УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

Полезная модель относится к устройствам для очистки промышленных сточных вод от взвешенных веществ, масел, нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ методом флотации и может быть использовано в химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.
Известны устройства для очистки сточных вод путем флотации, когда флотационный воздух подается напором в специальный воздухораспределитель, а загрязняющие компоненты в виде пены собираются на поверхности воды и удаляются механизмом для сгребания пены (Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков. Учебное пособие / Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. - М; Высшая школа. 2003-344 с. Рис.6.12, стр.158) - [1]. Здесь подача флотоагента (насыщенная воздухом вода или воздух) осуществляется во флотационной камере через специальные устройства, расположенные в нижней части камеры. Это могут быть сопла, отверстия, пористые пластины, насадки и другие барботажные устройства, уложенные на дне камеры.
Известное устройство по авторскому свидетельству №1361113. Флотатор. Опубл. бюл. №47 от 23.12.87 г. - [2] принято за прототип. Флотатор содержит герметичную емкость с патрубками подвода исходной смеси, отвода осветленной жидкости, пенного продукта и шлама, вертикальную цилиндрическую перегородку, установленную в емкости соосно над днищем, и пеносборник, размещенный ниже верхнего торца вертикальной цилиндрической перегородки. К патрубку присоединено установленное в нижней части емкости распределительное устройство с перфорациями. В емкости размещена осевая труба, нижний конец которой присоединен к патрубку, а верхний расположен внутри вертикальной цилиндрической перегородки ниже верхнего ее торца. Пеносборник выполнен в виде кармана, которым снабжена снаружи по периметру вертикальная цилиндрическая перегородка, при этом наружная кромка кармана расположена на уровне верхнего торца осевой трубы. На осевой трубе ниже пеносборника установлено кольцо, наружный диаметр которого больше диаметра вертикальной цилиндрической перегородки. Пеносборник сообщен с патрубком посредством трубы, в которой установлена с возможностью вращения крыльчатка, а в кольцевом пространстве между пеносборником и стенкой емкости размещены профилированные лопатки, жестко соединенные посредством коромысла с крыльчаткой. Коромысло установлено на подшипниках.
Недостаток прототипа: низкое качество очистки из-за отсутствия регулирования скребков по высоте в зависимости от уровня жидкости и уровня толщины пенного слоя. Вследствие этого, количество удаления пены будет снижаться и при значительной толщине пенного слоя она может попадать в отводную трубу очищенной воды и качество очистки будет ухудшаться.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении качества очистки сточных вод за счет регулирования отвода пены с поверхности воды при изменении уровня жидкости.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для флотационной очистки сточных вод, содержащем цилиндрический корпус с патрубком подвода очищаемой жидкости, центральную отводную трубу, крыльчатку, пеносборник, новым является то, что
в нижней части корпуса расположено распределительное устройство флотоагента,
выше которого на центральной отводной трубе, выполненной с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, закреплены лопасти,
при этом на корпусе закреплен держатель с кольцевым коллектором, оборудованным отводной для пены трубой, и установленным на нем пеносборником с поплавками, имеющими возможность возвратно-поступательного движения относительно центральной отводной трубы и вращающимися вместе с ней, а на пеносборнике на верхнем его уровне закреплена крыльчатка, кроме того, в центральной отводной трубе выше уровня кольцевого коллектора выполнены окна отвода очищенной жидкости, а патрубок подвода очищаемой жидкости расположен тангенциально к диаметральному сечению корпуса в плоскости лопастей.
На центральной отводной трубе закреплен отражатель, расположенный ниже уровня кольцевого коллектора.
В днище корпуса имеется промывной патрубок.
Предложенная полезная модель представлена на фиг.1 - фиг.3, где:
фиг.1 - устройство для флотационной очистки (общий вид);
фиг.2 - сечение A-A (вид поплавков 10 и крыльчатки 8);
фиг.3 - сечение B-B (вид крыльчатки 4, распределительного устройства флотоагента 3 и тангенциального патрубка подвода очищаемой жидкости 14).
Здесь:
1 - корпус,
2 - патрубок подачи флотоагента,
3 - распределительное устройство флотоагента,
4 - лопасти,
5 - держатели,
6 - кольцевой коллектор,
7 - пеносборник,
8 - крыльчатка,
9 - центральная отводная труба,
10 - поплавки,
11 - отражатель,
12 - отводная для пены труба,
13 - патрубок отвода пены,
14 - патрубок подвода очищаемой жидкости,
15 - узлы вращения,
16 - промывной патрубок,
17 - окна отвода очищенной жидкости.
Устройство для флотационной очистки (флотатор) представляет собой цилиндрический корпус 1, имеющий патрубок подвода очищаемой жидкости 14, расположенный тангенциально к диаметральному сечению корпуса 1 в плоскости лопастей 4. Внутри корпуса коаксиально установлена центральная отводная труба 9 с окнами 17. Отводная труба 9 установлена в узлах вращения 15 и имеет возможность вращения от набегающего потока воды через патрубок 14 на лопасти 4. На центральной отводной трубе 9 имеется кольцевой отражатель 11, препятствующий попаданию пузырьков в окна 17 на отводной трубе 9. В нижней части корпуса 1 имеется распределительное устройство 3 с перфорацией и патрубком 2 для подачи флотоагента (фиг.3). В днище корпуса 1 находится промывной патрубок 16. В средней части корпуса 1 имеются держатели 5, к которым крепится кольцевой коллектор 6 для сбора пены, соединенный с трубой 12 с патрубком отвода пены 13. На кольцевой коллектор 6 одевается (устанавливается) пеносборник 7, имеющий возможность вертикального перемещения и кругового вращения относительно коллектора 6. Пеносборник 7 закреплен с поплавками 10, расположенными вокруг центральной отводной трубы 9 с возможностью возвратно-поступательного движения по ней, и имеет крыльчатку 8 на уровне поплавков (фиг.2).
Устройство флотационной очистки (флотатор) работает следующим образом.
Загрязненная жидкость, подлежащая очистке, подается через патрубок 14 в полость корпуса 1. За счет тангенциального расположения патрубка 14 жидкость натекает на лопасти 4, и они вместе с центральной отводной трубой 9 начинают вращаться в узлах вращения 15. Одновременно с поступлением жидкости через патрубок подачи 2 начинает подаваться флотоагент в распределительное устройство 3. Из перфорационных отверстий устройства 3 начинают выделяться пузырьки газа и, всплывая, захватывают загрязняющие компоненты. В процессе подъема пузырьки газа вместе с загрязняющими веществами за счет действия центробежных сил перемещаются к стенке корпуса 1. Наличие отражателя 11 исключает попадание пузырьков и загрязняющих веществ в зону отвода очищенной жидкости и окна, и далее через отводную трубу 9 отводится очищенная вода. Пенный продукт, концентрированный на поверхности жидкости, сгребается лопастями крыльчатки 8 в полость пеносборника 7, откуда, через кольцевой коллектор 6 и по трубе 12 удаляется через патрубок 13. При изменении уровня жидкости в корпусе 1 подвижные поплавки 10, соответственно, или поднимаются или опускаются вместе с уровнем жидкости. Вместе с перемещением поплавков 10 изменяется вертикальное положение пеносборника 7 и крыльчатки 8 и обеспечивается автоматическая настройка системы удаления пенного слоя продукта при изменении уровня жидкости.
При необходимости, по мере накопления в днище корпуса 1 шлама, периодически удаляют шлам и проводят промывку корпуса через патрубок 16.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает регулирование отвода пены с поверхности воды при изменении уровня жидкости, что способствует повышению качества очистки сточных вод от загрязнителей.