RU181416U1

RU181416U1 - Liquid purifier

Info

Publication number: RU181416U1
Application number: RU2018116091U
Authority: RU
Inventors: Антон Андреевич Еськин; Никита Владимирович Алан-Рейс; Надежда Сергеевна Ткач; Петр Петрович Унру
Priority date: 2018-04-28
Filing date: 2018-04-28
Publication date: 2018-07-13

Abstract

Полезная модель относится к очистке сточных вод и может быть использована для выделения из них различных примесей, например нефтепродуктов.The utility model relates to wastewater treatment and can be used to isolate various impurities from them, for example, petroleum products.

Устройство включает корпус, содержащий флотационную камеру с излучателем ультразвука, расположенным параллельно днищу в центре, патрубки подвода загрязненной и отвода обработанной жидкости и дополнительно содержит, сообщенные между собой, камеры отстоя загрязненной жидкости. Для этого в полости корпуса выполнены две дополнительные вертикальные перегородки, первая из которых отделяет флотационную камеру от первой камеры отстоя, а вторая отделяет первую камеру отстоя от второй камеры отстоя, при этом нижняя кромка первой перегородки расположена с зазором над днищем корпуса, а верхняя кромка второй перегородки размещена ниже зеркала жидкости. Патрубок подвода загрязненной жидкости сообщен с верхней частью флотационной камеры, а патрубок отвода обработанной жидкости сообщен с донной частью второй камеры отстоя, на удалении от второй перегородки и сообщен и с клапаном отвода очищенной жидкости. Патрубок подачи сжатого воздуха размещен в центре днища флотационной камеры в полости излучателя ультразвука, и отделен пористым элементом от пространства флотационной камеры. Кроме того, флотационная камера снабжена скребковым уборщиком сфлотированных загрязнений и приёмником сфлотированного продукта.The device includes a housing containing a flotation chamber with an ultrasound emitter located parallel to the bottom in the center, nozzles for supplying contaminated and removal of treated liquid, and additionally contains, between each other, sludge sediment chambers. For this, two additional vertical partitions are made in the body cavity, the first of which separates the flotation chamber from the first sludge chamber, and the second separates the first sludge chamber from the second sludge chamber, while the lower edge of the first partition is located with a gap above the bottom of the housing, and the upper edge of the second The septum is located below the fluid mirror. The nozzle for supplying contaminated liquid is in communication with the upper part of the flotation chamber, and the nozzle for draining the treated liquid is communicated with the bottom of the second sludge chamber, at a distance from the second partition and communicated with the valve for draining the purified liquid. The compressed air supply pipe is located in the center of the bottom of the flotation chamber in the cavity of the ultrasound emitter, and is separated by a porous element from the space of the flotation chamber. In addition, the flotation chamber is equipped with a scraper cleaner for flotted contaminants and a receiver for the flotted product.

Технический результат выражается в повышении эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей за счет снижения размеров формируемых пузырьков и увеличения их количества. 2 ил.

The technical result is expressed in increasing the efficiency of purification of oily wastewater from fine impurities by reducing the size of the formed bubbles and increasing their number. 2 ill.

Description

Известно устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод пневматической флотацией, содержащий вертикальную емкость с патрубками слива очищенной воды и принудительной подачи воздуха в ее нижней части, распределитель потока воздуха в виде перфорированной горизонтальной трубы, узел сбора отделенного нефтепродукта и модификатор флотации. Узел сбора отделенного нефтепродукта размещен с наружной стороны вертикальной емкости и выполнен в виде лотка, прикрепленного к ней по периметру. Модификатор флотации выполнен в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек, связанных между собой с образованием кольцевых полостей равновеликих объемов. Высота h образующей цилиндрических обечаек равна 0,75 Н высоты вертикальной емкости. Центральный осевой канал модификатора флотации имеет диаметр, равный 0,2 D диаметра вертикальной емкости. На перфорированной горизонтальной трубе размещен полимерный материал с диаметром пор 0,005-0,1 мкм (см. RU № 2584532, МПК C02F 1/24, 2016).A device for cleaning oil-containing wastewater by pneumatic flotation, containing a vertical tank with nozzles for draining purified water and forced air in its lower part, an air flow distributor in the form of a perforated horizontal pipe, a collection unit for the separated oil product and a flotation modifier. The unit for collecting the separated oil product is placed on the outside of the vertical tank and is made in the form of a tray attached to it along the perimeter. The flotation modifier is made in the form of coaxially mounted cylindrical shells interconnected with the formation of annular cavities of equal volumes. The height h of the generatrix of the cylindrical shells is 0.75 N of the height of the vertical tank. The central axial channel of the flotation modifier has a diameter equal to 0.2 D of the diameter of the vertical tank. A polymer material with a pore diameter of 0.005-0.1 μm is placed on the perforated horizontal pipe (see RU No. 2584532, IPC C02F 1/24, 2016).

Сжатый воздух, проходя через перфорированный материал, диспергируется на отдельные пузырьки, которые, всплывая, захватывают содержащиеся в жидкости частицы загрязнений.Compressed air passing through the perforated material is dispersed into individual bubbles, which, floating up, capture the particles of impurities contained in the liquid.

Недостатком данного решения является относительно крупный средний объемно-поверхностный диаметр пузырьков воздуха, которые образуются, проходя через пористый элемент, что не позволяет извлекать мельчайшие частицы загрязнений.The disadvantage of this solution is the relatively large average volume-surface diameter of air bubbles that form when passing through the porous element, which does not allow to remove the smallest particles of contamination.

Известно устройство для очистки жидкости, включающее корпус, содержащий флотационную камеру с излучателем ультразвука, расположенным параллельно днищу в центре, патрубки подвода загрязненной и отвода обработанной жидкости (см. SU 1100237, МПК C02F1/36, 1984). Ультразвуковой излучатель создает в объеме очищаемой жидкости «стоячую волну», которая способствует коалесценции нефтепродуктов.A device for cleaning a liquid is known, including a housing containing a flotation chamber with an ultrasound emitter located parallel to the bottom in the center, nozzles for supplying contaminated and discharging treated liquid (see SU 1100237, IPC C02F1 / 36, 1984). The ultrasonic emitter creates a “standing wave” in the volume of the liquid being cleaned, which contributes to the coalescence of petroleum products.

Недостатком данного решения является то, что частицы нефтепродуктов, переходя из области пониженного давления в область повышенного давления, могут дополнительно диспергироваться, что снизит эффективность очистки.The disadvantage of this solution is that particles of oil products, passing from the low-pressure region to the high-pressure region, can be additionally dispersed, which will reduce the cleaning efficiency.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в повышении эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей.The problem to which the claimed solution is directed is to increase the efficiency of purification of oily wastewater from fine impurities.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей за счет снижения размеров формируемых пузырьков и увеличения их количества.The technical result achieved by solving the problem is expressed in increasing the efficiency of purification of oily wastewater from fine impurities by reducing the size of the formed bubbles and increasing their number.

Поставленная задача решается тем, что устройство для очистки жидкости, включающее корпус, содержащий флотационную камеру с излучателем ультразвука, расположенным параллельно днищу в центре, патрубки подвода загрязненной и отвода обработанной жидкости, отличающееся тем, что дополнительно содержит сообщенные между собой, камеры отстоя загрязненной жидкости, для чего в полости корпуса выполнены две дополнительные вертикальные перегородки, первая из которых отделяет флотационную камеру от первой камеры отстоя, а вторая отделяет первую камеру отстоя от второй камеры отстоя, при этом, нижняя кромка первой перегородки расположена с зазором над днищем корпуса, а верхняя кромка второй перегородки размещена ниже зеркала жидкости, причем патрубок подвода загрязненной жидкости сообщен с верхней частью флотационной камеры, а патрубок отвода обработанной жидкости сообщен с донной частью второй камеры отстоя, на удалении от второй перегородки и сообщен и с клапаном отвода очищенной жидкости, патрубок подачи сжатого воздуха размещен в центре днища флотационной камеры в полости излучателя ультразвука, и отделен пористым элементом от пространства флотационной камеры, при этом, флотационная камера снабжена скребковым уборщиком сфлотированных загрязнений и приемником сфлотированного продукта.The problem is solved in that the device for cleaning the liquid, comprising a housing containing a flotation chamber with an ultrasound emitter located parallel to the bottom in the center, nozzles for supplying contaminated and discharging the treated fluid, characterized in that it additionally contains communicating with each other, sludge sediment chambers, why two additional vertical partitions are made in the body cavity, the first of which separates the flotation chamber from the first sludge chamber, and the second separates the first to a measure of sludge from the second sludge chamber, in this case, the lower edge of the first partition is located with a gap above the bottom of the housing, and the upper edge of the second partition is located below the liquid mirror, and the nozzle for supplying contaminated liquid is in communication with the upper part of the flotation chamber, and the nozzle for draining the treated liquid is communicated with the bottom of the second sludge chamber, at a distance from the second partition and communicated with the valve for the removal of purified liquid, the compressed air supply pipe is located in the center of the bottom of the flotation chamber in the cavity and ultrasonic irradiator, and is separated by a porous element from the space of the flotation chamber, while the flotation chamber is equipped with a scraper cleaner of flotted contaminants and a receiver of the flotted product.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

При этом совокупность признаков отличительной части формулы полезной модели обеспечивает снижение размеров формируемых пузырьков и увеличение их количества, что приводит к повышению эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей.At the same time, the combination of features of the distinctive part of the utility model formula provides a reduction in the size of the formed bubbles and an increase in their number, which leads to an increase in the efficiency of purification of oily wastewater from fine impurities.

Признак, указывающий, что устройство «дополнительно содержит сообщенные между собой камеры отстоя загрязненной жидкости» позволяет уменьшить загрязнение вод, прошедших флотацию, за счет выделения тонкодисперсных примесей.A sign indicating that the device "additionally contains communicated between each other sludge sludge contaminated liquid" can reduce the pollution of water that has passed the flotation, due to the allocation of fine impurities.

Признаки, указывающие, что «две дополнительные вертикальные перегородки, первая из которых отделяет флотационную камеру от первой камеры отстоя, а вторая отделяет первую камеру отстоя от второй камеры отстоя, при этом, нижняя кромка первой перегородки расположена с зазором над днищем корпуса, а верхняя кромка второй перегородки размещена ниже зеркала жидкости» позволяют обеспечить гидродинамический режим движения очищаемой жидкости, при котором будет происходить беспрепятственное отделение всплывающих флотокомплексов.Signs indicating that “two additional vertical partitions, the first of which separates the flotation chamber from the first sludge chamber, and the second separates the first sludge chamber from the second sludge chamber, while the lower edge of the first partition is located with a gap above the bottom of the casing, and the upper edge the second partition is located below the liquid mirror ”allows to provide a hydrodynamic regime of movement of the liquid being cleaned, in which there will be unhindered separation of the pop-up fleet complexes.

Признак «…патрубок подвода загрязненной жидкости сообщен с верхней частью флотационного камеры …» позволяет обеспечить встречный режим движения пузырьков и частиц загрязнений, и препятствует диспергированию частиц загрязнений ультразвуковой кавитацией.The sign "... the supply pipe of contaminated liquid is in communication with the upper part of the flotation chamber ..." allows you to provide an oncoming mode of movement of bubbles and particles of contaminants, and prevents dispersion of particles of contaminants by ultrasonic cavitation.

Признак «…патрубок отвода обработанной жидкости сообщен с донной частью второй камеры отстоя, на удалении от второй перегородки…» препятствует уносу флотокомплексов и загрязняющих веществ вместе с очищаемой жидкостью.The sign "... the outlet pipe of the treated liquid is in communication with the bottom of the second sludge chamber, away from the second partition ..." prevents the flotation complexes and contaminants from being carried away with the liquid being cleaned.

Признак «…патрубок подачи сжатого воздуха размещен в центре днища флотационной камеры в полости излучателя ультразвука, и отделен пористым элементом от пространства флотационной камеры …» позволяет, обеспечить диспергирование сжатого воздуха, проходящего через пористый элемент, на отдельные пузырьки, которые, всплывая, попадают в область ультразвуковой кавитации, создаваемой излучателем ультразвука, и дополнительно дробятся кавитационными пузырьками, в результате чего снижается их средний объемно-поверхностный диаметр и увеличивается количество.The sign "... the compressed air supply pipe is located in the center of the bottom of the flotation chamber in the cavity of the ultrasound emitter, and is separated by the porous element from the space of the flotation chamber ..." allows you to ensure dispersion of the compressed air passing through the porous element onto individual bubbles that float into the region of ultrasonic cavitation created by the ultrasound emitter is further crushed by cavitation bubbles, as a result of which their average volume-surface diameter decreases and increases etsya number.

Признак «…флотационная камера снабжена скребковым уборщиком сфлотированных загрязнений и приемником сфлотированного продукта…» позволяет обеспечить удаление сфлотированного продукта.The sign “... the flotation chamber is equipped with a scraper cleaner of the flotted contaminants and the receiver of the flotted product ...” allows for the removal of the flotted product.

На фиг.1 показан продольный разрез устройства, на фиг. 2 поперечный разрез устройства.1 shows a longitudinal section of the device, FIG. 2 cross section of the device.

На чертежах показаны корпус 1, флотационная камера 2, излучатель ультразвука 3, патрубки 4 подвода загрязненной и 5 отвода обработанной жидкости, камеры 6 и 7 отстоя загрязненной жидкости, вертикальные перегородки 8 и 9, клапан 10 отвода очищенной жидкости, патрубок 11 подачи сжатого воздуха на котором установлен клапан 12, пористый элемент 13, скребковый уборщик 14, приемник 15 сфлотированного продукта, клапан 16.The drawings show the housing 1, flotation chamber 2, ultrasound transducer 3, nozzles 4 for supplying contaminated and 5 discharges of treated liquid, chambers 6 and 7 for settling contaminated liquids, vertical partitions 8 and 9, valve 10 for discharging purified liquids, nozzle 11 for supplying compressed air to which has a valve 12, a porous element 13, a scraper cleaner 14, a receiver 15 of the flotated product, a valve 16.

Устройство для очистки жидкости включает корпус 1, содержащий флотационную камеру 2 с излучателем ультразвука 3, расположенным параллельно днищу в центре, патрубки 4 и 5, соответственно подвода загрязненной и отвода обработанной жидкости. Устройство дополнительно содержит сообщенные между собой камеры 6 и 7 отстоя загрязненной жидкости, для чего в полости корпуса выполнены две дополнительные вертикальные перегородки 8 и 9. Первая перегородка 8 отделяет флотационную камеру 2 от первой камеры 6 отстоя, а вторая перегородка 9 отделяет первую камеру 6 отстоя от второй камеры 7 отстоя. Нижняя кромка первой перегородки 8 расположена с зазором над днищем корпуса 1, а верхняя кромка второй перегородки 8 размещена ниже зеркала жидкости. Патрубок 4 подвода загрязненной жидкости сообщен с верхней частью флотационной камеры 2, а патрубок 5 отвода обработанной жидкости сообщен с донной частью второй камеры 7 отстоя, на удалении от второй перегородки 9 и сообщен и с клапаном 10 отвода очищенной жидкости. Патрубок подачи сжатого воздуха 11, расположенный в центре днища флотационной камеры 2, сообщен с источником сжатого воздуха (на чертежах не показан) через клапан 12, и отделен пористым элементом 13 от флотационной камеры 2. В качестве пористого элемента могут быть использованы, например, керамические мембраны, полимерные материалы или синтетические ткани, с диаметром пор 1-500 мкм. При этом флотационная камера 2 снабжена скребковым уборщиком 14 сфлотированных загрязнений и приемником 15 сфлотированного продукта. Патрубок 4 подвода загрязненной жидкости снабжен клапаном 16.A device for cleaning liquid includes a housing 1 containing a flotation chamber 2 with an ultrasound transducer 3 located parallel to the bottom in the center, nozzles 4 and 5, respectively, supplying contaminated and discharging treated liquid. The device additionally contains interconnected chambers 6 and 7 of contaminated liquid sludge, for which two additional vertical partitions 8 and 9 are made in the body cavity. The first partition 8 separates the flotation chamber 2 from the first sludge chamber 6, and the second partition 9 separates the first sludge chamber 6 from the second chamber 7 sludge. The lower edge of the first partition 8 is located with a gap above the bottom of the housing 1, and the upper edge of the second partition 8 is located below the liquid mirror. The nozzle 4 for supplying contaminated liquid is in communication with the upper part of the flotation chamber 2, and the nozzle 5 for discharging the treated liquid is communicated with the bottom of the second chamber 7 of the sludge, at a distance from the second partition 9 and communicated with the valve 10 for removing the purified liquid. A compressed air supply pipe 11 located in the center of the bottom of the flotation chamber 2 is in communication with a compressed air source (not shown) in the valve 12, and is separated by a porous element 13 from the flotation chamber 2. For example, ceramic can be used as a porous element membranes, polymeric materials or synthetic fabrics, with a pore diameter of 1-500 microns. In this case, the flotation chamber 2 is equipped with a scraper cleaner 14 of the flotted contaminants and a receiver 15 of the flotted product. The pipe 4 for supplying contaminated liquid is equipped with a valve 16.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Загрязненную жидкость подводят на очистку через патрубок 4, при этом расход загрязненной жидкости регулируют клапаном 16. Через патрубок 11 во флотационную камеру 2 подают сжатый воздух, расход которого регулируют клапаном 12. Проходя через пористый элемент 13 воздух диспергируется на отдельные пузырьки, которые всплывая, попадают в кавитационную область, создаваемую излучателем ультразвука 3, при этом кавитационные пузырьки дополнительно дробят пузырьки воздуха, снижая их средний объемно-поверхностный диаметр и увеличивая их количество. Всплывая, мельчайшие пузырьки воздуха извлекают из воды присутствующие частицы загрязнений, при этом на поверхности будет образовываться слой сфлотированного продукта. Сфлотированный продукт скребковым уборщиком 14 отводят в направлении перпендикулярном движению воды в приемник 15. Очищенная жидкость проходит под перегородкой 8 в камеру 6, а затем над перегородкой 9 в камеру 7, при этом из жидкости выделяются флотокомплексы, вынесенные потоком жидкости из флотационной камеры 2 в камеру 6. Очищенную жидкость отводят через патрубок 5 отвода обработанной жидкости.The contaminated liquid is led for cleaning through the nozzle 4, while the flow rate of the contaminated liquid is regulated by the valve 16. Through the nozzle 11, compressed air is supplied to the flotation chamber 2, the flow rate of which is regulated by the valve 12. Passing through the porous element 13, the air is dispersed into individual bubbles that float out into the cavitation region created by the ultrasound transducer 3, while the cavitation bubbles additionally crush the air bubbles, reducing their average volume-surface diameter and increasing their number. Surfacing, the smallest air bubbles extract the present particles of contaminants from the water, and a layer of a swallowed product will form on the surface. The flotated product is discharged with a scraper cleaner 14 in the direction perpendicular to the movement of water into the receiver 15. The purified liquid passes under the baffle 8 into the chamber 6, and then above the baffle 9 into the chamber 7, while flotation complexes separated from the liquid by the fluid flow from the flotation chamber 2 into the chamber 6. The purified liquid is discharged through the pipe 5 of the outlet of the treated liquid.

Claims

A device for cleaning liquid, comprising a housing containing a flotation chamber with an ultrasound emitter located parallel to the bottom in the center, nozzles for supplying contaminated and discharging treated liquid, characterized in that it further comprises communicating between each other sludge sediment chambers, for which there are two additional vertical partitions, the first of which separates the flotation chamber from the first sludge chamber, and the second separates the first sludge chamber from the second sludge chamber, In this case, the lower edge of the first partition is located with a gap above the bottom of the housing, and the upper edge of the second partition is located below the liquid mirror, the nozzle for supplying contaminated liquid is in communication with the upper part of the flotation chamber, and the nozzle for draining the treated liquid is in communication with the bottom of the second sludge chamber at a distance from the second partition and in communication with the valve for the removal of purified liquid, the compressed air supply pipe is located in the center of the bottom of the flotation chamber in the cavity of the ultrasound emitter and is separated by a porous an element from the space of the flotation chamber, while the flotation chamber is equipped with a scraper cleaner for flotted contaminants and a receiver for the flotted product.