Станция на основе электрофлотационной системы для глубокой очистки и обеззараживания бытовых и промышленных сточных вод типа топас

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод от взвешенных веществ, дисперсной фазы малорастворимых соединений тяжелых и цветных металлов, диспергированных и эмульгированных частиц нефтепродуктов, а также поверхностно-активных веществ электрофлотационным методом в различных отраслях промышленности, в том числе на предприятиях гальванотехники, машиностроения, приборостроения, черной и цветной металлургии. Технический результат заявленной полезной модели достигается тем, что емкость электрофлотационного устройства выполнена в виде равнобокой трапеции с наклоненными боковыми сторонами под углом 70-75 градусов к горизонтальной плоскости. По мере всплытия и уменьшения поперечного сечения емкости концентрация электролизных газовых пузырьков водорода и кислорода возрастает, что повышает вероятность столкновения удаляемых частиц загрязнений с газовыми пузырьками, образования флотокомплесов и их флотации на поверхность очищаемой воды, что в конечном счете позволяет повысить эффективность электрофлотационного процесса, т.е. повысить скорость и степень очистки. Благодаря уменьшению в верхней части емкости площади зеркала воды достигается более равномерное распределение пенного продукта по поверхности воды и повышается его содержание, приходящее на единицу площади зеркала воды.

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод от взвешенных веществ, дисперсной фазы малорастворимых соединений тяжелых и цветных металлов, диспергированных и эмульгированных частиц нефтепродуктов, а также поверхностно-активных веществ электрофлотационным методом в различных отраслях промышленности, в том числе на предприятиях гальванотехники, машиностроения, приборостроения, черной и цветной металлургии.

Известно электрофлотационное устройство для очистки жидкостей от взвешенных веществ и органических примесей, включающее корпус прямоугольной формы с внутренней вертикальной перегородкой, образующей камеру флотации и отстаивания [А.с. СССР 517568 А1, МПК С25В 9/00, C02F 1/465, заявл. 17.05.1973; опубл. 15.06.1976. Бюл. 22].

Недостатком данного устройства является невысокая эффективность очистки сточных вод.

Известна конструкция электрофлотационного аппарата для очистки сточных вод взвешенных веществ, состоящая из прямоугольной емкости с вертикальными перегородками, снабженной патрубками для входа и выхода сточных вод на противоположных торцах [GB 1411388 А, МПК C02F 1/465, C02F 1/24, B03D 1/14, заявл. 19.09.1972; опубл. 22.10.1975].

Недостатком данной конструкции электрофлотационного аппарата является не высокая степень очистки сточных вод.

Известно, выбранное в качестве прототипа, электрофлотационное устройство, представляющее емкость прямоугольного сечения, разделенную вертикальной перегородкой на камеры флокуляции и флотации, снабженную пеносборным устройством и патрубками для входа и выхода сточных вод на противоположных торцах [Колесников В.А., Меньшутина Н.В. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. - М.: ДеЛи принт, 2005. - С.90-93 с.].

Недостатком данной конструкции электрофлотационного устройства является не высокая эффективность электрофлотационного процесса очистки сточных вод.

Задачей полезной модели является повышение эффективности работы электрофлотационного устройства очистки сточных вод.

Технический результат достигается тем, что емкость электрофлотационного устройства выполнена в виде равнобокой трапеции с наклоненными боковыми сторонами под углом 70-75 градусов к горизонтальной плоскости. При такой конструкции поперечное горизонтальное сечение емкости уменьшается в сторону всплывания газовых пузырьков. По мере всплытия и уменьшения поперечного сечения емкости объемная концентрация электролизных газовых пузырьков водорода и кислорода возрастает (без дополнительного увеличения энергозатрат), что повышает вероятность столкновения удаляемых частиц загрязнений с газовыми пузырьками, образования флотокомплесов и их флотации на поверхность очищаемой воды, что в конечном счете повышает эффективность электрофлотационного процесса, т.е. повышает скорость и степень очистки сточных вод.

Благодаря уменьшению в верхней части емкости площади зеркала воды достигается более равномерное распределение пенного продукта (флотошлама) по поверхности воды и повышается его содержание, приходящееся на единицу площади зеркала воды.

Сопоставительный анализ заявляемого электрофлотационного устройства и прототипа показывает, что заявленное электрофлотационное устройство отличается от известного тем, что емкость выполнена в виде равнобокой трапеции с наклоненными боковыми сторонами под углом 70-75 градусов к горизонтальной плоскости.

Предлагаемая полезная модель поясняется фигурами чертежей. На фигуре 1 изображен общий вид предлагаемого электрофлотационного устройства в разрезе, на фигуре 2 - в плане и на фигуре 3 - с переднего торца.

Электрофлотационное устройство представляет собой емкость в виде равнобокой трапеции с наклоненными боковыми сторонами под углом 70-75 градусов к горизонтальной плоскости. Для возможности регулировки производительности установки в процессе эксплуатации емкость разделена перегородкой 8 высотой 0,6 м на две камеры: флокуляции 1 и флотации 12. Каждая камера в свою очередь, разделена перегородкой 7 на две секции. Объем камеры флокуляции составляет 20%, а камеры флотации - 80%. Высота рабочей зоны аппарата составляет 0,8 м.

В секциях установки размещены пакеты электродов 13 (катодов и анодов). Соединение электродов предусмотрено таким образом, чтобы обеспечить автономную работу секций (в пределах четырех).

Электрофлотационный устройство следующим образом. Очищаемая вода поступает через патрубки 2 в нижнюю часть камеры флокуляции 1, переливается через перегородку 8 в камеру флотации 12 и через отверстие в нижней части поступает в водосборник 11, обеспечивающий контроль уровня в аппарате.

После наполнения установки жидкостью включают источник постоянного тока и на токоподводы 14 электродов 13 подают напряжение. В результате электролиза воды на поверхности электродов идет выделение газовых пузырьков, которые, поднимаясь вверх, взаимодействуют с частицами загрязнений с образованием флотокомплексов частица-пузырек. Плотность образующихся агрегатов меньше плотности воды, что обуславливает их подъем на поверхность сточной воды и образование пенного слоя (флотошлама), состоящего из газовых пузырьков, водных прослоек и твердых частиц загрязнений. Очищенная вода через патрубки 10 вытекает из аппарата. Пенный слой сдвигают с поверхности раствора скребковым транспортером 6, приводимым в движение мотор-редуктором 9, в направлении против ее течения в камеру 5 с конусным днищем, располагаемую в торце устройства со стороны входа в него сточной жидкости. Удаление флотошлама происходит через патрубок 4.

Ввод рабочего раствора реагента (коагулянта и/или флокулянта) в электрофлотатор осуществляется через патрубки 3 в камеру флокуляции 1.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность электрофлотационного процесса, т.е. скорость и степень очистки.

Электрофлотационное устройство для очистки сточных вод от взвешенных веществ, дисперсной фазы малорастворимых соединений тяжелых и цветных металлов, диспергированных и эмульгированных частиц нефтепродуктов, а также поверхностно-активных веществ, представляющее собой емкость прямоугольного сечения, разделенную вертикальной перегородкой на камеры флокуляции и флотации, снабженную пеносборным устройством и патрубками для входа и выхода сточных вод на противоположных торцах, отличающееся тем, что емкость аппарата выполнена в виде равнобокой трапеции с наклоненными боковыми сторонами под углом 70-75º к горизонтальной плоскости.