КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ РЕАГИРУЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к области очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома Cr(VI) и может быть использована в радиотехнической, электрохимической, гальванической и других отраслях промышленности.
Известны устройства для очистки промышленных сточных вод от загрязняющих веществ с использованием физико-химических методов, в частности, для очистки от Cr(VI) с использованием реагентов, сорбентов, коагулянтов, флокулянтов. В этих устройствах приготовление необходимых реагентов производят раздельно, в различных устройствах и агрегатах, например, с получением сорбента и очистки жидкости от Cr(VI) процесс реализуется в различных емкостях, в несколько этапов, что значительно усложняет и удорожает процесс очистки (а.с. №1763387, опубл. Бюл. №35, 23.09.92 г.).
Известное устройство для смешения и дозирования реагирующих жидких компонентов по патенту на полезную модель №85695, опубл. Бюл. №29, 20.10.09 г. содержит камеру смешения с патрубками подвода очищаемой воды и реагентов, патрубок отвода очищенной воды, перемешивающее устройство. В цилиндрическом корпусе выполнены камеры для первого и второго реагентов и камера смешения, а на валу, выполненном с возможностью вращения, соответственно камер, друг за другом закреплены шнек подачи первого реагента, лопасти гидротурбины и шнек смешения, представляющий собой перемешивающее устройство, при этом патрубок подачи второго реагента в зоне лопастей гидротурбины выполнен тангенциальным, а патрубок подвода очищаемой воды расположен в зоне образования сорбента камеры смешения. В зоне очистки воды камеры смешения установлены направляющий аппарат и гидродинамический излучатель.
Недостатки прототипа следующие: процесс коагуляции в поле ультразвуковых колебаний носит узко направленный частотный характер и при изменении частоты колебаний вместо коагуляции может происходить обратный процесс - диспергирование. Расход очищаемой воды может изменяться в значительном диапазоне, и качество очистки может существенно ухудшаться. Другой недостаток прототипа состоит в том, что даже при качественной коагуляции загрязняющих веществ требуется специальный агрегат для очистки воды. Концентрация загрязнителя Cr(VI) в очищаемой воде может изменяться в широком диапазоне, что требует регулирования подачи исходных компонентов, но в прототипе регулирование отсутствует.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении качества очистки и упрощении конструкции.
Технический результат достигается тем, что в комбинированном устройстве очистки реагирующих жидкостей, содержащем корпус с патрубком отвода шлама и первым патрубком отвода очищенной воды, вал со шнеком подачи первого реагента в камере подачи первого реагента с патрубком подачи первого реагента, с лопастями в камере подачи второго реагента с патрубком подачи второго реагента, со шнеком смешения в камеру смешения и камеру подачи загрязненной воды с патрубком, новым является то, что соосно валу в корпусе расположен пустотелый вал с радиальными перегородками на внешней поверхности, на которых закреплены конические тарелки с образованием зазоров между пустотелым валом и внутренним краем тарелок, при этом каждая перегородка у наружного края тарелок имеет сливной патрубок, общий для всех тарелок, в камере подачи загрязненной воды на пустотелом валу закреплены лопасти между которыми в пустотелом валу выполнены впускные окна, а патрубок подачи загрязненной воды выполнен тангенциально относительно диаметра камеры подачи загрязненной воды, при этом в корпусе выше тарелок имеется второй патрубок отвода очищенной воды.
Сущность заявляемой полезной модели представлена на фиг.1 - фиг.3, где:
фиг.1 - Схема комбинированного устройства очистки реагирующих жидкостей;
фиг.2 - Тарелка сепаратора;
фиг.3 - Поперечное сечение.
Здесь: 1 - патрубок отвода шлама; 2 - первый патрубок отвода очищенной воды; 3 - корпус; 4 - фильтровальная сетка; 5 - второй патрубок отвода очищенной воды; 6 - лопасти; 7 - камера подачи загрязненной воды; 8 - камера смешения; 9 - камера подачи второго реагента; 10 - шнек подачи первого реагента; 11 - патрубок подачи первого реагента; 12 - камера подачи первого реагента; 13 - вал; 14 - патрубок подачи второго реагента; 15 - регулятор расхода второго реагента; 16 - лопасти; 17 - шнек камеры смешения; 18 - узел вращения; 19 - патрубок подачи загрязненной воды; 20. - узел вращения; 21 - тарелки; 22 - сливной патрубок; 23 - пустотелый вал; 24 - спиральный выступ; 25 - днище сепаратора.
Комбинированное устройство содержит блок подачи первого реагента, блок подачи второго реагента и смешения, блок очистки. Блок подачи первого реагента состоит из камеры подачи первого реагента 12, шнека подачи первого реагента 10 и патрубка подачи первого реагента 11. Шнек 10 расположен на валу 13, который является общим для лопастей 16 и шнека камеры смешения 17. Камера подачи первого реагента 12 соединена с камерой подачи второго реагента 9, внутри которого расположены лопасти 16, имеется патрубок подачи второго реагента 14, установленный тангенциально по отношению к камере подачи загрязненной воды 7, на патрубок подачи второго реагента 14 на который установлен регулятор расхода 15. Камера 9 соединена с камерой смешения 8, внутри которой на валу 13 находится шнек 17 камеры смешения. Вал 13 установлен в узлах вращения 18. Камера смешения 8 соединена с камерой подачи загрязненной воды 7, внутри которой находятся лопасти 6 и имеется патрубок подачи воды 19, установленный тангенциально относительно диаметра камеры подачи загрязненной воды 7 в плоскости вращения лопастей 6. Лопасти 6 закреплены на пустотелом валу 23, на котором между лопастями 6 имеются впускные окна 23. На валу 23 установлены конические тарелки 21, расположенные внутри корпуса 3. Вал 23 вместе с пакетом тарелок 21 имеет возможность вращения в узлах вращения 20. Корпус 3 имеет патрубок отвода очищенной воды 2 после фильтровальной сетки 4, патрубок отвода очищенной воды 5 после тонкослойной сепарации в тарелках 21, и патрубок отвода шлама 1, расположенный в нижнем днище 25. Нижнее днище 25 выполнено с кольцевым углублением, в котором и установлен патрубок 1. Каждая коническая тарелка 21 имеет впускные окна и спиральные выступы 24.
Комбинированное устройство работает следующим образом. Через патрубок 14 начинает подаваться второй реагент и за счет тангенциального натекания потока на лопасти 16 они начинают вращаться и вместе с валом 13 начинают вращаться шнек 10 подачи первого реагента и шнек 17. Шнек 17 начинает подавать реагент №1 и он в камере смешения 8 начинает смешиваться с реагентом №2 за счет вращения шнека 17. В результате смешения генерируется сорбент, который поступает в зону подачи загрязненной воды, внутрь пустотелого вала 23. Загрязненная вода подается через патрубок 19, расположенный тангенциально и, натекая на лопасти 6, приводит во вращение пустотелый вал 23, вместе с которым начинает вращаться пакет конических тарелок 21. Сточная вода, вместе с образовавшимся сорбентом поступает через окна внутрь пустотелого вала 23 и вытекает в полость корпуса 3. Загрязненная вода в полости корпуса 3 начинает вращаться и наиболее крупные частицы сорбента отбрасываются центробежной силой к фильтровальной сетке 4 и удаляются через патрубок отвода шлама 1, а очищенная вода отводится через патрубок 2. Более мелкие частицы сорбента увлекаются вместе с частью жидкости в пространство между тарелками 21 тонкослойного отстойника и оседают на них. Оседающий сорбент под действием центробежных сил отбрасывается к спиральным перегородкам 24 и концентрируясь, сползает в впускные окна патрубка 22, откуда поступает в днище сепаратора 25 и удаляется через патрубок 2. очищенная вода после тонкослойного сепаратора отводится через патрубок 5.
При изменении расхода очищаемой воды или концентрации загрязнителя регулятор 15 позволяет по тарировочному графику изменять расход второго реагента, что позволяет автоматически изменять расход первого реагента.
Таким образом, в одном агрегате сочетается несколько физико-химических процессов, что упрощает конструкцию и повышается качество очистки.