов.
Известен аналог напорный флотатор в описание изобретения к патенту №2049732 МПК C02F 1/24, B03D 1/14 от 06.01.1993, опубл. 10.12.1995, содержащий емкость с внутренней цилиндрической перегородкой, флотационную, отстойную и фильтрирующую камеры, устройство для подачи водовоздушной смеси, снабженное эжектором, подающий трубопровод и патрубок отвода очищенной жидкости, отличающийся тем, что подающий трубопровод расположен в нижней части емкости, флотатор снабжен установленной внутри цилиндрической перегородки воронкой с диффузором, размещенным над подающим трубопроводом, при этом цилиндрическая перегородка нижней частью соединена со стенкой емкости, а в верхней части снабжена обращенным большим основанием вверх раструбом с наклонным срезом на торце, расположенным на противоположной стороне относительно патрубка отвода очищенной жидкости.
Недостатки: недостаточно высокое качество очистки жидкости.
Известен аналог в описание изобретения к патенту № WO 1994011308, МПК B03D 1/02; B03D 1/14; C02F 1/465, от 26.05.1994, способ очистки водных растворов или тому подобного, когда удаляемый компонент, например, в растворенном или твердом состоянии, превращается в твердую фазу, причем указанный способ включает добавление осадителя, коагулирующих агентов и/или флокулянты; отделение больших твердых частиц от суспензии, полученной таким образом путем осаждения; и удаление оставшихся компонентов из суспензии посредством электрофлотации. Удаление оставшихся компонентов осуществляется в соответствии со следующими этапами: - путем электрофлотации на первой стадии способа суспензия насыщается в процессе турбулентности с пузырьками электролитических газов, плотностью электрического тока, превышающей 20 мА/см2, и - на второй стадии пена разделяется ламинарным потоком жидкости, плотность электрического тока ниже 20 мА/см2. Электрофлотационное устройство для очистки водных растворов или тому подобное, состоящее из камеры, заполняющих и разгрузочных отсеков, устройства для удаления пены и электродных блоков, в котором электроды являются параллельными листовыми элементами, в котором камера содержит камеру газонасыщения, в которой установлен электрод блок для насыщения суспензии газом, выделяемым во время электролиза, - флотационный отсек, в котором установлен электродный блок для флотации, - супрессор потока суспензии многоклеточной структуры, установленный выше электродный блок в флотационном отсеке и - регулируемую разделительную стенку, установленную между камерой газонасыщения и флотационной камерой.
Недостатки: недостаточно высокое качество очистки жидкости, зарастание межэлектродного пространства камеры газонасыщения заряженными частицами загрязнений.
Известен наиболее близкий аналог электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный в описание изобретения к патенту №2459667, МПК B03D 1/14 (2006.01), от 13.04.2011, опубл. 27.08.2012, состоящий из корпуса с перегородкой для двух емкостей, двух кассет электродов, источника электропитания, скребкового инструмента, насоса подачи жидкости. Во второй емкости, в которой турбулентный поток опускается ко второй кассете электродов, проходит через блок закрепленных рядами по всей площади второй емкости профильных труб, расположенных вертикально, при этом турбулентный поток разбивается на малые по мощности турбулентные потоки в соответствии с количеством профильных труб в блоке, и за счет выравнивания давления во всех этих потоках при равных скоростях движения происходит преобразование этих маломощных потоков в ламинарный поток большой мощности, проходящий через вторую кассету электродов.
Недостатки: недостаточно высокое качество очистки жидкости, зарастание межэлектродного пространства камеры газонасыщения заряженными частицами загрязнений.
Технический результат: повышение качества очистки жидкости при исключении зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами.
Технический результат в устройстве электрофлотационной очистки водных растворов содержащем корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама, достигается за счет того, что снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор, а камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов, при этом над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек.
Повышение качества очистки жидкости при исключении зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами достигается за счет того что, устройство электрофлотационной очистки водных растворов заполняют чистой водой, включают внешний сатуратор, подают напряжение на блоки электродов, в камере напорной флотации через отверстия перфорированной трубы выделяется растворенный воздух в виде мелких пузырьков с размерами 100 мкм, обеспечивая режим напорной флотации. Входной поток очищаемой жидкости через входной патрубок подают в камеру напорной флотации. Частицы загрязнений размерами не менее 100 мкм в результате прилипания к ним пузырьков воздуха приобретают плавучесть и всплывают на поверхность жидкости и извлекается уже на этом этапе очитки. Из камеры напорной флотации, поток жидкости перемещается в камеру электрофлотации, равномерно распределяясь в нисходящем потоке через ромбовидные ячейки. В результате электролиза воды на блоках электродов выделяются газы - кислород водород, которые в виде мельчайших пузырьков размерами 10 мкм всплывают на поверхность воды, удерживая слой флотошлама, который с помощью скребкового механизма удаляют в приемный карман для флотошлама. При этом очищенная вода обеззараживается. Часть очищенной воды через патрубок поступает во внешний сатуратор, где происходит насыщение воды воздухом, а затем через отверстия перфорированной трубы в камеру напорной флотации. Благодаря конструкции блоков с ромбовидными ячейками, пространство между корпусом и блоком ромбовидных ячеек не забивается загрязняющими веществами, в отличие от использования прямоугольных ячеек в аналогах. В аналогах в режиме электрофлотации, при прохождении сквозь электроды загрязненной воды происходит зарастание межэлектродного пространства загрязняющими веществами, причем особенно быстро это происходит, если загрязняющие воду частицы обладают зарядом, а в заявляемом устройстве использование камеры напорной флотации позволяет очистить жидкость уже до режима электрофлотации.
По сравнению с чисто напорной флотацией, где объем рециркулируемой воды достигает 30% от производительности напорного флотатора в заявляемом устройстве объем рециркулируемой воды составляет не более 3% от производительности аппарата, что позволяет уменьшить его габаритные размеры по сравнению с напорным флотатором равной производительности, повысить качество очистки жидкости и гарантировать потоки 10 м3/ч через 1 м2 поверхности водного зеркала. Внутренний поток воды в камере электрофлотации 10 Qвнутр, равный произведению скорости движения жидкости на площадь поперечного сечения, состоит из суммы входного (выходного) потока Qцикл потока на рециркуляцию части жидкости Qвход.. Qвнутр=Qвход+Qцикл. В чисто напорных флотаторах Qцикл достигает до 30% от Qвход. В заявляемом устройстве это соотношение не более 3%. За счет этого, заявляемое устройство при равной производительности с напорными флотаторами обладает значительно меньшими габаритами и более высокой степенью очистки.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое устройство новым.
Возможность осуществления заявляемого устройства в промышленности позволяет признать устройство соответствующим критерию промышленной применимости.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 - изображено устройство электрофлотационной очистки водных растворов.
на фиг. 2 - изображены блоки ромбовидных ячеек.
Устройство электрофлотационной очистки водных растворов содержит корпус 1 с камерой напорной флотации 9, камерой электрофлотации 10, скребковый механизм 6. Камера напорной флотации 9 содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу 4 и внешний сатуратор 3. Камера электрофлотации 10 содержит четное количество блоков электродов 2, выполненных преимущественно из платинированного титана или из нержавеющей стали, на которые через токовводы 5 подается постоянное напряжение, над блоками электродов 2 расположены блоки ромбовидных ячеек 8. Пространство между корпусом 1 и ромбовидными ячейками 8 не забивается загрязняющими веществами, в отличие от использования прямоугольных ячеек. Для удаления флотошлама, предусмотрен навесной скребковый механизм 6, который сгребает флотошлам в приемный карман 7.
Часть очищенной воды из камеры электрофлотации 10, через патрубок 14 поступает на внешний сатуратор 3 для насыщения воды воздухом, а затем через отверстия перфорированной трубы 4 в камеру напорной флотации 9.
Работа устройства.
Устройство электрофлотационной очистки водных растворов заполняют чистой водой, включают внешний сатуратор 3, подают напряжение на блоки электродов 2, в камере напорной флотации через отверстия перфорированной трубы 4 выделяется растворенный воздух в виде мелких пузырьков с размерами 100 мкм, обеспечивая режим напорной флотации. Режим течения жидкости в камере напорной флотации 9 турбулентный в восходящем потоке. Входной поток очищаемой жидкости через входной патрубок 11 подают в камеру напорной флотации 9. Частицы загрязнений размерами не менее 100 мкм в результате прилипания к ним пузырьков воздуха приобретают плавучесть и всплывают на поверхность жидкости и извлекается уже на этом этапе очитки.
Из камеры напорной флотации 9 поток жидкости поступает в камеру электрофлотации 10, равномерно распределяясь в нисходящем потоке через ромбовидные ячейки 8. Пространство между корпусом 1 и ромбовидными ячейками 8 не забивается загрязняющими веществами, в отличие от использования прямоугольных ячеек.
В камере электрофлотации 10 осуществляется режим электрофлотации при подаче на блоки электродов 2 через токовводы 5 постоянного напряжения. В результате электролиза воды на блоках электродов 2 выделяются газы, которые в виде мельчайших пузырьков размерами 10 мкм всплывают на поверхность воды, удерживая слой флотошлама, который с помощью скребкового механизма 6 удаляют в приемный карман 7 для флотошлама. Флотошлам выводится из электрофлотатора через патрубок для выхода флотошлама 12 самотеком.
Нисходящая скорость движения воды в камере электрофлотации 10 ограничена скоростью всплытия пузырьков газов электролиза 3 мм/с. Флотирующими газами являются газы электролиза воды, образующиеся при подаче на блоки электродов постоянного напряжения при эффективной плотности тока не более 20 мА/см2. Размер микропузырьков газов электролиза позволяет извлекать более мелкие частицы по сравнению с методом напорной флотации с одновременным обеззараживанием очищаемой воды. Режим течения жидкости ламинарный с нисходящим потоком. Очищенная вода выходит через патрубок для выхода очищенной воды 13. Часть очищенной воды через патрубок 14 поступает во внешний сатуратор 3, где происходит насыщение воды воздухом, а затем через отверстия перфорированной трубы 4 в камеру напорной флотации 9.
Использование заявляемого устройства позволит исключить зарастание межэлектродного пространства загрязняющими веществами и при этом повысить качество очистки жидкости.
Claims (1)
- Устройство электрофлотационной очистки водных растворов, содержащее корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама, отличающееся тем, что снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор, а камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов, при этом над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018132065A RU2699503C1 (ru) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | Устройство электрофлотационной очистки водных растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018132065A RU2699503C1 (ru) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | Устройство электрофлотационной очистки водных растворов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2699503C1 true RU2699503C1 (ru) | 2019-09-05 |
Family
ID=67851921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018132065A RU2699503C1 (ru) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | Устройство электрофлотационной очистки водных растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2699503C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213437U1 (ru) * | 2022-05-20 | 2022-09-12 | Евгений Викторович Крашенников | Устройство для электрофлотационной очистки сточных вод |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1100238A1 (ru) * | 1983-02-25 | 1984-06-30 | Пермский политехнический институт | Горизонтальный электрофлотатор |
| SU1286624A1 (ru) * | 1985-01-10 | 1987-01-30 | Институт биохимии АН БССР | Электрофлотатор дл выделени биомассы из культуральной жидкости |
| WO1994011308A1 (en) * | 1992-11-17 | 1994-05-26 | Turun Ekovesi Oy | Method and device for purification of aqueous solutions by electroflotation |
| RU34162U1 (ru) * | 2003-07-21 | 2003-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-С" | Установка напорной флотации |
| RU79547U1 (ru) * | 2007-03-09 | 2009-01-10 | Закрытое акционерное общество "Техносфера" | Устройство для флотационной очистки воды |
| RU2459667C2 (ru) * | 2011-04-13 | 2012-08-27 | Михаил Владимирович Бородин | Электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный |
-
2018
- 2018-09-06 RU RU2018132065A patent/RU2699503C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1100238A1 (ru) * | 1983-02-25 | 1984-06-30 | Пермский политехнический институт | Горизонтальный электрофлотатор |
| SU1286624A1 (ru) * | 1985-01-10 | 1987-01-30 | Институт биохимии АН БССР | Электрофлотатор дл выделени биомассы из культуральной жидкости |
| WO1994011308A1 (en) * | 1992-11-17 | 1994-05-26 | Turun Ekovesi Oy | Method and device for purification of aqueous solutions by electroflotation |
| RU34162U1 (ru) * | 2003-07-21 | 2003-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-С" | Установка напорной флотации |
| RU79547U1 (ru) * | 2007-03-09 | 2009-01-10 | Закрытое акционерное общество "Техносфера" | Устройство для флотационной очистки воды |
| RU2459667C2 (ru) * | 2011-04-13 | 2012-08-27 | Михаил Владимирович Бородин | Электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213437U1 (ru) * | 2022-05-20 | 2022-09-12 | Евгений Викторович Крашенников | Устройство для электрофлотационной очистки сточных вод |
| RU2826356C1 (ru) * | 2024-04-24 | 2024-09-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) | Электрофлотатор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2008142175A (ru) | Способ очистки сточных вод | |
| KR101852179B1 (ko) | 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치 | |
| KR101679739B1 (ko) | 고효율 기체용해탱크를 이용한 부상분리장치 | |
| JPH0839074A (ja) | 電気分解により工業廃水を処理する方法および装置 | |
| KR101977787B1 (ko) | 플라즈마 전처리 모듈을 포함하는 해수 담수화 장치 및 이를 사용한 해수 담수화 방법 | |
| US10822255B2 (en) | Water treatment apparatus using underwater plasma discharge and water treatment system including same | |
| CN115594262A (zh) | 电场分离装置和油水混合液处理设备 | |
| US20100224506A1 (en) | Process and apparatus for complex treatment of liquids | |
| RU2699503C1 (ru) | Устройство электрофлотационной очистки водных растворов | |
| JPS5850560B2 (ja) | 汚染液体を電気化学的に浄化する装置 | |
| RU173849U1 (ru) | Плазмохимический реактор обработки жидкости барьерным разрядом | |
| JP2000334462A (ja) | 充填床式電気化学水処理装置及びその方法 | |
| CN110228840B (zh) | 一种电气浮废水处理系统及电气浮废水处理方法 | |
| RU2339583C1 (ru) | Устройство для электрохимической очистки воды | |
| RU2360869C2 (ru) | Устройство для электролитической обработки нефтесодержащих вод | |
| CN210559556U (zh) | 一种电气浮废水处理系统 | |
| RU2853498C1 (ru) | Лабораторная электрофлотационная установка | |
| RU142081U1 (ru) | Электросорбционный фильтр | |
| JP5294555B2 (ja) | 下水処理装置 | |
| RU213437U1 (ru) | Устройство для электрофлотационной очистки сточных вод | |
| RU2341464C2 (ru) | Способ электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод и устройство для его осуществления | |
| CN113443758A (zh) | 垃圾渗滤液全量化预处理装置、处理系统以及处理方法 | |
| RU2806771C1 (ru) | Способ аэросепарационной очистки жидкости и устройство для его осуществления | |
| JPS5850559B2 (ja) | 汚染液体の電気化学的精製用装置 | |
| RU2333893C1 (ru) | Устройство очистки воды |