флотационная машина для очистки сточных вод

Формула изобретения

1. Флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, разделенный на сообщающиеся между собой камеры, внутри которых установлены импеллерные блоки, причем в первой по ходу движения сточной воды камере дополнительно установлены струйные аэраторы, а в последней - пластинчатый осветлитель и на входе в первую камеру - патрубок для подачи грязной воды, а на выходе из последней камеры - патрубок для вывода осветленной воды и в верхней части корпуса - желоб для вывода уловленных загрязнений в виде пенного продукта, отличающийся тем, что между камерами установлены сетки, минимальный размер ячеек которых составляет 0,1 - 1,0 мм, перпендикулярно им решетки на уровне, начиная с нижнего конца и кончая серединой высоты сеток, и дополнительно между последней камерой и выходным патрубком установлен карман с фильтрующим дисперсным материалом, размер частиц которого не превышает 0,5 - 5 мм.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что пластинчатый осветлитель выполнен из магнитного материала.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что частицы фильтрующего дисперсного материала выполнены из гидрофобных веществ.

Описание изобретения к патенту

Предполагаемое изобретение относится к области очистки сточных вод, а более конкретно к флотационным машинам и аппаратам для очистки сточных вод.

Для очистки сточных вод используют флотационные машины и аппараты напорного типа, электрофлотационные, механические и др. /Ксенофонтов Б.С. Очистка сточных вод: Флотация и сгущение осадков М., Химия, 1992). Очистку сточных вод в механических флотационных машинах в большинстве случаев применяют тогда, когда сточные воды содержат легкофлотируемые гидрофобные загрязнения, например жиры, нефтепродукты, масла и т.п. В тех случаях, когда сточные воды содержат загрязняющие компоненты, которые перед флотацией необходимо агрегировать, использование таких машин нежелательно, так как из-за высокой турбулентности потоков в камерах агрегаты частиц загрязнений разрушаются и эффективность очистки резко снижается. В этой связи механические флотационные машины используются преимущественно для очистки нефте- и жаросодержащих сточных вод из-за высокой флотируемости частиц загрязнений, присутствующих в этих сточных водах.

Использование механических флотационных машин для очистки сточных вод целесообразно также в тех случаях, когда напорные флотационные аппараты применять неэффективно, например в случае очистки сточных вод, имеющих температуру в пределах примерно 30-60 ^o. При этих условиях растворимость воздуха и других газов в воде резко падает и, следовательно, эффективность очистки сточных вод с использованием напорных флотационных машин и аппаратов уменьшается. При использовании в процессах очистки сточных вод электрофлотационных машин и аппаратов резко возрастает удельная энергоемкость очистки сточных вод, что и не позволяет широко использовать этот вид флотационной техники. Известно также применение пневматических флотационных машин, которые, однако, имеют достаточно низкую степень очистки сточных вод. В этой связи применение механических флотационных машин для очистки легкофлотируемых загрязнений эффективно и подтверждено практикой.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, разделенный на сообщающиеся между собой камеры, внутри которых установлены импеллерные блоки, причем в первой по ходу движения сточной воды камере дополнительно установлены струйные аэраторы, а в последней - пластинчатый осветлитель, и на входе в первую камеру - входной патрубок для подачи грязной воды, а на выходе из последней камеры - выходной патрубок для вывода осветленной воды и в верхней части корпуса желоб для отвода уловленных загрязнений в виде пенного продукта /патент РФ 2091316, C 02 F 1/24, 27.09.97/. Существенным недостатком известной флотационной машины является высокая турбулентность в камерах, приводящая к разрушению агрегатов частица-пузырек, а также унос с осветленной жидкостью тонкодисперсных пузырьков, нагруженных загрязнениями, присутствующими в сточных водах.

Для устранения указанных недостатков предложена флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, разделенный на сообщающиеся между собой камеры, внутри которых установлены импеллерные блоки, причем в первой по ходу движения сточной воды камере дополнительно установлены струйные аэраторы, а в - последней пластинчатый осветлитель, и на входе в первую камеру - патрубок для подачи грязной воды, а на выходе из последней камеры - патрубок для вывода осветленной воды и в верхней части корпуса - желоб для вывода уловленных загрязнений в виде пенного продукта, отличающаяся тем, что между камерами установлены сетки, минимальный размер ячеек которых составляет 0,1. . .1,0 мм, и перпендикулярно им решетки на уровне, начиная с нижнего конца и кончая серединой высоты сеток, и дополнительно между последней камерой и выходным патрубком установлен карман с фильтрующим дисперсным материалом, размер частиц которого не превышает 0,5...5 мм. При этом для интенсификации улавливания загрязнений пластинчатый осветлитель может быть выполнен из магнитного материала, а фильтрующий дисперсный материал из веществ, не смачиваемых водой, например фторопластовых шариков и других материалов с выраженными гидрофобными свойствами. Кроме того, для подавления процессов жизнедеятельности микрофлоры в воде поверхность фильтрующего материала покрывается веществами, обладающими свойствами ингибиторов микроорганизмов. Для более эффективного отделения пенного продукта от очищенной воды пенный порог имеет уменьшающуюся высоту, начиная от первой камеры (на 1...3 см выше) и кончая последней камерой (на 1...3 см ниже средней высоты пенного порога).

Предлагаемая флотационная машина для очистки сточных вод состоит из корпуса 1, разделенного на камеры 2, внутри которых установлены импеллерные блоки 3 с помещенными внутри них импеллерами 4, приводимыми во вращательное движения с помощью электродвигателей 5 (см. чертеж). Флотомашина содержит четыре камеры, пластинчатый осветлитель 6. При этом в первой входной камере установлен коллектор 7, сверху к которому присоединен входной патрубок 8, а снизу - четыре трубчатых аэратора 9. Между камерами выполнены сквозные отверстия, которые накрыты сетками 10. Минимальный размер отверстий сеток составляет в пределах 0,1...1,0 мм. Перпендикулярно поверхности сеток в каждой камере установлены решетки 11 на уровне, начиная с нижнего конца и кончая серединой высоты сеток. Площадь живого сечения решеток составляет 15...45% общей площади решеток. Между камерой, содержащей пластинчатый осветлитель 6, и выходным патрубком 12 дополнительно установлен карман 13, в котором размещен фильтрующий дисперсный материал 14 с размером частиц 0,05...0,5 мм. При этом поверхность частиц дисперсного материала покрыта веществами, несмачиваемыми (гидрофобными) водой, обладающими ингибирующими для микроорганизмов свойствам.

В верхней части корпуса флотомашины установлен желоб 15, причем высота переливного порога 16 напротив первой камеры выше на 1...3 см, а напротив камеры, содержащей пластинчатый осветлитель ниже на 1...3 см среднего значения высоты переливного порога.

Принцип работы предлагаемой флотационной машины состоит в следующем. Исходную (грязную) сточную воду под избыточным давлением порядка 0,2 МПа через патрубок 8 подает в первую камеру флотационной машины, где за счет струйного истечения происходит турбулизация и диспергирование газожидкостной смеси. За счет совместного действия вращения импеллера 4 и истечения жидкости через трубчатые аэраторы, объединенные в коллектор 7, происходит образование мелкодисперсных пузырьков за счет дробления воздуха, засасываемого из атмосферы. На образующихся микропузырьках воздуха выделяются загрязнения, присутствующие в сточных водах, в частности жиры и нефтепродукты. Образующиеся флотокомплексы капли (частицы) загрязнений - пузырьки воздуха всплывают, образуя пенный слой, который самотеком переливается через пенный порог 16, попадая в желоб 15.

Эффективность предлагаемой флотационной машины заключается в повышении степени очистки сточных вод, в частности концентрация нефтепродуктов в очищенной воде с использованием флотационной машины предлагаемой конструкции в 1,5...1,8 раза ниже, чем в воде, прошедшей очистку в известной флотомашине.