WO2019103646A1 - Method and device for separating components of a dispersion liquid - Google Patents

Method and device for separating components of a dispersion liquid Download PDF

Info

Publication number
WO2019103646A1
WO2019103646A1 PCT/RU2018/000347 RU2018000347W WO2019103646A1 WO 2019103646 A1 WO2019103646 A1 WO 2019103646A1 RU 2018000347 W RU2018000347 W RU 2018000347W WO 2019103646 A1 WO2019103646 A1 WO 2019103646A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
channel
inclusions
sludge
compartment
edge
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/000347
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Фёдорович СЫРОВАТСКИЙ
Original Assignee
Эдуард Фёдорович СЫРОВАТСКИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2017140405 priority Critical
Priority to RU2017140405A priority patent/RU2017140405A/en
Application filed by Эдуард Фёдорович СЫРОВАТСКИЙ filed Critical Эдуард Фёдорович СЫРОВАТСКИЙ
Publication of WO2019103646A1 publication Critical patent/WO2019103646A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10Vacuum distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/14Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
    • E03F5/16Devices for separating oil, water or grease from sewage in drains leading to the main sewer

Abstract

The invention relates to technology for gravitational and (or) flotation extraction of dispersed inclusions from liquids. The fields of application include waste liquid purification for the removal of fats and oils, starch extraction, yeast production, mineral processing, mineral separation of complex ores and salts, as well as the chemical industry. The invention is novel in that a device is used which has a bent channel (1), an overflow and a sludge collector (8), through the front wall (14 or 17) of which floated inclusions are removed. The difference in heights between the edge of the overflow and the rim of the sludge collector (8) provides constancy of surface levels of the separated phases. In addition, the thickness of a layer of continuously unloaded floated inclusions (or froth) is reduced to a minimum. The effectiveness of component separation is increased. The dimensions and material consumption of the equipment is reduced while maintaining the maximum possible throughput capacity thereof. Profitability of enterprises is increased. A number of local, regional and international ecological problems are addressed.

Description

Название группы изобретений Name of the group of inventions

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ДИСПЕРСНОЙ ЖИДКОСТИ METHOD AND DEVICE FOR SEPARATION OF COMPONENTS OF DISPERSE LIQUID

Область техники Technical field

Изобретения относятся к технике, используемой при гравитационном и (или) флотационном извлечении дисперсных включений из многокомпонентных жидких систем. Области применения: очистка стоков от жиров и масел, улавливание крахмала, дрожжевое производство, обогащение полезных ископаемых, разделение солей и минералов комплексных руд, а также химическая промышленность. The invention relates to a technique used in the gravitational and / or flotation extraction of dispersed inclusions from multicomponent liquid systems. Scopes: cleaning of drains from fats and oils, starch trapping, yeast production, mineral processing, separation of salts and minerals of complex ores, as well as the chemical industry.

Предшествующий уровень техники Prior art

Известен гравитационный способ разделения компонентов стоков, при осуществлении которого используют промышленную жироловку [1] с непрерывной выгрузкой всплывающих жиров. Это устройство имеет вид заглублённого в землю вертикально установленного цилиндрического резервуара с коническим дном. По краю дна предусмотрены отверстия, сообщающие полость резервуара с находящимся под ним сборником осадка, который выполнен в виде воронки с центральной отводящей трубой. Лоток подачи стока подсоединён к принимающей трубе, расположенной по оси резервуара. Двумя не доходящими до дна концентрическими перегородками внутреннее пространство жироловки разделено на три кольцевые камеры. Лоток для выпуска очищенной воды присоединён к кольцевому жёлобу, окружающему верхнюю часть крайней проточной камеры. Кромка крайней камеры, расположенная ниже уровня окон кольцевого жёлоба, принимающего жиры, используется в качестве водослива. На перегородке, находящейся между внутренними камерами, установлен кольцевой жёлоб, выполненный с окнами для прохода всплывающих жиров. Жёлоб этот посредством патрубков сообщён с имеющим отводящий лоток сборником жиров, размещённым внутри трубы, принимающей сток. Следует обратить внимание на то, что жироловка имеет слишком сложную систему отвода всплывших жиров - её трудно очищать от загрязнений. A gravitational method for separating components of effluent is known, in which industrial grease trap is used [1] with continuous unloading of pop-up fats. This device has the appearance of a vertically mounted cylindrical tank buried in the ground with a conical bottom. On the edge of the bottom, holes are provided, communicating the cavity of the tank with a sludge collector under it, which is made in the form of a funnel with a central discharge pipe. The drain supply tray is connected to the receiving pipe located along the axis of the tank. By two concentric partitions not reaching the bottom, the internal space of the grease trap is divided into three annular chambers. A tray for discharging purified water is attached to an annular gutter surrounding the upper part of the extreme flow chamber. The edge of the outermost chamber, located below the level of the windows of the annular gutter that receives fats, is used as a spillway. On the partition, located between the inner chambers, there is an annular groove, made with windows for the passage of pop-up fats. This chute, through the nozzles, communicates with a collection of fats that has a discharge tray and is located inside the pipe that receives the drain. Attention should be paid to the fact that the grease catcher has a too complicated system of drainage of the emerged fats - it is difficult to clean it of impurities.

При работе жироловки в установившемся режиме рассматриваемый способ осуществляют следующим образом.  When the grease trap is in steady state, the method in question is as follows.

Сток подают по лотку в принимающую трубу, из которой он поступает к верхней части конического дна резервуара, а затем растекается по направлению к крайней камере. Кольцевыми перегородками, перекрывающими верхнюю часть потока, создают два круговых уступа стока. Над уступами стока находится толща неподвижной воды - ею заполнены верхние части обеих внутренних камер резервуара. Компоненты стока, различающиеся по плотностям, в гравитационном поле рассредоточивают по высоте потока. Тяжёлые частицы смещают вниз, а жиры выталкивают в воду внутренних камер, поднимают на её поверхность, самотёком перемещают в приёмный жёлоб, затем - в сборник, а из него - в хранилище. Очищенную воду из крайней кольцевой камеры через водослив переливают в кольцевой жёлоб, из которого её удаляют по отводящему лотку. Посредством водослива обеспечивают постоянство уровня воды в кольцевых камерах резервуара, что исключает затекание воды в систему выгрузки жиров. Тяжёлые частицы, осевшие на дно конического дна резервуара, перемещают к его окнам, затем - в сборник осадка, а осадок периодически выгружают по отводящей трубе. The drain is fed through a tray into the receiving tube, from which it flows to the upper part of the conical bottom of the tank, and then spreads towards the extreme chamber. Ring-shaped partitions overlapping the upper part of the flow create two circular ledges of the drain. Above the ledges of the drain is a column of still water — the upper parts of both are filled with it. internal chambers of the tank. Drain components that differ in density are dispersed in the gravitational field over the height of the flow. Heavy particles are displaced downwards, and the fats are pushed into the water of the inner chambers, lifted to its surface, transferred by gravity to the receiving channel, then to the collection, and from there to the storage. Purified water from the extreme annular chamber through the overflow is poured into the annular chute, from which it is removed along the outlet tray. By means of spillway, they ensure the constancy of the water level in the annular chambers of the reservoir, which prevents water from flowing into the fat unloading system. Heavy particles deposited on the bottom of the conical bottom of the tank are moved to its windows, then to the sediment collector, and the sediment is periodically discharged through the discharge pipe.

Материалоёмкость рассматриваемого устройства слишком велика. Обусловлено это, во- первых, нерациональным использованием большей части объёма её резервуара. Сток не затекает в верхнее пространство двух внутренних кольцевых камер жироловки - заполняющая их неподвижная вода по сути является балластом. Во-вторых, в центральной части резервуара происходит резкое изменение направления течения стока. Здесь поток имеет турбулентный характер, а это исключает возможность разделения компонентов стока. Разумеется, в этом месте можно организовать ламинарный режим течения, но тогда пропускная способность жироловки будет ничтожной.  The material consumption of the device in question is too high. This is due, firstly, to the irrational use of most of the volume of its reservoir. The drain does not flow into the upper space of the two inner annular chambers of the grease trap - the fixed water that fills them is essentially ballast. Secondly, in the central part of the reservoir there is a sharp change in the direction of flow of the flow. Here the flow has a turbulent character, and this excludes the possibility of separating the components of the flow. Of course, in this place a laminar flow regime can be organized, but then the throughput of the grease trap will be negligible.

Известен гравитационный способ разделения компонентов промышленных стоков, осуществляемый при эксплуатации жироловок, выполненных в виде вертикальных (или горизонтальных) цилиндрических сосудов [2 - 5]. Вертикальная жироловка [2, 3] имеет перегородку с переливным окном, которая делит её полость на два отсека. Подводящий и отводящий патрубки, размещённые в соответствующих отсеках, выполнены с заглублёнными раструбами. Применяются также цилиндрические жироловки с двумя перегородками [4, 5] - первая перекрывает верхнюю, а вторая - нижнюю часть резервуара. Входное отверстие отводящего патрубка жироловки ОТБ [5] находится в закрытом сверху проточном отсеке, передняя стенка которого не доходит до дна резервуара. К перегородке, перекрывающей верхнюю часть резервуара, а также к его цилиндрической стенке прикреплён сборник жиров, имеющий V- образную форму с наклонёнными внутрь краями боковых стенок. Уровень верхней отметки входного отверстия отводящего патрубка находится ниже уровня высотных отметок краёв V- образных стенок. Вода в сборник жиров не затекает, однако толщина слоя жиров на поверхности стока в устройстве не постоянна: она меняется при изменении его расхода. Границами, в пределах которых может подниматься или опускаться поверхность стока, являются верхняя и нижняя отметки диаметра входного отверстия отводящего патрубка.  The gravitational method of separating the components of industrial effluents, carried out during the operation of grease traps, made in the form of vertical (or horizontal) cylindrical vessels is known [2 - 5]. The vertical grease trap [2, 3] has a partition with an overflow window that divides its cavity into two compartments. The inlet and outlet pipes placed in the respective compartments are made with recessed sockets. Cylindrical grease traps with two partitions are also used [4, 5] —the first overlaps the top and the second overlaps the lower part of the tank. The inlet opening of the OTB [5] outlet is located in the flow compartment closed at the top, the front wall of which does not reach the bottom of the tank. A collection of fats is attached to the partition, which overlaps the upper part of the tank, and also to its cylindrical wall, which is V-shaped with the edges of the side walls inclined inward. The level of the upper mark of the inlet of the outlet nozzle is below the level of the elevations of the edges of the V-shaped walls. Water does not flow into the fat collector, however, the thickness of the fat layer on the surface of the drain in the device is not constant: it changes when its consumption changes. The boundaries within which the surface of the drain can rise or fall are the upper and lower marks of the diameter of the inlet of the outlet branch pipe.

Используя цилиндрические жироловки, компоненты стока разделяют следующим образом. Using cylindrical grease traps, the drain components are divided as follows.

Режим течения стока в непосредственной близости от выходного отверстия раструба впускного патрубка имеет турбулентный характер. Здесь струя стока расширяется, поток захватывает окружающую неподвижную воду, и его скорость уменьшается. Установившийся ламинарный поток в виде сравнительно узкой подводной струи подают к переливному окну в перегородке резервуара (или в канал между двумя перегородками). Гравитационное разделение компонентов стока осуществляют в ламинарной части потока. Тяжёлые частицы направляют в осадок, всплывающие жиры поднимают на поверхность неподвижной воды, а частично очищенный сток через переливное окно выпускают во второй отсек. Из подводной струи, поступившей во второй отсек, продолжают удалять жиры, а сток, содержащий их остатки, через отводящий патрубок сбрасывают в систему канализации. Жиры, всплывающие в обоих отсеках резервуаров жироловок, накапливают на поверхности воды, а в устройстве ОТБ [5] часть их с поверхности воды переливают в V-образный лоток сборника жиров. Жиры, а также осадок из первого отсека жироловок периодически удаляют насосами или ассенизационными машинами. The flow regime of flow in the immediate vicinity of the outlet of the bell of the inlet pipe has a turbulent character. Here the stream of flow expands, the flow captures the surrounding still water, and its speed decreases. The steady-state laminar flow in the form of a relatively narrow underwater jet is fed to the overflow window in tank partition (or into the channel between two partitions). Gravitational separation of the components of the drain is carried out in the laminar part of the flow. Heavy particles are sent to the sediment, pop-up fats raise to the surface of the still water, and partially cleaned the drain through the overflow window is released into the second compartment. From the underwater jet that entered the second compartment, fats continue to be removed, and the drain containing their residues is discharged into the sewage system through the discharge pipe. Fats emerging in both compartments of tanks of grease traps accumulate on the surface of the water, and in the OTB device [5], part of them from the surface of the water is poured into the V-shaped tray of the collection of fats. Fats, as well as sediment from the first compartment, the grease traps are periodically removed by pumps or sewage collection machines.

Вертикальные жироловки различной производительности вмещают от 0,5 до 3,0 кубометров воды. Объём очищаемого стока, в каждый данный момент находящегося в резервуарах этих устройств, составляет незначительную долю от объёма заполняющей их неподвижной воды. Большое количество балластной воды в значительной степени повышает материалоёмкость рассматриваемых устройств. Протяжённость ламинарного потока стока в резервуарах вертикальных жироловок меньше их диаметра, то есть составляет 0,5 - 1,5, а в резервуарах горизонтальных устройств - около 5,0 метров. Время пребывания протекающего через них стока отличается более чем в три раза, а степень удаления жиров одинакова (70...80 %). По-видимому, одной из причин низкой эффективности очистки стоков является то, что выделенные жиры слишком долго находятся на поверхности воды, и их нижний слой оказывается погруженным в воду. Вероятнее всего, часть всплывших включений коагулирует, впитывает воду с образованием частиц высокой плотности, которые тонут, загрязняя очищенный сток.  Vertical grease traps of various capacities contain from 0.5 to 3.0 cubic meters of water. The volume of the treated effluent, at any given moment located in the tanks of these devices, constitutes an insignificant share of the volume of still water that fills them. A large amount of ballast water greatly increases the consumption of materials of the considered devices. The length of the laminar flow in the tanks of vertical grease traps is less than their diameter, that is, 0.5–1.5, and in tanks of horizontal devices it is about 5.0 meters. The residence time of the flow through them differs by more than three times, and the degree of fat removal is the same (70 ... 80%). Apparently, one of the reasons for the low efficiency of wastewater treatment is that the selected fats are too long on the surface of the water, and their bottom layer is immersed in water. Most likely, a part of the floating inclusions coagulates, absorbs water with the formation of high-density particles that sink, contaminating the purified runoff.

Известен гравитационный способ разделения компонентов дисперсных жидкостей, осуществляемый в устройствах, имеющих вид прямоточных каналов. Этим способом очищают от жиров нефтяные стоки, сточные воды автомоек и заправочных станций, пунктов общественного питания, предприятий, перерабатывающих пищевое сырьё. Русло каналов таких жироловок, имеющих форму параллелепипедов, перегородками разделено на два [6 - 8], три [9] или четыре [10] отсека. Перегородки могут быть прикреплены ко дну и стенкам каналов, в таком случае они являются границами отсеков, в которых собираются оседающие твёрдые включения. Соседние отсеки таких каналов сообщаются через сетчатую часть одной перегородки [1 1], через переливное окно в ней [12], или через вертикальный зазор между двумя перегородками [13]. В некоторых устройствах, имеющих одну перегородку, отводящие патрубки заканчиваются раструбами - их входные отверстия находятся внизу каналов. Вблизи этих раструбов поток имеет турбулентный характер, что сокращает протяжённость зоны эффективного действия гравитационных сил. Этого недостатка лишены устройства, у которых входные отверстия отводящих патрубков отгорожены закрытыми сверху проточными отсеками (например, [11], [14]). Очищенная вода поступает в отгораживающие отсеки через щели между их передними стенками и дном каналов. А из отгораживающих отсеков выходит она через входные отверстия отводящих патрубков, которые расположены в верхней части их задних стенок. Из большинства канальных устройств малой производительности всплывшие жиры удаляются вручную— их периодически вычерпывают ковшом. Конструкция жироуловителя СЖ 05-004 Ф «Оптима» [15] более совершенна. Это устройство оборудовано съёмным фильтрующим мешком - всплывающие жиры вместе со стоком перетекают в мешок, после заполнения его заменяют новым. Известны автоматические устройства [16 - 18], из которых жиры, всплывающие на поверхность стока, удаляются вращаемыми колёсами. Из видео [18], демонстрирующего работу такой системы, ясно, что вращаемое колесо закручивают слой всплывшего жира, а в углах канала возникают застойные зоны. Из промышленного канального жироочистителя, имеющего производительность 5 - 15 м3/час [19], жиры удаляют скребковым конвейерным механизмом. Эффективность работы прямоточных канальных жироловок зависит от протяжённости потока протекающего в них стока: в идеальном случае все жиры (разумеется, кроме эмульсированных) должны успеть всплыть. Выполнение этого условия возможно только при значительной длине каналов, что делает жироловки слишком громоздкими. Фирмы-изготовители находят компромиссное решение - они укорачивают устройства, но настолько, чтобы степень очистки стоков достигала как минимум 70 % [20]. Известна проточная ловушка жиров «Retroceptor» [21] представляющая собой прямоугольный резервуар с внутренними перегородками, разделяющими его полость на два русла. По сравнению с однозаходными жироловками, имеющими такую же производительность, время пребывания стока в этой ловушке увеличено вдвое. Патентом US76882509 защищены канальные жироловки с перегородками (в том числе спиральными), обеспечивающими по два зигзагообразных потока. Предложена вертикальная цилиндрическая жироловка с однозаходным спиральным каналом (патент US 4425239). Known gravitational method of separating the components of dispersed liquids, carried out in devices that have the form of straight-through channels. In this way, oil fats, wastewater of car washes and filling stations, public catering facilities, enterprises processing food raw materials are purified from fats. The channel of channels of such zhirolovok, having the form of parallelepipeds, is divided by partitions into two [6 - 8], three [9] or four [10] compartments. Partitions can be attached to the bottom and the walls of the channels, in which case they are the boundaries of the compartments in which settling solid inclusions are collected. Neighboring compartments of such channels communicate through the mesh part of one partition [1 1], through the overflow window in it [12], or through the vertical gap between the two partitions [13]. In some devices that have one partition, the outlet nozzles end with sockets - their inlets are at the bottom of the channels. Near these sockets the flow has a turbulent character, which reduces the length of the zone of effective action of gravitational forces. This disadvantage is devoid of devices in which the inlet openings of the outlet nozzles are fenced off by the flow compartments closed from above (for example, [11], [14]). The purified water enters the partitioning compartments through the gaps between their front walls and the bottom of the channels. And from the fencing off compartments it leaves through the inlet openings of the outlet nozzles, which are located in the upper part of their rear walls. Of most channel devices small Performance pop-up fats are removed manually — they are periodically scooped out with a bucket. The design of the SZh 05-004 F Optima grease trap [15] is more perfect. This device is equipped with a removable filter bag - pop-up fats with the drain flow into the bag, after filling it is replaced with a new one. Automatic devices are known [16 - 18], from which fats that float to the surface of a drain are removed by rotating wheels. From the video [18], which demonstrates the work of such a system, it is clear that the rotating wheel is twisted by a layer of surfaced fat, and stagnant zones appear in the corners of the channel. From an industrial duct grease cleaner with a capacity of 5–15 m 3 / h [19], fats are removed by a scraper conveyor mechanism. The efficiency of direct-flow channel grease traps depends on the length of the flow of the flow flowing in them: in the ideal case, all fats (of course, except for emulsified ones) should have time to emerge. This condition is possible only with a significant length of channels, which makes grease traps too bulky. Manufacturers find a compromise solution - they shorten the device, but so that the degree of sewage treatment reaches at least 70% [20]. Known flow trap fats "Retroceptor" [21] is a rectangular tank with internal partitions, dividing its cavity into two channels. Compared to single-stage grease traps that have the same performance, the duration of the flow in this trap is doubled. Patent US76882509 protected channel grease traps with partitions (including spiral ones), which provide two zigzag streams. The proposed vertical cylindrical zhirolovka with single spiral channel (patent US 4425239).

Известен способ разделения компонентов дисперсных жидкостей, осуществляемый в круглых и канальных напорных и пневматических флотаторах. Посредством флотаторов удаляют жиры из стоков, обогащают полезные ископаемые, разделяют комплексные руды и соли; их применяют в дрожжевом производстве, а также в химической промышленности. Во флотаторах используются силы Архимеда, выталкивающие на поверхность жидкости пузырьки воздуха вместе с прилипшими к ним извлекаемыми частицами. Напорные флотаторы оснащены сатураторами - в них вода насыщается воздухом, закачиваемым под высоким давлением. В сатурированной воде, поступившей во флотатор через эжектор (или по трубе коллектора), давление резко падает. Растворённый воздух выделяется в виде пузырьков, зарождающихся на поверхности частиц, взвешенных в объёме флотируемой жидкости. В пневматические флотаторы воздух подают через перфорированные устройства или через диспергаторы, создающие микропузырьки. Пузырьки воздуха и поднятые ими частицы образуют пену, устойчивость которой повышают химическими реагентами. Пену из круглых флотаторов удаляют сборниками, перемещаемыми по кругу, а из прямоугольных устройств, выполненных с разделительными перегородками, - потоком воздуха или скребковым механизмом. Скребковый механизм применён, например, в многокамерной флотационной установке [21], оборудованной водосливом, - через его гребень очищенную воду переливают в открытый сверху проточный отсек. В шламосборниках флотаторов пену осаждают вентиляторным воздухом, механическими или химическими гасителями. В круглых флотаторах, в зависимости от того, где расположен ввод стока, скорость потока в радиальных направлениях падает по линейному закону или, наоборот, возрастает. Очевидно, из-за неравномерной скорости течения стока эффективную работу круглых флотаторов обеспечить невозможно. В каналах прямоугольных флотаторов скорость потока постоянна, но такие устройства материалоёмки, громоздки, площадь наружной поверхности их стенок слишком велика. У флотаторов-жироловок есть ещё один недостаток: пузырьки воздуха на поверхность потока поднимают не только жиры, но и значительное количество частиц, имеющих высокую плотность. Вместе с пузырьками воздуха всплывают жировые включения всех размеров, тогда как для подъёма наиболее крупных из них достаточно действия гравитационных сил. There is a method of separating the components of dispersed liquids, carried out in round and duct pressure and pneumatic flotation machines. By means of flotators, they remove fats from wastewater, enrich minerals, separate complex ores and salts; They are used in yeast production, as well as in the chemical industry. In flotation machines, the forces of Archimedes are used, pushing air bubbles along the liquid surface together with the extracted particles attached to them. Pressure floaters are equipped with saturators - in them water is saturated with air pumped under high pressure. In the saturated water entering the flotation cell through the ejector (or through the collector pipe), the pressure drops sharply. Dissolved air is released in the form of bubbles, emerging on the surface of particles suspended in the volume of the fluid being floated. Air is supplied to pneumatic flotators through perforated devices or through dispersants that create microbubbles. Air bubbles and the particles they raise form a foam, the stability of which is enhanced by chemical reagents. Foam from round floaters is removed by collections moving in a circle, and from rectangular devices made with dividing partitions by air flow or a scraper mechanism. The scraper mechanism is used, for example, in a multi-chamber flotation unit [21] equipped with a spillway — through its crest, purified water is poured into the flow through open at the top. compartment. In float collectors, foam is precipitated by fan air, mechanical or chemical dampers. In round flotation machines, depending on where the flow entry is located, the flow velocity in the radial directions drops linearly or, on the contrary, increases. Obviously, due to the uneven flow rate of the flow, efficient operation of round flotators cannot be ensured. In the channels of rectangular flotators the flow rate is constant, but such devices are material-intensive, bulky, the area of the outer surface of their walls is too large. The floatator-grease catcher has another drawback: air bubbles on the surface of the stream raise not only fats, but also a significant amount of particles having a high density. Together with air bubbles, fatty inclusions of all sizes float, whereas the action of gravitational forces is sufficient to lift the largest of them.

Раскрытие группы изобретений Disclosure of inventions

Заявленные изобретения решают две технические задачи, связанные единым замыслом. Первая из них состоит в усовершенствовании известных гравитационного и флотационного способов разделения компонентов дисперсных жидкостей. Вторая задача заключается в устранении недостатков известных канальных устройств, применяемых при реализации указанных способов. The claimed inventions solve two technical problems related by a single intention. The first of these is to improve the well-known gravity and flotation methods for separating the components of dispersed liquids. The second task is to eliminate the disadvantages of the known channel devices used in the implementation of these methods.

При осуществлении заявленного способа используют канальное устройство, содержащее шламосборник. Всплывающие в канале включения (или пену, содержащую включения) перемещают в шламосборник через край его стенки. Спереди, сзади или сбоку шламосборника находится примыкающий к нему проточный отсек, принимающий очищенную жидкость.  When implementing the inventive method using a channel device containing a sludge trap. Pop-up inclusions in the channel (or foam containing inclusions) are transferred to the sludge collector through the edge of its wall. Front, back or side of the sludge trap is adjacent to the flow compartment, receiving the purified liquid.

Новое заключается в применении водослива, расположенного в отсеке, в котором находится вход в отводящий патрубок. В качестве водослива используют край воронки, присоединённой к отводящему патрубку, или кромку перегородки, установленной перед входом в отводящий патрубок. Уровень гребня водослива, через который очищенную жидкость переливают в отводящий патрубок, находится ниже высотной отметки края стенки шламосборника.  New is the use of spillway, located in the compartment, which is the entrance to the discharge pipe. As a spillway, use the edge of the funnel attached to the outlet nozzle, or the edge of the partition installed in front of the entrance to the outlet nozzle. The level of the crest of the spillway through which the purified liquid is poured into the discharge pipe is below the height mark of the edge of the sludge trap wall.

Новым является также то, что используют канальное устройство, в передней части которого осуществляют гравитационное, а в задней части - флотационное разделение компонентов. New is also the fact that they use a channel device, in the front of which gravitational is carried out, and in the rear part - flotation separation of components.

Кроме того, новое заключается в том, что содержимое шламосборника подогревают до 35...55 °С In addition, the new is that the contents of the sludge trap is heated to 35 ... 55 ° C

обогревают водой, нагретой, а по другому варианту - электрическими тепловыделяющими элементами.  heated with water, heated, and in another embodiment - electric fuel elements.

При этом всплывшие включения из канала устройства в шламосборник могут выгружать шнеком. Для осуществления заявленного способа предложено специальное устройство. Устройство включает канал со шламосборником, принимающим перетекающие через край его стенки всплывшие включения (или пену со всплывшими включениями). В хвостовой части канала устройства установлен проточный отсек, в пределах которого находится вход в патрубок, отводящий очищенную жидкость. In this case, the floating inclusions from the channel of the device into the sludge trap can be unloaded by the screw. For the implementation of the claimed method proposed a special device. The device includes a channel with a sludge tank receiving floating surface inclusions (or foam with surface inclusions) flowing over its edge. At the tail end of the device channel, there is a flow through compartment, within which there is an entrance to the branch pipe discharging the purified liquid.

Новым является то, что отсек канала, в пределах которого находится вход в отводящий патрубок, размещён спереди, сзади или сбоку примыкающего к нему к шламосборника. В этом отсеке размещена воронка отводящего патрубка, а по другому варианту - установленная перед его входным отверстием перегородка. Высотные отметки краёв указанных воронки и перегородки находятся ниже кромки передней стенки шламосборника.  New is the fact that the compartment of the channel, within which there is an entrance to the outlet nozzle, is placed in front, behind or to the side of the sludge trap adjacent to it. In this compartment there is a funnel of the outlet nozzle, and in another variant - a partition installed in front of its inlet. The elevations of the edges of these funnels and partitions are below the edge of the front wall of the sludge trap.

Новым является также то, что в дне отсека, в пределах которого находится вход в отводящий патрубок, предусмотрено входное отверстие дополнительного патрубка. Дополнительный патрубок предназначен для слива жидкости, используемой при промывке внутренних поверхностей стенок и дна канала.  New is also the fact that in the bottom of the compartment, within which there is an entrance to the outlet nozzle, there is an inlet of an additional nozzle. An additional pipe is designed to drain the fluid used in flushing the inner surfaces of the walls and bottom of the channel.

Устройство включает перегородку, установленную в конце зоны выделения включений, имеющих высокую плотность. The device includes a partition mounted at the end of the zone of selection of inclusions having a high density.

В головной части устройства предусмотрен приямок, выполняющий функции сборника тяжёлых включений. The head of the device has a pit that serves as a collection of heavy inclusions.

Канал устройства может иметь форму круглой или приплюснутой с боков трёхмерной спирали, возможен вариант канала с прямолинейными и хотя бы одним изогнутым участками. The channel of the device can be in the form of a round or flat three-dimensional spiral from the sides, a variant of the channel with straight and at least one curved sections is possible.

Вдоль хвостового участка канала перед шламосборником может быть установлен шнек. A screw can be installed along the tail section of the channel in front of the sludge trap.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретений, заключается в повышении эффективности разделения компонентов дисперсной жидкости, в снижении материалоёмкости применяемых устройств, в уменьшении их габаритов и площади наружной поверхности, в обеспечении высокой производительности оборудования при минимуме занимаемой площади. The technical result achieved with the use of inventions is to increase the efficiency of separation of components of the dispersed liquid, to reduce the material consumption of the devices used, to reduce their size and outer surface area, to ensure high performance of the equipment with a minimum occupied area.

Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings

Изобретения поясняются чертежами, где на фиг. 1 представлен внешний вид предложенного устройства с каналом, имеющим форму приплюснутой с боков трёхмерной спирали; на фиг. 2 - вид сверху на устройство, изображённое на фиг. 1; на фиг. 3, фиг. 4 - разрезы по А-А и В-В устройства, представленного на фиг. 1 , фиг. 2; на фиг. 5 - разрез второго варианта хвостовой части канала; на фиг. 6 - разрез третьего варианта хвостовой части канала; на фиг. 7 - разрез четвёртого варианта хвостовой части канала; на фиг. 8 - вид сверху на устройство, имеющее вид круглой трёхмерной спирали; на фиг. 9 - вид сверху на канал с двумя прямолинейными и скруглённым участками; на фиг. 10 - функциональная схема комбинированного устройства с прямо- или криволинейным водосливом; на фиг. 11 - функциональная схема комбинированного устройства с воронкообразным водосливом. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the appearance of the proposed device with a channel having the shape of a flattened three-dimensional spiral from the sides; in fig. 2 is a top view of the device shown in FIG. one; in fig. 3, FIG. 4 shows sections along A-A and B-B of the device shown in FIG. 1, fig. 2; in fig. 5 - section of the second variant of the tail part of the channel; in fig. 6 is a sectional view of a third embodiment of the canal tail; in fig. 7 - section of the fourth version of the tail of the channel; in fig. 8 is a top view of a device having the form of a round three-dimensional spiral; in fig. 9 is a top view of the channel with two straight and rounded sections; in fig. 10 is a functional diagram of a combined device with straight or curved weir; in fig. 11 is a functional diagram of a combination device with a funnel-shaped weir.

Наилучшие варианты осуществления изобретений The best options for the implementation of inventions

Устройство, используемое при осуществлении предложенного способа разделения компонентов дисперсных жидкостей, может иметь каналы 1 со стенками 2 различной формы. Так, стенка 2 канала 1 может быть выполнена в виде приплюснутой с боков (фиг. 2 - фиг. 7) или круглой (фиг. 8) трёхмерной спирали, русло канала 1 может иметь прямолинейные и криволинейные участки (фиг. 9). Участки спиральных каналов 1 от соседних участков отгорожены совместно используемой длинной стенкой 2 (фиг. 2, фиг. 8), а у устройства, представленного на фиг. 9, общая часть стенки 2 короткая. Изогнутая форма предложенных устройств позволяет уменьшить их габариты и материалоёмкость, снизить площадь наружной поверхности каналов и удлинить их. При гравитационном разделении компонентов дисперсной жидкости используется одно из устройств, изображённых на фиг. 2 - фиг. 9. Дно 3 канала 1 выполнено с уклоном в направлении хвостовой части, однако оно может быть расположено горизонтально (на чертежах устройство с горизонтальным дном не показано). На фиг. 1 - фиг. 8 представлены устройства, входные патрубки 4 которых, заканчивающиеся заглублёнными раструбами, установлены в центре, а отводящие очищенную жидкость патрубки 5 - на периферии. Однако их местоположение может быть противоположным. В канале 1 предусмотрена зона накопления выпадающего осадка - она находится между раструбом патрубка 4 и перегородкой 6 (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 8, фиг. 9). Перед перегородкой 6 (фиг. 3) в дне 3 канала 1 выполнено отверстие, к которому присоединён патрубок 7, предназначенный для сброса осадка. В хвостовой части канала 1 размещён шламосборник 8 (фиг. 4, фиг. 6), имеющий патрубок 9, отводящий шлам, а к шламосборнику 8 примыкает расположенный перед ним (или сбоку от него) закрытый сверху проточный отсек 10 (боковое расположение шламосборника на чертежах не показано). На фиг. 5 показан вариант устройства, вход в отводящий патрубок 5 которого находится в проточном отсеке 10, отгораживающем его как от шламосборника 8, так и от верхней части канала 1. Передняя стенка 1 1 отсека 10 не доходит до дна 3 канала 1, щель 12 между ними сообщает нижнюю часть канала 1 с проточным отсеком 10, а через неё - с отводящим патрубком 5. Отводящий патрубок 5 выполнен с используемой в качестве водослива воронкой 13, уровень края которой находится ниже высотной отметки края передней стенки 14 шламосборника 8. Края воронки 13 и передней стенки 14 шламосборника 8 представляют собой низконапорные гравитационные пороги. Гравитационные пороги обеспечивают постоянство уровней поверхности жидкости, протекающей в канале 1, и поверхности всплывших включений. Перепад между высотными отметками этих порогов должен быть минимальным, в таком случае слой всплывших включений, перемещаемых с поверхности жидкости в шламосборник 8, будет иметь наименьшую толщину. Проточный отсек 10 выполнен с дополнительным отводящим патрубком 15, предназначенным для использования при санитарной обработке устройства. Передняя стенка 14 (фиг. 4, фиг. 6) шламосборника 8 (она же - задняя стенка проточного отсека 10) используется в качестве дна лотка, по которому всплывшие включения выгружаются из канала 1. Всплывшие частицы могут перемещаться в шламосборник 8 самотёком, кроме того, их можно выгружать потоком воздуха или вращаемыми колёсами. Возможно использование разгрузочного механизма, имеющего вид шнека, установленного вдоль хвостовой части канала 1. Устройство с каналом, имеющим форму круглой трёхмерной спирали (фиг. 6), может быть оборудовано скребковым механизмом, действующим периодически. Скребок такого механизма в хвостовую часть канала 1 движется по спиральной траектории, потом приподнимается и возвращается назад (механизмы, выгружающие всплывающие включения, на чертежах не показаны). The device used in the implementation of the proposed method of separating the components of dispersed liquids may have channels 1 with walls 2 of various shapes. Thus, the wall 2 of the channel 1 can be made in the form of a flattened laterally (Fig. 2 - Fig. 7) or circular (Fig. 8) three-dimensional spiral, the channel of the channel 1 can have straight and curvilinear sections (Fig. 9). The sections of the spiral channels 1 from the neighboring areas are fenced off by the shared long wall 2 (FIG. 2, FIG. 8), and in the device shown in FIG. 9, the common part of the wall 2 is short. The curved shape of the proposed devices allows to reduce their dimensions and material consumption, reduce the area of the outer surface of the channels and lengthen them. In the gravitational separation of the components of a dispersed fluid, one of the devices shown in FIG. 2 - FIG. 9. The bottom 3 of channel 1 is made with a slope in the direction of the tail, but it can be located horizontally (in the drawings, a device with a horizontal bottom is not shown). FIG. 1 - FIG. 8 shows the devices, the inlet nozzles 4 of which, ending with the recessed sockets, are installed in the center, and the nozzles 5 that discharge the purified liquid - on the periphery. However, their location may be opposite. Channel 1 has a zone of accumulation of precipitated sediment - it is located between the socket of the nozzle 4 and the partition 6 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 8, Fig. 9). Before the partition 6 (Fig. 3) in the bottom 3 of the channel 1, a hole is made to which the nozzle 7 is attached, designed to discharge the sediment. In the tail part of the channel 1 there is a sludge tank 8 (Fig. 4, Fig. 6), having a pipe 9, a discharge sludge, and the flow compartment 10, located on top of it (or lateral arrangement of the sludge tank on the drawings) not shown). FIG. 5 shows a variant of the device, the entrance to the outlet nozzle 5 of which is located in the flow compartment 10, fencing off it both from the sludge collector 8 and from the upper part of channel 1. The front wall 1 1 of compartment 10 does not reach the bottom 3 of channel 1, the slot 12 between them informs the lower part of channel 1 with the flow-through compartment 10, and through it with the outlet nozzle 5. The outlet nozzle 5 is made with a funnel 13 used as a spillway, the edge of which is below the elevation of the edge of the front wall 14 of the sludge collector 8. The edge of the funnel 13 and the front wall 14 sludge ornika 8 represent gravitational low pressure thresholds. Gravitational thresholds provide a constant level of the surface of the fluid flowing in channel 1, and the surface of floating inclusions. The difference between the elevations of these thresholds should be minimal, in this case, the layer of floating inclusions transported from the surface of the liquid to the sludge trap 8 will have the smallest thickness. The flow-through compartment 10 is made with an additional discharge pipe 15, intended for use when sanitizing the device. The front wall 14 (Fig. 4, Fig. 6) of the sludge collector 8 (it is also the back wall of the flow compartment 10) is used as the bottom of the tray, through which the floating inclusions are unloaded from the channel 1. The floating particles can be transferred to the sludge collector 8 by gravity, besides , they can be discharged by air flow or rotating wheels. It is possible to use an unloading mechanism having the form of a screw installed along the tail of channel 1. The device with a channel having the shape of a circular three-dimensional spiral (Fig. 6) can be equipped with a scraper mechanism acting periodically. The scraper of such a mechanism in the tail part of channel 1 moves along a spiral trajectory, then rises and returns back (the mechanisms unloading the pop-up inclusions are not shown in the drawings).

Возможен иной вариант выполнения устройства (фиг. 5) - в таком случае закрытый сверху проточный отсек 10, отгораживающий воронку 13 отводящего патрубка 5, размещён за шламосборником 8. Кроме того, проточный отсек 10 может находиться сбоку шламосборника 8 (боковое расположение отсека 10 на чертежах не показано). Передняя стенка 1 1 проточного отсека 10 (она же - задняя стенка шламосборника 8) отделяет шламосборник 8 от отсека 10. Между шламосборником 8 и дном 3 предусмотрен узкий проход 16, который сообщает нижнюю часть канала 1 с отсеком 10, а через него - с воронкой 13 отводящего патрубка 5. Высотная отметка края воронки 13 находится ниже края передней стенки 17 шламосборника 8 рассматриваемого варианта предложенного устройства. Перепад высот между их кромками минимален, что обеспечивает наименьшую (например, 0,5 миллиметра) толщину слоя включений, перетекающих из канала 1 в шламосборник 8.  Another embodiment of the device (Fig. 5) is possible - in this case, the top of the flow-through compartment 10, fencing in the funnel 13 of the outlet nozzle 5, is located behind the sludge trap 8. In addition, the flow-through compartment 10 may be located on the side of the sludge trap 8 not shown). The front wall 1 1 of the flow compartment 10 (it is the back wall of the sludge trap 8) separates the sludge trap 8 from the compartment 10. A narrow passage 16 is provided between the sludge trap 8 and the bottom 3, which communicates the lower part of the channel 1 with the compartment 10, and through it the funnel 13 discharge pipe 5. The elevation of the edge of the funnel 13 is below the edge of the front wall 17 of the sludge trap 8 of the considered variant of the proposed device. The height difference between their edges is minimal, which ensures the smallest (for example, 0.5 millimeter) thickness of the layer of inclusions flowing from channel 1 to the sludge collector 8.

Возможен ещё один вариант предложенного устройства, когда отсек 10 выполнен открытым сверху; в таком случае край его передней стенки 1 1 (фиг. 5, фиг. 6) должен находиться выше края передней стенки 17 шламосборника 8.  One more variant of the proposed device is possible when the compartment 10 is open at the top; In this case, the edge of its front wall 1 1 (Fig. 5, Fig. 6) must be located above the edge of the front wall 17 of the sludge trap 8.

При выполнении устройства по другим вариантам (фиг. 4 - фиг.7, фиг. 1 1) входное отверстие отводящего патрубка 5 предусмотрено в дне 3 канала 1.  When performing the device according to other variants (Fig. 4 - Fig.7, Fig. 1 1), the inlet opening of the discharge pipe 5 is provided in the bottom 3 of the channel 1.

В передней стенке 1 1 отсека 10 (фиг. 6) предусмотрено переливное окно 18, а входное отверстие дополнительного отводящего патрубка 15 расположено перед отсеком 10. За передней стенкой 11 отсека 10 установлена прямо- или криволинейная перегородка 19, край которой используется в качестве водослива. Гребень водослива находится ниже уровня края передней стенки 14 шламосборника 8. Перепад высот между ними выбран из условия, обеспечивающего минимальную толщину слоя всплывающих в канале 1 включений, самотёком перетекающих в шламосборник 8.  An overflow window 18 is provided in the front wall 1 1 of the compartment 10 (FIG. 6), and the inlet of the additional outlet nozzle 15 is located in front of the compartment 10. A straight or curvilinear partition 19 is installed behind the front wall 11 of the compartment 10, the edge of which is used as a weir. The spillway ridge is below the level of the edge of the front wall 14 of the sludge trap 8. The height difference between them is selected from the condition that ensures the minimum thickness of the layer of 1 inclusions emerging in the channel 1, flowing by gravity into the sludge collector 8.

По иному варианту выполнения устройства (фиг. 7) шламосборник 8 находится перед проточным отсеком 10, в котором установлена перегородка 19, кромка которой выполняет функции водослива.  According to another embodiment of the device (FIG. 7), the sludge collector 8 is located in front of the flow-through compartment 10, in which a partition 19 is installed, the edge of which serves as a weir.

Шламосборники 8 устройств, предназначенных для улавливания свиного, говяжьего и (или) бараньего жира, оборудованы системами подогрева их содержимого до 35...55 °С. Могут быть использованы радиаторы с протекающей в них горячей водой, а по другому варианту - электрические тепловыделяющие элементы. Slag collectors 8 devices designed to trap pork, beef and (or) lamb fat are equipped with systems for heating their contents to 35 ... 55 ° C. Can be radiators with hot water flowing through them were used, and alternatively electric heat-generating elements.

На участке С канала 1 комбинированных устройств (фиг. 10, фиг. 1 1 ) используются силы гравитации, а остальная часть канала 1 представляет собой напорный флотатор с рециркуляцией. Вдоль средней части дна канала 1 проложена труба коллектора 20, присоединённая к сатуратору 21, сообщённому со смесителем 22, в который поступают оборотная жидкость и сжатый воздух. На участке С дна 3 канала 1 предусмотрен приямок 23 сборника осадка - он оборудован отводящей трубой 24 с погружным насосом (насос на чертежах не показан). Канал 1 накрыт крышкой 25 соответствующей формы, к которой присоединены патрубки 26, 27, предназначенные для подачи и сброса вентиляторного воздуха. В шламосборнике 8 может быть установлен механический гаситель флотационной пены (на чертежах не показан); кроме того, может быть использован химический гаситель. В устройствах, функциональные схемы которых представлены на фиг. 10, фиг. 11, расположение проточных отсеков 10 и шламосборников 8 соответствует представленному на фиг. 4, фиг. 6. Однако возможны иные варианты, когда шламосборники 8 находятся спереди отсеков 10 (фиг. 5, фиг. 7) или сбоку от них (такие варианты на чертежах не показаны).  On the section C of channel 1 of the combined devices (Fig. 10, Fig. 1 1), gravity forces are used, and the rest of channel 1 is a pressure flotation cell with recirculation. Along the middle part of the bottom of channel 1, a collector pipe 20 is laid, connected to a saturator 21 connected to mixer 22, into which circulating fluid and compressed air flow. On the section C of the bottom 3 of channel 1, a pit 23 of the sludge collector is provided - it is equipped with a discharge pipe 24 with a submersible pump (the pump is not shown in the drawings). Channel 1 is covered with a lid 25 of the appropriate form, to which are attached nozzles 26, 27, intended for the supply and discharge of fan air. In the sludge collector 8 can be installed mechanical damper flotation foam (not shown); in addition, a chemical quencher can be used. In devices whose functional diagrams are shown in FIG. 10, FIG. 11, the arrangement of the flow compartments 10 and the sludge trap 8 corresponds to that shown in FIG. 4, FIG. 6. However, other options are possible when the sludge collectors 8 are located in front of the compartments 10 (Fig. 5, Fig. 7) or to the side of them (such variants are not shown in the drawings).

Заявленный гравитационный способ разделения компонентов неоднородных жидких систем раскрыт на примере использования устройств, изображённых на фиг. 1 - фиг. 7, в качестве жироловок.  The claimed gravitational method of separating components of inhomogeneous liquid systems is disclosed by the example of using the devices shown in FIG. 1 - FIG. 7, as grease traps.

Содержащий жиры сток, очищенный от основной массы твёрдых примесей, в канал 1 подают по патрубку 4, вблизи от раструба которого устанавливается ламинарный режим течения. Компоненты стока, различающиеся по плотностям, под действием сил гравитации разделяют на всей длине русла канала 1. На участке, находящемся перед перегородкой 6, на дно 3 опускают частицы, имеющие высокую плотность, а осадок периодически удаляют по патрубку 7. Поток частично очищенного стока с этого участка, а также жиры, успевшие всплыть на его поверхность, направляют в среднюю часть канала 1 - их переливают через край перегородки 6. В средней части канала 1 оставшиеся в стоке жиры поднимают на его поверхность, а в шламосборник 8 их по его передней стенке 14, как по лотку, перемещают самотёком. Из шламосборника 8 жиры периодически или непрерывно удаляют по отводящему патрубку 9. При использовании устройства, хвостовая часть канала 1 которого изображена на фиг. 4, очищенную воду в отсек 10 пропускают сквозь находящуюся под его передней стенкой 1 1 щель 12. Поступающую в отсек 10 очищенную воду через водослив (то есть через гребень воронки 13) переливают в отводящий патрубок 5. Если используют устройство, хвостовая часть которого выполнена так, как показано на фиг. 5, всплывшие жиры в шламосборник 8 перемещают через край его передней стенки 17. Тугоплавкие жиры в шламосборнике 8 разогревают до 35...55 °С горячей водой, подаваемой в радиатор, или электрическими тепловыделяющими элементами. Очищенную воду из нижней части канала 1 в отсек 10 (фиг. 7) могут направлять по проходу 16 под шламосборником 8, а в отсеке 10 её переливают через водослив (то есть через гребень перегородки 19). Вода в шламосборник 8 не затекает при любом его расположении относительно проточного отсека 10. Из отсека 10 очищенную воду направляют во входное отверстие отводящего патрубка 5. Если хвостовая часть устройства выполнена, как это показано на фиг. 6, очищенную воду из нижней части канала 1 в отсек 10 направляют сквозь переливное окно 18 в его передней стенке 1 1. Воду, использованную при очистке канала 1, вместе со смытыми загрязнениями выпускают через дополнительный отводящий патрубок 15. Возможность коагуляции частиц жира и последующего их возвращения в очищенную воду сведена к минимуму. Достигается это за счёт того, что на поверхности стока слой всплывших жиров всегда имеет минимальную толщину, а в шламосборник 8 они удаляются непрерывным потоком. The stock containing fats, cleared of the main mass of solid impurities, is fed to the channel 1 through the pipe 4, in the vicinity of the socket of which the laminar flow regime is established. The runoff components, differing in density, under the action of gravitational forces, are divided along the entire length of the channel 1 channel. of this area, as well as fats that had time to float on its surface, are sent to the middle part of channel 1 - they are poured over the edge of partition 6. In the middle part of channel 1, the fats remaining in the drain are lifted to its surface, and in the sludge collector 8 they are second wall 14, both on the tray is moved by gravity. From the sludge collector 8, fats are periodically or continuously removed through the outlet nozzle 9. When using the device, the tail of the channel 1 of which is shown in FIG. 4, the purified water into the compartment 10 is passed through the slot 12 located under the front wall 1 1. The purified water entering the compartment 10 is drained through the weir (i.e., through the crest of the funnel 13) into the outlet pipe 5. If a device is used, the tail part of which is made as shown in FIG. 5, the floating fats in the sludge collector 8 are moved over the edge of its front wall 17. The refractory fats in the sludge collector 8 are heated to 35 ... 55 ° C with hot water supplied to the radiator or by electric fuel elements. Purified water from the bottom of channel 1 to compartment 10 (FIG. 7) can be guided along passage 16 under the sludge collector 8, and in compartment 10 it is poured over the weir (that is, through the crest of the partition 19). Water in The sludge collector 8 does not flow in any position relative to the flow-through compartment 10. From the compartment 10, the purified water is directed to the inlet of the outlet nozzle 5. If the tail section of the device is configured as shown in FIG. 6, the purified water from the lower part of the channel 1 into the compartment 10 is directed through the overflow window 18 in its front wall 1 1. The water used to clean the channel 1, along with the washed-off contaminants is released through an additional discharge pipe 15. The possibility of coagulation of fat particles and their subsequent return to purified water is minimized. This is achieved due to the fact that on the surface of the drain layer of the emerged fats always has a minimum thickness, and in the sludge collector 8 they are removed in a continuous stream.

Комбинированный способ разделения компонентов дисперсных жидкостей осуществляют в устройствах, функциональные схемы которых представлены на фиг. 10, фиг. 11. На участках С каналов 1 этих устройств жидкую систему на составляющие компоненты разделяют под действием гравитационных сил. Здесь тяжёлые частицы опускают в приямок 23 сборника осадка (их удаляют по трубе 24), а наиболее крупные включения низкой плотности поднимают на поверхность потока жидкости. Всплывающие включения и частично очищенную жидкость во флотационную зону перемещают через край перегородки 6. Во флотационной части канала 1 работают пузырьки воздуха, выделяющиеся из сатурированной воды, поступающей из сатуратора 21 по трубе коллектора 20. Образующуюся на поверхности жидкости пену, содержащую всплывшие включения, перегоняют в шламосборник 8 вентиляторным воздухом, поступающим по патрубку 26. В узком пространстве между верхом отсека 10 и крышкой 25 канала 1 часть пены гасят вентиляторным воздухом, а её остаток в шламосборнике 8 подавляют химическим или механическим гасителем. Очищенную жидкость пропускают в отсек 10 сквозь щель (фиг. 10) под его передней стенкой 11 (или через окно в ней - фиг. 11), а основную её часть из отсека 10 направляют на очистные сооружения. Необходимое количество оборотной жидкости закачивают в смеситель 22.  The combined method of separating the components of dispersed liquids is carried out in devices whose functional diagrams are shown in FIG. 10, FIG. 11. In sections C of the channels 1 of these devices, the liquid system is divided into components under the action of gravitational forces. Here, heavy particles are lowered into the pit 23 of the sediment collector (they are removed through pipe 24), and the largest inclusions of low density lift to the surface of the fluid flow. Pop-up inclusions and partially purified liquid in the flotation zone are moved over the edge of the partition 6. Air bubbles form in the flotation part of channel 1, evolved from saturated water coming from the saturator 21 through the collector pipe 20. The foam that forms on the surface of the liquid is distilled into the sludge collector 8 with fan air coming in through pipe 26. In the narrow space between the top of the compartment 10 and the lid 25 of the channel 1 part of the foam is quenched with fan air, and its residue in the sludge collector 8 suppress chemical or mechanical quencher. The purified liquid is passed into the compartment 10 through the slit (Fig. 10) under its front wall 11 (or through the window in it - Fig. 11), and the main part of it from the compartment 10 is sent to the sewage treatment plant. The required amount of circulating fluid is pumped into the mixer 22.

Промышленная применимость Industrial Applicability

Природа нерасточительна: многие окружающие нас организмы (или их части) закручены по спиралям. Это золотое правило, и оно применяется в машиностроении. Спиральную форму, имеют, например, зубья шестерён, лезвия ножей куттеров, патрубки, подводящие рабочие тела к лопастям турбин. Спиральные каналы заявленной техники разделения компонентов дисперсных жидкостей, а также предложенная система выгрузки включений разрешают ряд издавна существующих технических проблем. Так, снижаются затраты на изготовление оборудования, уменьшается его продажная цена, оно быстрее окупается. Резко повышается эффективность гравитационных и флотационных устройств. В частности, степень очистки стоков от жиров и твёрдых примесей в гравитационном поле может быть увеличена до теоретически достижимой величины. Уменьшается нагрузка на последующие ступени очистных сооружений. Заявленное оборудование предельно компактно, однако имеет высокую пропускную способность. Производственные площади используются гораздо рациональнее. До минимума сокращается площадь наружной поверхности стенок каналов. Как следствие уменьшатся затраты на теплоизоляцию. Снижаются эксплуатационные расходы. Повышается рентабельность предприятий, использующих заявленные способы. Решается ряд локальных, региональных и международных экологических проблем. Заявленные изобретения ожидает быстрый коммерческий успех. Предложенные устройства могут быть унифицированы и стандартизированы. Nature is not wasteful: many organisms around us (or their parts) are twisted in spirals. This is the golden rule, and it applies to mechanical engineering. For example, teeth of gears, blades of cutter knives, branch pipes, which bring working bodies to the turbine blades, have a spiral shape. The spiral channels of the claimed technology of separating the components of dispersed liquids, as well as the proposed system for discharging inclusions, solve a number of long-standing technical problems. Thus, the cost of manufacturing equipment decreases, its sale price decreases, it pays off faster. Dramatically increases the efficiency of gravity and flotation devices. In particular, the degree of sewage treatment from fats and solid impurities in the gravitational field can be increased to the theoretically achievable value. The load on the subsequent steps of the treatment plant decreases. The claimed equipment is extremely compact, but has a high throughput. Production areas are used much more rationally. The surface area of the channel walls is reduced to a minimum. As a result, the cost of insulation will decrease. Reduced operating costs. Increases the profitability of enterprises using the claimed methods. A number of local, regional and international environmental problems are being addressed. The claimed invention expects rapid commercial success. The proposed devices can be unified and standardized.

Перечень цитируемых источников информации List of quoted sources of information

1. Авторское свидетельство US 24502, приоритет от 14.09.1928, опубликовано 31.12.1931. 1. Copyright certificate US 24502, priority from 09/14/1928, published 12/31/1931.

2. Http://www .jirolovka.ru/verta.php. 2. Http: //www.jirolovka.ru/verta.php.

3. Http://stroj-nn.narod.ru/ekozir.html. 3. Http://stroj-nn.narod.ru/ekozir.html.

4. Http://aquaprom24.ru/catalog/promyshlennye-ochistnye/zhiroulovitel/. 4. http://aquaprom24.ru/catalog/promyshlennye-ochistnye/zhiroulovitel/.

5. Http://www.vodtech.ru/catalog/zhirouloviteIi/ 5. http://www.vodtech.ru/catalog/zhirouloviteIi/

6. Http://septick.ru/zhirolovka/zhiroulovitel-pod-mojku. 6. Http://septick.ru/zhirolovka/zhiroulovitel-pod-mojku.

7. Http ://iseptic .ru/statl/princzip-raboty i-zhirolovki .html . 7. Http: // iseptic .ru / statl / princzip-raboty i-zhirolovki .html.

8. Https://dinox.com.ua/catalog/product/zhirouloviteli-pod-moiku. 8. Https://dinox.com.ua/catalog/product/zhirouloviteli-pod-moiku.

9. Http://bio.alta-region.com/magazin/product/termit-05-25. 9. Http://bio.alta-region.com/magazin/product/termit-05-25.

10. Http//uk-ka.ru/catalog/oborudovanie-dlya-ochistki-zhirosoderzhaschih- stochnyh- vod/ podmoyku .htm 1. 10. Http // uk-ka.ru / catalog / oborudovanie-dlya-ochistki-zhirosoderzhaschih- stochnyh- vod / podmoyku .htm 1.

11. Http://canalizacia-vsem.com/kak-vybrat-zhiroulovitel.html. 11. Http://canalizacia-vsem.com/kak-vybrat-zhiroulovitel.html.

12. Http://www.titan62.com/ochistnie_soorujeniya/production/jirouloviteli-pyatyy-element. 12. Http://www.titan62.com/ochistnie_soorujeniya/production/jirouloviteli-pyatyy-element.

13. Http://www.allseptiks.ru/articles/raschet-zhuroulovitelya. 13. Http://www.allseptiks.ru/articles/raschet-zhuroulovitelya.

14. Http://www.pomo.ru/art/zhirouloviteli-barier-dlya-grjaznyh-stokov/. 14. Http://www.pomo.ru/art/zhirouloviteli-barier-dlya-grjaznyh-stokov/.

15. Http://xn— b 1 agbibqdtbr 1 ah8j .com .ua/zhiroulovitel-by itovoj-pod-mojku-separator-zhira-szh-05 - 004-f-quotoptimaquot-s-filtrom/p2. 15. Http: // xn— b 1 agbibqdtbr 1 ah8j .com .ua / zhiroulovitel-by itovoj-pod-mojku-separator-zhira-szh-05 - 004-f-quotoptimaquot-s-filtrom / p2.

16. Http://www.hydrig.ru/index.php/zhiroulovitel-agt. 16. Http://www.hydrig.ru/index.php/zhiroulovitel-agt.

17. Http://www.grease-guardian.ru/images/docs/FM+manual+on+Russian+eco-potential.pdf. 17. Http://www.grease-guardian.ru/images/docs/FM+manual+on+Russian+eco-potential.pdf.

18. Http://www.youtube.com/watch?v=FZ5BhDGsMIs. 18. Http://www.youtube.com/watch?v=FZ5BhDGsMIs.

19. Https://prom-water.ru/catalog/ochistka_stochnyh_vod/zhirouloviteli/. 19. Https://prom-water.ru/catalog/ochistka_stochnyh_vod/zhirouloviteli/.

20. Https://www.wewees.ru/article/l 87/14/. 20. Https://www.wewees.ru/article/l 87/14 /.

21. Https: http://www.greenturtletech.com/mtroduction-to-retroceptor.php/. 21. Https: http://www.greenturtletech.com/mtroduction-to-retroceptor.php/.

22. Https.7/me-system.ru/tehnologii/flotatsiya//. Перечень ссылочных обозначений и наименований элементов, к которым они относятся 22. Https.7 / me-system.ru / tehnologii / flotatsiya //. List of reference symbols and names of the elements to which they belong

1. Канал 1. Channel

2. Стенка 2. Wall

3. Дно 3. bottom

4. Входящий патрубок 4. Inlet nozzle

5. Патрубок, отводящий очищенную воду 5. Pipe discharging purified water

6. Перегородка, удерживающая осадок 6. The partition holding sediment

7. Патрубок сброса осадка 7. Sludge discharge nozzle

8. Шламосборник 8. Slama tank

9. Патрубок, отводящий шлам 9. Sludge Discharge Pipe

10. Отсек, принимающий очищенную жидкость 10. Compartment, receiving the purified liquid

1 1. Передняя стенка отсека 10 1 1. Front wall of compartment 10

12. Щель под передней стенкой отсека 10 12. The gap under the front wall of the compartment 10

13. Воронка отводящего патрубка, выполняющая функции водослива 13. Funnel outlet pipe that performs the functions of the weir.

14. Передняя стенка одного из вариантов шламосборника 8 14. The front wall of one of the variants of the sludge trap 8

15. Дополнительный отводящий патрубок 15. Additional discharge pipe

16. Проход под дном шламосборника 8 16. Passage under the bottom of the sludge tank 8

17. Передняя стенка другого варианта шламосборника 8 17. The front wall of another version of the sludge collector 8

18. Переливное окно в передней стенке 1 1 отсека 10 18. Overflow window in the front wall 1 1 compartment 10

19. Перегородка, выполняющая функции водослива 19. The partition that performs the functions of the weir

20. Труба коллектора водно-воздушной смеси 20. Pipe collector water-air mixture

21. Сатуратор 21. Saturator

22. Смеситель 22. Mixer

23. Приямок сборника осадка 23. Pit of sediment collection

24. Труба с погружным насосом 24. Pipe with submersible pump

25. Крышка 25. Cover

26. Подвод вентиляторного воздуха 26. Fan Air Supply

27. Отвод вентиляторного воздуха 27. Removal of fan air

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ гравитационного и (или) флотационного разделения компонентов дисперсной жидкости, пропускаемой по каналу ( 1 ) устройства, содержащего шламосборник (8), принимающий всплывающие включения (или пену с выделенными включениями), которые перетекают через край его стенки (14 или 17), а также размещённый спереди, сзади или сбоку шламосборника (8) отсек (10), в котором находится вход в патрубок (5), отводящий очищенную жидкость, отличающийся тем, что очищенную жидкость из отсека (10) в отводящий патрубок (5) переливают через край воронки (13) или через край перегородки (19), высотные отметки которых находятся ниже уровня края передней стенки (14 или 17) шламосборника (8). 1. The method of gravitational and (or) flotation separation of the components of dispersed fluid passing through the channel (1) of the device containing a sludge trap (8) receiving pop-up inclusions (or foam with selected inclusions) that flow over the edge of its wall (14 or 17) and also a compartment (10) located in front, behind or side of the sludge trap (8), in which there is an entrance to the nozzle (5), discharging the purified liquid, characterized in that the purified liquid from the compartment (10) into the discharge nozzle (5) is poured over the edge of the funnel (13) or across Ai partitions (19), the elevations of which are below the level of the edge of the front wall (14 or 17) of the sludge collector (8).
2. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что используют канальное устройство, в передней части которого осуществляют гравитационное, а в задней части - флотационное разделение компонентов.  2. The method according to claim 1, characterized in that a channel device is used, in the front part of which gravitational is performed, and in the rear part - flotation separation of components.
3. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что всплывшие включения из канала (1) в шламосборник (8) выгружают шнеком. 3. The method according to claim 1, characterized in that the floating inclusions from the channel (1) into the sludge trap (8) are unloaded by the screw.
4. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что содержимое шламосборника (8) подогревают до 35...55 °С. 4. The method according to claim 1, characterized in that the contents of the sludge trap (8) are heated to 35 ... 55 ° C.
5. Устройство, специально предназначенное для осуществления способа по пункту 1, включающее канал (1) со шламосборником (8), принимающим всплывающие включения, перетекающие через край его передней стенки (14 или 17), а также отсек (10), в котором находится вход в патрубок (5), отводящий очищенную жидкость, отличающееся тем, что отсек (10) размещён спереди, сзади или сбоку примыкающего к нему шламосборника (8), при этом в отсек (10) помещена воронка (13) отводящего патрубка (5) или установленная перед его входным отверстием перегородка (19), высотные отметки краёв которых находятся ниже уровня передней стенки (14 или 17) шламосборника (8).  5. A device specifically designed to implement the method according to claim 1, comprising a channel (1) with a sludge trap (8) receiving pop-up inclusions flowing through the edge of its front wall (14 or 17), as well as a compartment (10) in which the entrance to the nozzle (5) discharging the purified liquid, characterized in that the compartment (10) is placed in front of, behind or behind the sludge collector adjacent to it (8), while the funnel (13) of the outlet nozzle (5) or a partition (19) installed in front of its inlet, edge elevations which are below the level of the front wall (14 or 17) of the sludge collector (8).
6. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что в дне (3) отсека (10) выполнено входное отверстие дополнительного патрубка (15), предназначенного для слива промывочной жидкости и смываемых ею загрязнений.  6. The device according to claim 5, characterized in that in the bottom (3) of the compartment (10) there is an inlet opening of an additional nozzle (15) intended for draining the washing liquid and the impurities that it is washing off.
7. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что оно включает перегородку (6), перед которой находится зона выделения включений, имеющих высокую плотность.  7. The device according to claim 5, characterized in that it includes a partition (6), in front of which there is a zone of selection of inclusions having a high density.
8. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что в его головной части предусмотрен приямок, выполняющий функции сборника тяжёлых включений. 8. The device according to claim 5, characterized in that the head section provides a pit that serves as a collection of heavy inclusions.
9. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что канал (1) имеет форму круглой или приплюснутой с боков трёхмерной спирали. 9. The device according to claim 5, characterized in that the channel (1) has the shape of a round or flat from the sides of the three-dimensional spiral.
10. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что канал (1) имеет прямолинейные участки и хотя бы один изогнутый участок.  10. The device according to claim 5, characterized in that the channel (1) has straight sections and at least one curved section.
11. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что перед шламосборником (8) установлен шнек, а в шламосборнике (8) размещены электрические тепловыделяющие элементы или радиатор с пропускаемой через него горячей водой. 11. The device according to claim 5, characterized in that before the sludge collector (8) is installed auger, and in the sludge collector (8) there are electrical fuel elements or a radiator with hot water flowing through it.
PCT/RU2018/000347 2017-11-21 2018-05-29 Method and device for separating components of a dispersion liquid WO2019103646A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140405 2017-11-21
RU2017140405A RU2017140405A (en) 2017-11-21 2017-11-21 Device for separating components of liquid systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019103646A1 true WO2019103646A1 (en) 2019-05-31

Family

ID=66632097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/000347 WO2019103646A1 (en) 2017-11-21 2018-05-29 Method and device for separating components of a dispersion liquid

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2017140405A (en)
WO (1) WO2019103646A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US306981A (en) * 1884-10-21 Grease-trap
US2479386A (en) * 1945-04-12 1949-08-16 Josam Mfg Company Grease interciptor
US2879894A (en) * 1957-11-18 1959-03-31 Ira I Nelson Waste interceptor
US20060283805A1 (en) * 2005-06-21 2006-12-21 Schreppel Rudy Jr Advanced separator system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US306981A (en) * 1884-10-21 Grease-trap
US2479386A (en) * 1945-04-12 1949-08-16 Josam Mfg Company Grease interciptor
US2879894A (en) * 1957-11-18 1959-03-31 Ira I Nelson Waste interceptor
US20060283805A1 (en) * 2005-06-21 2006-12-21 Schreppel Rudy Jr Advanced separator system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017140405A (en) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5997750B2 (en) Water treatment and bypass system
US9663936B2 (en) Apparatus, methods, and system for treatment of stormwater and waste fluids
KR101373302B1 (en) Apparatus for solidliquid separation
EP0825304B1 (en) Apparatus for separating floating and non-floating particulate from rainwater drainage
KR100549738B1 (en) Vortex separator for stormwater inflowing to center
CA1090262A (en) Vertical tube liquid pollutant separator
US7014756B2 (en) Method and apparatus for separating immiscible phases with different densities
US7972505B2 (en) Primary equalization settling tank
US9108864B2 (en) Construction site water treatment system and methods
KR100393376B1 (en) Separation device and method
US3731802A (en) Liquid separator
US5861098A (en) Apparatus and method for removing grease from drain water in restaurant operations
US8225942B2 (en) Self-cleaning influent feed system for a wastewater treatment plant
RU2290980C2 (en) Settler
US2782929A (en) Tank cleaning portable separator
US7824549B2 (en) High efficiency grit removal system
US5225085A (en) Apparatus and process for the separation and reclamation of selected components in grease trap waste
US6689277B2 (en) Treatment of liquids with ballasted flocculation
US3797668A (en) Separation device
EP0608352A1 (en) Separators
US20050109707A1 (en) Apparatus for treating storm water
ES2434844T3 (en) separating device
US2880876A (en) Apparatus for separating a liquid from an overlying layer of foam
CN102036731B (en) Rectangular sedimentation system having a self-aggregation facility
RU1825349C (en) Apparatus for anaerobic treatment of waste water

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18880556

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18880556

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1