Установка для флотационной очистки воды

 

Использование: для очистки природных и сточных вод от примесей и загрязнений, например, нефтесодержащими отходами. Сущность изобретения : в известной установке для флотационной очистки воды, содержащей замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, одной или несколькими дополнительными флотационными камерами, насосом и сатуратором, каждая предыдущая камера с последующей соединена с помощью эжекторов типа "жидкость-жидкость", у которых все входы несущей жидкости параллельно подсоединены к выходу сатуратора. При этом вход подсасывемой жидкости эжектора, соединенного со входом основной флотационной камеры, предназначен для подачи первично очищаемой жидкости, в частности, воды. Для более эффективного забора воды из каждой предыдущей камеры в последующую флотационные камеры выполнены в виде изолированных друг от друга баков, разделенных на две подкамеры полыми перегородками, высота которых ниже высоты стенок бака, причем камеры имеют одинаково расположенные одно входное отверстие в донной зоне первой подкамеры, одно отверстие в донной зоне второй подкамеры для сообщения с полостью перегородки и по крайней мере одно выходное отверстие в потолочной зоне полости перегородки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности, к установкам для очистки природных и сточных вод и может быть использовано для очистки природных и сточных вод от тяжелых примесей и загрязнений, например, нефтесодержащих отходов. Известна установка для флотационной очистки воды от тяжелых примесей, защищенная авторским свидетельством СССР N 785205, выданным на имя Украинского института инженеров водного хозяйства (заявлено 10.11.78, кл. C 02 F 1/24). Установка содержит прямоугольный бак, разделенный на сообщающиеся камеры парными параллельными перегородками, между которыми размещены трубопроводы для подвода исходной воды и водовоздушной смеси, устройство для рециркуляции очищенной воды, состоящее из насоса, эжектора, сатуратора и механизма для удаления всплывшего шлама. Очищаемая вода подается в камеры по трубопроводам сверху между парными перегородками. Одновременно туда же снизу поступает рециркуляционная очищенная вода. Перед подачей этой воды в установку она насыщается воздухом при помощи насоса и эжекторов. После подачи рециркуляционной воды между перегородками происходит выделение из нее пузырьков и флотация загрязнений на поверхность. Очищенная вода после первой камеры поступает между перегородками второй камеры, куда подается вторая порция исходной и рециркуляционной воды. Очищенная вода из этой камеры отводится в третью камеру. Вода, очищенная в последних камерах, с противоположных сторон сливается в камеры и далее используется для приготовления водовоздушной смеси. Остальная часть воды сбрасывается для технических целей. Всплывший шлам при помощи скребков удаляется во второй камере.

Недостатком такой установки является то, что в каждую флотационную камеру подается неочищенная вода, что резко снижает эффект очистки. В последующей разработке этого же института, защищенной авторским свидетельством СССР N 814878, кл. C 02 F 1/24, этот недостаток учтен. Данная флотационная установка содержит замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, дополнительной камерой, насосом и сатуратором. При этом дополнительная флотационная камера соединена трубопроводом с выходом сатуратора. Естественно, при этом возможно последовательное соединение и нескольких дополнительных флотационных камер.

Недостатком таких установок является плохая смешиваемость воды, отбираемой из основной флотационной камеры, и воды рециркуляционной, отбираемой с выхода сатуратора, в дополнительной флотационной камере. Следствием этого является низкая степень очистки воды, которая не повысится даже при введении второй, третьей и так далее дополнительных камер.

Целью изобретения является повышение степени очистки воды.

Поставленная цель достигается тем, что в известной флотационной установке, содержащей замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, одной или несколькими дополнительными флотационными камерами, насосом и сатуратором, каждая предыдущая камера с последующей соединена с помощью эжекторов типа "жидкость-жидкость", у которых все входы несущей жидкости параллельно подсоединены к выходу сатуратора. При этом вход подсасываемой жидкости эжектора, соединенного со входом основной флотационной камеры, предназначен для подачи первичной очищаемой жидкости, в частности воды, из исходной емкости.

Для более эффективного забора воды из каждой предыдущей камеры в последующую флотационные камеры выполнены в виде изолированных друг от друга баков, разделенных на две подкамеры полыми перегородками, высота которых ниже высоты стенок бока, причем камеры имеют одинаково расположенные одно входное отверстие в данной зоне первой подкамеры, одно отверстие в донной зоне второй подкамеры для соединения с полостью перегородки и по крайней мере одно выходное отверстие в потолочной зоне полости перегородки.

Такая гидравлическая схема позволяет принудительно транспортировать очищаемую воду из предыдущей камеры в последующую с помощью эжекторов, обеспечивая полное смешение ее с насыщенной воздухом рециркуляционной водой, являющейся в данном случае несущей жидкостью.

Этим достигается высокая степень очистки воды, так как в каждую последующую флотационную камеру подается уже очищенная вода из предыдущей. На фиг. 1 представлена гидравлическая схема заявляемой флотационной установки; на фиг. 2 - схематический чертеж установки с тремя флотационными камерами; а на фиг. 3 - чертеж первой дополнительной флотационной камеры.

Заявляемая установка для флотационной очистки, изображенная на фиг. 1, содержит замкнутую гидравлическую магистраль, в которую включены насос 1 рециркуляционной воды с эжектором 2 типа "жидкость-газ", охватывающим насос 1 обратной связью для насыщения воздухом рециркуляционной воды, сатуратор 3, основная флотационная камера 4 и две дополнительные флотационные камеры 5 и 6. Камера 4 со сточным колодцем (не показано), камера 5 с камерой 4 и камера 6 с камерой 5 связаны с помощью эжекторов 7, 8 и 9 типа "жидкость-жидкость", у которых все входы несущей жидкости параллельно подсоединены к выходу сатуратора 3. Естественно, что в качестве эжекторов могут быть использованы соответствующие струйные насосы. Для эжекторов 7, 8 и 9 несущей жидкостью является рециркуляционная вода. Подсасываемой жидкостью для эжектора 7 является очищаемая вода, засасываемая из сточного колодца, а для эжекторов 8 и 9 - очищенная вода соответственно из камер 4 и 5.

Каждая флотационная камера 4, 5 или 6 имеет один вход 10 и три выхода: выход "P" для отбора рециркуляционной воды, выход "В" для слива очищенной воды (различной степени чистоты в зависимости от номера камеры) и выход "Ш" для сброса шлама. Естественно, выходы "B" слива очищенной воды из камеры 4 и 5 могут быть задействованы только по желанию потребителя.

Установка, схематический чертеж которой приведен на фиг. 2, содержит три камеры - основную 4 и две дополнительных 5 и 6, выполненные в виде изолированных друг от друга баков прямоугольной формы. Каждый бак разделен на две подкамеры 11 и 12 прямоугольными полыми перегородками 13, высота которых ниже высоты стенок бака. Камеры 4, 5 и 6 имеют одинаково расположенные одно входное отверстие 10 в донной зоне первой подкамеры 11, одно отверстие 14 в донной зоне второй подкамеры 12 для сообщения с полостью 15 перегородки 13 и по крайней мере одно выходное отверстие 16 в потолочной зоне полости 15 перегородки 13. В последней камере 6 предусмотрен карман 17 для отбора рециркуляционной воды и карман 18 для отбора очищенной воды.

Для лучшего понимания изобретения на фиг. 3 отдельно приведен чертеж дополнительной флотационной камеры 5, разделенной на две подкамеры 11 и 12 полой перегородкой 13. В первой подкамере 11 камеры 5 входное отверстие 10 образовано раструбком распределителя 19 от эжектора 8 (фиг. 1). Выходное отверстие 16 размещено в верхней части полости 15 и принадлежит трубе подсоса 20, связанной с соответствующим входом эжектора 9 типа "жидкость-жидкость". В верхней части флотационной камеры 5 (а также камер 4 и 6) размещен шламоудаляющий механизм 21, взаимодействующий с шламосборным карманом 22.

Для вывода флотационной установки на рабочий режим ее сначала заполняют технологической водой. Насос 1 (фиг. 1) прокачивает воду по основной замкнутой магистрали. На выходе насоса 1 часть воды отбирается вспомогательной замкнутой гидравлической магистралью обратной связи и через эжектор 2 "вода-воздух" вновь подается на вход насоса 1. Благодаря этому в сатуратор 3 закачивается уже водовоздушная смесь. В сатураторе 3 воздух под повышенным давлением растворяется в воде, а по выходе из сатуратора 3 вода, насыщенная растворенным воздухом, подается параллельно на входы несущей жидкости все трех эжекторов 7, 8 и 9.

Эжектор 7 типа "жидкость-жидкость", размещен в колодце сточной воды (не показан), благодаря чему на вход 10 флотационной камеры 4 подается подлежащая очистке вода.

Загрязненная вода из сточного колодца смешивается с насыщенной воздухом рециркуляционной водой и через раструб распределителя 19 (подобный изображенному на фиг. 3) попадает в воду камеры 4, находящуюся под нормальным давлением. При этом в камере 4 происходит массовое образование пузырьков воздуха, к которым частицы загрязнения прилипают и этими пузырьками выносятся на поверхность в виде пены (шлама). С поверхности воды пена удаляется шламоудаляющим механизмом 1 в карман 22.

Очищенная вода проходит в выходное отверстие 16 (фиг. 2 и 3) трубы подсоса 20, связанной со всасывающим входом эжектора 8. Через эжектор 8 также проходит несущая рециркуляционная вода, насыщенная растворенным воздухом, поэтому в первой дополнительной флотационной камере 5 вновь происходит массовое образование пузырьков воздуха и вторичная очистка воды, поступившей из камеры 4. В камере 5 (фиг. 3) установлен свой механизм 21 шламаудаления, а вторично очищенная вода засасывается эжектором 9 в следующую флотационную камеру 6. Из флотационной камеры 6 часть очищенной воды отсасывается насосом 1 в замкнутую гидравлическую систему в качестве рециркуляционной, а часть через выход "В" сливается для различных нужд по усмотрению потребителя.

При содержании загрязняющих веществ, например нефтепродуктов, в воде до 220 мг/л очистка на флотационной камере 4 снижает содержание загрязнений до 14 мг/л, после очистки на фтолационной камере 5 - до 2,5 мг/л, а после камеры 6 - до 0,89 мг/л.

Количество камер может быть увеличено или уменьшено в зависимости от предъявляемых к воде требований, так как описанная здесь установка для флотационной очистки, содержащая три камеры, является одним из вариантов воплощения изобретения. В установке, содержащей три камеры, выход "P" камер 4 и 5 (фиг. 1) предназначен для отбора воды на последующую очистку и только лишь в камере 6 выход "P" выполняет функцию слива рециркуляционной воды. Однако при уменьшении числа камер выход "P" последней камеры выполняет указанную функцию.

Формула изобретения

1. Установка для флотационной очистки воды, содержащая замкнутую гидравлическую магистраль с последовательно включенными основной флотационной камерой, одной или несколькими дополнительными флотационными камерами, трубопроводом рециркуляционной воды, имеющим насос с воздушным эжектром и сатуратор, подвод очищаемой воды, отличающаяся тем, что каждая предыдущая флотационная камера соединена с последующей камерой посредством эжектора типа "жидкость-жидкость", входы несущей жидкости которых параллельно подсоединены к выходу сатуратора, при этом трубопровод рециркуляционной воды, соединенный с основной флотационной камерой, снабжен эжектром типа "жидкость-жидкость", вход подсасываемой жидкости которого соединен с подводом очищаемой воды.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что флотационные камеры выполнены в виде изолированных друг от друга баков, снабженных полыми перегородками, разделяющими их на две подкамеры, одна из которых имеет входное отверстие, расположенное в ее донной зоне, а другая - отверстие для сообщения ее с полостью перегородки в нижней части, при этом полые перегородки в верхней части имеют по крайней мере одно выходное отверстие, а высота перегородок меньше высоты стенок бака.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3