СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2082674 (13) C1

(51) 6 C02F1/24, C02F1/40, C02F1/52 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 92005653/25 
(22) Дата подачи заявки: 1992.11.10 
(45) Опубликовано: 1997.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1178464, кл. B 01 D 21/00, 1984. Патент США N 5116492, кл. C 02 F 1/52, 1992. 
(71) Заявитель(и): Злобин Михаил Николаевич 
(73) Патентообладатель(и): Злобин Михаил Николаевич 

(54) СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Использование: для осветления промышленных вод. Сущность изобретения: в способе осветления промышленных вод, включающем введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде производят непосредственно после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, при этом оба процесса осуществляют в смежных зонах единой камеры, сопряженных между собой по принципу сообщающихся сосудов, где в одной, вышерасположенной, его ветви осуществляют флотационное выделение гидрофобной части загрязнений, а в другой, нижерасположенной, гидрофильной части, причем насыщение промышленной воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией, для чего из полученного при флотации пенного продукта выделяют жидкую фазу с содержащимися в ней поверхностно-активными веществами и используют в качестве напорной воды при пневмогидравлической аэрации. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обработке промышленных вод, а именно к аппаратам для классификации, сгущения и выделения флокулированных частиц и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых для осветления оборотных вод и при очистке промстоков.

Известен способ осветления промышленных вод, осуществляемый в аппарате для осветления [1] включающий введение в промышленную воду раствора флокулянта, формирование шламовых флокул и выведение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде.

Способ [1] имеет недостаток, заключающийся в том, что при осветлении промышленных вод с повышенным содержанием поверхностно-активных и маслообразных веществ эффективность процесса осветления этих вод и качество ее очистки существенно падает, снижается при этом и производительность аппарата. Происходит это от того, что такие воды склонны к формированию в них аэрофлокул, которые плохо осаждаются и за счет гидрофобности легко флотируются даже небольшим количеством воздуха, присутствующим в промышленной воде за счет эжекции его при турбулентном движении жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ осветления промышленных вод, осуществляемый в аппарате для осветления промышленных вод [2] включающий введение в промышленную воду раствора флокулянта, дегазацию промышленной воды перед формированием флокул, формирование шламовых флокул и выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде.

Способ [2] по сравнению со способом [1] имеет явные преимущества за счет дегазации питания, которая препятствует образованию аэрофлокул и способствует формированию плотных, легко осаждаемых шламовых флокул, что обеспечивает повышение эффективности осветления промышленных вод и качества ее очистки и увеличивает производительность аппарата. Вместе с тем, при значительном повышении содержания в промышленной воде поверхностно-активных и маслообразных веществ и нефтепродуктов, эти показатели при использовании способа [2] резко снижаются.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса осветления промышленных вод и качества ее очистки и увеличения производительности аппарата за счет улучшения аэрогидродинамических условий для выделения каждого из видов загрязнений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе осветления промышленных вод, включающем введение в промышленную воду раствора флокуланта, насыщение ее воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде производят непосредственно после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, при этом оба процесса осуществляют в смежных зонах единой камеры, сопряженных между собой по принципу сообщающихся сосудов, где в одной, вышерасположенной, его ветви осуществляют флотационное выделение гидрофобной части загрязнений, а в другой, нижерасположенной, гидрофильной части, причем насыщение промышленной воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией, для чего из полученного при флотации пенного продукта выделяют жидкую фазу с содержащимися в ней поверхностно-активными веществами и используют в качестве напорной воды при пневмогидравлической аэрации. Для чего в устройстве (аппарате) для осветления промышленных вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции промышленной воды с приспособлением для подвода загрязненной промышленной воды и патрубком для выгрузки шлама, желоба для слива загрязненной промышленной воды и очищенной воды, закрепленные снаружи камеры у верхней кромки, расположенные внутри камеры и выполненные в виде пакета параллельных пластин перегородки для осаждения твердых частиц и шламовых флокул, поверхности которых наклонены к вертикали, по меньшей мере одну разделительную перегородку для распределения загрязненной воды по объему камеры, камера для циркуляции промышленной воды снабжена пневмогидравлическими аэраторами, попарно соосно размещенными на противоположных боковых ее стенках непосредственно над разделительной перегородкой, причем разделительная перегородка наклонена от вертикали в сторону приспособления для подвода загрязненной промышленной воды и делит камеры на зону флотации и зону осаждения, расположенные, соответственно, над и под разделительной перегородкой, при этом обе зоны сообщены между собой в нижней части камеры под нижней кромкой разделительной перегородки и над патрубком для выгрузки шлама, желоб для слива загрязненной промышленной воды выполнен заодно с осадительной камерой, размещенной под ним в нижней его части и имеющей внутри вертикально расположенную разделительную перегородку, установленную с зазором по отношению к днищу осадительной камеры и плотно закрепленную за ее боковые стенки и за днище желоба, разделяющую полость осадительной камеры на две части, одна из которых, примыкающая к желобу сбоку, сообщена с внутренней его полостью и имеет в верхней своей части переливной регулируемый порог, а другая, расположенная под днищем желоба и примыкающая к нему снизу, снабжена размещенным в верхней ее части патрубком для вывода водной фазы, при этом переливная кромка регулируемого порога расположена выше уровня выходного отверстия патрубка для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих в себе газообразную, водную и твердую фазы; желоб для слива очищенной воды размещен ниже разделительной перегородки камеры для циркуляции промышленной воды, при этом переливная кромка камеры, расположенная над желобом для слива очищенной воды, имеет уровень ниже уровня переливной ее кромки, расположенной над желобом для слива загрязненной промышленной воды, на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости; пневмогидравлические аэраторы размещены в двух блоках, каждый из которых имеет расположенные под желобом для слива загрязненной промышленной воды баллон-ресивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды с соответственно воздухоподводящим и водоподводящими патрубками, при этом каждый из пневмогидравлических аэраторов имеет свой корпус трубчатой формы, плотно вмонтированный одним торцом в боковую стенку камеры для циркуляции промышленной воды, а другим в смежную стенку между баллоном-ресивером для сжатого воздуха и коллектором для напорной воды, причем выходные сопла пневмогидравлических аэраторов обращены внутрь камеры, а их входные отверстия внутрь коллектора для напорной воды, причем выходная втулка имеет в осевом отверстии уширение с тангенциальными проходами для сжатого воздуха из кольцевой проточки корпуса пневмогидравлического аэратора; приспособление для подвода загрязненной промышленной воды включает загрузочную коробку с щелевым выходом на размещенное под ней дуговое сито, под которым установлен распределитель питания с щелевым выходом во флотационную зону камеры для циркуляции промышленной воды, при этом нижняя кромка днища распределителя питания плотно присоединена внутри камеры к верхней кромке ее разделительной перегородки, дуговое сито снабжено течкой и (при необходимости) механическим разгрузчиком для вывода надрешетного продукта, загрузочная коробка снабжена защитной сеткой, наклонно размещенной во внутренней ее полости.

При создании изобретения авторы исходили из следующего.

Промышленное производство, потребляющее в значительном количестве воду, в целях обеспечения экологической безопасности окружающей среды должно стремиться, с одной стороны, к максимальному сокращению потребления свежей воды за счет ее многократного использования в технологическом процессе, с другой к наиболее полной очистке загрязненной промышленной воды при ее выводе в окружающую среду. При многократном использовании промышленной воды в соответствующем технологическом процессе требуется непрерывная или периодическая ее очистка до осветления.

В настоящее время в промышленной практике для очистки промышленных вод, содержащих в основном тонкие взвешенные твердые частицы, широкое распространение получили сгустители, отстойники и осветлители. Интенсификация технологических процессов с использованием промышленных вод при очистке загрязненных промышленных вод, содержащих тонкие взвешенных твердые частицы, требует постоянного повышения производительности и эффективности используемых для этой цели сгустителей и осветлителей.

Для интенсификации процесса осветления таких вод обычно применяют высокомолекулярные флокулянты. Применение же их сопряжено с тем, что при осветлении промышленных вод осаждающиеся в виде флокул тонкие твердые частицы образуют между собой устойчивую пространственную структуру, препятствующую выгрузке шламов из очистных аппаратов, а в сгустителях вызывающую частые поломки механизма выгрузки шламов. Поэтому конструкции аппаратов для осветления промышленных вод имеют, как правило, либо механизмы для механического разрушения такой пространственной структуры при выгрузке шламов из аппарата, либо приспособления для их разрушения с помощью струй жидкости.

Применение высокомолекулярных флокулянтов в процессе осветления промышленных вод, которые содержат нефтепродукты, поверхностно-активные и маслообразные вещества типа флотационных реагентов и, в частности, пенообразователей, создает условия для образования флокул, содержащих в себе газовоздушные, маслообразные и неорганические составляющие, что снижает скорость их осаждения и, следовательно, производительность аппаратов. Это связано с тем, что движение промышленных вод, содержащих поверхностно-активные вещества и вещества органического и неорганического происхождения, сопровождается, как правило, образованием в них пузырьков газа и воздуха. Происходит это вследствие эжектирования воздуха при турбулентных режимах движения жидкости. При этом, чем больше концентрация этих веществ в жидкости, тем интенсивнее она насыщается пузырьками газа и воздуха при своем движении. Наибольшее насыщение такой жидкости газовыми пузырьками происходит при изменениях направления движения ее потока и струйном эжектировании, неизбежных при транспортировании промышленных вод к аппаратам для их осветления, а также при прохождении промышленной воды непосредственно в самих аппаратах. Наличие же газовых пузырьков в загрязненной промышленной воде препятствует эффективному ее осветлению вследствие того, что всплывающие в зоне очистки промышленной воды газовые пузырьки вносят в слой осветленной промышленной воды шламистые частицы за счет их флокулярной флотации и турбулентного перемешивания. Наличие же в промышленной воде газовоздушных и маслообразных и некоторых неорганических составляющих делает флокулы при их формировании рыхлыми, легкими и легкофлотируемыми, что снижает скорость их осаждения, и, следовательно, снижает эффективность и производительность процесса осветления промышленных вод. Поэтому способы и аппаратура для осветления промышленных вод, в основу которых положен только принцип осаждения частиц и флокул, становятся малоэффективными в тех случаях, когда промышленные воды, подлежащие осветлению, содержат большое количество поверхностно-активных и маслообразных веществ, нефтепродуктов и флотоактивных шламов.

Для промышленных сильно загрязненных вод, содержащих большое количество поверхностно-активных и маслообразных веществ, нефтепродуктов, флотоактивных шламов и твердых частиц и прочих засорений, необходим комплексный подход к их очистке с определенной последовательностью очистных операций, с тем, чтобы обеспечить высокую эффективность и качество очистки промышленных вод при наибольшей производительности аппаратов и наименьших затратах на осветление.

Учитывая наличие в таких водах как гидрофобных, так и гидрофильных загрязнений и механических примесей, целесообразно при их очистке сочетать определенным образом флотационные, гравитационные, механические и другие методы очистки. Рациональны при этом и флокулянты, эффективные как при флотационных, так и при гравитационных методах очистки. При их использовании необходимо обеспечить условия, предотвращающие деструкцию молекул флокулянта и образуемых с их помощью шламовых флокул и аэрофлокул, так как при их деструкции эффективность использования флокулянтов резко снижается, одновременно снижается эффективность и качество очистки промышленных вод и производительность аппаратов. Предотвратить деструкцию шламовых флокул и аэрофлокул при сочетании флотационных и гравитационных методов очистки возможно, если эти процессы осуществлять определенным образом в единой камере, разделенной наклонной внутренней перегородкой на две зоны по принципу сообщающихся сосудов, при этом в вышерасположенной зоне осуществлять флотационную очистку промышленной воды, а в нижерасположенной гравитационную очистку. При переходе промышленной воды с флокулянтом из одной зоны в другую, основная масса образовавшихся шламовых флокул выпадает вниз при огибании разделительной перегородки снизу и сразу же выводится из аппарата, не допуская их деструкции и образования устойчивой пространственной структуры. Для оставшейся части шламовых флокул обеспечивается практически их полное удаление из промышленных вод за счет использования тонкослойного расслоения по аналогии с прототипом. Деструкцию аэрофлокул легко предотвратить посредством перевода турбулентного режима движения аэрированной жидкости, необходимого при перемешивании промышленной воды с раствором флокулянта, в ламинарный, необходимый для разделительного процесса, что достижимо посредством размещения внутри камеры для циркуляции промышленной воды, а именно в ее флотационной зоне, успокоительных решеток и пластин.

Для более тонкой диспергации воздуха, необходимой для флокулярной флотации шламов и гидрофобных загрязнений, целесообразно использовать пневмогидравлическую аэрацию, для которой в качестве напорной воды рационально использовать жидкую фазу, выделенную из пенного продукта флотации, так как она обогащена поверхностно-активными веществами, извлеченными из загрязненной промышленной воды при ее флотационной обработке.

Инородные предметы, крупные твердые частицы и засорения целесообразно удалить из промышленной воды в начале процесса очистки, используя сеющие поверхности. Этим устранятся затруднения в последующей флотационной и гидравлической очистке промышленных вод.

Организация такой комплексной очистки в нескольких, последовательно установленных аппаратах, каждый из которых работает по какому-либо одному разделительному признаку, всегда будет менее эффективной, так как при движении промышленной воды от одного аппарата к другому будет происходить разрушение флокул с неизбежными отрицательными технологическими последствиями.

Фиг. 1 изображает общий вид устройства (аппарата) для осветления промышленных вод (продольный разрез); фиг. 2 устройство (аппарат) для осветления промышленных вод (вид спереди с частичными разрезами); фиг. 3 - узел А на фиг. 2, в увеличенном масштабе, изображающий пневмогидравлический аэратор и его размещение в блоке (продольный разрез).

Устройство (аппарат) для осветления промышленных вод содержит установленную вертикально пирамидальную камеру 1 (фиг. 1) для циркуляции промышленной воды, подвергаемой очистке. К камере 1 примыкает сверху приспособление 2 для подвода загрязненной промышленной воды и в нижней ее части закреплен патрубок 3 для выгрузки шлама. В верхней части камеры 1 закреплен желоб 4 для слива промышленной воды, содержащей флотоактивную ее часть, примыкающий к приспособлению 2. Внутри камеры 1 расположена разделительная перегородка 5, установленная с зазором 6 по отношению к днищу камеры 1. Перегородка 5 наклонена от вертикали в сторону приспособления 2 и закреплена за него своей верхней кромкой. Нижняя ее кромка расположена над патрубком 3 для выгрузки шлама. Боковыми кромками перегородка 5 плотно закреплена за боковые стенки камеры 1. Под разделительной перегородкой 5 параллельно ей размещен пакет наклонных пластин 7, расположенных своими нижними кромками на вертикальных ребрах 8, которые своими торцевыми кромками закреплены за разделительную перегородку 5 и нижнюю наклонную стенку камеры 1. Эта стенка камеры 1 параллельна разделительной перегородке 5. К ее верхней кромке прикреплен желоб 9 для слива очищенной воды с патрубком 10 для вывода очищенной воды из аппарата. Уровень этой кромки находится ниже уровня переливной кромки камеры 1 вдоль желоба 4 на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, что обеспечивает одновременность и непрерывность перелива пенного продукта и очищенной воды из камеры 1.

На боковых вертикальных стенках камеры 1 выше разделительной перегородки 5 попарно соосно размещены пневмогидравлические аэраторы 11 навстречу друг другу своими выходными соплами. Над пневмогидравлическими аэраторами внутри камеры 1 установлены вертикально расположенные успокоительные пластины 12. Своими торцевыми кромками пластины 12 закреплены за переднюю стенку камеры 1 и за заднюю стенку приспособления 2.

Приспособление 2 для подвода загрязненной промышленной воды включает загрузочную коробку 13 с щелевым выходом 14 и распределитель питания 15 с щелевым выходом 16 во флотационную зону камеры 1. Внутри загрузочной коробки 13 и распределителя питания 15 установлены защитные сетки 17 и 18. Последняя выполнена в виде дугового сита и снабжена течкой 19 для выгрузки надрешетного продукта. Для улучшения выгрузки надрешетного продукта с дугового сита над решеткой 18 может быть установлен механический разгрузчик 20 в виде, например, вращающейся щетки. Сетка 17 в загрузочной коробке 13 установлена наклонно с целью самоочистки.

Желоб 4 выполнен заодно с осадительной камерой 21, размещенной под ним в нижней его части. Осадительная камера 21 закреплена за переднюю стенку камеры 1 для циркуляции промышленной воды. Внутри она снабжена вертикально расположенной разделительной перегородкой 22, установленной параллельно передней стенке камеры 21 с зазором 23 по отношению к днищу камеры 21. Разделительная перегородка 22 плотно закреплена за боковые стенки камеры 21 и за днище желоба 4 и делит внутреннюю полость осадительной камеры 21 на две части, одна их которых 24 сообщена с внутренней полостью желоба 4 и имеет в верхней своей части переливной регулируемый порог 25, а другая 26 снабжена расположенным в верхней ее части патрубком 27 для вывода водной фазы. Уровень переливной кромки регулируемого порога 25 находится выше уровня выходного отверстия патрубка 27 на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих в себе газообразную, водную и твердую фазы, что обеспечивает одновременность и непрерывность выгрузки маслообразных загрязнений и водной фазы при расслоении пенного продукта на составляющие его фазы в соединительной камере 21. В нижней своей части осадительная камера 21 снабжена патрубком 28 для выгрузки пескового продукта и шлама, а в верхней части приемником 29 с патрубком 30 для выгрузки маслообразных продуктов.

Пневмогидравлические аэраторы 11 установлены на боковых вертикальных стенках камеры 1 для циркуляции промышленной воды в двух блоках 31, каждый из которых имеет баллон-рессивер 32 для сжатого воздуха и коллектор 33 для напорной воды, расположенных под желобом 4. Каждый из пневмогидравлических аэраторов 11 имеет свой трубчатый формы корпус 34 (фиг. 2, 3) плотно (на сварке) вмонтированный в боковую стенку камеры 1 одним своим торцом и в смежную стенку 35 между баллоном-рессивером 32 для сжатого воздуха и коллектором 33 для напорной воды. Выходные сопла пневмогидравлических аэраторов 11 обращены внутрь камеры 1, а их входные отверстия внутрь коллектора 33 для напорной воды. Каждая пара пневмогидравлических аэраторов 11 расположена на боковых стенках камеры 1 на одной оси. Внутри трубчатого корпуса 34 размещены входная 36 и выходная 37 втулки, изготовленные из износостойкого материала, например из силицированного графита или металлокерамики, имеющие сквозные отверстия 38 для напорной воды. Выходная втулка 37 имеет в осевом отверстии уширение 39 с тангенциальными проходами 40 для сжатого воздуха. Втулки 36 и 37 закреплены в корпусе 34 посредством гайки 41 через прокладку 42. На внутренней поверхности трубчатого корпуса 34 имеется кольцевая проточка 43, соединенная через отверстия 44 с внутренней полостью баллона-рессивера 32, а через тангенциальные проходы 40 с уширением 39 выходной втулки 37 пневмогидравлического аэратора 11, что обеспечивает проход сжатого воздуха из баллона-рессивера 32 в каждый из пневмогидравлических аэраторов 11. Баллон-рессивер 32 имеет воздухоподводящий патрубок 45. Коллектор 33 для напорной воды имеет водоподводящий патрубок 46, а также люки 47 с герметичными крышками 48, расположенные напротив каждого пневмогидравлического аэратора 11 и предназначенные для замены изнашивающихся частей пневмогидравлических аэраторов 11.

Устройство (аппарат) для осветления промышленных вод работает следующим образом.

Предварительно камера 1 для циркуляции промышленной воды, подвергаемой очистке, заполняется загрязненной промышленной водой с добавленным в нее высокомолекулярным флокулянтом, количество которого обычно составляет от 3 до 6 г/м3 загрязненной промышленной воды. Загрязненная промышленная вода с флокулянтом самотеком подается в загрузочную коробку 13, в которой на крупноячеистой сетке 17 отделяются инородные предметы. Из коробки 13 поток загрязненной промышленной воды через щелевой выход 14 тангенциально поступает на дуговое сито 18, где в надрешетный продукт выделяются крупные частицы и различного рода взвеси. Пройдя дуговое сито 18, поток загрязненной промышленной воды поступает в распределитель питания 15, из которого через щелевой выход 16 входит в камеру 1 для циркуляции промышленной воды во флотационную ее зону по всей ее ширине. Одновременно с заполнением камеры 1 промышленной водой включают в работу пневмогидравлические аэраторы 11, для чего в баллон-рессивер 32 через патрубок 45 подают сжатый воздух, а в коллектор 33 через патрубок 46 воду под давлением. При заполнении камеры 1 водой ведется визуальное наблюдение за пневмогидравлическими аэраторами 11 по наличию струй аэрированной жидкости, истекающих из сопел пневмогидравлических аэраторов 11, при этом пневмогидравлические аэраторы 11, расположенные выше уровня воды, заполняющей камеру 1, создают в воздушной среде характерный свист. Это обусловлено тем, что при работе пневмогидравлических аэраторов 11 в них генерируются акустические колебания, способствующие тонкой диспергации воздуха в водной среде. Это происходит при истечении напорной воды из коллектора 33 через сквозные отверстия 18 во втулках 36 и 37, размещенных в трубчатом корпусе 34 пневмогидравлических аэраторов 11. При прохождении высокоскоростной струи жидкости через уширение 39 в его полости генерируются акустические колебания и из нее эжектируется воздух, который непрерывно пополняется из баллона-рессивера 32 для сжатого воздуха через отверстия 44 в трубчатом корпусе 34, кольцевые проточки 43 и тангенциальные проходы 40. В уширении воздух разгоняется до высоких скоростей за счет тангенциальной его подачи через тангенциальные проходы 40, при этом векторы скоростей жидкости и воздуха не совпадают, что также способствует более тонкой дисперсии воздуха.

При заполнении камеры 1 загрязненной промышленной водой и аэрированной жидкостью на поверхности воды образуется пенный слой, свидетельствующий о наличии в ней поверхностно-активных веществ. Этот пенный слой при достижении уровня воды верхней кромки камеры 1 переливается через эту верхнюю кромку в желоб 4 для слива загрязненной промышленной воды. Поступающие во флотационную зону камеры 1 из приспособления 2 загрязненные промышленные воды с флокулянтом перемешиваются струями аэрированной жидкости, выходящими из сопел пневмогидравлических аэраторов 11, и насыщаются тонкодисперсными воздушными пузырьками. Образующиеся при этом аэрофлокулы гидрофобных шламов вместе с другими гидрофобными загрязнениями промышленной воды флотируются в пенный продукт. Флотация их сопровождается переводом турбулентного режима движения жидкости в нижней части флотационной зоны камеры 1, где установлены пневмогидравлические аэраторы 11, в ламинарный режим в верхней ее части, что обеспечивается успокоительными пластинами 12, установленными над пневмогидравлическими аэраторами внутри камеры 1. Гидрофильная часть загрязнений и шламовых флокул опускается при этом вниз и вместе с промышленной водой огибает разделительную перегородку 5 под ее нижней кромкой и через зазор 6 поступает в соединительную зону камеры 1, расположенную под разделительной перегородкой 5. При огибании протоком жидкости разделительной перегородки 5 из него выпадает вниз основная масса образовавшихся шламовых флокул и находящихся в промышленной воде твердых частиц и выгружается из аппарата через патрубок 3, расположенный непосредственно под разделительной перегородкой 5. Оставшаяся часть гидрофильных частиц и шламовых флокул подхватывается потоком воды и вместе с ним проходит через пакет наклонных пластин 7, где происходит тонкослойное расслоение жидкости и твердой фаз. Твердая фаза оседает на пластинах 7 и по их наклонной поверхности скатывается вниз и выгружается из аппарата через патрубок 3. Жидкая фаза, представляющая собой очищенную воду, переливается из камеры в желоб 9 для слива очищенной воды и выводится из аппарата через патрубок 10. Одновременность и непрерывность перелива загрязненной и очищенной воды из камеры 1 обеспечивается тем, что уровень перелива очищенной воды в желоб 9 расположен ниже уровня перелива загрязненной промышленной воды в желоб 4 на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, а флотационная и осадительная зоны камеры 1 сопряжены между собой по принципу сообщающихся сосудов.

Переливающийся в желоб 4 и двигающийся по нему пенный продукт поступает затем в осадительную камеру 21, разделенную перегородкой 22 на две части по принципу сообщающихся сосудов. В одной ее части 24 происходит расслоение пенного продукта на составляющие его фазы. Маслообразные продукты, как более легкие, перемещаются в верхние слои смеси и переливаются при заполненной осадительной камере 21 через переливной регулируемый порог 25 в приемник 29 и через патрубок 30 выводятся из аппарата. Водная и твердая фазы, как более тяжелые, перемещаются в нижние слои смеси. Твердая фазы выгружается из осадительной камеры 21 через патрубок 28. Водная фаза через зазор 23 поступает во вторую часть 26 осадительной камеры 21 и выгружается из нее через патрубок 27. Одновременность и непрерывность выгрузки маслообразных продуктов и воды из осадительной камеры 21 обеспечивается тем, что переливная кромка регулируемого порога 25 расположена выше уровня выходного отверстия патрубка 27 для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих в себе газообразную, водную и твердую фазы, а обе части 24 и 26 соединительной камеры 21 сопряжены между собой по принципу сообщающихся сосудов.

Выгрузка надрешетного продукта дугового сита 18 в течку 19 может быть улучшена установкой механического разгрузчика 20 в виде, например, вращающейся щетки.

Замену изнашивающихся частей пневмогидравлических аэраторов 11 производят через люки 47 после отвинчивания герметичных крышек 48.

Водная фаза, содержащая поверхностно-активные вещества, извлеченные из загрязненной промышленной воды при ее флотационной обработке, используется в качестве напорной воды для работы пневмогидравлических аэраторов 11, для чего ее под давлением подают через патрубок 46 в коллектор 33 для напорной воды. Использование этой водной фазы в качестве напорной воды при пневмогидравлической аэрации обеспечивает тонкое диспергирование воздуха и устойчивую работу пневмогидравлических аэраторов 11 без коалесценции воздушных пузырьков в объеме аэрирования промышленной воды, что обеспечивает в конечном итоге более качественную ее очистку.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит повысить эффективность процесса осветления промышленных вод и качество ее очистки и увеличить производительность аппарата за счет улучшения аэродинамических условий для выделения каждого из видов загрязнений. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ осветления промышленных вод, включающий введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, отличающийся тем, что гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул осаждением производят после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, осаждение и флотационное выделение осуществляют в смежных зонах одной камеры, сопряженных между собой по принципу сообщающихся сосудов, в одной вышерасположенной ветви которого осуществляют флотационное выделение гидрофобной части загрязнений, а в другой нижерасположенной гидрофильной части загрязнений, причем насыщение промышленной воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией, из полученного при флотации пенного продукта выделяют водную фазу с содержащимися в ней поверхностно-активными веществами, которую используют в качестве напорной воды при пневмогидравлической аэрации.

2. Устройство для осветления промышленных вод, содержащее установленную вертикально камеру для циркуляции промышленной воды с приспособлением для подвода загрязненной промышленной воды и патрубком для выгрузки шлама, желоба для слива загрязненной промышленной воды и очищенной воды, закрепленные снаружи камеры на верхней ее кромке, расположенный в камере пакет наклонных параллельных осадительных пластин, по меньшей мере одну разделительную перегородку, отличающееся тем, что камера для циркуляции промышленной воды снабжена пневмогдиравлическими аэраторами, попарно соосно размещенными на противоположных боковых ее стенках над разделительной перегородкой, которая установлена с наклоном в сторону приспособления для подвода загрязненной промышленной воды и делит камеру на зоны флотации и осаждения, расположенные соответственно над и под разделительной перегородкой, при этом зоны флотации и осаждения сообщаются в нижней части камеры под нижней кромкой разделительной перегородки, под которой расположен патрубок для выгрузки шлама, устройство снабжено установленной под желобом для слива загрязненной промышленной воды осадительной камерой с вертикальной разделительной перегородкой, расположенной внутри камеры с зазором по отношению к ее днищу и закрепленной на боковых стенках камеры и днище желоба для слива загрязненной промышленной воды с образованием двух частей, одна из которых, примыкающая к нему сбоку, сообщается с его внутренней полостью и имеет в верхней части переливной регулируемый порог, а другая, расположенная под днищем желоба и примыкающая к нему снизу, снабжена размещенным в верхней ее части патрубком для вывода водной фазы, при этом переливная кромка регулируемого порога расположена выше выходного отверстия патрубка для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы, желоб для слива очищенной воды размещен ниже верхней кромки наклонной разделительной перегородки, переливная кромка камеры над желобом для слива очищенной воды размещена ниже переливной кромки над желобом для слива загрязненной воды на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкостей.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено двумя блоками, каждый из которых имеет расположенные над желобом для слива загрязненной промышленной воды баллон-ресивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды с соответственно воздухоподводящим и водоподводящим патрубками, при этом пневмогидравлические аэраторы размещены в блоках, каждый аэратор снабжен корпусом трубчатой формы с размещенными внутри него входной и выходной втулками, изготовленными из износостойкого материала, например силицированного графита или металлокерамики, корпуса аэраторов одним торцом плотно вмонтированы в боковую стенку камеры для циркуляции промышленной воды, а другим в смежную стенку между баллоном-ресивером для сжатого воздуха и коллектором для напорной воды, выходные сопла пневмогдиравлических аэраторов направлены внутрь коллектора для напорной воды, трубчатые корпуса аэраторов имеют на внутренней поверхности кольцевую канавку, сопряженную с внутренней полостью баллона-ресивера для сжатого воздуха, входная и выходная втулки имеют сквозные отверстия для напорной воды, выходная втулка имеет в осевом отверстии участок с тангенциальными проходами для сжатого воздуха, поступающего из кольцевой канавки корпуса аэраторов.

4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что приспособление для подвода загрязненной воды выполнено в виде загрузочной коробки с щелевым выходом, размещенного под ней дугового сита и установленного под ситом распределителя питания с щелевым выходом во флотационную зону камеры для циркуляции промышленной воды, при этом нижняя кромка днища распределителя питания плотно соединена с верхней кромкой разделительной наклонной перегородки, дуговое сито снабжено течкой и механическим разгрузчиком для вывода продукта, загрузочная коробка снабжена защитной сеткой, наклонно размещенной во внутренней ее полости.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru