ФЛОТООТСТОЙНИК

Уровень техники
В практике очистки воды известно использование отстойников и флотаторов для извлечения соответственно взвешенных частиц и гидрофобных загрязнений, способных слипаться с пузырьками воздуха (Ксенофонтов Б. С.Флотационная обработка воды, отходов и почвы. - М.: Новые технологии - 2010, с. 80-103). Сущность процесса отделения взвешенных веществ в отстойнике основана на неустойчивости неоднородных систем, в частности сточных вод, к разделению, и при размерах частиц дисперсной фазы порядка 5-10 мкм и более, они выпадают в осадок. Этот процесс является достаточно устойчивым. Однако, скорость этого процесса, как правило, невысокая, что приводит к небольшим значениям степени извлечения взвешенных веществ до 50-70% и образованию осадка с высокой влажностью примерно (93-97)%, что не позволяет его транспортировать.
Таким образом, недостатком известного флотоотстойника является невысокая степень извлечения загрязнений, в том числе взвешенных частиц и гидрофобных веществ, а также невозможность одновременного сгущения образующегося осадка с остаточной влажностью, позволяющей его транспортировать.
Известно техническое решение в виде комбинированного сооружения - флотоотстойника, включающего отстойник и флотатор (патент РФ на полезную модель №132434. Флотоотстойник /Б.С. Ксенофонтов, Е.В. Петрова; заявл. 28.02.2013, опубл. 20.09.2013).
Известный флотоотстойник включает корпус, разделенный на флотационную и отстойную камеры, на внешней стороне которого установлены патрубки для подвода грязной воды и рабочей жидкости, отвода очищенной воды, осадка и флотошлама.
Существенным недостатком известного флотоотстойника является невысокая степень извлечения загрязнений, в том числе взвешенных частиц и гидрофобных веществ, а также невозможность одновременного сгущения образующегося осадка с остаточной влажностью, позволяющей его транспортировать.
Раскрытие полезной модели
Целью предлагаемой полезной модели является повышение степени извлечения загрязнений и одновременное сгущение образующихся осадков.
Указанная цель достигается тем, что предложен флотоотстойник, включающий корпус, разделенный на флотационную и отстойную камеры, на внешней стороне которого установлены патрубки для подвода грязной воды и рабочей жидкости, отвода очищенной воды, осадка и флотошлама, отличающийся тем, что внутри корпуса в отстойной камере установлена шнековая вставка, выполненная из материала с гидрофобной поверхностью, а патрубок отвода флотошлама соединен с эжектором, установленным над фильтрующей лентой, над которой расположен патрубок отвода осадка, а под фильтрующей лентой установлены сборники жидкости и сгущенного осадка, причем под фильтрующей лентой расположен сборник конфузорного типа, а эжектор выполнен с удлиненной камерой смешения, и внутри корпуса на входе патрубка грязной воды установлена успокоительная перегородка, и при этом патрубок отвода осадка снабжен регулирующим вентилем.
Перечисление изображений
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого флотоотстойника.
Осуществление полезной модели
Предлагаемый флотоотстойник включает корпус 1 (фиг. 1), разделенный на флотационную 7 и отстойную 8 камеры, на внешней стороне которого установлены патрубки для подвода грязной воды 3 и рабочей жидкости 2, отвода очищенной воды 6, осадка 9 и флотошлама 5, причем внутри корпуса в отстойной камере установлена шнековая вставка 18, выполненная из материала с гидрофобной поверхностью, а патрубок отвода флотошлама 5 соединен с эжектором 16 с патрубком 17, установленным над фильтрующей лентой 10, над которой расположен патрубок отвода осадка 9, а под фильтрующей лентой установлены сборники жидкости 13 с накопительной частью 12 и сгущенного осадка 11, причем сборник жидкости 13 выполнен в виде конфузора, а эжектор 16 выполнен с удлиненной камерой смешения 15 с выходным патрубком 14, и внутри корпуса на входе патрубка грязной воды установлена успокоительная перегородка 4, и при этом патрубок отвода осадка 9 снабжен регулирующим вентилем.
Принцип работы флотоотстойника состоит в следующем. Исходная грязная вода через патрубок 3 поступает во флотационную камеру 7 корпуса 1 флотоотстойника. Образующаяся смесь грязной воды контактирует с рабочей жидкостью, поступающей через патрубок 2 и содержащей микропузырыси. Образующиеся при этом флотокомплексы частицы загрязнений - микропузырьки воздуха поднимаются вверх в пенный слой и выводятся через патрубок 5. При этом нефлотирующиеся загрязнения попадают в отстойную камеру 8, в которой осветленная жидкость поднимается вверх и выводится из корпуса 1 через патрубок 6, а загрязнения, скатываясь по гидрофобной поверхности шнековой вставки 18, устремляются вниз к патрубку вывода осадка 9 с регулируемым вентилем. Гидрофобность поверхности шнековой вставки, например, из пластика покрытого масляной краской, способствует ускоренному выпадению загрязнений в осадок.
Образующиеся флотокомплексы загрязнения - пузырьки воздуха всплывают, создавая флотошлам в виде пенного слоя, который удаляется через патрубок 5, и далее всасываются в эжектор, в котором за счет подачи газового потока, подаваемого через патрубок 17 от внешней системы сжатого воздуха, создается разрежение. Далее в удлиненной камере смешения 15 происходит полное разрушение флотошлама и образование грязной концентрированной жидкости, которая через выходной патрубок 14 подается на фильтрующую ленту 10, на которой загрязнения как в виде флотошлама, так и в виде осадка, выводимого через патрубок с регулируемым вентилем 9, задерживаются и затем сбрасываются в сборник 11, а осветленная вода поступает в сборник конфузорного типа 13 с накопительной частью 12.
В результате очистки сточных вод в предлагаемом флотоотстойнике степень извлечения загрязнений достигает (95-99)%, и при этом остаточное влагосодержание составляет (75-85)%.
Таким образом, предлагаемый флотоотстойник позволяет осуществить более глубокую очистку сточных вод, в частности повысить степень извлечения загрязнений примерно на (10 – 25)% и уменьшить остаточное влагосодержание осадка на (15…20)% по сравнению с соответствующими показателями известных флотоотстойников.