ФЛОТАЦИОННАЯ МАШИНА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Область техники
Полезная модель относится к процессам и устройствам для очистки сточных вод.
Уровень техники
Известна флотационная установка для очистки сточных вод, включающая сатуратор, соединительный трубопровод, флотокамеру с патрубками подвода грязной воды, рабочей жидкости и отвоа очищенной воды и пенного продукта, фильтр доочистки. (Патент РФ 2169704, пр. 21.04.2000, МПК, C02F 101/32).
Существенным недостатком такой флотационной устанвки является невысокая эффективность очистки сточнх вод.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус с расположенными на его внешней стороне патрубками для подачи грязной воды, рабочей жидкости и воздуха и отвода очищенной воды и пенного продукта, и установленным внутри корпуса аэрирующим устройством. (Патент РФ 2184705, пр. 07.09.2000, МПК C02F 1/24, C02F 103:04).
Недостатком известной флотационной машины является невысокая эффективность очистки сточнх вод.
Раскрытие полезной модели
Целью полезной модели является повышение эффективности очистки сточных вод.
Указанная цель достигается тем, что предложена флотационная машина для очистки сточных вод, включающая корпус, разделенный перегородкой на флотационную камеру и камеру для очищенной воды с погружным насосом, с расположенными на его внешней стороне патрубками для подачи грязной воды, рабочей жидкости и воздуха и отвода очищенной воды и пенного продукта, установленное внутри корпуса аэрирующее устройство в виде эжектора и диспергатора, причем диспергагор выполнен в виде полого тела с рифленой поверхностью, перпендикулярно нарифлениям которой расположен щелевой элемент, конфигурация и размер которого могут быть различными, причем полое тело может быть в виде цилиндра или конуса с углом конусности 10-60° с нарифлениями как на внутренней так и на внешней стороне, а в качестве нарифлений использованы стержни с полуцилиндрической формой, расположенные друг от друга на расстоянии 1…9 диаметров стержней. При этом аэрирующее устройство может быть расположено как на неподвижном так и подвижном основаниях.
Перечисление изображений
На фиг.1 изображена флотацонная машина для очистки сточных вод.
На фиг.2 изображено аэрирующее устройство с диспергагором цилиндрической формы с нарифлениями снаружи на неподвижной платформе.
На фиг.3 изображено аэрирующее устройство с диспергагором цилиндрической формы с нарифлениями снаружи на подвижной платформе.
На фиг.4 изображено аэрирующее устройство с диспергагором конической формы с нарифлениями снаружи на неподвижной платформе.
На фиг.5 изображено аэрирующее устройство с диспергагором конической формы с нарифлениями снаружи на подвижной платформе.
На фиг.6 изображено аэрирующее устройство с диспергагором цилиндрической формы с нарифлениями внутри на неподвижной платформе.
На фиг.7 изображено аэрирующее устройство с диспергагором цилиндрической формы с нарифлениями внутри на подвижной платформе.
На фиг.8 изображено аэрирующее устройство с диспергагором конической формы с нарифлениями внутри на неподвижной платформе.
На фиг.9 изображено аэрирующее устройство с диспергагором конической формы с нарифлениями внутри на подвижной платформе.
Осуществление полезной модели
Предложенная флотационная машина для очистки сточных вод (фиг.1), включает корпус 1 с расположенными на его внешней стороне патрубками для подачи грязной воды 5, рабочей жидкости 2 и воздуха 3 и отвода очищенной воды 10 и пенным желобом 4 с патрубком отвода пенного продукта 6, патрубком для рецикла очищенной воды 11, а внутри корпуса расположены аэрирующее устройство в виде эжектора 17, щелевого элемента 16 и диспергатора 15, полупогружная перегородка 7 с сеткой 14, и камера для очищенной воды 9 с регулятором 8 отвода очищенной воды и погружным насосом 12, соединенным трубопроводом с вентилем 13. Диспергатор (фиг.2-9) выполнен в виде полого тела 18 с рифленой поверхностью с нарифлениями в виде полуцилиндрических стержней 19, расположенных друг от друга на расстоянии 1…9 диаметров стержней, перпендикулярно которым расположен щелевой элемент 16. При этом нарифления выполняют как на внутренней (фиг.6-9) так и на внешней стороне полого тела (фиг.2-5), которое может быть выполнено в виде цилиндра (фиг.2, фиг.3, фиг.6, фиг.7) или усеченного конуса с углом конусности 10…60° (фиг.4, фиг.5 фиг.8, фиг.9). При этом полое тело может располагаться на подвижной платформе 20 и при этом щелевой элемент 16 располагается тангенциально к поверхности диспергатора. (фиг.3, фиг.5, фиг.7, фиг.9).
Принцип работы предложенной флотационной машины заключается в следующем. Исходная (грязная) вода подается по патрубку 5 (фиг.1) в область диспергатора 15. Рабочая жидкость, расход которой регулируется вентилем 13, подается погружным насосом 12 и поступает через патрубок 2 внутрь эжектора 17 с большой скоростью, причем при проходе через эжектор в водной струе возникает зона пониженного давления, меньшего, чем атмосферное, что приводит к подсосу воздуха через патрубок 3 и его смешению с водным потоком. Полученная смесь через щелевой элемент 16 попадает на нарифления диспергатора 15 в виде полуцилиндрических стержней (фиг.2-9, поз.19), установленных на поверхности полого тела (фиг.2-9, поз.18). При контакте водовоздушной смеси и в первую очередь газовой фазы с нарифлениями происходит ее диспергирование до мельчайших пузырьков. При этом происходит интенсивное перемешивание водовоздушной смеси с загрязненной водой, что приводит к существенному повышению степени аэрации воды и повышению эффективности очистки. Образовавшиеся флотокомплексы всплывают, образуя пену, которая поступает в пенный желоб 4 и отводится по патрубку 6. Далее вода проходит сквозь сетку 14 и по патрубку 8 отводится в камеру очищенной воды 9, из которой основная часть очищенной воды отводится по патрубку 10, а другая часть - через патрубок 11 для использования в качестве рабочей жидкости.
Полученные экспериментальные данные подтверждают достижение заявленного технического результата при всех условиях, указанных выше. Количество пузырьков диаметром в диапазоне 30-300 мкм значительно увеличилось, на диапазон 50-110 мкм приходится от 26 до 31% (см. табл.1). Вне заявленного интервала доля пузырьков значительно меньше и не превышает 20%.
Использование новых технических решений позволяет повысить эффективность очистки на 15-20% по сравнению с известным техническим решением - прототипом при проведении процесса очистки сточных вод, содержащих гидрофобно-гидрофильные загрязнения.