RU2595680C2

RU2595680C2 - Floatation plant for purifying waste water

Info

Publication number: RU2595680C2
Application number: RU2014151118/05A
Authority: RU
Inventors: Борис Семёнович Ксенофонтов; Екатерина Сергеевна Антонова; Елена Владимировна Старостина; Игорь Иванович Старостин
Original assignee: Борис Семёнович Ксенофонтов
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-08-27
Also published as: RU2014151118A

Abstract

FIELD: treatment plants.

SUBSTANCE: invention relates to water treatment. Flotation waste water treatment plant comprises housing 1 with partitions 12, 14, 16, purified water chamber 21, a device for initial water saturation with air bubbles, which consists of pump 24, ejector 27 and a pneumohydraulic dispersant. Ejectors 27 are made cylinder-conic. Foam removing device is presented in the form of self-priming unit 4 accommodating screw 5 with the ratio of diameter to length from 1 to 3÷9. On the outer side of housing 1 there is foam chute 10 arranged inclined from 5 to 30° relative to the horizon.

EFFECT: invention increases efficiency of purifying waste water.

8 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к процессам и устройствам для очистки сточных вод.The invention relates to processes and devices for wastewater treatment.

Уровень техникиState of the art

Известен пневмогидравлический диспергатор, используемый в угольной промышленности для обогащения руд цветных и черных металлов, а также при очистке сточных вод, содержащий последовательно ряд камер, соединяющихся между собой с помощью патрубков, в каждой из которых размещена ударная перегородка, выполненная в форме объемной фигуры и установленная соосно патрубку, при этом перед каждой камерой соосно, внутри патрубка установлен инжектор, имеющий форму совмещенных основаниями цилиндра и конуса и обтекатель, выполненный в форме полусферы и диаметром, равным диаметру инжектора, и цилиндр с патрубком подвода воздуха и перфорированным основанием, обращенный к обтекателю, и патрубки, соединяющие камеры, имеют форму совмещенных основаниями цилиндра и сопла (Патент на полезную модель №27506, пр. 22.07.2002, МПК B03D 1/14). Недостатком такого устройства является невысокая степень диспергирования, приводящая к невысокой эффективности очистки сточных вод.Known pneumohydraulic dispersant used in the coal industry for the enrichment of ores of non-ferrous and ferrous metals, as well as in wastewater treatment, containing in series a series of chambers connected to each other by means of nozzles, in each of which there is an impact partition made in the form of a three-dimensional figure and installed coaxial to the nozzle, while in front of each chamber coaxially, an injector is installed inside the nozzle, having the form of a cylinder and cone aligned with the bases and a fairing made in the form of hemispheres with a diameter equal to the diameter of the injector, and a cylinder with an air supply pipe and a perforated base facing the cowling, and the pipes connecting the chambers are in the form of combined cylinder and nozzle bases (Utility Model Patent No. 27506, pr. 22.07.2002, IPC B03D 1/14). The disadvantage of this device is the low degree of dispersion, leading to low efficiency of wastewater treatment.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является установка для флотационной очистки воды, содержащая корпус с перегородками, камерой очищенной воды, механизм для удаления пены с пеносборником, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса, эжектора и пневмогидравлического диспергатора (Патент РФ №2251530, пр. 24.02.2004, МПК C02F 1/24).The closest technical solution (prototype) is an installation for flotation water treatment, comprising a housing with partitions, a purified water chamber, a mechanism for removing foam with a foam collector, a device for saturating the source water with air bubbles, consisting of a pump, ejector, and a pneumohydraulic dispersant (RF Patent No. 2251530, pr. 24.02.2004, IPC C02F 1/24).

Недостатком известной флотационной установки является невысокая эффективность очистки сточных вод.A disadvantage of the known flotation unit is the low efficiency of wastewater treatment.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является разработка новой конструкции, обеспечивающей высокую степень диспергирования и удаления загрязнений.The objective of the invention is to develop a new design that provides a high degree of dispersion and removal of contaminants.

Техническим результатом является повышение эффективности очистки сточных вод.The technical result is to increase the efficiency of wastewater treatment.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что флотационная установка для очистки сточных вод содержит корпус с перегородками, камеру очищенной воды, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса, эжектора и пневмогидравлического диспергатора. Согласно изобретению эжектора выполнены цилиндроконической формы. Пеносъемное устройство представлено в виде самовсавывающего блока, внутри которого установлен шнек с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9. На внешней стороне корпуса расположен пенный желоб, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали.The task and the specified technical result are achieved in that the flotation plant for wastewater treatment contains a housing with partitions, a purified water chamber, a device for saturating the source water with air bubbles, consisting of a pump, ejector and a pneumohydraulic dispersant. According to the invention, the ejector is made cylindrical in shape. The foaming device is presented in the form of a self-priming unit, inside of which a screw is installed with a diameter to length ratio of 1 to 3 ÷ 9, respectively. On the outside of the casing there is a foam trough installed with an inclination of 5 to 30 ° with respect to the horizontal.

Коническая часть эжектора выполнена с углом конусности от 5 до 45°, а также в виде усеченного конуса, меньшее сечение которого снабжено перфорацией с живым сечением от 25 до 50%.The conical part of the ejector is made with a taper angle from 5 to 45 °, and also in the form of a truncated cone, the smaller section of which is equipped with perforations with a live section from 25 to 50%.

Корпус установки имеет цилиндрическую форму.The housing of the installation has a cylindrical shape.

Количество эжекторов должно быть от 2 до 10.The number of ejectors should be from 2 to 10.

Нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса. Внутри корпуса целесообразно устанавливать дополнительные перегородки с диаметром отверстий от 0,01 до 0,1 мм и с общим живым сечением от 20 до 60%.The lower part of the body is made in the form of a truncated cone. Inside the case, it is advisable to install additional partitions with a diameter of holes from 0.01 to 0.1 mm and with a common living section from 20 to 60%.

Днище пенного желоба имеет перфорацию с живым сечением от 10 до 30%.The bottom of the foam trough has a perforation with a live section of 10 to 30%.

Перечисление изображенийImage enumeration

На фиг. 1 изображена флотационная установка для очистки сточных вод.In FIG. 1 shows a flotation plant for wastewater treatment.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Предложенная флотационная установка включает корпус 1 цилиндрической формы, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса, пеносъемное устройство, представляющее собой самовсасывающий блок 4 со шнеком 5 с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9, эжектор 6 и компрессор 7. С внешней стороны корпуса 1 расположены патрубок 11 для подачи грязной воды, патрубок 2 для рабочей жидкости, патрубок 3 для воздуха, патрубок 19 для отвода воды с регулятором 18 отвода воды, патрубок 20 для рецикла очищенной воды, патрубок 28 для отвода осадка. В нижней части корпуса 1 расположены опоры 22, а сверху расположен пенный желоб 10, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали. Желоб 10 выполнен с перфорированным днищем 17 с живым сечением от 10 до 30% с патрубком 9 для отвода пены и патрубком 8 для отвода воды. Внутри корпуса 1 установлены эжектора 27 и диспергаторы 23 с направляющими элементами 26 для аэрации воды. Пространство флотационной установки разделено на камеры аэрации 13, 15 и камеру очищенной воды 21 перегородками 12, 14 и перегородкой 16 с диаметром отверстий от 0,01 до 0,1 мм и с общим живым сечением от 20 до 60%. Количество эжекторов 27 составляет от 2 до 10 штук, они выполнены цилиндроконической формы и при этом угол конусности составляет от 5 до 45°, меньшее сечение конуса имеет перфорацию с живым сечением от 25 до 50%. Насос 24 соединен трубопроводом с вентилем 25.The proposed flotation unit includes a cylindrical-shaped body 1, the lower part of which is made in the form of a truncated cone, a foam-removing device, which is a self-priming unit 4 with a screw 5 with a diameter to length ratio of 1 to 3 ÷ 9, respectively, an ejector 6 and a compressor 7. With an external the sides of the housing 1 are a pipe 11 for supplying dirty water, a pipe 2 for working fluid, a pipe 3 for air, a pipe 19 for draining water with a water drainage regulator 18, a pipe 20 for recycling purified water, a pipe 28 for draining about adka. In the lower part of the housing 1 there are supports 22, and on top there is a foam trough 10 installed with an inclination of 5 to 30 ° with respect to the horizontal. The groove 10 is made with a perforated bottom 17 with a live cross section from 10 to 30% with a pipe 9 for draining foam and a pipe 8 for draining water. Inside the housing 1, an ejector 27 and a dispersant 23 are installed with guide elements 26 for aeration of water. The space of the flotation unit is divided into aeration chambers 13, 15 and a purified water chamber 21 by baffles 12, 14 and baffle 16 with a hole diameter from 0.01 to 0.1 mm and with a common living section from 20 to 60%. The number of ejectors 27 is from 2 to 10 pieces, they are cylindrical in shape and the taper angle is from 5 to 45 °, the smaller cone section has perforation with a live section from 25 to 50%. The pump 24 is connected by a pipeline to the valve 25.

Принцип работы предложенной флотационной установки заключается в следующем.The principle of operation of the proposed flotation plant is as follows.

Исходная (грязная) вода подается по патрубку 11 в область диспергатора 23 в камеру аэрации 13. Рабочая жидкость, расход которой регулируется вентилем 25, подается насосом 24 и поступает через патрубок 2 внутрь эжектора 27. За счет возникновения в эжекторе 27 зоны пониженного давления происходит подсос воздуха через патрубок 3 и его смешение с водным потоком. Полученная смесь через направляющий элемент 26 попадает на нарифления диспергатора 23, при контакте с которым происходит диспергирование водовоздушной смеси до мельчайших пузырьков и интенсивное перемешивание водовоздушной смеси с загрязненной водой. Вода с образовавшимися флотокомплексами поступает в камеру аэрации 15, отделенную перегородками 12 и 14, при этом флотокомплексы всплывают, образуя пену, которая поступает в пенный желоб 10 с перфорированным днищем 17. При этом пена отводится по патрубку 9, а дренажная вода по патрубку 8. Пена поступает в самовсасывающий блок 4, проходит через эжектор 6, в котором происходит ее разрушение. Всасывание пены осуществляется за счет подачи в эжектор 6 воздуха компрессором 7. Транспортировка шлама осуществляется шнеком 5. Одновременно может происходить осаждение частиц загрязнения, при этом осадок собирается в нижней части корпуса 1, выполненной в виде усеченного конуса, и отводится по патрубку 28. Далее вода проходит через перегородку 16 и поступает в камеру 21 очищенной воды, из которой основная часть очищенной воды отводится по патрубку 19 с регулятором 18 отвода воды, а другая часть - через патрубок 20 для повторного использования в качестве рабочей жидкости.The source (dirty) water is supplied through the pipe 11 to the area of the dispersant 23 into the aeration chamber 13. The working fluid, the flow rate of which is regulated by the valve 25, is pump 24 and flows through the pipe 2 into the ejector 27. Due to the occurrence of a zone of reduced pressure in the ejector 27 air through the pipe 3 and its mixing with the water stream. The resulting mixture through the guide element 26 falls into the arrays of the dispersant 23, upon contact with which the air-water mixture is dispersed to the smallest bubbles and intensive mixing of the air-water mixture with contaminated water. Water with the resulting flotation complexes enters the aeration chamber 15, separated by partitions 12 and 14, while the flotation complexes float, forming a foam that enters the foam groove 10 with a perforated bottom 17. In this case, the foam is discharged through the pipe 9, and drainage water through the pipe 8. The foam enters the self-priming unit 4, passes through the ejector 6, in which it is destroyed. The suction of the foam is carried out by supplying air to the ejector 6 by the compressor 7. The sludge is transported by the screw 5. At the same time, sedimentation particles can be deposited, while sediment is collected in the lower part of the housing 1, made in the form of a truncated cone, and discharged through the pipe 28. Next, water passes through the partition 16 and enters the chamber 21 of purified water, from which the main part of the purified water is discharged through a pipe 19 with a water discharge regulator 18, and the other part - through a pipe 20 for reuse in as a working fluid.

Claims

1. Флотационная установка для очистки сточных вод, содержащая корпус с перегородками, камерой очищенной воды, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса, эжектора и пневмогидравлического диспергатора, отличающаяся тем, что эжекторы выполнены цилиндроконической формы, при этом пеносъемное устройство представлено в виде самовсасывающего блока, внутри которого установлен шнек с соотношением диаметра к длине соответственно от 1 до 3÷9, а на внешней стороне корпуса расположен пенный желоб, установленный с наклоном от 5 до 30° по отношению к горизонтали.1. Flotation installation for wastewater treatment, comprising a housing with partitions, a purified water chamber, a device for saturating the source water with air bubbles, consisting of a pump, ejector and a pneumohydraulic dispersant, characterized in that the ejectors are made in a cylindrical shape, while the foam-removing device is presented in in the form of a self-priming unit, inside of which there is a screw with a diameter to length ratio of 1 to 3 ÷ 9, respectively, and on the outside of the casing there is a foam chute installed with tilt from 5 to 30 ° in relation to the horizontal.

2. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что коническая часть эжектора выполнена с углом конусности от 5 до 45°.2. Flotation unit according to claim 1, characterized in that the conical part of the ejector is made with a taper angle of 5 to 45 °.

3. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что коническая часть эжектора выполнена в виде усеченного конуса, меньшее сечение которого снабжено перфорацией с живым сечением от 25 до 50%.3. The flotation unit according to claim 1, characterized in that the conical part of the ejector is made in the form of a truncated cone, the smaller section of which is equipped with perforations with a live section from 25 to 50%.

4. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрической формы.4. Flotation plant according to claim 1, characterized in that the housing is cylindrical in shape.

5. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что количество эжекторов составляет от 2 до 10.5. Flotation plant according to claim 1, characterized in that the number of ejectors is from 2 to 10.

6. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса.6. Flotation unit according to claim 1, characterized in that the lower part of the housing is made in the form of a truncated cone.

7. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что внутри корпуса установлены дополнительные перегородки с диаметром отверстий от 0,01 до 0,1 мм и с общим живым сечением от 20 до 60%.7. The flotation plant according to claim 1, characterized in that additional baffles with a hole diameter of from 0.01 to 0.1 mm and with a total live section of 20 to 60% are installed inside the housing.

8. Флотационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что днище пенного желоба имеет перфорацию с живым сечением от 10 до 30%. 8. The flotation unit according to claim 1, characterized in that the bottom of the foam trough has perforation with a live section of 10 to 30%.