2169704-1.jpg
(19) RU ai)21697Q4(i3) Cl
(51) 7 С 02 F l/24//(C 02 F 1/24, 101:32)
РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
(21) 2000110429/12                 (22) 21.04.2000
(24) 21.04.2000
(46) 27.06.2001 Бюл. № 18
(72) Ксенофонтов Б.С.
(71) (73) Ксенофонтов Борис Семенович
(56)       RU 2091316 С1, 10.01.1996. RU 94027775 А1, 10.03.1997. RU 2085498 С1, 27.07.1997. SU 1611875 А1, 07.12.1990. WO 97/20775 А1, 12.06.1997. ЕР 0108326 А1, 16.05.1984.
Адрес для переписки: 129515, Москва, ул. Королева, 8, к.2, кв.446, Ксенофонтову Б.С. (54) ФЛОТАЦИОННАЯ УСТАНОВКА
(57)     Изобретение относится к очистке сточных вод, а более конкретно к флотаци­онным способам и аппаратам для очистки сточных вод. Заявленная флотационная установка включает сатуратор, соединитель­ный трубопровод, флотокамеру, фильтр
доочистки. Внутри флотокамеры расположе­ны блоки тонкослойного элемента и устрой­ство регулирования уровня очищаемой воды, причем второй, по ходу движения очищаемой жидкости, блок тонкослойных элементов снабжен сеткой. За сеткой между полками блока размещены гидрофобные шарообразные частицы. Отношение расстояний между полками первого и второго блока составляет от 1:1 до 5:1. На входе соединительного трубопровода установлены источники неодно­родного магнитного поля, а на выходе -теплообменник. Верхняя решетка фильтра имеет гидрофобную поверхность. Сатуратор выполнен в виде колонны с размещенной внутри магнитной насадкой. Технический результат - повышение эффективности очи­стки сточных вод. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Порог перелива'
2169704-2.jpg
2169704-3.jpg
в -4.
 
 
2169704                                  4
Предлагаемое изобретение относится к способам и аппаратам очистки сточных вод, а более конкретно к флотационным установ­кам для очистки сточных вод.
Известны флотационные установки для очистки сточных вод, основанные на меха­ническом, пневмомеханическом, пневматиче­ском, электролитическом способах аэрации (Гвоздев В.Д., Ксенофонтов Б.С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. - М.: Химия, 1988, с. 60-75). Существенным недостатком таких установок является невысокая вероятность столкнове­ния частиц примесей с пузырьками воздуха, что приводит к недостаточно высокой степени очистки сточных вод флотацией.
Известны также флотационные установки для очистки сточных вод напорного типа, в которых аэрация воды происходит за счет выделения растворенных газов в виде пузырьков, причем непосредственно на час­тицах примесей (Ксенофонтов Б.С. Очистка сточных вод: флотация и сгущение осадков.
-  М.: Химия, 1992, с. 80-90). Существенным недостатком таких установок является мед­ленная скорость подъема комплексов частица
-   пузырек, что приводит в конечном счете к невысокой степени очистки сточных вод от гидрофобных примесей, например, нефте­продуктов, жиров, масел и т.п.
Наиболее близким техническим решени­ем к предлагаемому изобретению является флотационная установка, включающая сату­ратор для насыщения воды воздухом, соединительный трубопровод, флотокамеру с входным и выходным патрубками, пеносъем-ным устройством и расположенным внутри камеры блоком тонкослойного осветления и устройством регулирования уровня очищае­мой воды, фильтр доочистки с расположен­ными внутри решетками и с входным и выходным патрубками (Патент РФ 2091316, МКИ С 02 F 1/24, пр. от 10.01.96 г., выд. 27.09.97 г.).
Существенным недостатком этой установ­ки является невысокая скорость подъема комплексов частица - пузырек и, как следствие, невысокая степень очистки сточ­ных вод.
Предлагаемая флотационная установка включает сатуратор, соединительный трубоп­ровод, флотокамеру с входным и выходными патрубками, пеносьемным устройством и расположенным внутри флотокамеры блоком тонкослойного осветления и устройством регулирования уровня очищаемой воды, фильтр доочистки с расположенными внутри решетками и с входным и выходным
патрубками, при этом отличительной особен­ностью предлагаемой флотационной установ­ки является то, что на входе соединительного трубопровода установлены источники неодно­родного магнитного поля, а на выходе теплообменник и при этом внутри флотока­меры дополнительно установлен второй по ходу движения очищаемой жидкости блок тонкослойного осветления, снабженный сет­кой, установленной на входе в этот блок, причем за сеткой между полками блока размещены шарообразные частицы и при этом верхняя решетка фильтра имеет гидрофобную поверхность, причем внутри сатуратора размещена магнитная насадка, а отношение расстояний между полками пер­вого и второго блоков составляет от 1:1 до 5:1.
Существенным отличием предлагаемой флотационной установки от известной явля­ется наличие на входе соединительного трубопровода источников неоднородного маг­нитного поля, например постоянных магни­тов, установленных на диаметрально противоположных стенках трубы. При этом в газонасыщенной жидкости, движущейся в неоднородном магнитном поле, происходит повышение концентрации паромагнитных веществ, например кислорода, что способст­вует в дальнейшем повышению эффективно­сти очистки сточных вод. На выходе соединительного трубопровода газонасыщен­ную жидкость подогревают с помощью установленного на трубопроводе теплообмен­ника, что способствует более полному выделению растворенных газов из жидкости и, следовательно, образованию большего количества пузырьков, увеличивающих веро­ятностную характеристику извлечений за­грязняющих веществ из очищаемой жидкости.
Другим существенным отличительным признаком предлагаемой флотационной уста­новки является наличие дополнительно установленного второго блока тонкослойного осветления для улавливания мельчайших пузырьков воздуха с налипшими на них загрязнениями, причем расстояние между полками этого блока мало по отношению к расстоянию между полками первого по ходу движения очищаемой жидкости и это соотношение составляет от 1:1 до 1:5 соответственно. Существенное значение име­ет также наличие сетки на воде во второй блок с помещенными за ней гидрофобными шарообразными частицами между полками блока. Кроме того, важное значение имеет наличие в фильтре верхней решетки с
 
 
2169704
гидрофобной поверхностью, отталкивающей гидрофобные загрязнения, например жиры, нефтепродукты, масла и т.п., а также размещение магнитной насадки в сатураторе.
На чертеже изображена флотационная установка, которая состоит из сатуратора 1 с входным патрубком 2 исходной (грязной) сточной воды и входным патрубком 3 для подачи воздуха и с размещенной внутри сатуратора магнитной насадкой 4, соедини­тельного трубопровода 5 с источниками неоднородного поля (постоянными магнита­ми) 6 на его входном участке и теплообмен­ником 7 на выходном участке трубопровода, флотокамеры 8 с входным патрубком 9, первым блоком тонкослойного осветления 10, пеносъемным устройством 11, со вторым блоком тонкослойного осветления 12, имею­щим на входе сетку 13 с размещенными за ней между полками блока шарообразными гидрофобными частицами 14, устройством регулирования пены 15, фильтром 16 с входным патрубком 17 и решетками 18 и 19, а также с выходным патрубком 20. Буквами на чертеже обозначено: ГВ -грязная вода, ОВ - очищенная вода, УЗ -уловленные загрязнения (пенный продукт), В - воздух.
Флотационная установка работает следу­ющим образом. Исходная (грязная) сточная вода поступает через патрубок 2 в сатуратор 1, в котором, проходя через слой магнитной насадки 4, смешивается с сжатым воздухом, поступающим через патрубок 3 и далее поступает в соединительный трубопровод 5, где на начальном участке подвергается воздействию неоднородного магнитного поля,
создаваемого источниками (магнитами) 6. На конечном участке трубопровода насыщенная воздухом вода нагревается в теплообменнике 7 и нагретая поступает во флотокамеру 8 (нагретая до 40-50 градусов Цельсия) через входной патрубок 9, выполняющий функцию дросселирующего устройства. Из нагретой воды интенсивно выделяются пузырьки воздуха, причем непосредственно на части­цах (каплях) примесей. Образующиеся фло-токомплексы частица - пузырек всплывают, образуя пенный слой, который удаляется пеносъемным устройством 11. Комплексы с малой подъемной силой вместе с потоком воды попадают в первый блок 12 тонкослой­ного осветления, где в стесненных условиях происходит коалесценция пузырьков воздуха и, вследствие этого, увеличение подъемной силы этих комплексов. Далее очищаемая сточная вода попадает во второй блок 13 тонкослойного осветления, предварительно проходя через сетку 14 с гидрофобной поверхностью и затем через регулирующее устройство уровня жидкости 15 и через входной патрубок 17 попадает в фильтр 16, проходя через решетку 18 с гидрофобной поверхностью и далее через угольную загрузку, удерживаемую нижней решеткой 19. Осветленная вода выводится из фильтра через выходной патрубок 20.
Эффективность предлагаемой флотацион­ной установки при очистке сточных вод от гидрофобных примесей, например по нефте­продуктам, . составляет 98,0 - 99,7%, а эффективность известной не превышает 96 - 97%.
 
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Флотационная установка, включающая сатуратор, соединительный трубопровод, флотокамеру с входным и выходным патруб­ками, пеносъемным устройством и располо­женным внутри флотокамеры блоком тонкослойного осветления и устройством регулирования уровня очищаемой воды, фильтр доочистки с расположенными внутри решетками и входным и выходным патруб­ками, отличающаяся тем, что на входе соединительного трубопровода установлены источники неоднородного магнитного поля, а на выходе - теплообменник и при этом внутри флотокамеры дополнительно установ­лен второй, по ходу движения очищаемой жидкости, блок тонкослойного осветления,
снабженный сеткой, установленной на входе в этот блок, причем за сеткой между полками блока размещены гидрофобные шарообразные частицы и при этом верхняя решетка фильтра имеет гидрофобную повер­хность.
2.     Флотационная установка по п.1, отличающаяся тем, что сатуратор выпол­нен в виде колонны с размещенной внутри магнитной насадкой.
3.     Флотационная установка по п.1, отличающаяся тем, что отношение рассто­яний между полками первого и второго блоков составляет от 1:1 до 5:1.
 
 
2169704
 
Заказ 4 0 И Подписное
ФИПС, Per. ЛР № 040921
Научно-исследовательское отделение по
подготовке официальных изданий
Федерального института промышленной собственности Бережковская наб., д.ЗО, корп.1, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995
Отпечатано на полиграфической базе ФИПС Отделение по выпуску официальных изданий