SU1611875A1 - Флотационный аппарат дл очистки сточных вод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке методом напорной флотации сточных вод, содержащих взвешенные вещества, нефтепродукты, ПАВ, жиры, и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства. Цель - повышение эффективности очистки сточных вод и компактности аппарата. Флотационный аппарат (ФА) дл  очистки воды содержит корпус с горизонтальным или коническим днищем с расположенными в нем входным трубопроводом дл  подачи под давлением водовоздушной смеси, камерой сатурации, содержащей отдельные трубчатые секции (ТС), установленные в шахматном пор дке и соединенные между собой входными и выходными тангенциальными патрубками, направленными в противоположные стороны. Причем ТС могут размещатьс  как в горизонтальном, так и в вертикальном положени х. На выходных патрубках ТС, последних по ходу движени  водовоздушной смеси перед ее выходом в корпус ФА, установлены на глубине 50-150 мм от уровн  жидкости в корпусе ФА редуцирующие коноидальные насадки, направленные в противоположную от входа в камеру осветлени  сторону, а напротив каждой редуцирующей коноидальной насадки установлены параболические струегас щие отражатели. Камера сатурации и камера очистки разделены перфорированной перегородкой. Камера очистки содержит блоки наклонных элементов, вертикальные зоны, ограниченные уплотнительными перегородками, и патрубок дл  отведени  осадка из аппарата, расположенный в днище. При этом над камерой сатурации и над камерой осветлени  установлены устройства дл  сбора пенного продукта. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

.Изобретение относитс  к очистке методом напорной флотации сточных вод, содержащих взвешенные вещества, нефтепродукты, ПАВ, жиры, и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, например в металлургической, машиностроительной , энергетической, масло-жировой, а также дл  очистки природных и бытовых сточных Еод городского и коммунального хоз йства.

Цель изобретени  - повышение эффективности очистки сточных вод и компактности аппарата.

На фиг. 1 представлен аппарат,общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Флотационный аппарат дл  очистки сточных вод содержит корпус 1 с горизонтальным или пирамидальным днищем 2 с расположенными в нем входным трубопроводом 3 дл  подачи под давлением водовоздушной смеси, камерой 4 сатурации с размещенной в ней системой сатурации, выполненной из отдельных трубчатых секций 5, установленных в шахматном пор дке и соединенных между собой по последовательной , параллельной или последовательно-параллельной схемам входными и выходными патрубками 6 и 7, установленными; на разных концах трубчатой секции 5 и направленными в противоположные стороны вращени  относительно оси корпуса трубчатой секции 5. Например, если входной патрубок 6 трубчатой секции 5 направлен по часовой стрелке, то выходной патрубок 7 направлен против часовой стрелки и наоборот. Причем, количество трубчатых секций 5 и схема их соединени  определ ютс  в зависимости от расчетного расхода сточных вод, времени требуемого контакта (до 20-30 с), давлени  подаваемой водовоздушной смеси и местных условий , а сами трубчатые секции 5 изготавливаютс  из стальных труб, при этом могут размещатьс  как в вертикальном , так и в горизонтальном положени х . На выходных патрубках 8 трубчатых секций 5,  вл ющихс  последними по ходу движени  водовоз- душйой смеси перед ее выходом в корпус 1 флотационного аппарата, установлены редуцирующие коноидальные насадки 9, направленные в противоположную сторону от входа в камеру 10.осветлени , а напротив каждой редуцирующей коноидальной насадки 9 установлены параболические струегас щие отражатели 11. При этом редуцирующие коноидальные насадки 9 имеют форму внутренней поверхности, близкую к форме струи, истекающей из отверсти  под давлением, и расположены на глубине 50-150-мм от уровн  воды в корпусе. Причем камера 4 сатурации и камера 10 осветлени  разделены перфорированной перегородкой 12, служащей дл  выравнивани  потока жидкости по поперечному сечению корпуса 1 аппарата.

Камера 10 осветлени  содержит блоки 13 наклонных элементов, вертикальные зоны 14 и 15, ограниченные уплотнительными перегородками 16, патрубок 17 дл  отведени  осадка- из камеры 10 осветлени , расположенный в днище 2. Причем над камерой 4 сатурации и камерой 10 осветлени  установлены устройства 18 и 19 дл  сбора пенного продукта. На входе в каQ меру 10 осветлени  установлена перегородка 20, перекрывающа  движение водовоздушной смеси вне блоков 13 наклонных элементов (т.е. над блоками 13, между блоками 13 и под блоками

5 13 наклонных элементов), а на выходе из камеры 10 осветлени  установлена перегородка 21, аналогична  по назначению перегородке 20 и отдел юща  вертикальные зоны 14 и 15 от водопри0 емной камеры 22, содержащей лоток 23 дл  сбора очищенной жидкости и патрубок 24 дл  отведени  осветленной жидкости . Причем перегородки 20 и 21 несколько перекрьюают сечение бло5 ков 13 наклонных элементов, обеспечива  при этом надежность уплотнени . Кроме того, перегородка 21 в сечении против блоков 13 может быть выполнена перфорированной.

Q Аппарат работает следующим образом .

Исходна  водовоздушна  смесь под давлением из входного трубопровода 3 череэ входные патрубки 6 подаетс  в трубчатые секции 5, приобрета  при этом вращательное движение за счет тангенциального ввода водовоздушной смеси под давлением. При этом в услови х интенсивного турбулентного

Q перемешивани  происходит ускоренное растворение газа. Проход  один за другим трубчатые секции 5, водовоз- душна  смесь мен ет свое винтообразное движение на противоположное за

5 счет того, что тангенциальные патрубки 6 и 7 на входе и выходе из каждой секции 5 направлены в противоположные стороны, и выходит из вы- ходны х. тангенциальных патрубков 8 трубчатых секций 5, последних по ходу движени  водовоздушной смеси перед ее выходом в корпус 1 флотационного аппарата, через редуцирующие на- садки 9. При этом за счет падени  давлени , происход щего практически без гидравлических потерь, из водовоздушной смеси начинает вьщел тьс  растворенный в ней воздух, флотиру  взвешенные в ней вещества.

0

5

5

После выхода из редуцирующих ко-

нойдальных насадков 9 компактна  стру  удар етс  о струегас щие отражатели 11 и мен ет свое направ- ление движени  на противоположное (причем, при необходимости в камеру 4 сатурации могут добавл тьс  коагул нты и флокул нты). Компактна стру , тер   свою кинетическую энергию и расшир  сь, равномерно распредел етс  по сечению сатураторной камеры 4. При этом поток жидкости обтекает трубчатые секции 5, установк которых в шахматном пор дке обеспечвает перемешивание потока, что, в свою очередь, способствует хлопьеоб разованию мелкодисперсных частиц загр знений и пузырьков выдел ющегос  воздуха, выполн   тем самым функции камеры хлопьеобразовани . Одновременно происходит дополнительное равномерное распределение воды по сечению сатураторной камеры 4. Часть взвешенных частиц, захваченных выделившимс  из воды воздухом, всплывает на поверхность камеры 4 сатурации , откуда удал етс  устройством 18 дл  сбора пенного продукта. При проходе через перфорированную перегородку 12 жидкость равномерно распредел етс  цо поперечному сечению потока камеры 10 осветлени . После чего вода поступает в блоки 13 наклонных элементов камеры 10 осветлени , где при ламинарном режиме происходит ее окончательное (тонкое) разделение . Всплывающие вещества по наклонным элементам блоков 13 поднимаютс  вверх, достигают вертикальной зоны 14, по которой, двига сь вверх, как наиболее легка  фракци , собираютс  на поверхности камеры 10 осветлени , откуда удал ютс  устройством 19 дл  сбора пенного продукта . В это врем  оседающие вещества по наклонным элементам блоков 13 сползают вниз, достигают вертикальной зоны 15, по которой, пада  под действием силы т жести, достигают днища 2 камеры 10 осветлени , откуда н епрерывно или ,периодически удал ютс  через патрубок 17 по трубопроводу с задвижкой(не показаны). Осветленна  жидкость, выход  из блоков 13 наклонных элементов, поступает в водоприемную камеру 22 и через лоток 23 и патрубок 24 отводитс  за пределы аппарата. На этом

8756

процесс очистки заканчиваетс  и продолжаетс  с новыми порци ми сточной -- жидкости в таком же пор дке.

Технико-экономические преимущества предлагаемого аппарата состо т в следующем. Повышаетс  эффективность очистки сточных вод за счет применени  дл  редуцировани  коноидаль- IQ ных насадок, обеспечивающих за счет минимального гидравлического сопро-. тивлени  максимальную скорость истечени  струи и, следовательно, максимальное число образующихс  пузырь- )5 ков газа и эффективность флотации. При этом повышение эффективности очистки сточных вод можно достичь и при снижении давлени  в системе сатурации , что упрощает конструкцию аппа- 20 рата.

Достигаетс  компактность аппарата и снижаетс  площадь, занимаема  им, за счет размещени  системы сатурации, выполн ющей роль напорных баков, не- 25 посредственно в корпусе флотационного аппарата, что позвол ет при этом исключить трубопроводы, соедин ющие напорный бак и флотационный аппарат. Все это позвол ет снизить стоимость 3G флотационного аппарата. При этом по- вьш1аетс  эффективность очистки сточт ных вод, снижаютс  габариты системы сатурации, выполн ющей роль напорных баков, за счет увеличени  скорости растворени  газа в воде. Так, если в обычном напорном баке врем  пребывани  сточных вод, необходимое дл  полного растворени  газа, составл ет 3-10 мин, то в предлагаемом 0 аппарате при условии повышени  эффективности очистки сточных вод это врем  снижаетс  до 20-30 с. Улучшаетс  коэффициент использовани  геометрического объема трубчатых секций дл  д-растворени  газа за счет интенсификации турбулентности потока водовоз- душной смеси.

Кроме того, последовательна  схема соединени  трубчатых секций ведет Q к более полному растворению газа в воде, а параллельна  схема соединени  трубчатых секций позвол ет снизить потери напора водовоздушной смеси. Интенсивность растворени  га- г з-а усиливаетс  также за счет проти- воположных направлений врещени  жидкости в каждой трубчатой секции системы сатурации. Уменьшаетс  глубина - вспльтани  и врем  всплывани  пенно-

5

to продукта н, следовательно, врем  Пребывани  сточных вод в камере ос- : етлени  за счет установки блоков |1аклонных элемен гов. Улучшаетс  эффективность флотации за счет сни- сени  глубины размещени  редуцирую- цей насадки под уровень жидкости )0-150 мм, а также обеспечиваетс  111инимум гидравлических потерь при истечении жидкости через редуци- |)ующую гидравлическую насадку, при обеспечиваютс  минимальные потери энергии при редуцировании ,водопоздушной смеси.

ормула изо бре тени 

Claims (2)

1. Флотационньй аппарат дл  очист- :и сточных вод, содержащий корпус с трубопроводом дл  подвода водовоздуш- ой смеси и патрубком отвода освет- (енной жидкости, последовательно рас- га ложенные камеры сатурации и освет- Jreни , последн   из которых снабжена (шоками НЙ.КЛОННЫХ элементов, и уст0

5

Q 5

ройство дл  сбора пенного продукта, о.тличающий с  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки сточных вод и компактности аппарата , он снабжен установленными в камере сатурации в шахматном пор дке трубчатыми секци ми, соединенными между собой входными и выходными тангенциальными патрубками, и параболическими струегас щими отражател ми , расположенными вдоль стены камеры сатурации, противоположной стене камеры осветлени , при этом выходные патрубки, трубчатых секций, последних по ходу движени  водовоздуш- ной смеси, снабжены редуцирующими коноидальными насадками, направленными- в сторону струегас щих отражателей .

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью интенсификации процесса растворени  газа, входные и выходные патрубки трубчатых секций направлены в противоположные стороны..

8 1д

S 3

11 9

5 1

7 J2 20

rr-j

21 22 М

Фиг. 1

//

, . ,

12 20 16 1321 22 23

б

Фиг. I

П