аппарат для электрофлотационной очистки сточных вод

Формула изобретения

АППАРАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий цилиндрическую камеру флотации с размещенным в ее нижней части блоком электродов, камеру отстаивания, скребковое устройство для сбора пены, вращающееся водораспределительное устройство, устройства для подачи и отвода воды, отличающийся тем, что камера отстаивания выполнена в виде цилиндра, внутри которого коаксиально размещена камера флотации, блок электродов выполнен в виде коаксиальных усеченных конусов чередующейся полярности, обращенных меньшим основанием вверх и установленных под углом 10 30^o к вертикальной оси, водораспределительное устройство выполнено в виде сегнерова колеса, снабженного водораспределительными трубами, в верхней части которых размещены сопла под углом 10 30^o к горизонтальной оси, и установленного под блоком электродов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к физико-химической очистке сточных вод, в частности, от эмульгированных нефтепродуктов, жировых загрязнений, ионов тяжелых металлов и взвешенных частиц, и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, машиностроительной, пищевой и других отраслей промышленности.

Известна конструкция электрофлотационного устройства, включающего корпус, устройства для подачи и отвода воды, удаления пены и электродный блок. Устройство для подачи исходной воды расположено под электродным блоком [1]

Недостатком такого аппарата является недостаточная эффективность очистки, обусловленная неравномерным распределением воды, повышением вследствие этого, интенсивности циркуляции воды в камере. Отсутствие гидродинамических воздействий в приэлектродной зоне приводит к чрезмерному росту размеров газовых пузырей до их отрыва от поверхности электродов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрофлотационный аппарат, включающий цилиндрическую камеру, распределитель питания, сборники для всплывших загрязнений и очищенной воды [2] Отличительной особенностью аппарата является вращающийся распределитель исходной воды в верхней части камеры.

Недостаток этого аппaрата заключается в низкой эффективности удаления примесей вследствие низкой концентрации тонкодисперсных пузырьков и уноса мелких газовых пузырьков с загрязнениями потоком в приемник очищенной воды. Кроме того, аппарат отличает сложность конструкции, включающей несколько вращающихся ферм, и нецелесообразность ее применения для аппаратов небольшой производительности.

Цель изобретения повышение эффективности очистки за счет увеличения содержания тонких пузырьков, равномерного распределения исходной воды, полного выделения пузырьков и снижения циркуляции в камере, а также уменьшение на 30-60% высоты аппарата.

Цель достигается тем, что в аппарате для электрофлотационной очистки сточных вод, включающем камеры флотации и отстаивания (дегазации), скребковое устройство для сбора всплывших загрязнений, электродный блок в нижней части камеры флотации и устройства для подачи исходной и отвода очищенной воды, электродный блок выполнен в виде горизонтальной кассеты из кольцевых полос чередующейся полярности, установленных под углом не менее 10-30^о к вертикальной оси, под ним имеется вращающийся водораспределитель типа "сегнерово колесо", сопла на водораспределительных трубках расположены на их верхней части под углом не менее 10-30^о к горизонтальной оси, а камеры флотации и отстаивания (дегазации) выполнены в виде коаксиальных цилиндров, причем камера флотации размещена внутри камеры отстаивания (дегазации).

Сущность и отличительные признаки предлагаемого аппарата заключаются в следующем:

электродный блок выполнен в виде горизонтальной кассеты из кольцевых полос чередующейся полярности, закрепленных под углом не менее 10-30^о к вертикальной оси;

под электродным блоком установлен вращающийся водораспределитель типа "сегнерово колесо";

сопла на водораспределительных трубках расположены на их верхней части под углом не менее 10-30^о к горизонтальной оси;

камеры флотации и отстаивания (дегазации) выполнены в виде коаксиальных цилиндров, причем камера флотации размещена внутри камеры отстаивания (дегазации).

"Сегнерово колесо" установлено непосредственно под электродным блоком, что позволяет "срезать" мелкие пузырьки с наклонной поверхности электродов восходящими струями жидкости. По мере прохождения электродного блока энергия струи гасится и в зоне флотации обеспечивается однородный ламинарный трехфазный поток воды с газовыми пузырьками и диспергированными примесями.

Применение предлагаемого электрофлотационного аппарата позволяет повысить глубину очистки сточных вод при сокращении расхода коагулянтов и флокулянтов вследствие более полного использования выделяющихся при электролизе газовых пузырьков и пропускания очищаемой воды через электрическое поле. Это обеспечивает положительный эффект предлагаемого технического решения.

На фиг. 1 и 2 представлен предлагаемый аппарат.

Машина включает корпус 1, разделенный на камеры 2 и 3 флотации и отстаивания (дегазации) 3. По внешнему периметру камеры отстаивания 3 имеется кольцевая перегородка 4, за которой установлен шиберный карман 5, к последнему прикреплена труба 6 для очищенной воды. В верхней части корпуса радиально установлен пенный желоб 7 с трубкой 8 и вращающийся скребковый пеногон 9 с приводом 10, установленным на мостике 11. В нижней части камеры 2 флотации имеются патрубки 12 и 13 для подачи исходной и циркуляционной воды, вращающийся водораспределитель типа "сегнерово колесо" с наклонными соплами 15, установленный на опоре 16. Над водораспределителем 14 установлен электродный блок 17 в виде горизонтальной кассеты из кольцевых наклонных полос чередующейся полярности. Указанные элементы закреплены на поддоне 18 камеры флотации, к которому прикpеплен также патрубок 19 для опорожнения камеры 2 флотации.

Аппарат функционирует следующим образом.

Очищаемая вода и циркуляционная вода с необходимыми концентрациями реагентов под давлением по патрубкам 12 и 13 соответственно поступают во вращающийся водораспределитель 14. Из него в виде направленных вверх под углом не менее 10-30^о струй через сопла 15 вода подается в межэлектродные зазоры электродного блока 17. Направление движения струй воды параллельно кольцевым полосам электродов, движение воды с большой скоростью в зазорах между пластинами ведут к уменьшению размера отрывающихся от их поверхности электролизных пузырьков. Газоводяная смесь поднимается в камере 2 флотации и затем движется радиально в камере отстоя (дегазации) 3. Всплывающие пузырьки образуют по всему сечению камер флотации и отстоя пену, которая собирается вращающимся скребковым пеногоном 9, приводимым в движение приводом 10. Последний установлен на мостике 11. Пена удаляется по радиальному желобу 7 и трубе 8. Очищенная вода огибает снизу кольцевую перегородку 4 и разгружается через шиберный карман 5 в трубу 6. Поддон 18 с электродным блоком 17 и водораспределителем 14 может быть легко отсоединен от корпуса 1 с целью быстрой замены вышедших из строя элементов. В случае необходимости отсоединения поддона 18 вода из аппарата удаляется через патрубок 19.

Повышение эффективности очистки сточных вод, а также улучшение условий эксплуатации систем водоочистки обеспечивает технико-экономические преимущества предлагаемого аппарата.