Напорный флотатор противоточного типа для уплотнения осадков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 02 F 11/12, 1/24

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

).) 1 ««г«« "p

«

«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779673/26 (22) 22.11,89 (46) 15.06.92. Бюл.N 22 (71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо (72) С.С,Калос и И,А.Вишневский (53) 628.336 (088,8) (56) Мацнев А,И. Очистка строчных вод флотацией. — Киев,; Будивельник. 1976, с,116—

117. (54) НАПОРНЫЙ ФЛОТАТОР ПРОТИВОТОЧНОГО ТИПА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ОСАДКОВ (57) Изобретение относится к технике для уплотнения осадков сточных вод, Цель изобретения — повышение эффективности уплотнения осадка и снижение количества активного ила, унесенного подыловой водой, Ф".отатор содержит корпус 1, трубопровод 4 псдачи и распределитель 5 водовоздушной смеси, трубопровод 6 подачи и распределитель 7 активного ила сис . Ж „1740331 А1

2 тему удаления воздуха из-под слоя уплотненного осадка, состоящую из перегородок

8, 9 и 10 в виде усеченных конусов, узел для удаления уплотненного ила по трубопроводу 11 и трубопровод 12 для отвода рециркуляционной и подыловой воды 12, Корпус состоит из двух геометрических фигур верхнего усеченного конуса 2 высотой Н и ни>кнего перевернутого конуса 3, соединенных между собой больши ли основаниями, образующие которых составляют угол а, равный 106 — 1100. Образуюшая нижнего перевернутого конуса 3 составляет с основанием угол y . Отношение угла а к углу у находится в пределах 3,5 — 3,7. Отношение площадей малого основания к большом> усеченного конуса 2 находится в пределах

0,55 — 0,65. Изобретение позволяет умен-шить вынос активного ила более чем B два раза и увеличить производительносто устройства. 1 з.п.ф-лы. 2 ил. 1 табл

1740331

Изобретение относится к технике для уплотнения осадков после очистки сточных вод, а именно, осадков органического и минерального происхождения, в частности, избыточного активного ила, образующегося после биологической очистки городских сточных вод в аэротенках.

Известно устройство для уплотнения активного ила, состоящее из корпуса цилиндрической формы, трубопроводов подачи активного ила и водовоздушной смеси, отвода рециркуляционной и подыловой воды, распределительных устройств активного ила и воздуховоздушной смеси,-узла сбора и отвода уплотненного ила и трубопровода для опорожнения устройства, НедостатКи прототипа являются большая влажность уплотненного ила за счет образования под слоем уплотненного ила воздушной подушки, что приводит к перемешиванию нижних и верхних слоев уплотненного ила при прохождении прорвавшихся струй воздуха через уплотненный слой активного ила, а также большой процент выноса активного ила с подыловой водой.

Цель изобретения — повышение эффективности уплотнения осадка и уменьшение количества активного ила, унесенного подыловой водой.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем узлы подвода исходного осадка и рабочей водовоздушной смеси, отвода рециркуляционной рабочей воды и воды, отданой осадком, сбора и удаления уплотненного осадка, а также трубопровода для опорожнения, корпус выполнен из двух геометрических фигур, конус и усеченный конус, соединенных между собой большими основаниями, угол образующих которых составляет 106—

110,отношение этого угла к углу между образующей и основанием нижнего конуса находится в пределах 3,5 — 3,7, а отношение площадей малого основания усеченного конуса к большому основанию находится в пределах 0,55 — 0,65.

По периметру усеченного конуса корпуса флотатора монтируется система для удаления воздуха из под слоя уплотненного осадка, из ряда замкнутых перегородок в виде усеченных конусов, расположенных друг над другом, при этом образующая верхней перегородки составляет с основанием угол, равный углу образующей корпуса флотатора, и имеет высоту 0,18 — 0,22 от высоты верхнего конуса корпуса флотатора, отношение диаметров малого основания сред5

55 ней и нижней перегородок к диаметру больших оснований вышележащих перегородок и диаметра большого основания верхней перегородки к диаметру верхнего усеченного конуса корпуса флотатора на высоте верхней перегородки находится в пределах

0,965 — 0,975, угол образующих средней и нижней перегородок с основанием равен 45 — 60", нижняя перегородка газонепроницаемо соединена с корпусом флотатора на высоте 0,4 — 0,44 высоты верхнего усеченного конуса корпуса, а отношение наименьшего расстояния от образующих средних и нижней перегородок до кромок больших оснований вышеле>кащих перегородок к расстоянию между кромками большого основания верхних перегородок и малого основания верхних перегородок и малого основания нижних перегородок находится в пределах 0,7 — 0,85, Указанное отношение площадей малого основа ия усеченного конуса верхней части корпус;: флотатора к большому основанию принято с целью предотвращения возникновения внутри зоны флотации водоворотных зон, приводящих к выносу активного ила с подыловой водой. При отношении более 0,65 наблюдается увеличение выноса активного ила с подыловой водой. а при менее 0,55 количество выносимого ила с подыловой водой не уменьшается, Угол между образующими верхнего усеченного конуса и нижнего перевернутого конуса в пределах 106 — 110 и отношение данного угла к углу образующей нижнего перевернутого конуса позволяет увеличить концентрацию пузырьков воздуха на единицу площади зоны уплотнения, что повышает эффект уплотнения, Высота верхней перегородки и расстояние монтажа системы для удаления воздуха

G,18 — 0,22 и 0,4 — 0,44 от высоты усеченного конуса корпуса принята из условия высоты слоя уплотненного ила, равного 0,4 — 0,8 м.

Установка больших оснований верхних перегородок и малых оснований нижних перегородок в единой плоскости, отношение их диаметров в пределах 0,965 — 0,975 и угол образующей нижних перегородок в пределах 45 — 60 предотвращают попадание флотоагрегатов и пузырьков воздуха в пространство между корпусом флотатора и верхней перегородкой, Отношение расстояния от кромки ни>кнего основания верхних перегородок до образующей ниже расположенных перегородок к расстоянию между кро . зми большого основания верхних перегородок и малого основания нижних перегородок в пределах 0,7 — 0,85 не позволяет пои удале1740331 нии воздушной подушки затягивать флотоагрегаты в пространство между корпусом и верхней перегородкой. При отношении менее 0,7 наблюдается увеличение попадания флотоагрегатов, а при более 0,85 их количество не уменьшается.

На фиг.1 — флотатор,.вертикальный разрез; на фиг.2 — воздухоотводящая система с основными размерами.

Устройство содержит корпус 1, состоящий из двух геометрических фигур — верхнего усеченного конуса 2 высотой Н и нижнего перевернутого конуса 3, соединенных между собой большими основаниями. Образующие этих конусов составляют угол а равный

106 — 110о. Образующая нижнего перевернутого конуса 3 составляет с основанием угол у. Отношение углов аи) находится в пределах 3,5 — 3,7, Отношение площадей малого основания к большому усеченного . конуса 2 находится в пределах 0,55 — 0,65.

Устройство содержит также трубопровод 4 подачи и распределитель 5 водовоздушной смеси, трубопровод 6 подачи и распределитель 7 активного ила, систему удаления воздуха из-под слоя уплотненного осадка, состоящую из перегородок 8 и 9 в виде усеченных конусов, нижнюю перегородку 10 и узел для удаления уплотненного ила по трубопроводу 11 и трубопровод 12 для отвода рециркуляционной и подыловой воды, Система для удаления воздуха состоит из ряда замкнутых перегородок в виде усеченных конусов 8 — 10, расположенных друг над другом коаксиально усеченному конусу

2. Образующая верхней перегородки 8 параллельна образующей усеченного конуса 2 корпуса 1 и составляет угол Z с основанием, равным разности углов аи у, Высота перегородки 8 равна 0,18 — 0,22 от высоты усеченного конуса 2. Средние и нижняя перегородки составляют с усеченным конусом 2 угол Р, равный 45 — 60, Нижняя перегородка 10 имеет газонепроницаемое соединение с корпусом флотатора на высоте 0,4 — 0,44 от высоты усеченного конуса 2, Отношение диаметра большого основания перегородки 8 бп.б.о. к диаметру усеченного конуса 2 на высоте 0,18 — 0,22 от его высоты б1, а также отношение диаметров малых оснований средних и нижней перегородок

dn.м.о. к диаметрам больших оснований вышележаЩих пеРегоРоДок d>,6,о, нахоДЯтсЯ в пределах 0,965 — 0,975, Отношение наименьшего расстояния от образующих средних л нижней перегородок до кромок больших оснований вышележащих перегородок "b * к расстоянию между кромками

55 больших оснований вышележащих перегородок и малых оснований нижележащих перегородок "а" находится в пределах 0,7—

0,85, Воздух удаляется через щели 13 и канал 14.

Устройство работает следующим образом.

Активный ил по трубопроводу 6 подается к распределителю 7. Одновременно по трубопроводу 5 подается водовоздушная смесь к распределителю 5. Вследствие перепада давления до атмосферного пузырьки воздуха выделяются из водовоздушной смеси и поднимаются по всему сечению флотатора, встречают по пути взвешенную часть — активный ил (осадок), образуют с ним флотоагрегаты, которые всплывают на поверхность и уплотняются. Уплотненный ил (осадок) удаляется по трубопроводу 11, Рециркуляционная вода, отдав пузырьки воздуха, вместе с подыловой водой отводится по трубопроводу 12. В процессе уплотнения осадка, после образования корки толщиной примерно (0,1 — 0,2) м под коркой собираются пузырьки воздуха, отделяющиеся от флотоагрегатов, и образуют воздушную подушку, С увеличением толщины воздушной подушки происходит увеличение архимедовых сил, что приводит к прорыву и перемешиванию уплотненного слоя осадка.

Для предотвращения прорыва через корку смонтирована система для удаления воздуха, которая позволяет поддерживать объем воздуха, сила которого меньше сопротивления образующего слоя уплотненного осадка, Воздух удаляется через щели 13, в зависимости от толщины слоя уплотненного осадка, попадает в канал 14, образованный стенкой корпуса флотатора 2 и верхним усеченным конусом системы для удаления воздуха.

Газонепроницаемое соединение нижнего усеченного конуса системы для удаления воздуха с корпусом флотатора 2 и перегородки 9 предотвращают попадание флотоагрегатов в канал для отвода воздуха.

При достижении высоты уплотненного осадка более 0,8 м необходимо отводить часть уплотненного осадка.

Для проверки результатов (показателей) работы изобретения была смонтирована установка — флотатор противоточного типа для уплотнения активного или производительностью 20 м/ч, на которой были проведены испытания.

Полученные результаты в сравнении с прототипом даны в таблице.

Формула изобретения

1. Напорный флотатор противоточного типа для уплотнения осадков, содержащий

1740331

Предлагаемое ст ойство

Прототип

Показатель

2,7

Высота флотатора

Время насыщения рабочей жидкости воздухом, мин

Количество рабочей жидкости к количеству ила, Высота зоны флотации, м

Общая высота устройства

Влажность исходного активного ила, о

Влажность уплотненного активного ила, Д

Вынос активного ила с подиловой водой, мг/л

2 — 4

2 — 4

150

1,1 — 1,2

4,0

99,6

99,6

94,5 — 95

200-500

92,0 — 94,4

60 — 180

35 корпус, трубопроводы подвода исходного осадка и рабочей водовоздушной смеси, отвода рециркуляционной рабочей воды и воды, отданной осадком, сбора и удаления уплотненного осадка, а также трубопровод для опорожнения флотатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения осадков и уменьшения количества активного ила, унесенного подыловой водой, корпус выполнен из нижнего конуса и верхнего усеченного конуса, соединенных между собой большими основаниями, угол образующих которых составляет 106 — 110, градусов отношение этого угла к углу между образующей и основанием нижнего конуса находится в пределах 3,5 — 3,7, а отношение площадей малого основания усеченного конуса к большому основанию — 0,55 — 0,65.

2, Флотатор по.п.1, отл ича ю щ и йс я тем, что он снабжен системой для удаления воздуха из-под слоя уплотненного осадка из ряда замкнутых перегородок в виде усеченных конусов, расположенных друг над другом, при этом образующая верхней перегородки составляет с основанием угол, равный углу образующей корпуса флотатора, и имеет высоту 0,18 — 0,22 от высоты

5 верхнего конуса корпуса флотатора, отношение диаметров малого основания средних и нижней перегородок к диаметру больших оснований вышележащих перегородок и диаметра большого основания вер10 хней перегородки к диаметру верхнего усеченного конуса корпуса флотатора на высоте верхней перегородки находится в пределах 0,965 — 0,975, угол образующих средний и нижней перегородок с основанием

15 равен45 — 60, нижняя перегородка газонепроницаемо соединена с корпусом флотатора на высоте 0,4 — 0,44 высоты верхнего усеченного конуса корпуса, а отношение наимен ьшего расстоя н ия от образующих

20 средних и нижней перегородок до кромок больших оснований вышележащих перегородок .-. расстоянию между кромками большого о:нования верхних перегородок и малого основания нижних перегородок на25 ходится в пределах 0,7 — 0,85, 1740331

Составитель С,Калос

Редактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор T.Màëåö

Заказ 2046, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113С 35. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101