Устройство электрофлотационной очистки водных растворов

Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки водных растворов. Устройство электрофлотационной очистки водных растворов содержит корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама. Устройство снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор. Камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов. Над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек. Технический результат - повышение качества очистки жидкости за счет исключения зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами. 2 ил.

 

Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки водных растворов.

Известен аналог напорный флотатор в описание изобретения к патенту №2049732 МПК C02F 1/24, B03D 1/14 от 06.01.1993, опубл. 10.12.1995, содержащий емкость с внутренней цилиндрической перегородкой, флотационную, отстойную и фильтрирующую камеры, устройство для подачи водовоздушной смеси, снабженное эжектором, подающий трубопровод и патрубок отвода очищенной жидкости, отличающийся тем, что подающий трубопровод расположен в нижней части емкости, флотатор снабжен установленной внутри цилиндрической перегородки воронкой с диффузором, размещенным над подающим трубопроводом, при этом цилиндрическая перегородка нижней частью соединена со стенкой емкости, а в верхней части снабжена обращенным большим основанием вверх раструбом с наклонным срезом на торце, расположенным на противоположной стороне относительно патрубка отвода очищенной жидкости.

Недостатки: недостаточно высокое качество очистки жидкости.

Известен аналог в описание изобретения к патенту № WO 1994011308, МПК B03D 1/02; B03D 1/14; C02F 1/465, от 26.05.1994, способ очистки водных растворов или тому подобного, когда удаляемый компонент, например, в растворенном или твердом состоянии, превращается в твердую фазу, причем указанный способ включает добавление осадителя, коагулирующих агентов и/или флокулянты; отделение больших твердых частиц от суспензии, полученной таким образом путем осаждения; и удаление оставшихся компонентов из суспензии посредством электрофлотации. Удаление оставшихся компонентов осуществляется в соответствии со следующими этапами: - путем электрофлотации на первой стадии способа суспензия насыщается в процессе турбулентности с пузырьками электролитических газов, плотностью электрического тока, превышающей 20 мА/см2, и - на второй стадии пена разделяется ламинарным потоком жидкости, плотность электрического тока ниже 20 мА/см2. Электрофлотационное устройство для очистки водных растворов или тому подобное, состоящее из камеры, заполняющих и разгрузочных отсеков, устройства для удаления пены и электродных блоков, в котором электроды являются параллельными листовыми элементами, в котором камера содержит камеру газонасыщения, в которой установлен электрод блок для насыщения суспензии газом, выделяемым во время электролиза, - флотационный отсек, в котором установлен электродный блок для флотации, - супрессор потока суспензии многоклеточной структуры, установленный выше электродный блок в флотационном отсеке и - регулируемую разделительную стенку, установленную между камерой газонасыщения и флотационной камерой.

Недостатки: недостаточно высокое качество очистки жидкости, зарастание межэлектродного пространства камеры газонасыщения заряженными частицами загрязнений.

Известен наиболее близкий аналог электрофлотатор с устройством преобразования турбулентного потока жидкости в ламинарный в описание изобретения к патенту №2459667, МПК B03D 1/14 (2006.01), от 13.04.2011, опубл. 27.08.2012, состоящий из корпуса с перегородкой для двух емкостей, двух кассет электродов, источника электропитания, скребкового инструмента, насоса подачи жидкости. Во второй емкости, в которой турбулентный поток опускается ко второй кассете электродов, проходит через блок закрепленных рядами по всей площади второй емкости профильных труб, расположенных вертикально, при этом турбулентный поток разбивается на малые по мощности турбулентные потоки в соответствии с количеством профильных труб в блоке, и за счет выравнивания давления во всех этих потоках при равных скоростях движения происходит преобразование этих маломощных потоков в ламинарный поток большой мощности, проходящий через вторую кассету электродов.

Недостатки: недостаточно высокое качество очистки жидкости, зарастание межэлектродного пространства камеры газонасыщения заряженными частицами загрязнений.

Технический результат: повышение качества очистки жидкости при исключении зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами.

Технический результат в устройстве электрофлотационной очистки водных растворов содержащем корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама, достигается за счет того, что снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор, а камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов, при этом над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек.

Повышение качества очистки жидкости при исключении зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами достигается за счет того что, устройство электрофлотационной очистки водных растворов заполняют чистой водой, включают внешний сатуратор, подают напряжение на блоки электродов, в камере напорной флотации через отверстия перфорированной трубы выделяется растворенный воздух в виде мелких пузырьков с размерами 100 мкм, обеспечивая режим напорной флотации. Входной поток очищаемой жидкости через входной патрубок подают в камеру напорной флотации. Частицы загрязнений размерами не менее 100 мкм в результате прилипания к ним пузырьков воздуха приобретают плавучесть и всплывают на поверхность жидкости и извлекается уже на этом этапе очитки. Из камеры напорной флотации, поток жидкости перемещается в камеру электрофлотации, равномерно распределяясь в нисходящем потоке через ромбовидные ячейки. В результате электролиза воды на блоках электродов выделяются газы - кислород водород, которые в виде мельчайших пузырьков размерами 10 мкм всплывают на поверхность воды, удерживая слой флотошлама, который с помощью скребкового механизма удаляют в приемный карман для флотошлама. При этом очищенная вода обеззараживается. Часть очищенной воды через патрубок поступает во внешний сатуратор, где происходит насыщение воды воздухом, а затем через отверстия перфорированной трубы в камеру напорной флотации. Благодаря конструкции блоков с ромбовидными ячейками, пространство между корпусом и блоком ромбовидных ячеек не забивается загрязняющими веществами, в отличие от использования прямоугольных ячеек в аналогах. В аналогах в режиме электрофлотации, при прохождении сквозь электроды загрязненной воды происходит зарастание межэлектродного пространства загрязняющими веществами, причем особенно быстро это происходит, если загрязняющие воду частицы обладают зарядом, а в заявляемом устройстве использование камеры напорной флотации позволяет очистить жидкость уже до режима электрофлотации.

По сравнению с чисто напорной флотацией, где объем рециркулируемой воды достигает 30% от производительности напорного флотатора в заявляемом устройстве объем рециркулируемой воды составляет не более 3% от производительности аппарата, что позволяет уменьшить его габаритные размеры по сравнению с напорным флотатором равной производительности, повысить качество очистки жидкости и гарантировать потоки 10 м3/ч через 1 м2 поверхности водного зеркала. Внутренний поток воды в камере электрофлотации 10 Qвнутр, равный произведению скорости движения жидкости на площадь поперечного сечения, состоит из суммы входного (выходного) потока Qцикл потока на рециркуляцию части жидкости Qвход.. Qвнутр=Qвход+Qцикл. В чисто напорных флотаторах Qцикл достигает до 30% от Qвход. В заявляемом устройстве это соотношение не более 3%. За счет этого, заявляемое устройство при равной производительности с напорными флотаторами обладает значительно меньшими габаритами и более высокой степенью очистки.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое устройство новым.

Возможность осуществления заявляемого устройства в промышленности позволяет признать устройство соответствующим критерию промышленной применимости.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 - изображено устройство электрофлотационной очистки водных растворов.

на фиг. 2 - изображены блоки ромбовидных ячеек.

Устройство электрофлотационной очистки водных растворов содержит корпус 1 с камерой напорной флотации 9, камерой электрофлотации 10, скребковый механизм 6. Камера напорной флотации 9 содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу 4 и внешний сатуратор 3. Камера электрофлотации 10 содержит четное количество блоков электродов 2, выполненных преимущественно из платинированного титана или из нержавеющей стали, на которые через токовводы 5 подается постоянное напряжение, над блоками электродов 2 расположены блоки ромбовидных ячеек 8. Пространство между корпусом 1 и ромбовидными ячейками 8 не забивается загрязняющими веществами, в отличие от использования прямоугольных ячеек. Для удаления флотошлама, предусмотрен навесной скребковый механизм 6, который сгребает флотошлам в приемный карман 7.

Часть очищенной воды из камеры электрофлотации 10, через патрубок 14 поступает на внешний сатуратор 3 для насыщения воды воздухом, а затем через отверстия перфорированной трубы 4 в камеру напорной флотации 9.

Работа устройства.

Устройство электрофлотационной очистки водных растворов заполняют чистой водой, включают внешний сатуратор 3, подают напряжение на блоки электродов 2, в камере напорной флотации через отверстия перфорированной трубы 4 выделяется растворенный воздух в виде мелких пузырьков с размерами 100 мкм, обеспечивая режим напорной флотации. Режим течения жидкости в камере напорной флотации 9 турбулентный в восходящем потоке. Входной поток очищаемой жидкости через входной патрубок 11 подают в камеру напорной флотации 9. Частицы загрязнений размерами не менее 100 мкм в результате прилипания к ним пузырьков воздуха приобретают плавучесть и всплывают на поверхность жидкости и извлекается уже на этом этапе очитки.

Из камеры напорной флотации 9 поток жидкости поступает в камеру электрофлотации 10, равномерно распределяясь в нисходящем потоке через ромбовидные ячейки 8. Пространство между корпусом 1 и ромбовидными ячейками 8 не забивается загрязняющими веществами, в отличие от использования прямоугольных ячеек.

В камере электрофлотации 10 осуществляется режим электрофлотации при подаче на блоки электродов 2 через токовводы 5 постоянного напряжения. В результате электролиза воды на блоках электродов 2 выделяются газы, которые в виде мельчайших пузырьков размерами 10 мкм всплывают на поверхность воды, удерживая слой флотошлама, который с помощью скребкового механизма 6 удаляют в приемный карман 7 для флотошлама. Флотошлам выводится из электрофлотатора через патрубок для выхода флотошлама 12 самотеком.

Нисходящая скорость движения воды в камере электрофлотации 10 ограничена скоростью всплытия пузырьков газов электролиза 3 мм/с. Флотирующими газами являются газы электролиза воды, образующиеся при подаче на блоки электродов постоянного напряжения при эффективной плотности тока не более 20 мА/см2. Размер микропузырьков газов электролиза позволяет извлекать более мелкие частицы по сравнению с методом напорной флотации с одновременным обеззараживанием очищаемой воды. Режим течения жидкости ламинарный с нисходящим потоком. Очищенная вода выходит через патрубок для выхода очищенной воды 13. Часть очищенной воды через патрубок 14 поступает во внешний сатуратор 3, где происходит насыщение воды воздухом, а затем через отверстия перфорированной трубы 4 в камеру напорной флотации 9.

Использование заявляемого устройства позволит исключить зарастание межэлектродного пространства загрязняющими веществами и при этом повысить качество очистки жидкости.

Устройство электрофлотационной очистки водных растворов, содержащее корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама, отличающееся тем, что снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор, а камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов, при этом над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства гетерогенных катализаторов процессов жидкофазного окисления неорганических (сернистых, азотных, фосфорных и др.) и органических (ПАВ, фенолов, нефтепродуктов, органических аминов и др.) соединений кислородом воздуха.

Изобретение может быть использовано при добыче нефти, газа для промышленно-бытового потребления для опреснения морской воды, а также любой соленой или пластовой воды химическими реагентами.

Изобретение относится к области санитарной техники и может быть использовано при отведении сточных вод общесплавных систем водоотведения. Узел перераспределения стоков включает в себя бассейн канализования и дополнительный бассейн канализования, межбассейновую насосную станцию с подводящим трубопроводом и напорной линией, межбассейновый коллектор, выполненный с возможностью в самотечном режиме транспортировать воду из дополнительного бассейна канализования в бассейн канализования.

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды и может быть использовано для глубокой очистки концентрированных стоков предприятий пищевой промышленности, жидких отходов сельскохозяйственных предприятий, отходов химических, лесохимических, целлюлозно-бумажных производств, иловых осадков сточных вод, а также при утилизации органической составляющей твердых бытовых отходов при получения из них прокачиваемой насосами водяной пульпы.

Изобретение относится к кремнийорганическому полимеру, ингибирующему образование отложений, к полимерному продукту, а также к вариантам способа уменьшения образования кремнийсодержащих отложений в промышленном процессе.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для обеззараживания и очистки водопроводной воды в жилых и/или общественных зданиях, показатель загрязненности которой по химической и бактериологической потребности кислорода ПЗ=(ХПК+БПК) превышает установленные Госсанэпиднадзором нормы для питьевой воды.

Изобретение может быть использовано в гальванотехнике при утилизации хромсодержащих стоков. Способ извлечения хрома (VI) из хромсодержащих растворов гальванических производств с получением малообводненного железо-хромсодержащего осадка включает введение в хромсодержащий раствор концентрированной серной кислоты в количестве 6-120 мл/л и измельченной стальной стружки в качестве восстановителя с последующей выдержкой до обесцвечивания раствора.

Предложены технологии разрушения стойких водонефтяных эмульсий ультразвуковым методом, где эмульсию (ВНЭ) нагревают, вводят реагент-деэмульгатор и воду и в зависимости от изменяющегося в процессе разрушения эмульсий размера преобладающего количества капель воды последовательно изменяют частоту и удельную акустическую мощность ультразвукового воздействия по мере укрупнения капель воды.

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Устройство электрокоагуляционного реактора (ЭКР) содержит коррозионно-устойчивую цилиндрическую ячейку 110, содержащую множество пластинчатых электродов, размещенных горизонтально в штабеле.

Заявленная группа изобретений относится к моечной установке рециркуляционного типа и способу подготовки ёмкостей под налив и предназначена для подготовки к наливу различных передвижных ёмкостей, таких как вагонов-цистерн, контейнеров-цистерн, автоцистерн, из-под различных жидких продуктов/грузов; животных жиров, растительных масел и продуктов их переработки; моторных масел и смазок, сырой нефти и нефтепродуктов.

Предложенная группа изобретений относится к системе и способу для концентрирования смесей частиц гидрофобных и гидрофильных материалов в текучей среде. Система для концентрирования смесей частиц гидрофобных и гидрофильных материалов в текучей среде содержит разделительную камеру, содержащую два или более последовательно соединенных отсека обработки, каждый из которых содержит распределительный трубопровод для ввода восходящего потока воды; суспендированные твердые частицы, образующие псевдоожиженный слой, образованный за счет перемещения вверх указанного восходящего потока воды через указанные суспендированные твердые частицы, сливной желоб, расположенный над указанной разделительной камерой; и отделение удаления воды, расположенное под указанной разделительной камерой.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией и может быть использовано в цветной, черной металлургии и других отраслях промышленности при флотационном обогащении руд.

Изобретение относится к устройству для эмульгирования и управляемого добавления флотационного реагента, которое применяется для обогащения угля. Устройство для эмульгирования и управляемого добавления флотационного реагента содержит систему определения скорости потока и концентрации флотационного сырья, которая включает расходомер и плотномер, установленные на подводящем трубопроводе флотационной машины, который соединен с системой управления с использованием линий связи.

Предложенное изобретение относится к флотационной установке для выделения частиц руды, содержащих ценный металл, из частиц руды, находящихся во взвешенном состоянии в пульпе.

Предложенное изобретение относится к флотационной установке для выделения частиц руды, содержащих ценный металл, из частиц руды, находящихся во взвешенном состоянии в пульпе.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод. Флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1 с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами 3, рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом 22, пенным желобом 5 с выходным патрубком 7 и патрубками отвода очищенной воды 10 и осадка 17, узлом сгущения осадка.

Изобретение относится к очистным сооружениям, используемым на моечных станциях автотранспорта, и может быть использовано в водоочистке. Флотационно-фильтрационная установка содержит заборный фильтр 1, всасывающий трубопровод 2, обратный клапан 8, насосный агрегат 3, эжектор 4, камеру флотации 22 с фильтром 29 и слоем фильтрующей загрузки 30 с адсорбентом, сопла 20, расположенные в нижней части камеры флотации 22, содержащей скребковый механизм 25, лоток 26 и переливную трубку, связанную с верхней частью фильтра 29, имеющего поддерживающую 31 и прижимную 32 рамки.

Изобретение относится к способам выделения тонких фракций из полидисперсных порошков, в частности, фракционному разделению порошков карбида бора. Устройство для фракционного разделения порошков карбида бора включает флотационную камеру, патрубок подачи вводного вещества, патрубки вывода и емкости сбора продуктов разделения.

Изобретение относится к очистке сточных вод. Флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды 3, отвода очищенной воды 7 и вывода флотошлама 14, блок сгущения флотошлама в виде эжектора 11 и узла совместного обезвоживания осадка и флотошлама с использованием мешка 16 из синтетической ткани.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, угольной, горной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки водных растворов. Устройство электрофлотационной очистки водных растворов содержит корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама. Устройство снабжено камерой напорной флотации, которая содержит прикрепленную к ней перфорированную трубу и внешний сатуратор. Камера электрофлотации содержит четное количество блоков электродов. Над блоками электродов расположены блоки ромбовидных ячеек. Технический результат - повышение качества очистки жидкости за счет исключения зарастания межэлектродного пространства загрязняющими веществами. 2 ил.

Наверх