RU75853U1

RU75853U1 - SEWAGE TREATMENT DEVICE

Info

Publication number: RU75853U1
Application number: RU2008100619/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Бородин; Роман Андреевич Пензин; Александр Владимирович Косс; Михаил Юрьевич Канищев; Леонид Николаевич Новак; Виктор Петрович Михайленко; Владимир Васильевич Кунеевский
Original assignee: Владимир Викторович Бородин; Роман Андреевич Пензин
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2008-08-27

Abstract

Устройство для очистки сточных вод предназначено для очистки природных и сточных вод от тяжелых примесей и загрязнений, например, нефтесодержащих отходов. Загрязненная нефтесодержащими отходами вода подается с помощью насоса (2) из емкости (1) во флотационную камеру (5). При прохождении через глухой эжектор (3) очищаемая вода проходит приемную камеру (8) через трубу подвода очищаемой сточной воды (12) с многосопловой насадкой (13). Очищаемая вода проходит через конфузор (9), камеру смешения (10) и диффузор (11). В процессе флотации при всплытии пузырьков газа происходит разрушение загрязняющих примесей, образование аэрофлокул и их всплытие на поверхность флотационной камеры (5). Разрушенные загрязнения удаляются из флотатора с помощью системы отвода загрязнений (7), а очищенная и дегазированная вода отводится из флотационной камеры с помощью системы отвода (6).The wastewater treatment device is intended for the purification of natural and wastewater from heavy impurities and contaminants, for example, oily waste. Water contaminated with oil-containing waste is supplied by means of a pump (2) from the tank (1) to the flotation chamber (5). When passing through a deaf ejector (3), the purified water passes the receiving chamber (8) through the pipe for supplying the treated wastewater (12) with a multi-nozzle nozzle (13). The purified water passes through the confuser (9), the mixing chamber (10) and the diffuser (11). In the process of flotation during the emergence of gas bubbles, the contaminants are destroyed, the formation of aeroflocs and their ascent to the surface of the flotation chamber (5). Destroyed contaminants are removed from the flotator using a contaminant removal system (7), and purified and degassed water is discharged from the flotation chamber using a drainage system (6).

Description

Полезная модель относится к области обработки промышленных или бытовых сточных вод флотацией. Устройство может быть использовано для очистки природных и сточных вод от тяжелых примесей и загрязнений, например, нефтесодержащих отходов.The utility model relates to the field of industrial or domestic wastewater treatment by flotation. The device can be used to purify natural and waste water from heavy impurities and contaminants, for example, oily waste.

Известны различные устройства флотационной очистки сточных вод, которая является одним из эффективных способов удаления нерастворимых примесей и/или растворенных загрязняющих примесей пузырьками тонкодиспергированного воздуха, образующими аэрофлокулы, всплывающие на поверхность воды.Various flotation wastewater treatment devices are known, which is one of the effective methods for removing insoluble impurities and / or dissolved contaminants with finely dispersed air bubbles forming aeroflocs that float to the surface of the water.

Для насыщения жидкости пузырьками воздуха используют различные способы: компрессионный (напорный) способ, механический способ диспергирования за счет интенсивного перемешивания жидкости и воздуха, электрический способ, при котором насыщение пузырьками газа происходит за счет электролиза воды и др.Various methods are used to saturate a liquid with air bubbles: a compression (pressure) method, a mechanical dispersion method due to intensive mixing of liquid and air, an electric method in which gas bubbles are saturated due to electrolysis of water, etc.

Известная «Установка для флотационной очистки воды» по патенту №2107032, МПК C02F 1/24 содержит подвод очищаемой воды и замкнутую гидравлическую магистраль с основной и дополнительными флотационными камерами, в которой каждая предыдущая флотационная камера соединена с последующей камерой посредством эжектора типа «жидкость-жидкость». Установка содержит трубопровод рециркуляционной воды, соединенный с основной флотационной камерой, имеющий эжектор и сатуратор. Вход подсасываемой жидкости эжектора соединен с подводом очищаемой воды. А входы несущей жидкости эжекторов типа «жидкость-жидкость» флотационных камер параллельно подсоединены к выходу сатуратора, то есть рециркуляционная вода является несущей жидкостью для эжекторов флотационных камер.The well-known "Installation for flotation water treatment" according to patent No. 2107032, IPC C02F 1/24 contains a supply of purified water and a closed hydraulic line with primary and secondary flotation chambers, in which each previous flotation chamber is connected to a subsequent chamber by means of a liquid-liquid ejector ". The installation comprises a recirculation water pipeline connected to the main flotation chamber having an ejector and a saturator. The inlet of the suction fluid of the ejector is connected to the supply of purified water. And the inputs of the carrier fluid of the liquid-liquid ejectors of the flotation chambers are connected in parallel to the outlet of the saturator, that is, recirculated water is the carrier fluid for the ejectors of the flotation chambers.

Установка обеспечивает эффективный забор воды из каждой предыдущей камеры, при этом происходит смешение ее с насыщенной воздухом рециркуляционной водой. Установка позволяет производить очистку природных и сточных вод от тяжелых примесей и загрязнений, например, нефтесодержащих отходов.The installation provides an effective intake of water from each previous chamber, and it mixes with recirculated water saturated with air. The installation allows the purification of natural and waste water from heavy impurities and contaminants, for example, oily waste.

Недостатком известной установки является недостаточная эффективность очистки нефтесодержащих вод при значительной сложности конструкции. Очищенная вода содержит большое количество растворенных газов, что затрудняет ее утилизацию, требует дополнительных затрат на дегазацию.A disadvantage of the known installation is the lack of efficiency in the purification of oily waters with significant design complexity. Purified water contains a large amount of dissolved gases, which makes it difficult to dispose of it, requires additional costs for degassing.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство, применяемое в «Способе очистки сточных вод» по патенту №2029733, МПК C02F 1/24. Известное устройство включает флотационную камеру с системой распределения очищаемой воды, системы подвода очищаемой воды, отвода очищенной воды и загрязнений, а также систему образования пузырьков газа для флотационного процесса. Система образования пузырьков газа включает в себя глухой эжектор, вход которого соединен с системой отвода очищенной воды. В эжекторе за счет вакуума вода, отбираемая после очистки, вскипает, при этом образуется мелкодисперсный газовый туман, который вместе с очищаемой водой поступает в систему распределения флотационной камеры, где происходит флотация нефти и загрязнений. Известное устройство позволяет повысить эффективность очистки, по сравнению с ранее известными устройствами, однако не решает проблему дегазации очищенной воды, что особенно важно при обработке нефтесодержащих пластовых вод. Кроме вышеизложенного, известное устройство не позволяет произвести полную обработку сточной воды с максимальной эффективностью, так как газы, выделяемые в глухом эжекторе, извлекаются только из рециркуляционной воды, а вода, подаваемая на очистку, только смешивается с рециркуляционной, но не обрабатывается в глухом эжекторе.The closest technical solution, taken as a prototype, is the device used in the "Wastewater treatment method" according to patent No. 2029733, IPC C02F 1/24. The known device includes a flotation chamber with a distribution system of purified water, a system for supplying purified water, removal of purified water and contaminants, as well as a system for generating gas bubbles for the flotation process. The gas bubble formation system includes a deaf ejector, the inlet of which is connected to the purified water drainage system. In the ejector, due to vacuum, the water taken after cleaning boils, and a fine gas mist is formed, which, together with the water being cleaned, enters the distribution system of the flotation chamber, where oil and contamination are flotated. The known device can improve the efficiency of treatment, compared with previously known devices, however, it does not solve the problem of degassing purified water, which is especially important when processing oil-containing formation water. In addition to the foregoing, the known device does not allow for complete treatment of wastewater with maximum efficiency, since the gases emitted in the deaf ejector are extracted only from recirculated water, and the water supplied to the treatment is only mixed with recirculated, but not processed in the deaf ejector.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель - создание простого и надежного устройства, обеспечивающего эффективную очистку и дегазацию природных и сточных вод от нефтесодержащих отходов при невысоких энергозатратах и умеренном давлении.The task to which the proposed utility model is aimed is to create a simple and reliable device that provides effective purification and degassing of natural and waste water from oil-containing waste at low energy consumption and moderate pressure.

Поставленная задача решается тем, что устройство для очистки сточных вод содержит флотационную камеру с системой распределения очищаемой воды, систему подвода очищаемой воды, систему отвода очищенной воды, систему отвода загрязнений и систему образования пузырьков газа для флотационного процесса. Новым в устройстве является то, что система образования пузырьков газа включает глухой эжектор, который содержит приемную камеру, конфузор, камеру смешения и диффузор. Внутри приемной камеры установлена труба подвода жидкости с многосопловой насадкой на выходе. Сопла насадки равномерно распределены по ее площади. Вход эжектора соединен с выходом системы подачи очищаемой воды, выход соединен с входом системы распределения очищаемой воды флотационной камеры. При этом вход воздуха (или иного газа) эжектора перекрыт.The problem is solved in that the device for wastewater treatment contains a flotation chamber with a distribution system of purified water, a supply system of purified water, a purified water drainage system, a pollution removal system and a gas bubble formation system for the flotation process. New in the device is that the gas bubble system includes a blank ejector, which contains a receiving chamber, a confuser, a mixing chamber and a diffuser. A liquid supply pipe with a multi-nozzle nozzle at the outlet is installed inside the receiving chamber. Nozzles nozzles are evenly distributed over its area. The input of the ejector is connected to the output of the purified water supply system, the output is connected to the input of the purified water distribution system of the flotation chamber. In this case, the air inlet (or other gas) of the ejector is blocked.

Применение эжектора, с перекрытым входом воздуха (или иного газа) - «глухого эжектора», который расположен непосредственно в системе подвода очищаемой воды, позволяет использовать растворенный в очищаемой воде газ. При этом образуется однородная тонкодисперсная система в виде газового тумана, который поступает на систему распределения флотационной камеры. Благодаря большой поверхности контактирования с частицами загрязнения происходит эффективная флотация образующихся аэрофлокул. Одновременно происходит процесс дегазации очищаемой жидкости.The use of an ejector with a blocked inlet of air (or other gas) - a “deaf ejector”, which is located directly in the system for supplying purified water, allows the use of gas dissolved in the purified water. In this case, a homogeneous finely dispersed system is formed in the form of gas fog, which enters the distribution system of the flotation chamber. Due to the large contact surface with the particles of contamination, the efficient flotation of the resulting aeroflocs occurs. At the same time, there is a process of degassing the liquid being cleaned.

Применение сверхзвукового эжектора с многосопловой насадкой, сопла которой равномерно распределены по площади насадки, позволяет повысить качество гомогенизации смеси жидкость-газ.The use of a supersonic ejector with a multi-nozzle nozzle, the nozzles of which are uniformly distributed over the nozzle area, can improve the quality of homogenization of the liquid-gas mixture.

Эжектор дробит капли жидкости до субмикронных размеров в скачках, которые возникают при торможении сверхзвукового двухфазного потока. В капле жидкости имеются растворенные газы, которые трудно выделить, так как капля имеет большое поверхностное натяжение. Газы вырываются из капли только в момент разрыва капель (дробления) и чем меньше сами капли, тем эффективнее процесс выделения газов из жидкости.The ejector splits the liquid droplets to submicron sizes in the jumps that occur during braking of a supersonic two-phase flow. There are dissolved gases in a drop of liquid, which are difficult to isolate, since the drop has a large surface tension. Gases escape from the droplet only at the moment of droplet rupture (crushing) and the smaller the droplets themselves, the more efficient the process of gas evolution from the liquid.

В традиционных способах (включая дозвуковые эжекторы) размер капли жидкости 10-29 мкм. При сверхзвуковом истечении размер капли составляет ~0,1...1 мкм.In traditional methods (including subsonic ejectors), a liquid droplet size of 10-29 microns. With supersonic outflow, the droplet size is ~ 0.1 ... 1 μm.

Применение диффузора, расширяющегося по ходу движения потока, в совокупности с другими конструктивными элементами устройства обеспечивает сверхзвуковое течение смеси. Устройство производит эффективную очистку природных и сточных вод от нефтесодержащих отходов при невысоких энергозатратах и умеренном давлении при сверхзвуковом течении двухфазной смеси.The use of a diffuser, expanding along the flow, in combination with other structural elements of the device provides a supersonic flow of the mixture. The device efficiently purifies natural and wastewater from oily wastes at low energy consumption and moderate pressure in a supersonic flow of a two-phase mixture.

Устройство позволяет регулировать соотношение площадей поперечного сечения камеры смешения к сумме площадей отверстий сопел, что дает возможность регулирования скорости течения двухфазной смеси для гарантированной реализации ее сверхзвукового течения.The device allows you to adjust the ratio of the cross-sectional area of the mixing chamber to the sum of the areas of the nozzle openings, which makes it possible to control the flow rate of a two-phase mixture for guaranteed realization of its supersonic flow.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство для очистки сточных вод.Figure 1 shows the proposed device for wastewater treatment.

На фиг.2 - система образования пузырьков устройства.Figure 2 - system for the formation of bubbles of the device.

Устройство для очистки сточных вод содержит систему подвода очищаемой воды, в которую в данном случае входит емкость 1 с очищаемой водой и насос 2, подающий очищаемую воду через систему образования пузырьков газа 3 на систему распределения 4 флотационной камеры 5. После процесса флотации очищенная вода отводится с помощью системы очищенной воды 6, а загрязнения удаляются с помощью системы отвода загрязнений 7. Система образования пузырьков газа 3 включает глухой эжектор, который содержит приемную камеру 8, конфузор 9, камеру смешения 10 и диффузор 11. Внутри приемной камеры 8 установлена труба подвода очищаемой сточной воды 12 The wastewater treatment device comprises a system for supplying purified water, which in this case includes a container 1 with purified water and a pump 2 supplying purified water through a gas bubble formation system 3 to a distribution system 4 of the flotation chamber 5. After the flotation process, the purified water is discharged from using a purified water system 6, and the contaminants are removed using a pollution removal system 7. The gas bubble system 3 includes a dull ejector, which contains a receiving chamber 8, a confuser 9, a mixing chamber 10 and a diffuser Gap 11. Inside the receiving chamber 8, a pipe for supplying treated wastewater 12 is installed.

с многосопловой насадкой 13. Вход эжектора - вход трубы подвода очищаемой сточной воды 12 - соединен с выходом системы подачи очищаемой воды 2, а выход соединен с входом системы распределения очищаемой воды 4. Вход воздуха (или иного газа) перекрыт.with a multi-nozzle nozzle 13. The inlet of the ejector — the inlet of the pipe for supplying treated wastewater 12 — is connected to the outlet of the treated water supply system 2, and the outlet is connected to the inlet of the purified water distribution system 4. The air (or other gas) inlet is blocked.

Устройство для очистки сточных вод работает следующим образом. Загрязненная нефтесодержащими отходами вода подается с помощью насоса 2 из емкости 1 во флотационную камеру 5. При прохождении через глухой эжектор 3 очищаемая вода проходит приемную камеру 8 через трубу подвода очищаемой сточной воды 12 с многосопловой насадкой 13. Выбирая количество сопел, их размеры и распределение по площади насадки, возможно изменение угла раскрытия конфузора 9. Затем очищаемая вода проходит через камеру смешения 10 и диффузор 11. За счет разрежения в эжекторе происходит «вскипание» очищаемой воды. При этом в очищаемой воде образуется тонкодисперсная система (газовый туман), вместе с которым вода поступает на систему распределения 4. В процессе флотации при всплытии пузырьков газа происходит разрушение загрязняющих примесей, образование аэрофлокул и их всплытие на поверхность флотационной камеры 5. Разрушенные загрязнения удаляются из флотатора с помощью системы отвода загрязнений 7, а очищенная и дегазированная вода отводится из флотационной камеры с помощью системы отвода 6.A device for wastewater treatment is as follows. Water contaminated with oil-containing waste is pumped from tank 1 to flotation chamber 5. By passing through a deaf ejector 3, the water to be treated passes the receiving chamber 8 through a pipe for supplying treated wastewater 12 with a multi-nozzle nozzle 13. Choosing the number of nozzles, their size and distribution according to the nozzle area, it is possible to change the opening angle of the confuser 9. Then, the purified water passes through the mixing chamber 10 and the diffuser 11. Due to the rarefaction in the ejector, “boiling” of the purified water occurs. At the same time, a finely dispersed system (gas fog) is formed in the water to be purified, with which water enters the distribution system 4. During the flotation process, when gas bubbles rise, the contaminants are destroyed, aeroflocs form and float to the surface of the flotation chamber 5. Destroyed contaminants are removed from flotator using the system of removal of contaminants 7, and purified and degassed water is discharged from the flotation chamber using the system of removal 6.

Claims

A wastewater treatment device comprising a flotation chamber with a system for distributing purified water, a system for supplying purified water, a discharge of purified water and contaminants, a system for generating gas bubbles for the flotation process, characterized in that the system for generating gas bubbles includes a deaf ejector comprising a receiving chamber, inside of which a fluid supply pipe with a multi-nozzle nozzle is installed at the outlet, the nozzles being evenly distributed over the nozzle area, a confuser, a mixing chamber and a diffuser, while the inlet of the ejector is connected to the outlet of the purified water supply system, the outlet is connected to the inlet of the distribution system of the flotation chamber to be purified, and the air (or other gas) inlet is blocked.