SU1321691A1

SU1321691A1 - Arrangement for treating waste water

Info

Publication number: SU1321691A1
Application number: SU853992100A
Authority: SU
Inventors: Борис Андреевич Коловандин; Борис Исаевич Пурис; Валерий Абрамович Герцович; Геннадий Шахнович Клюмель; Георгий Сергеевич Тылиндус; Иван Александрович Годун; Ефим Абрамович Геллер
Original assignee: Институт Тепло-И Массообмена Им.А.В.Лыкова
Priority date: 1985-11-12
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1987-07-07

Abstract

Изобретение относитс к очистке проь&шшенных сточных вод от жиров, нефти, масел и других легких примесей . Дель изобретени - повьшение эффективности очистки флотацией за счет увеличени растворенного в воде воздуха . Устройство включает всасьшающий 2 и напорный 3 трубопроводы, насос 1, флотационную камеру 9 и воздушный эжектор 4. Срез конфузора 5 воздушного эжек тора утоплен в горловину 6 на рассто ние 0,0 - 1 диаметра горловины , а длина г.орловины составл ет 15 - 30 ее диаметров при отношении проходных сечений конфузора и горловины соответственно 0,6 - 0,2. На срезе конфузора 5 может быть установлена диафрагма с каналами треугольного сечени . Диафрагма может быть выполнена полой и соединена с патрубком 8 подсоса воздуха, а на стороне диафрагмы, обращенной к горловине, выполн птс отверсти . Очищаема жидкость перемешиваетс с воздухом в горловине эжектора 4, насьш1аетс воздухом в диффузоре 7 эжектора и поступает в флотационную камеру 9. Степень гаэо- насыщени и качество водоиоздушной эмульсии повышаютс при многоструйном истечении жидкости и воздуха соответственно через каналы и отверсти в диафрагме. 2 з.п.ф-лы, 5 ил. .I п i «Л 00 ND О5 СО Фиг.This invention relates to the purification of sewage & sewage from grease, oil, oils and other light impurities. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency of the flotation by increasing the air dissolved in water. The device includes suction 2 and pressure 3 piping, pump 1, flotation chamber 9 and air ejector 4. A section of the confuser 5 of the air ejector of the torus is sunk into the neck 6 for a distance of 0.0 - 1 neck diameter, and the length of the neck is 15 - 30 its diameters with respect to the flow sections of the confuser and the neck, respectively, 0.6 - 0.2. On the cut of confuser 5, a diaphragm with triangular cross-section channels can be installed. The diaphragm can be made hollow and connected to the pipe 8 of the air leaks, and on the side of the diaphragm facing the neck, made a TCP hole. The cleaned fluid is mixed with air in the neck of the ejector 4, filled with air in the diffuser 7 of the ejector and enters the flotation cell 9. The degree of gas saturation and the quality of the water-air emulsion increase with a multi-jet outflow of fluid and air, respectively, through the channels and openings in the diaphragm. 2 hp ff, 5 ill. .I p i «L 00 ND O5 CO FIG.

Description

Изобретение относитс к очистке сточных вод от жиров, масел, нефти и других примесей.The invention relates to the treatment of wastewater from fats, oils, oil and other impurities.

Цель изобретени -- повышение эффективности очистки флотацией за счет увеличени количества растворенного в воде воздуха. На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - узел I на фиг.1 (в варианте с полой диафрагмой); на фиг.З - вид Б на фиг.4. .The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency of flotation by increasing the amount of air dissolved in water. Figure 1 shows the proposed device; figure 2 - node I in figure 1; in FIG. 3, view A in FIG. 2; figure 4 - node I in figure 1 (in the embodiment with a hollow diaphragm); on fig.Z - view B in figure 4. .

Устройство содержит насос 1, всасывающий и напорный трубопроводы 2 и 3, воздушный эжектор 4, состо щий из конфузора 5, горловины 6., диффузора 7 и патрубка 8 подсоса воздуха, и флотационную камеру 9. Срез конфузора 5 утоплен в горловину 6 на сто ние 0,01 - 1 диаметра горловины. Длина горловины 6 составл ет 15-30 ее диаметров при отношении проходных сечений конфузора 5 и горловины 6 соответственно 0,6 - 0,2.The device includes a pump 1, suction and discharge pipes 2 and 3, an air ejector 4 consisting of a confuser 5, a throat 6., a diffuser 7 and an air suction nozzle 8, and a flotation cell 9. A section of the confuser 5 is recessed into the mouth 6 to stand 0.01 - 1 diameter of the neck. The length of the neck 6 is 15-30 of its diameters with respect to the flow sections of the confuser 5 and the neck 6, respectively, 0.6-0.2.

На срезе конфузора 5 установлена диафрагма 10 с каналами 11 треугольного сечени .At the cut of confuser 5, a diaphragm 10 with channels 11 of triangular cross section is installed.

Диафрагма 10 может быть выполнена полой (фиг.4) и соединена с патрубком 8 подсоса воздуха. В этом случае на стороне диафрагмы обращенной к горловине, выполн ютс отверсти 12 дл подачи воздуха между струйками зкидкости, вытекающими из каналов 11.The diaphragm 10 can be made hollow (figure 4) and is connected to the pipe 8 air leaks. In this case, on the side of the diaphragm facing the throat, there are holes 12 for supplying air between the streams flowing out of the channels 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Из приемного резервуара по всасывающему трубопроводу 2 насосом 1 сточна жидкость перекачиваетс в приемное отделение флотационной камеры 9 по напорному трубопроводу 3. Сточна жидкость ускор етс в конфу- зоре 5 воздушного эжектора 4, вследствие чего давление в области среза конфузора понижаетс ,, В область пониженного давлени через патрубок 8 подсоса воздуха всасываетс воздух. Стру жидкости, окруженна воздухом. Входит в горловину 6„ В горловине оба потока перемепгиваютс и однородна смесь газовых пузырей и жидкости замедл етс зат,ем в диффузоре 7, где воздух сжимаетс до давлени в 2-3 атм и насыщает жидкость. Полученна смесь тонкоизмельченных пузырьков газа со сточной жидкостью поступает во ф,потационную камеру, где оказываетс под пониженным давлением. Воздух выдел етс в виде микропузырьков и выносит загр знени в пенный слой. 06- разуюр:1ийс щлам удал етс известными способами.From the receiving tank through the suction line 2 by pump 1, the waste liquid is pumped to the receiving section of the flotation chamber 9 via the pressure line 3. The waste liquid is accelerated in the confluent 5 of the air ejector 4, resulting in a pressure in the cut-off area of the confuser being lowered. air is drawn in through the suction air inlet 8. A jet of fluid surrounded by air. Enters the throat 6 "At the throat, both streams are interleaved and a homogeneous mixture of gas bubbles and a fluid slows down in a diffuser 7, where the air is compressed to a pressure of 2-3 atm and saturates the liquid. The resulting mixture of finely divided gas bubbles with waste liquid enters into the f, the cooling chamber, where it is under reduced pressure. The air is released in the form of microbubbles and carries the contaminants into the foam layer. 06-razor is removed: the slit is removed by known methods.

Указанные параметры элементов воздушного эжектора обеспечивают КПД установки 30 - 40% и объемный расход всасываемого воздуха, составл ющий 0,8-1,2 объемного расхода прокачиваемой жидкости. Однако размеры образую- пщхс пузырьков воздуха оказываютс недостаточными дл извлечени мелкодиспергированных примесей и жировых взвесей, составл ющих до 50% от начальной концентрации жира в сточной воде. Дл того, чтобы устранить указанный недостаток, жидкость подаетс в горловину через каналы треугольного сечени с площадью 1-2 мм . ПриThe specified parameters of the elements of the air ejector ensure an installation efficiency of 30–40% and a volume flow rate of intake air of 0.8–1.2 volume flow rate of the pumped liquid. However, the dimensions of the formed air bubbles are insufficient to extract finely dispersed impurities and fat suspensions, which are up to 50% of the initial fat concentration in the waste water. In order to eliminate this drawback, liquid is supplied to the throat through triangular cross-section channels with an area of 1-2 mm. With

этом в горловине происходит более тщательное и тонкое перемешивание жидкости и газа вследствие более мелкого распьша струей жидкости и более высоких частот процесса их разрушени .this in the throat is more thorough and subtle mixing of liquid and gas due to the finer jet of liquid and higher frequencies of the process of their destruction.

Пропускание воздушных струек в пространстве между струйками жидкости еще более интенсифицирует процесс за счет увеличени относительной скорости движени газа и жидкости. ИнтенсивноеThe transmission of air streams in the space between the liquid streams further intensifies the process by increasing the relative velocity of gas and liquid. Intense

вихревое перемешивание жидкости и газ,а по мере приближени к диффузору и в самом иффузоре приводит к схлопыванию мельчайших пузырьков газа в области повышенного давлени с выделением механической и тепловой энергии. Под воздействием пульсаций схлопывани и температуры происходит коагулирование или взбивание даже очень мелкодиспергированных частиц примесей в болееvortex mixing of the liquid and gas, and as it approaches the diffuser and in the diffuser itself, the smallest gas bubbles collapse in the area of increased pressure with release of mechanical and thermal energy. Under the influence of collapse and temperature pulsations, coagulation or beating of even very finely dispersed particles of impurities occurs in more

крупные частицы, способные в дальнейшем к флотации.coarse particles capable of further flotation.

Диапазон,параметров устанавливают экспериментально и обосновываетс следующим образом.The range of parameters is established experimentally and is justified as follows.

Если срез конфузора не утоплен в горловину, воздух плохо всасываетс эжектором и, следовательно, мало га- зонасьш),ение жидкости. Если срез конфузора утоплен в горловину на рассто ние , большее диаметра горловины, то при достаточном подсосе ухудшаетс перемешивание газа с жидкостью, поскольку происходит формирование газового потока и его разрушающее действие на струю жидкости уменьшаетс .If the cut of the confuser is not recessed into the throat, the air is poorly absorbed by the ejector and, therefore, there is little gas flow). If the cut of the confuser is recessed into the throat for a distance greater than the throat diameter, then with sufficient leakage the gas with the liquid is aggravated, since the formation of the gas flow occurs and its destructive effect on the liquid stream decreases.

Использование горловин, длина которых превы1чает оптимальную, приводит к повьш1ению потерь на трение вThe use of necks, whose length exceeds the optimum, leads to an increase in friction losses in

31323132

горловине и снижению КПД эжектора. Коротка длина горловины не обеспечивает полное перемешивание при уменьшении количества подсасываемого воз- духа, the throat and reduce the efficiency of the ejector. The short length of the neck does not provide complete mixing with a decrease in the amount of air drawn in,

Между длиной горловины и отношением проходных сечений А конфузора и горловины существует обратна св зь. При А 0,2 - 0,3 оптимальна относительна длина горловины должна быть больше, чтобы обеспечить эффективное перемещение большого количества род- сасываемого воздуха, и, наоборот, с ростом А оптимальна длина горловины уменьшаетс , поскольку уменьшаетс количество подсасываемого воздуха.There is a feedback connection between the length of the neck and the ratio of the flow sections A of the confuser and the neck. At A 0.2-0.3, the optimum relative length of the neck should be longer to ensure efficient movement of a large amount of air to be drawn in, and, conversely, with growth of A, the optimum length of the neck decreases as the amount of air drawn in decreases.

Экспериментально установлено, что треугольна форма струек жидкости обеспечивает более короткие участки разрушени , а оптимальна площадь сечени отдельной струйки на выходе из диафрагмы составл ет 1 - 2 мм . Таким образом, организаци истечени жидкости из конфузора в виде совокупности отдельных струек с подсосом воздушных струек в пространстве между Ними приводит к распылу жидкости на конгломерат мелких капель с поверхностью во много раз большей, чем поверхность крупных капель, на кото- рую распадаетс одна стру большого радиуса.It was established experimentally that the triangular shape of the liquid streams provides shorter fracture sites, and the optimum cross-sectional area of a single stream at the exit of the diaphragm is 1 to 2 mm. Thus, organizing the outflow of fluid from the confuser as an aggregate of separate streams with a suction of air streams in the space between Them causes the liquid to be sprayed onto a conglomerate of small droplets with a surface many times larger than the surface of large droplets, into which a single jet of large radius falls. .

Гомогенна смесь газовых пузырьков и мелких капель с хорошо развитой поверхностью контакта обеспечивает интенсивное насыщение жидкости газом в диффузоре и соответственно более высокую эффективность флотации.A homogenous mixture of gas bubbles and small droplets with a well-developed contact surface provides intensive saturation of the liquid with gas in the diffuser and, accordingly, higher flotation efficiency.

Отклонение от указанных диапазонов параметров приводит либо к умень- шению КПД установки, либо к уменьшению количества всасываемого воздуха, либо к тому и другому одновременно. В оптимальном диапазоне параметров многоструйное истечение жидкости в горловину, дополн емое подсосом газа между струйками сидкости, способствует лучшему насьш1;ению жидкости газом с образованием водовоз ;ушной эмульсии и создает услови дл флотации мелкодисперсной примеси. Deviation from the specified ranges of parameters leads to either a decrease in the efficiency of the installation, or a decrease in the amount of intake air, or both. In the optimal range of parameters, multi-jet fluid outflow into the throat, complemented by gas suction between the seated streams, contributes to a better saturation of the fluid with gas to form a water carrier, an ear emulsion, and creates conditions for the flotation of fine impurities.

Пример 1. Диаметр среза конфузора 3 мм, площадь проходного сечени конфузора 7,065 мм.Example 1. The diameter of the confuser cut is 3 mm, the confuser flow area is 7.065 mm.

Диаметр горловины 4,25 мм, пло- щадь проходного сечени горловины 14,18 мм . Отношение проходных сече14The diameter of the neck is 4.25 mm, the passage area of the mouth is 14.18 mm. The ratio of passage cross section14

НИИ конфузора и горловиНы составл ет 0,5.The scientific research institute of confuser and throat is 0.5.

Срез конфузора утоплен в горловину на рассто ние 1 мм. Длина горловины 85 мм,соответствует 20 диаметрам горловины.The cut of the confuser is recessed into the neck for a distance of 1 mm. Length of a mouth is 85 mm, corresponds to 20 diameters of a mouth.

Пример 2. Диаметр среза конфузора 8,6 мм. В диафрагме конфузора выполнено 18 треугольных отверстий площадью. 1,5 мм, площадь проходного сечени конфузора 27 мм.Example 2. The diameter of the cut confuser 8.6 mm In the diaphragm confuser made 18 triangular holes area. 1.5 mm, the confuser flow area is 27 mm.

Диаметр горловины 12 мм, площадь проходного сечени горловины 113 мм Отношение проходных сечений конфузора и горловины составл ет 0,24.The throat diameter is 12 mm, the throat area of the throat is 113 mm. The ratio of the throat sections of the confuser and the throat is 0.24.

Срез конфузора утоплен в горловину на рассто ние 3 мм. Длина горловины 300 мм соответствует 25 диаметрам горловины.The cut of the confuser is recessed into the neck at a distance of 3 mm. The length of the neck 300 mm corresponds to 25 diameters of the neck.

Устройство характеризуетс высокими КПД, газонасьш ением и степенью извлечени примесей (95%), что в целом приводит к существенному повьшгению эффективности очистки сточных вод от жировых, нефт ных, масл ных и других легких загр знений.The device is characterized by high efficiency, gas saturation and degree of extraction of impurities (95%), which generally leads to a significant increase in the efficiency of wastewater treatment from fat, oil, oil and other light contaminants.

Claims

1. A wastewater treatment plant containing a suction pump

and pressure pipelines, an air ejector consisting of a confuser, a throat, a diffuser and an air suction nozzle, and a flotation cell, in which, in order to increase the cleaning efficiency of the flotation by increasing the amount of air dissolved in water, the confuser section is recessed The neck is a distance of 0.0 - 1 neck diameter, and the length of the neck is 15 - 30 of its diameter with a ratio of the cross-section areas of the confuser and the neck, respectively, 0.6 - 0.2.

2. A device according to claim 1, characterized in that the confuser is provided with a diaphragm with triangular cross-section channels mounted on the cutter of the confuser.

3. The device according to Claims 1 and 2, which is characterized by the fact that the diaphragm is made hollow and connected to the air suction nozzle, and on the side of the diaphragm facing the throat, holes are located between the channels.

WadA

ten

Fig.d

W

Buds

5

FIG. ft

Editor N. Gunko

Compiled by G. Meskhi Tehred A. Kravchuk

Order 2717/16

Circulation 851 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Proof-reader S. Yuekmar