ФЛОТОКОМБАЙН ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
FLOAT COMBINE FOR WASTE WATER PURIFICATION

Предлагаемое изобретение относится к способам и устройствам для очистки сточных вод.
Уровень техники
Известен флотокомбайн для очистки сточных вод, включающий корпус с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости, пенного желоба с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой вод (Б.С. Ксенофонтов, А.С. Козодаев, Р.А. Таранов, М.В. Иванов, Е.В. Петрова, М.С. Виноградов, А.А. Балина. Флотокомбайны - флотационная техника будущего для очистки сточных вод. Экология и промышленность России, 2013, №12, с. 4-8).
Существенным недостатком известного флотокомбайна является невысокая эффективность очистки сточных вод и отсутствие узла для сгущения образующегося осадка.
Наиболее близким техническим решением является флотокомбайн для очистки сточных вод, включающий корпус с расположенными на его внешней стороне патрубками подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости, пенного желоба с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, узла сгущения осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой вод (патент РФ на полезную модель №170182 «Флотокомбайн для очистки сточных вод», пр. 25.07.2016 г., опубл. 18.04.2017, БИ №11, автор Ксенофонтов Б.С. - прототип).
Существенным недостатком известного флотокомбайна (прототипа) является невысокая эффективность очистки сточных вод и низкая степень сгущения образующегося осадка.
Существенным недостатком известного технического решения является невысокая эффективность очистки сточных вод и низкая степень сгущения образующегося осадка.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка новой конструкции, обеспечивающей увеличение эффективности очистки и повышение степени сгущения осадка.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что флотокомбайн для очистки сточных вод содержит корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи сточной воды с реагентами, рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом, пенного желоба с выходным патрубком и патрубками отвода очищенной воды и осадка, а внутри корпуса установлены перегородки и устройство регулирования уровня очищаемой воды, причем подача воды с регентами и подача воздуха осуществляются через эжектор, установленный на внешней стороне корпуса флотокомбайна и, кроме того, патрубок пенного желоба и отвода осадка соединены с дополнительно установленным в качестве узла сгущения осадка шнековым сгустителем с камерой сбора осадка, внутри которой имеется ложное перфорированное днище с живым сечением от 20-60% от общей площади днища, причем длина шнека составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1, а внутри корпуса флотокомбайна установлена перегородка с окном, закрытом сеткой с размером ячеек от 0,01 до 0,7 мм. При этом сетка выполнена из магнитного материала, а перфорации ложного днища имеют форму квадратов со стороной квадрата от 0,1 до 0,9 мм.
Перечень чертежей
На фиг. 1 изображена схема флотокомбайна.
Осуществление изобретения
Предлагаемый флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1, на внешней стороне которого расположен эжектор 2 с патрубками для подачи сточной воды с реагентами 3, воздуха 4, пенного желоба 5 с выходным патрубком 7, соединенным шлангом 11 с патрубком 16, и патрубками отвода очищенной воды 10 и осадка 17, а внутри корпуса установлены перегородки б и перегородка с окном, закрытом сеткой 8 и устройство регулирования уровня очищаемой воды 9. Для подачи рабочей жидкости в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом установлен патрубок 22. Снизу корпуса 1 дополнительно размещен в качестве узла сгущения осадка шнековый сгуститель 13 с установленным внутри него шнеком 15, приводимом во вращение электродвигателем 12, а с внешней стороны расположены патрубок 14 для вывода фугата и камера сбора сгущенного осадка 21 с установленными внутри нее ложным перфорированным днищем 18 и с внешней стороны патрубком 19 для вывода осветленной воды и патрубком 20 для вывода сгущенного осадка. При этом шнек 15 выполнен с длиной, которая составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1. Установленная внутри корпуса флотокомбайна перегородка 8 с окном, закрытом сеткой, имеет размер ячеек от 0,01 до 0,7 мм. При этом сетка выполнена из магнитного материала, а камера сбора осадка имеет перфорированное ложное днище с живым сечением от 20 до 60% от общей площади днища, причем перфорации ложного днища имеют форму квадратов с размерами стороны квадрата от 0,1 до 0,9 мм.
Принцип работы предлагаемого флотокомбайна осуществляется следующим образом. Исходная сточная вода с реагентами подается внутрь корпуса 1 флотокомбайна через патрубок 3 эжектора 2. При этом за счет подсоса через патрубок 4 поступает воздух. Образующаяся смесь вода -воздух поступает внутрь корпуса 1, куда одновременно через патрубок 22 поступает рабочая жидкость в виде очищенной воды с растворенным в ней воздухом. При смешении указанных потоков происходит образование флотокомплексов частица загрязнений - пузырек воздуха и затем их всплытие в пенный слой, формирующийся в пенном желобе 5.
Затем пенный продукт через шланг 11 и далее через патрубок 16 поступает в внутрь шнекового сгустителя 13, в который одновременно также подается осадок через патрубок 17. Смесь пенного продукта и осадка обезвоживается за счет вращающегося под действием электродвигателя 12, шнека 15, и далее поступает в камеру 21, сгущаясь до консистенции обезвоженного продукта путем дополнительного отведения жидкости за счет использования ложного перфорированного днища 18 с живым сечением от 20 до 60% от общей площади днища и перфорациями в виде квадратов со стороной от 0,1 до 0,9 мм. При этом отделяющаяся от осадка жидкость в виде фугата выводится из шнекового сгустителя через патрубок 14. Обезвоженный примерно до остаточной влажности 80-90% осадок выводится из камеры 21 через патрубок 20, а жидкость через патрубок 19. Получению наименьшей остаточной влажности способствует выбор длины шнека, которая в оптимальном варианте составляет по отношению к диаметру шнека от 25:1 до 35:1. При этом, как показали эксперименты, оптимальная величина ложного перфорированного днища составляет в пределах 20 - 60% от общей площади днища камеры 21, а перфорации ложного перфорированного днища, имеющие форму квадратов, оптимальны со стороной квадратов от 0,1 до 0,9 мм.
Очищенная вода проходит через окна перегородок 6 и перегородку 8 с окном, закрытом сеткой, которая не пропускает флотокомплексы, не успевающие всплыть в пенный слой. Это позволяет добиться высокой эффективности очистки воды при величине размера ячеек сетки, закрывающем окно перегородки 8 в пределах от 0,01 до 0,7 мм. При использовании сетки вне указанных пределов эффективность очистки падает, а именно при размерах ячеек менее 0,01 резко возрастает сопротивление движению воды, а при размерах более 0,7 наблюдается проскок флотокомплексов частиц-пузырек. При этом дополнительно могут задерживаться на сетке ферромагнитные частицы, так как материал сетки может быть магнитным.
Далее очищенная вода через устройство регулирования уровня жидкости 9 и патрубок 10 выводится из корпуса 1 флотокомбайна и может быть использована по назначению.
Использование предлагаемого флотокомбайна позволяет повысить эффективность очистки воды на 15-20% и увеличить степень сгущения осадка в 1,5-2,2 раза.