RU2082674C1 - Method and apparatus for clarifying industrial water - Google Patents
Method and apparatus for clarifying industrial water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082674C1 RU2082674C1 RU92005653A RU92005653A RU2082674C1 RU 2082674 C1 RU2082674 C1 RU 2082674C1 RU 92005653 A RU92005653 A RU 92005653A RU 92005653 A RU92005653 A RU 92005653A RU 2082674 C1 RU2082674 C1 RU 2082674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- chamber
- industrial water
- flotation
- separation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
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. The invention relates to the treatment of industrial waters, and in particular to apparatus for classifying, thickening and isolating flocculated particles and can be used in mineral processing for clarification of recycled water and in the treatment of industrial waste water.
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. A known method of clarification of industrial waters, carried out in the apparatus for clarification [1] comprising introducing into the industrial water a flocculant solution, forming slurry flocs and removing solid particles and slurry flocs by precipitation in an aqueous medium.
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. The method [1] has the disadvantage that when clarifying industrial waters with a high content of surface-active and oily substances, the efficiency of the clarification process of these waters and the quality of its treatment significantly decreases, while the productivity of the apparatus decreases. This happens because such waters are prone to the formation of aeroflocculi in them, which are poorly precipitated and, due to hydrophobicity, are easily floated even with a small amount of air present in industrial water due to its ejection during turbulent fluid motion.
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. The closest in technical essence and the achieved result is a method of clarification of industrial waters, carried out in an apparatus for clarification of industrial waters [2] including the introduction of a flocculant solution into industrial water, the degassing of industrial water before the formation of flocs, the formation of slurry flocs and the separation of solid particles and slurry flocs by their deposition in the aquatic environment.
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. The method [2] compared with the method [1] has clear advantages due to the degassing of food, which prevents the formation of aeroflocs and contributes to the formation of dense, easily deposited sludge flocs, which improves the clarification of industrial waters and the quality of its treatment and increases the productivity of the apparatus. However, with a significant increase in the content in industrial water of surface-active and oily substances and oil products, these indicators when using the method [2] are sharply reduced.
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. The aim of the invention is to increase the efficiency of the process of clarification of industrial waters and the quality of its treatment and increase the productivity of the apparatus by improving the aerohydrodynamic conditions for the allocation of each type of pollution.
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. This goal is achieved in that in a method for clarifying industrial waters, including introducing a flocculant solution into industrial water, saturating it with air bubbles, flotation separation of aeroflocs, oil products, surface-active and oily substances, hydraulic separation of solid particles and slurry flocs by precipitation in aqueous medium, hydraulic separation of solid particles and sludge flocs by their deposition in an aqueous medium is carried out immediately after flotation separation of aeroflocs, oil waste, surfactants and oily substances, both processes being carried out in adjacent zones of a single chamber, interfaced according to the principle of communicating vessels, where in one, upstream, its branches carry out flotation separation of the hydrophobic part of the contaminants, and in the other, downstream, hydrophilic parts, and saturation of industrial water with fine air bubbles is carried out by pneumohydraulic aeration, for which a liquid phase with the content of aschimisya therein surfactants and used as the water pressure at the fluid aeration. Why in the device (apparatus) for clarification of industrial waters, containing a vertically mounted chamber for circulating industrial water with a device for supplying contaminated industrial water and a nozzle for unloading sludge, a gutter for draining contaminated industrial water and purified water, fixed outside the chamber at the upper edge, partitions located inside the chamber and made in the form of a package of parallel plates for the deposition of solid particles and slurry flocs, the surfaces of which are inclined to the vertical, at least at least one dividing wall for distributing contaminated water throughout the chamber volume, the industrial water circulation chamber is equipped with pneumohydraulic aerators pairwise coaxially placed on its opposite side walls directly above the dividing wall, and the dividing wall is inclined from the vertical to the side of the contaminated industrial water supply device and divides cameras on the flotation zone and the deposition zone, located respectively above and below the dividing wall, in this case, both zones are interconnected in the lower part of the chamber under the lower edge of the separation wall and above the nozzle for discharging sludge, the trench for discharging contaminated industrial water is made integral with the precipitation chamber located below it in its lower part and having a vertically located separation partition inside, installed with a gap in relation to the bottom of the precipitation chamber and tightly fixed to its side walls and to the bottom of the trench, dividing the cavity of the precipitation chamber into two parts, one of which, when adjoining the gutter from the side, communicated with its internal cavity and has an overflow adjustable threshold in its upper part, and the other, located under the bottom of the gutter and adjacent to it from below, is equipped with a pipe located in its upper part for outputting the aqueous phase, while the overflow edge is adjustable the threshold is located above the level of the outlet for the outlet of the aqueous phase by an amount proportional to the difference in the densities of clarified water and oily contaminants containing a gaseous, aqueous and solid phases; the chute for draining the treated water is located below the dividing wall of the chamber for circulating industrial water, while the overflow edge of the chamber located above the chute for draining the purified water has a level proportional to its overflow edge located above the chute for draining the polluted industrial water density differences between aerated and non-aerated liquids; pneumohydraulic aerators are placed in two blocks, each of which has a compressed air tank for the discharge of contaminated industrial water and a collector for pressure water with respectively air supply and water supply pipes, each of the pneumohydraulic aerators has its own tubular shape mounted on one side into the side wall of the chamber for circulating industrial water, and the other on an adjacent wall between the compressed air receiver tank and the manifold m for pressurized water, wherein the outlet nozzles pneumatichydraulic aerators are turned into the chamber, and the inlet openings inside manifold for pressurized water, wherein the output sleeve has a widening in the axial bore with tangential passages for compressed air from the annular body of fluid aerator bore; the device for supplying contaminated industrial water includes a loading box with a slit exit to an arc sieve located under it, under which a power distributor is installed with a slot exit to the flotation zone of the chamber for circulating industrial water, while the lower edge of the bottom of the power distributor is tightly connected inside the chamber to the upper edge of its dividing wall, the arc sieve is equipped with a estrus and (if necessary) a mechanical unloader for the output of the oversize product, a sleeping loading box It is protected by a protective net, inclined placed in its inner cavity.
При создании изобретения авторы исходили из следующего. When creating the invention, the authors proceeded from the following.
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. Industrial production, which consumes a significant amount of water, in order to ensure environmental safety of the environment should strive, on the one hand, to maximize the reduction of fresh water consumption due to its repeated use in the process, and on the other, to the most complete treatment of contaminated industrial water during its removal into the environment. With the repeated use of industrial water in the corresponding technological process, it is necessary to continuously or periodically purify it before clarification.
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. Currently, in industrial practice for the purification of industrial waters containing mainly fine suspended solid particles, thickeners, settlers and clarifiers are widely used. The intensification of technological processes using industrial water in the treatment of contaminated industrial water containing fine suspended solids requires a continuous increase in the productivity and efficiency of thickeners and clarifiers used for this purpose.
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. To intensify the process of clarification of such waters, high molecular weight flocculants are usually used. Their use is associated with the fact that, when clarifying industrial waters, fine solid particles deposited in the form of flocs form a stable spatial structure between themselves, which prevents the discharge of sludge from sewage treatment plants, and in thickeners causing frequent breakdowns of the sludge discharge mechanism. Therefore, the design of apparatus for clarification of industrial waters have, as a rule, either mechanisms for the mechanical destruction of such a spatial structure when unloading sludge from the apparatus, or devices for their destruction using liquid jets.
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. The use of high molecular weight flocculants in the process of clarification of industrial waters, which contain oil products, surface-active and oily substances such as flotation reagents and, in particular, foaming agents, creates the conditions for the formation of flocs containing gas-air, oily and inorganic components, which reduces the rate of their deposition and therefore the performance of the devices. This is due to the fact that the movement of industrial waters containing surfactants and substances of organic and inorganic origin is accompanied, as a rule, by the formation of gas and air bubbles in them. This occurs due to air ejection under turbulent modes of fluid motion. Moreover, the higher the concentration of these substances in a liquid, the more intense it is saturated with gas and air bubbles during its movement. The greatest saturation of such a liquid with gas bubbles occurs when there is a change in the direction of its flow and jet ejection, inevitable during the transportation of industrial water to the apparatus for clarification, as well as the passage of industrial water directly in the apparatus itself. The presence of gas bubbles in polluted industrial water prevents its effective clarification due to the fact that gas bubbles emerging in the industrial water treatment zone introduce slimy particles into the clarified industrial water layer due to their flocular flotation and turbulent mixing. The presence of gas-air and oily and some inorganic constituents in industrial water makes flocs during their formation loose, light and easily floatable, which reduces the rate of their deposition and, therefore, reduces the efficiency and productivity of the process of clarification of industrial waters. Therefore, methods and apparatus for clarifying industrial waters, which are based only on the principle of sedimentation of particles and flocs, become ineffective in cases where industrial waters to be clarified contain a large amount of surface-active and oily substances, oil products and flotation sludge.
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. For highly polluted industrial waters containing a large amount of surface-active and oily substances, oil products, flotation sludge and solid particles and other blockages, an integrated approach to their treatment with a certain sequence of treatment operations is necessary in order to ensure high efficiency and quality of industrial water at the highest performance apparatus and the lowest cost of clarification.
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. Given the presence of hydrophobic as well as hydrophilic contaminants and mechanical impurities in such waters, it is advisable to combine flotation, gravity, mechanical and other methods of purification in a certain way when cleaning them. At the same time, flocculants are also effective, which are effective both in flotation and gravitational cleaning methods. When using them, it is necessary to ensure conditions that prevent the destruction of flocculant molecules and the formation of slurry flocs and aeroflocs formed with their help, since when they are destroyed, the efficiency of using flocculants decreases sharply, while the efficiency and quality of industrial water treatment and the productivity of the apparatus decrease. It is possible to prevent the destruction of sludge flocs and aeroflocs by a combination of flotation and gravitational cleaning methods if these processes are carried out in a certain way in a single chamber divided by an inclined internal partition into two zones according to the principle of communicating vessels, while in the above zone flotation treatment of industrial water is carried out, and downstream gravity cleaning. During the transition of industrial water with a flocculant from one zone to another, the bulk of the formed slurry flocs falls down when the separation partition is bent below and is immediately removed from the apparatus, preventing their destruction and the formation of a stable spatial structure. For the remainder of the slurry flocs, they are almost completely removed from industrial waters through the use of thin-layer delamination by analogy with the prototype. The destruction of aeroflocles is easily prevented by transferring the turbulent mode of movement of the aerated liquid, necessary when industrial water is mixed with the flocculant solution, to the laminar one necessary for the separation process, which is achievable by placing industrial water circulating inside the chamber, namely in its flotation zone, soothing grates and plates.
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. For finer dispersion of air, necessary for flocular flotation of sludge and hydrophobic contaminants, it is advisable to use pneumohydraulic aeration, for which it is rational to use the liquid phase isolated from the foam product of flotation as pressure water, since it is enriched with surface-active substances extracted from contaminated industrial water during its flotation treatment.
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. It is advisable to remove foreign objects, large solid particles and clogs from industrial water at the beginning of the cleaning process using sowing surfaces. This will eliminate difficulties in the subsequent flotation and hydraulic treatment of industrial waters.
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. The organization of such complex cleaning in several, sequentially installed devices, each of which works according to one single dividing feature, will always be less effective, since flocculus destruction with unavoidable negative technological consequences will occur when industrial water moves from one device to another.
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). FIG. 1 shows a general view of a device (apparatus) for clarifying industrial waters (longitudinal section); FIG. 2 device (apparatus) for clarification of industrial waters (front view with partial cuts); FIG. 3 - node A in FIG. 2, on an enlarged scale, depicting a pneumohydraulic aerator and its placement in a block (longitudinal section).
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. A device (apparatus) for clarifying industrial water contains a vertically mounted pyramidal chamber 1 (Fig. 1) for circulating industrial water to be purified. A
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. On the lateral vertical walls of the chamber 1 above the dividing
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. The
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. The
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. A device (apparatus) for clarification of industrial water works as follows.
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.Preliminarily, the chamber 1 for circulating industrial water to be treated is filled with contaminated industrial water with a high molecular weight flocculant added to it, the amount of which is usually from 3 to 6 g / m 3 of contaminated industrial water. Contaminated industrial water with a flocculant flows by gravity into the
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. When the chamber 1 is filled with contaminated industrial water and aerated liquid, a foam layer forms on the surface of the water, indicating the presence of surfactants in it. This foam layer upon reaching the water level of the upper edge of the chamber 1 is poured through this upper edge into the
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. The foam product overflowing into the
Выгрузка надрешетного продукта дугового сита 18 в течку 19 может быть улучшена установкой механического разгрузчика 20 в виде, например, вращающейся щетки. The unloading of the over-sieve product of the arc sieve 18 into estrus 19 can be improved by installing a mechanical unloader 20 in the form of, for example, a rotating brush.
Замену изнашивающихся частей пневмогидравлических аэраторов 11 производят через люки 47 после отвинчивания герметичных крышек 48. The replacement of the wearing parts of the
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. The aqueous phase containing surfactants extracted from contaminated industrial water during its flotation treatment is used as pressurized water for the operation of
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. Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype will improve the efficiency of the process of clarification of industrial water and the quality of its treatment and increase the productivity of the apparatus by improving the aerodynamic conditions for the allocation of each type of pollution.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92005653A RU2082674C1 (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Method and apparatus for clarifying industrial water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92005653A RU2082674C1 (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Method and apparatus for clarifying industrial water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92005653A RU92005653A (en) | 1996-06-20 |
RU2082674C1 true RU2082674C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20131857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92005653A RU2082674C1 (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Method and apparatus for clarifying industrial water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082674C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459667C2 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-27 | Михаил Владимирович Бородин | Electric flotator with device for conversion of fluid turbulent flow into laminar flow |
RU2638361C1 (en) * | 2016-10-27 | 2017-12-13 | Сергей Александрович Драчиков | Method for removing floating substances |
RU187843U1 (en) * | 2019-01-14 | 2019-03-19 | Борис Семенович Ксенофонтов | Sedimentation tank |
-
1992
- 1992-11-10 RU RU92005653A patent/RU2082674C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1178464, кл. B 01 D 21/00, 1984. Патент США N 5116492, кл. C 02 F 1/52, 1992. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459667C2 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-27 | Михаил Владимирович Бородин | Electric flotator with device for conversion of fluid turbulent flow into laminar flow |
RU2638361C1 (en) * | 2016-10-27 | 2017-12-13 | Сергей Александрович Драчиков | Method for removing floating substances |
RU187843U1 (en) * | 2019-01-14 | 2019-03-19 | Борис Семенович Ксенофонтов | Sedimentation tank |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5730864A (en) | Installation for treating an untreated flow by simple sedimentation after ballasting with fine sand | |
US5840195A (en) | Method and installation for treating an untreated flow by simple sedimentation after ballasting with fine sand | |
US5766484A (en) | Dissolved gas floatation device | |
US5173184A (en) | Wastewater treatment apparatus | |
EP0814885B1 (en) | Method and apparatus for separating non-soluble particles from a liquid | |
US20140190897A1 (en) | Enhanced separation of nuisance materials from wastewater | |
RU2082674C1 (en) | Method and apparatus for clarifying industrial water | |
EP0626932B1 (en) | Dissolved air flotation | |
RU2093471C1 (en) | Method for clarification of industrial water and device for its embodiment | |
RU2057075C1 (en) | Method for clarification of industrial water and device for its embodiment | |
FI68213B (en) | AVSKILJARE FOER FOERORENINGAR VILKA FLYTER I VAETSKA | |
RU2104953C1 (en) | Method of clarifying water | |
RU2104954C1 (en) | Method of clarifying water | |
US5792363A (en) | Method for removing solids from a contaminated liquid | |
RU2103046C1 (en) | Method of water clarification | |
RU2144905C1 (en) | Method of clarification of waters and device for its embodiment | |
WO2020244820A1 (en) | A device for treating and recycling water | |
RU2040979C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
RU2257352C1 (en) | Device for purification of oily waste waters | |
KR100228571B1 (en) | Wastewater Treatment System | |
RU2281810C1 (en) | Pneumatic flotation machine | |
SU1212962A1 (en) | Floating machine | |
SU1446114A1 (en) | Structure for purifying waste water from petroleum products and suspended matter | |
RU96106547A (en) | METHOD FOR LIGHTING INDUSTRIAL WATERS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2066572C1 (en) | Apparatus for solutions preparation |