ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки

Устройство работает следующим образом.

Сточная вода поступает по трубопроводу 1 (см. рисунок 1) в приемный колодец 2, который выполняет роль буферного резервуара, откуда через сетчатый фильтр 4 поступает во всасывающую трубу 3 центробежного насоса. Проходя через расходомер 21, эжектор 6, она попадает в центробежный перекачивающий насос 5. В качестве расходомера 21 может быть использован реометр. В эжектор за счет разрежения во всасывающей трубе 7 поступает атмосферный воздух, расход которого регулирует запорный клапан 26, а измеряет газовый расходомер 22, в качестве которого может быть использован ротаметр. Далее из насоса 5 по напорной трубе 8 вода с введенным в нее воздухом под давлением поступает во всасывающий патрубок последовательно соединенного насоса-сатуратора 9. При необходимости во всасывающую трубу этого насоса 9 (она же напорная труба перекачивающего насоса 5) подается дополнительное количество воздуха из сверх 7 об. % в форме сжатого воздуха из трубы 20. Расход этого воздуха регулирует запорный клапан 27 в соответствии с показаниями расходомера 23, манометра 24 и заданного количества воздуха. Далее сжатый воздух поступает через обратный клапан 19 во всасывающую трубу 8 насоса-сатуратора, что увеличивает количество воздуха в сточной воде, поступающей в сатуратор, до заданной величины. Обратный клапан 19 предотвращает попадание воды в трубу сжатого воздуха 20. Смесь воды с отмеренным количеством воздуха, вводимого через трубу атмосферного воздуха 7 и трубу сжатого воздуха 20, поступает под давлением, созданным перекачивающим насосом 5, во всасывающую трубу насоса-сатуратора 9. Именно здесь происходит переход воздуха из газовой фазы в водный раствор под действием весьма интенсивного перемещения смеси воды с воздухом лопастями центробежного насоса при одновременном увеличении давления во внутренней полости работающего насоса. Напорная труба 10 насоса-сатуратора 9 соединена через регулятор давления 11 с донным перфорированным коллектором 12 открытой флотационной камеры 13, имеющей скрепковый механизм 14 для съема флотируемой пены в пеносборник 15 со сбросной трубой 16 и донный выпуск чистой воды 17, гидравлически уравновешенный со столбом воды для осуществления самоизлива без изменения уровня воды во флотационной камере. Кроме того, перед регулятором давления 11 установлен демпфер 18, представляющий собой полый цилиндр с закрепленным в нем герметичным воздушным баллоном из эластичного материала с зазором между баллоном и внутренней стенкой цилиндра, достаточным для прохождения обрабатываемой воды.

Выделяющиеся во флотационной камере 13 мельчайшие пузырьки избыточного воздуха, размер которых в момент возникновения соизмерим с размерами крупных молекул, активно прилипают к частицам загрязняющих примесей, взвешенных в объеме сточной воды, и образовавшиеся легкие агрегаты «частица-пузырек» всплывают на поверхность воды, образуя пенный слой. Благодаря малым размерам, пузырьки воздуха прилипают не только к крупным частицам примеси, но и к мельчайшим, обычно трудно флотируемым частицам примесей. Удаление их осуществляется воздушными пузырьками, равномерно распределенными в объеме обрабатываемой воды. Время нахождения сточной воды во флотационной камере 15-20 минут при глубине камеры от 1,0 до 1,5 м.

Данное устройство может быть использовано непосредственно на борту нефтеналивных судов, где одновременно с очисткой загрязненных вод может быть произведена утилизация выделяемых примесей нефти в товарный продукт, что повышает экологическую безопасность судов и рентабельность очистки их загрязненных вод.

Предлагаемая разработка может быть использована в горнорудной промышленности для интенсификации процесса обогащения природных руд и в золотодобывающей промышленности для извлечения тонкодисперсных фракций драгоценных металлов.

Таблица 1

Предельная растворимость воздуха в воде при указанных температурах в диапазоне избыточных давлений от 0 до 1,0 МПа

Таблица 2

Влияние количества воздуха, вводимого в сточного воду, на степень ее очистки от нефти напорной флотацией при температуре 25 ⁰С

График зависимости растворимости воздуха в воде от приложенного давления и температуры