Флотокомбайн для очистки сточных вод

Авторы патента:

C02F1/24 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B03D1/14 - флотационные устройства (устройства для дозирования определенного количества реагентов B01J 4/02; флотационные устройства в энзимологии и(или) микробиологии C12M 1/09)

Владельцы патента RU 2658411:

Ксенофонтов Борис Семенович (RU)

Изобретение относится к очистке сточных вод. Флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды 3, отвода очищенной воды 7 и вывода флотошлама 14, блок сгущения флотошлама в виде эжектора 11 и узла совместного обезвоживания осадка и флотошлама с использованием мешка 16 из синтетической ткани. Внутри корпуса установлены перфорированный элемент 13, патрубок подачи рабочей жидкости, полупогружная перегородка 6 с нижним окном с сеткой. Мешок 16 из синтетической ткани расположен на вибрирующей платформе 18 с патрубком для вывода фильтрата 20, который соединен трубопроводом 21 с патрубком 2 подачи рабочей жидкости на корпусе флотокомбайна. На трубопроводе последовательно установлены насос 22, патрубок подачи коагулянта 23, пара магнитов 24, патрубок подачи флокулянта 25, кондиционирующая камера 26. Расстояние между патрубками подачи коагулянта 23 и флокулянта 25 составляет от 10 до 500 диаметров трубопровода 21. Изобретение позволяет увеличить эффективность очистки сточных вод и повысить степень обезвоживания осадка и флотошлама. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для очистки сточных вод.

Уровень техники

Известный флотокомбайн для очистки сточных вод содержит корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды, отвода очищенной воды и вывода флотошлама и осадка, а внутри корпуса установлены перфорированные перегородки и вывода флотошлама устройство вывода осветленной воды.

Существенным недостатком известного технического решения является выпадение частиц из пенного слоя, приводящее к снижению эффективности очистки сточных вод и невозможность получения флотошлама в сгущенном виде из-за отсутствия специального узла.

(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)

Известно также техническое решение - флотокомбайн для очистки сточных вод, содержащий корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды, отвода очищенной воды и вывода флотошлама и осадка, а внутри корпуса установлены перфорированные перегородки и устройство вывода осветленной воды.

(Б.С. Ксенофонтов, А.С. Козодаев, Р.А. Таранов, М.С. Виноградов, Е.В. Петрова, А.А. Воропаева. Очистка производственных сточных вод с использованием флотокомбайнов. Экология и промышленность России, 2014, №7, с. 12-15)

Близким техническим решением является флотокомбайн для очистки сточных вод содержит корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды, отвода очищенной воды и вывода флотошлама и осадка, а внутри корпуса установлены перфорированные перегородки и устройство вывода осветленной воды.

(Ксенофонтов Б.С. Очистка сточных вод: кинетика флотации и флотокомбайны. М.: Инфра-М. - 2015. С. 136-140 - прототип)

Недостатком известной флотационной установки является невысокая эффективность очистки сточных вод, а также невозможность получения сгущенного флотошлама.

Наиболее близким техническим решением является флотокомбайн для очистки сточных вод (полож. реш. по заявке №2016130597/05(047584) от 23.03.2017 г.), который содержит корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды, отвода очищенной воды и вывода флотошлама и осадка, а внутри корпуса установлены перфорированные перегородки и устройство вывода осветленной воды. Согласно изобретению флотокомбайн дополнительно содержит блок сгущения флотошлама в виде эжектора, сочлененного с гидроциклоном и блок обезвоживания осадка, состоящего из обжимного устройства, внутри которого размещается мешок из синтетической ткани, а снизу расположен поддон для сбора фильтрата. При этом используется эжектор с перепадом давления в нем от 0,05 до 0,5 м и синтетическая ткань с размером ячеек от 0,001 до 0,1 мм.

Недостатком известного флотокомбайна является невысокая эффективность очистки сточных вод, а также низкая степень сгущения флотошлама

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка новой конструкции, обеспечивающей увеличение эффективности очистки и повышение степени обезвоживания осадка и флотошлама. Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что флотокомбайн для очистки сточных вод содержит корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды, отвода очищенной воды и вывода флотошлама, блок сгущения флотошлама в виде эжектора, узла совместного обезвоживания осадка и флотошлама с использованием мешка из синтетической ткани, а внутри корпуса установлены перфорированный элемент, патрубок подачи рециркулирующей жидкости отличающийся тем, что внутри корпуса установлена полупогружная перегородка с нижним окном с сеткой и при этом мешок из синтетической ткани расположен на вибрирующей платформе с патрубком для вывода фильтрата, который соединен трубопроводом с патрубком подачи рециркулирующей жидкости на корпусе флотокомбайна, и при этом на трубопроводе последовательно установлены насос, патрубок подачи коагулянта, пара магнитов, патрубок подачи флокулянта, кондиционирующая камера, причем расстояние между патрубками подачи коагулянта и флокулянта составляет от 10 до 500 диаметров трубопровода. При этом вибрирующая платформа выполнена с возможностью работы с частотой 10…1000 Гц и амплитудой 1…25 мм, а магниты выполнены с возможностью создания напряженности между ними от 2000 до 5000 Э.

Перечисление изображений

На фиг. 1 изображена схема флотокомбайна для очистки сточных вод.

1 - копус флотокомбайна; 2 - патрубок для подачи рециркулирующей жидкости; 3 - патрубок подачи грязной воды; 4 - пенный желоб; 5 - патрубок вывода пенного продукта; 6 - полупогружная перегородка; 7 - патрубок отвода чистой воды; 8 - регулировочный вентиль; 9 - фильтрующая сетка; 10 - соединительный элемент; 11 - эжектор; соединительный шланг; 13 - перфорированный элемент; 14 - патрубок отвода осадка; 15 - чехол; 16 - мешок; 17 - поры; 18 - виброплатформа; 19 - сборник фильтрата; 20 - патрубок отвода фильтрата; 21- трубопровод; 22 - насос; 23 - патрубок подачи коагулянта; 24 - пара магнитов; 25 - патрубок подачи флокулянта; 26 - кондиционирующая камера; 27 - трубопровод подачи рециркулирующей жидкости.

Осуществление изобретения

Предложенный флотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус 1, (фиг. 1), с внешней стороны которого расположены патрубки 2 и 3 соответственно для подачи рециркулирующей жидкости и исходной (грязной) воды, а также пенный желоб 4 с патрубком вывода пенного продукта 5, патрубок вывода чистой воды 7 с регулировочным вентилем 8, патрубок вывода осадка 14, на который надет чехол 15 мешка 16, имеющий поры 17. При этом патрубок 5 связан соединительным элементом 10 с эжектором 11, который соединен шлангом 12 с мешком 16, совершающий колебания в вертикальном положении с помощью виброплатформы 18, под которой размещен сборник фильтрата 19 с выходным патрубком 20, соединенный с помощью трубопровода 21 с насосом 22. После насоса 22 на трубопроводе 21 размещены патрубки для ввода коагулянта 23, пара магнитов 24, патрубок подачи флокулянта 25 и камера хлопьеобразования 26.

Внутри корпуса 1 установлены полупогружная перегородка 6 с нижним окном с сеткой 9 и перфорированный элемент 13, соединенный с помощью трубопровода 27 с патрубком 2.

Принцип работы флотокомбайна состоит в следующем. Поступающая через патрубок 3 грязная вода смешивается с рециркулирующей и рабочей жидкостями, что приводит к образованию флотокомплексов и агрегатов частиц загрязнений без пузырьков, которые в течение примерно 15-30 минут отделяются соответственно в пенный слой и осадок. Пенный слой удаляется в пенный желоб 4, а затем через патрубок 5 поступает за счет подсасывания в эжектор 11 и далее по шлангу 12 в мешок 16. Агрегаты частиц загрязнений без воздушных пузырьков выпадают в осадок, который через патрубок 14 и далее через чехол попадает в мешок 16. Поступающая в мешок 16 смесь осадка и пенного продукта обезвоживается за счет гравитационного отвода влаги и одновременного интенсифицирующего действия виброплатформы 18. Образующийся при этом фильтрат выводится через патрубок 20 и далее используется в качестве рециркулирующей жидкости, подаваемой в рабочее пространство через патрубок 2. Обезвоженный осадок удаляется вместе с мешком 16.

Чистая вода выводится из рабочего пространства корпуса 1 последовательно через нижнее окно с сеткой 9 полупогружной перегородки 6 и далее через патрубок 7 с возможностью регулирования отводимого потока.

1. Флотокомбайн для очистки сточных вод, включающий корпус, на внешней стороне которого расположены патрубки для подачи исходной воды, отвода очищенной воды и вывода флотошлама, блок сгущения флотошлама в виде эжектора и узла совместного обезвоживания осадка и флотошлама с использованием мешка из синтетической ткани, а внутри корпуса установлены перфорированный элемент, патрубок подачи рабочей жидкости, отличающийся тем, что внутри корпуса установлена полупогружная перегородка с нижним окном с сеткой, и при этом мешок из синтетической ткани расположен на вибрирующей платформе с патрубком для вывода фильтрата, который соединен трубопроводом с патрубком подачи рабочей жидкости на корпусе флотокомбайна, и при этом на трубопроводе последовательно установлены насос, патрубок подачи коагулянта, пара магнитов, патрубок подачи флокулянта, кондиционирующая камера, причем расстояние между патрубками подачи коагулянта и флокулянта составляет от 10 до 500 диаметров трубопровода.

2. Флотокомбайн для очистки сточных вод по п. 1, отличающийся тем, что вибрирующая платформа выполнена с возможностью работы с частотой 10÷1000 Гц и амплитудой 1÷25 мм.

3. Флотокомбайн для очистки сточных вод по п. 1, отличающийся тем, что магниты выполнены с возможностью создания напряженности между ними от 2000 до 5000 Э.

Изобретение может быть использовано для очистки бытовых, технологических, поверхностных, сельскохозяйственных сточных вод от растворенных органических загрязнений.

Способ извлечения радионуклидов цезия из водных растворов // 2658292

Изобретение относится к радиоаналитической химии, конкретно к технологии сорбционного извлечения из водных сред радионуклидов цезия, их концентрирования и определения содержания в исходном растворе.

Способ очистки питьевой воды // 2658068

Изобретение может быть использовано в области хозяйственно-питьевого водоснабжения при получении питьевых вод. Для осуществления способа проводят контактную коагуляцию сульфатом алюминия с фильтрацией на загрузке зернистых контактных осветлителей и последовательное введение хлористого кальция и соды технической.

Способ очистки промышленных и сточных вод от соединений хрома // 2658032

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод процессов нанесения гальванических покрытий. Для осуществления способа сточные воды, содержащие соединения хрома(VI), обрабатывают соединениями титана(II или III) в количестве 100-200% от стехиометрического при интенсивном перемешивании с последующей корректировкой рН среды до значений 8,5-9,0, осаждением хлопьев гидроксида хрома(III) и фильтрацией.

Устройство для электрохимической активации воды и водных растворов // 2658028

Изобретение относится к устройствам для электрохимической активации воды и водных растворов. Устройство содержит систему подачи воды, блок питания и реактор с диэлектрическим корпусом, в котором размещены разноименные электроды и ионопроницаемая диафрагма, выполненная в виде биполярной ионообменной мембраны, катионообменная сторона которой обращена к катодному пространству, а анионообменная сторона - к анодному пространству.

Лабораторная установка обратного осмоса и химического обессоливания // 2658020

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам. Лабораторная установка обратного осмоса и химического обессоливания включает стол с горизонтальной и вертикальной установочными поверхностями, на которых размещены питательный насос 1 с водонапорной магистралью, накопительный бак 5, механический фильтр 2, соединительные патрубки, задвижки отбора пробы и запорную арматуру.

Способ введения коагулянта в процессе водоподготовки // 2657903

Изобретение может быть использовано в водоподготовке и водоочистке для очистки и обеззараживания питьевой и сточной воды. Способ введения коагулянта включает подачу коагулянта (2) в очищаемую воду, находящуюся в трубопроводе (1), активирование коагулянта путем перемешивания его в воде.

Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов // 2657506

Изобретение относится к способам извлечения ионов тяжелых металлов сорбцией. Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов заключается в пропускании раствора через неподвижный слой набухшего гранулированного адсорбента, полученного из целлюлозосодержащего материала (ЦСМ), выбранного из древесных опилок или короткого льняного волокна фракции 0,5-1 мм.

Устройство для обработки воды или нефти // 2657485

Изобретение относится к обработке воды или нефти инфранизкочастотными акустическими колебаниями и может быть использовано в физиотерапии, промышленности и сельском хозяйстве.

Установка и способ нейтрализации кислорода, растворенного в сточных водах // 2657295

Группа изобретений может быть использована в области добычи нефти и газа, при обработке жидких отходов для нейтрализации растворенного кислорода для их использования в системе поддержания пластового давления.

Аэрационный узел // 2656636

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации, в частности к аэрационным устройствам, и может быть использовано в металлургической, угольной, горной, химической и других отраслях промышленности.

Флотационная машина пневматического типа с элементами струйной аэрации // 2646647

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при обогащении рудного и нерудного сырья, очистке сточных вод, в химической промышленности.

Резервуар для газовой флотации // 2641926

Изобретение относится к резервуарам для флотации и может быть использовано для отделения углеводородов от пластовой воды. Резервуар (10) для флотации, предназначенный для удаления посторонних примесей из поступающей в него текучей среды, содержит нижнюю часть, задающую днище (50) резервуара (10), стенку (45), задающую борта резервуара; ряд смежных камер внутри резервуара, отделенных друг от друга разделительными стенками (65), нефтесборный лоток (15), охватывающий каждую камеру и отделенный от каждой камеры переливной перегородкой (35).

Улучшенная система разделения с подачей воздуха // 2639340

Предложенная группа изобретений относится к системе разделения множества частиц, содержащихся в пульпе, может быть использована в горнодобывающей промышленности для классификации и разделения по плотности во взвешенном слое.

Лабораторная флотационная машина // 2636074

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для проведения исследовательских работ, связанных с обогащением полезных ископаемых методом пенной флотации, и может быть использовано для исследования на обогатимость различных типов руд, а также самих процессов флотации в лабораторных условиях.

Аппарат раздельного кондиционирования флотационной пульпы // 2634313

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к подготовке пульпы перед процессом флотации, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья.

Установка для очистки сточных вод // 2633541

Изобретение относится к очистке сточных вод. Установка включает флотокамеру 1 с нерастворимыми электродами 2, плавающую фильтрующую загрузку 3, плавающую сорбционно-активную загрузку, растворимый электрод 4.

Устройство для кондиционирования пульпы // 2622970

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом, в частности к устройствам для подготовки пульпы к процессу флотации, и может быть использовано при переработке рудного и нерудного сырья.

Устройство для регулирования процесса флотации и флотоклассификации // 2619624

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к системам автоматизированного регулирования процессов пенной флотации и флотоклассификации.

Флотационный классификатор // 2608120

Изобретение относится к обогащению руд флотацией. Флотационный классификатор содержит цилиндрическую камеру с нижней конической частью, соединенной с разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива мелких частиц с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, аэраторы, установленные между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива мелких частиц, сборник нижнего продукта, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба, выполненные с нижней узкой частью днища и регуляторами расхода нижнего продукта и соединенные в нижней узкой части днища со сборником нижнего продукта посредством патрубков, установленный внутри камеры пеносборный желоб для верхнего продукта сужающихся желобов и тангенциальный патрубок для подачи исходной пульпы, установленный с обеспечением вращательного движения пульпы в камере.

Способ очистки подземных вод // 2658419

Изобретение может быть использовано при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых для очистки подземных вод, загрязненных в результате техногенного воздействия. Для осуществления способа проводят очистку вод от механических примесей в фильтре (1), разделение очищенной в обезжелезивающем фильтре (3) воды на два потока с соотношением объемов 0,85:0,15. Меньший по объему поток сначала проходит электрохимическую (4), а затем фотохимическую обработку (5) с образованием в нем гидроксил-ионов, ионов гидроксония, пероксида водорода. Затем объединяют этот поток с входной водой для окисления этими соединениями двухвалентного железа и формирования гидроксида трехвалентного железа, который осаждается в фильтрующем материале (2), содержащем поликремниевые кислоты. Свежеобразованный гидроксид железа, осажденный фильтрующим материалом (2) в фильтре (3), сорбирует ионы марганца, тяжелых металлов, мышьяка и сурьмы. Способ обеспечивает повышение степени очитки от загрязняющих компонентов и увеличивает содержание растворенного кислорода в обработанной воде для её употребления в качестве питьевой. 1 ил., 1 пр.