RU1792742C

RU1792742C - Equipment for flotating sewage

Info

Publication number: RU1792742C
Application number: SU914921233A
Authority: RU
Inventors: Борис Семенович Ксенофонтов; Иван Петрович Тарало
Original assignee: Тверской политехнический институт
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1993-02-07

Abstract

04V ХВОД Изобретение относитс к области стки сточных вод (СВ), осветлени тонкодисперсных суспензий предпри тий химической, микробиологической, меди- циьской и других отраслей промышленности . Сущность предлагаемого изобретени состоит в том, что предложена установка дл флотации СВ, включающа флоторазде- литель (Ф) с патрубками дл подвода исходной СВ, отвода очищенной воды и пенного продукта, соединенный контуром рецирку- .л ции с сатуратором и смесителем СВ с реагентами . При этом Ф выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой соосно установлен цилиндрический Ф, имеющий на боковой поверхности окна, площадь (П) которых в 1,1-2,0 раза превышает П поперечного сечени фотореактора, и сверху конический сгуститель (КС) пенного продукта, выполненный в виде конфузора со шнековым устройством, расположенным под углом 30-90&deg; к оси флотореактора, причем патрубки вывода очищенной воды расположены ниже уровн начала КС. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. ел 04V CAPTURE The invention relates to the field of wastewater effluent (CB), clarification of finely dispersed suspensions of chemical, microbiological, medical and other industries. The essence of the present invention is that a plant for flotation of CB is proposed, including a flotation separator (F) with nozzles for supplying the initial CB, discharging purified water and foam product, connected by a recirculation loop to a saturator and a CB mixer with reagents. In this case, Ф is made in the form of a cylindrical container, inside of which a cylindrical Ф is coaxially mounted, having on the side surface of the window the area (P) of which is 1.1-2.0 times greater than P of the photoreactor’s cross section and the conical foam thickener (CS) on top product made in the form of a confuser with a screw device located at an angle of 30-90 ° to the axis of the flotation reactor, and the outlet pipes of the purified water are located below the level of the beginning of the COP. 1 s.p., f-ly, 1 ill. ate

Description

Предполагаемое изобретение относитс к очистке воды, а более конкретно к способам и установкам дл очистки сточных во/|. The alleged invention relates to water purification, and more particularly to methods and plants for wastewater treatment |

Известны флотационные установки, ОС- НОЕ энные на различных способах дисперги- ропани газа или воздуха. Наиболее ши )окое распространение получили уста- но ки дл напорной флотации, принцип работы которых основан на растворении воздуха в жидкой фазе при повышенном даЕлении, его выделении затем на частицах загр знений при нормальном давлении и флотации образующихс комплексов частица |- пузырек воздуха. При этом нар ду с установками напорной флотации дл очистки сточных вод примен ют импеллерные флотационные установки, аппараты пневматической , химической флотации. Импеллерные флотационные установки дл очистки сточных вод работают с пониженным расходом воздуха, что позвол ет получить пузырьки воздуха весьма малого размера.Flotation units are known that are basic in various methods for dispersing gas or air. The most widely used are pressure flotation plants, the principle of operation of which is based on dissolving air in the liquid phase with increased pressure, then releasing it on pollution particles at normal pressure and flotation of the resulting complexes, the particle | is an air bubble. At the same time, impeller flotation units, pneumatic and chemical flotation units are used along with pressure flotation plants for wastewater treatment. Impeller flotation wastewater treatment plants operate at a reduced air flow rate, resulting in very small air bubbles.

Известна флотационна четырехступенчата импеллерна установка Wemco (США) дл очистки нефтесрдержащих вод, содержаща камеру - флоторазделитель, внутри .которой установлен статор с ротором . Вода к ротору поступает через перфорированную по периферии плиту и циркул ционную трубу. Воздух при вращении ротора засасываетс сверху. Конструкци системы газонасыщени обеспечивает значительную степень аэрированности воды . Скорость вращени дл флотационных установок типа Wemco- при производиVI оA well-known four-stage flotation impeller installation Wemco (USA) for the purification of oil-containing water, comprising a flotation chamber inside which a stator with a rotor is installed. Water enters the rotor through a perforated plate and a circulation pipe. Air is drawn in from above when the rotor rotates. The design of the gas saturation system provides a significant degree of aeration of the water. Rotational speed for Wemco-type flotation units in production of

юYu

22

юYu

тельности 11.1 м3/ч составл ет 559 об/мин, а при производительности 1110,0 мч/ч скорость вращени ротора - 194 об./мин. При этом мощность при указанных выше значени х производительности флотационных установок измен етс от 6,1 до 118,1 кВт.With a capacity of 11.1 m3 / h, it is 559 rpm, and with a capacity of 1110.0 mph / h, the rotor speed is 194 rpm. Moreover, the power at the above values of the productivity of flotation units varies from 6.1 to 118.1 kW.

Недостатком известной импеллерной флотационной установки вл етс невысока степень сгущени образующегос при флотации пенного сло частиц загр знений, а также низкое извлечение загр знений из сточных вод.A disadvantage of the known impeller flotation unit is the low degree of thickening of the particles of contaminants formed during flotation of the foam layer, as well as the low extraction of pollution from wastewater.

Известна флотационна установка, растворение воздуха в которой происходит под гидростатическим давлением без использовани сатуратора. Обогащение воды раство- ренным воздухом осуществл етс в вертикальной шахте при нисход щем направлении движени ее потока навстречу вводимым пузырькам воздуха. Выделение пузырьков воздуха из пересыщенной жидкости происходит при восход щем ее движении вследствие постепенного снижени гидростатического давлени . При этом, глубина шахты составл ет 8-15 м.A flotation unit is known in which air is dissolved under hydrostatic pressure without the use of a saturator. The enrichment of water with dissolved air is carried out in a vertical shaft with a downward direction of movement of its flow towards the introduced air bubbles. The release of air bubbles from a supersaturated liquid occurs during its upward movement due to a gradual decrease in hydrostatic pressure. At the same time, the depth of the shaft is 8-15 m.

Существенным недостатком известной установки вл ютс большие размеры, в частности ее глубина (высота), а также недостаточно высока степень сгущени , образующегос при флотации пенного сло , состо щего из частиц загр знений, воды и воздуха.: A significant disadvantage of the known installation is its large size, in particular its depth (height), as well as the insufficiently high degree of condensation formed during the flotation of a foam layer consisting of particles of pollution, water and air .:

Известна также флотационна установка системы Spenstead, состо ща из двух камер: флотореактора и флоторазделител . Во флотореакторе происходит выделение пузырьков воздуха на частицах загр знений и образование комплексов частицы - пузырек . Отделение комплексов частица - пузырек от воды осуществл етс во флото- разделителе. При этом часть осветленной воды и флоторазделител возвращают в приемный бак дл исключени различных колебаний уровн воды в нем, что улучшает услови работы системы газонасыщени .The Spenstead flotation unit is also known, which consists of two chambers: a flotation reactor and a flotation separator. In the flotoreactor, air bubbles are released on pollution particles and the formation of particle-bubble complexes. The separation of the particle-bubble complexes from water is carried out in a float separator. At the same time, part of the clarified water and the separator are returned to the receiving tank to exclude various fluctuations in the water level in it, which improves the operating conditions of the gas saturation system.

Двухкамерные флотационные установки системы Spenstead имеют существенный недостаток, заключающийс в сложности равномерного распределени воды во флоторазделителе, а также в этих установках не достигаетс высока степень сгущени пенного сло (продукта) и очищенна вода содержит достаточно много взвешенных веществ.Spenstead two-chamber flotation units have a significant drawback, which is the difficulty of evenly distributing water in the separator, as well as in these installations a high degree of thickening of the foam layer (product) is not achieved and the purified water contains a lot of suspended solids.

Цель изобретени - повышение степени сгущени пенного продукта и снижение содержани взвешенных веществ в очищенной воде.The purpose of the invention is to increase the degree of condensation of the foam product and to reduce the content of suspended solids in purified water.

Поставленна цель достигаетс тем, что предложена установка дл флотации сточных вод, включающа флоторазделитель с патрубками дл подвода исходной сточной воды, отвода очищенной воды и пенного продукта, соединенный контуром рециркул ции с сатуратором и смесителем сточной воды с реагентами, согласно предлагаемому изобретению флоторазделитель выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой соосно установлен цилиндрическийThis goal is achieved by the fact that the proposed installation for flotation of wastewater, including a flotation separator with nozzles for supplying source wastewater, drainage of purified water and foam product, connected by a recirculation circuit with a saturator and a wastewater mixer with reagents, according to the invention, the flotator is made in the form a cylindrical container, inside which a cylindrical

флотореактор, имеющий на боковой поверхности окна, площадь которых в 1.1-2,0 раза превышает площадь поперечного сечени флотореактора, и сверху конический сгуститель пенного продукта с шнековым устройством , расположенным под углом 30-90° к оси флотореактора, причем патрубки вывода очищенной воды расположены ниже уровн начала конического сгустител , причем площадь поперечного сечени флотореактора меньше поперечного сечени флоторазделител в 1,5-2,5 раза.flotation reactor having on the side surface of the window, the area of which is 1.1-2.0 times greater than the cross-sectional area of the flotation reactor, and on top is a conical thickener of the foam product with a screw device located at an angle of 30-90 ° to the axis of the flotation reactor, and the outlet pipes for purified water are located below the start level of the conical thickener, and the cross-sectional area of the flotoreactor is 1.5-2.5 times less than the cross-section of the flotation separator.

Выполнение на боковой поверхности флотатора окна, площадь которого в 1,1-2,0 раза превышает площадь поперечного сечени флотатора, а также выполнение конического сгустител пенного продукта в виде г конфузора, расположенного под углом 30- 90° к оси флотореактора вл етс новым по отношению к прототипу. Новым также вл етс расположение патрубка вывода очищенной воды ниже уровн начала конического сгустител .The implementation of a window on the lateral surface of the flotator, the area of which is 1.1-2.0 times larger than the cross-sectional area of the flotator, as well as the execution of a conical thickener of the foam product in the form of a confuser located at an angle of 30-90 ° to the axis of the flotation reactor, is new in relative to the prototype. Also new is the location of the outlet pipe for purified water below the start level of the conical thickener.

Исследование известных в науке и тех- никё решений показало, что совместногоThe study of solutions known in science and technology showed that joint

применени флоторазделител , выполненного в виде цилиндрической емкости, внутри которой соосно установлен цилиндрический флотореактор с боковыми окнами на боковой поверхности, обнаружено не было , в то врем как только совместное их применение приводит к достижению поставленной цели.The use of a flotation separator made in the form of a cylindrical tank, inside which a cylindrical flotation reactor with side windows on the side surface is coaxially mounted, was not found, while only their combined use leads to the achievement of the set goal.

Выполнение на боковой поверхности флотатора окна, площадь которого в 1,1-2 раза превышает площадь поперечного сечени флотореактора обусловлено тем, что во флотореакторе скорость суспензии должна быть меньше, чем в окне, дл сохранени флотокомплекса пузырек-частица. Если площадь окна будет меньше, чем в 1,1 раза площади поперечного сечени флотореактора , то возможно разрушение флотокомплекса . Если площадь окна будет превышать площадь поперечного сечени флотореактора больше, чем в 2 раза, будет резко снижатьс производительность.The execution of a window on the lateral surface of the flotator is 1.1-2 times larger than the cross-sectional area of the flotation reactor due to the fact that the speed of the suspension in the flotation reactor must be lower than in the window in order to preserve the bubble-particle flotation complex. If the window area is less than 1.1 times the cross-sectional area of the flotation reactor, then the destruction of the flotation complex is possible. If the window area exceeds the cross-sectional area of the flotation reactor by more than 2 times, productivity will drastically decrease.

Расположение конфузора под углом 30- 90° обусловлено тем. что при угле меньше чем 30°, уменьшаетс производительностьThe location of the confuser at an angle of 30-90 ° due to the fact. that at an angle of less than 30 °, productivity decreases

установки, а при угле больше 90° - снижаетс эффективность разделени .installation, and at an angle greater than 90 °, separation efficiency is reduced.

Йа чертеже представлена предлагаема Остановка.The drawing shows the proposed Stop.

Установка состоит из смесител 1, сое- дине нного с сатуратором 2 и патрубками 3, 4 фл)торазделител 5, внутри которого ус- тано лен конический сгуститель 7, выполненный в виде конфузора, соединенного с шне овым устройством 8, шнек которого приводитс в движение с помощью электродвигател 9.. Сгущенный пенный продукт выводитс через лоток и патрубок 10. Очищенна вода проходит через патрубок 11 из кармана 12, куда попадает через окно 13. Накопившийс осадок удал ют через патрубок 14, а рециркул цию очищенной воды осуществл ют с помощью насоса 15.The installation consists of a mixer 1 connected to a saturator 2 and nozzles 3, 4 fl) of a separator 5, inside which a conical thickener 7 is installed, made in the form of a confuser connected to a screw device 8, the screw of which is driven using an electric motor 9 .. The condensed foam product is discharged through a tray and a nozzle 10. The purified water passes through the nozzle 11 from the pocket 12, where it enters through the window 13. The accumulated sediment is removed through the nozzle 14, and the purified water is recycled using a pump fifteen.

Принцип работы предлагаемой уста- новк 1 дл флотации сточных вод состоит в следующем.The principle of operation of the proposed installation 1 for wastewater flotation is as follows.

Исходна сточна вода поступает в смеситель 1, в который также направл ют очии.енную рециркулирующую воду и коагул нт .1, флокул нтьк После обработки исходной сточной воды реагентами (коагул нтами и флокул нтами) и смешени с рециркулирующей очищенной водой, насыщенной воздухом при повышенном давлении в сатураторе 2, полученную смесь направл ют через патрубок 3 в флотореактор 6. Образующиес во флотореакторе комплексы агрегаты частиц - пузырьки воздуха подымаютс вместе с движущейс жидкой фазой вверх, в зону сгущени конического сгустител - конфузора 7. Полученный пенный слой вThe initial wastewater enters mixer 1, which also sends purified recycle water and coagulant .1, flocculant After treating the initial wastewater with reagents (coagulants and flocculants) and mixed with recirculated purified water saturated with air at high pressure in saturator 2, the resulting mixture is sent through nozzle 3 to flotoreactor 6. The aggregates of particles formed in the flotoreactor — air bubbles rise together with the moving liquid phase up into the condensation condensation zone Ithel - converger 7. The resulting foam layer

хонфузоре с помощью шнекового устройства 8 транспортируетс в лоток 10, Очищенна вода выводитс через окна 13 во флоторазделитель и далее через патрубок 4 и патрубок 11. Очищенную воду через патрубок 4 рециркулируют через сатуратор 2. смеситель 1, насос 15 и снова во флотореакторе 13. Из патрубка 11 очищенна вода выводитс в виде.using a screw unit 8, it is transported to the tray 10, the purified water is discharged through the windows 13 into the float separator and then through the pipe 4 and the pipe 11. The purified water through the pipe 4 is recycled through the saturator 2. mixer 1, pump 15 and again in the flotation reactor 13. From the nozzle 11 purified water is discharged in the form.

Использование предлагаемой установки в процессах флотационной очистки сточных вод позвол ет получить пенный слой (продукт) в 1,5-2,5 раза более плотный, чем в известных установках. Кроме того, с помощью предлагаемой флотационной установки степень очистки воды повышаетс на 15-30%.The use of the proposed installation in flotation wastewater treatment processes makes it possible to obtain a foam layer (product) 1.5-2.5 times denser than in known plants. In addition, with the proposed flotation unit, the degree of water purification is increased by 15-30%.

формула изобретени 1. Установка дл флотации сточных вод, включающа флоторазделитель с патрубками дл подвода исходной сточной воды, отвода (очищенной воды и пенного продукта, соединенный контуром рециркул ции с сатуратором и смесителем сточной воды с реагентами , отличаю щ а с тем, что, с цельно Яовышени сгущени пенного продукта и снижени содержани взвешенных веще ств в очищенной воде, флоторазделитель ыполнен в виде цилиндрической емкости , ;внутри которой соосно установлен цилиндрический флотореактор, имеющийthe claims 1. The installation for flotation of wastewater, including a flotation separator with nozzles for supplying source wastewater, drainage (purified water and foam product, connected by a recirculation circuit with a saturator and a wastewater mixer with reagents, characterized in that, with In order to increase the thickening of the foam product and reduce the content of suspended solids in purified water, the flotation separator is made in the form of a cylindrical tank; inside of which a cylindrical flotation reactor having coaxially mounted

на боковой поверхности окна, площадь ко-, торых в 1,1-2,0 раз превышает площадь поперечного сечени флотореактора, и сверху конический сгуститель пенного продукта, выполненный в виде конфузора с шнековым устройством, расположенным под углом 30- 90° к оси флотореактора, причем патрубки вывода очищенной воды расположены ниже уровн начала конического сгустител .on the side surface of the window, the area of which is 1.1-2.0 times larger than the cross-sectional area of the flotation reactor, and on top is a conical thickener of the foam product made in the form of a confuser with a screw device located at an angle of 30-90 ° to the axis of the flotation reactor moreover, the outlet pipes of the purified water are located below the start level of the conical thickener.

. 2. Установка по пп.1 и 2, о т л и чаю- щ а с тем, что площадь поперечного сечени флотореактора меньше поперечного сечени флоторазделител в 1,5-2,5 раза.. 2. Installation according to claims 1 and 2, with the exception that the cross-sectional area of the flotation reactor is less than the cross-sectional area of the flotation separator by 1.5-2.5 times.

Составитель Б.Ксенофонов Редактор С.КулаковаТехред М.Моргентал Корректор Н.МилюковаCompiled by B. Ksenofonov Editor S. Kulakova Tehred M. Morgenthal Corrector N. Milyukova

Заказ 470Тираж ПодписноеOrder 470 Circulation Subscribed

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35. Раушска наБ.. 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the USSR SCST 113035, Moscow. J-35. Rauska na B .. 4/5