Установка для очистки сточных вод

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использована для очистки воды от нефтепродуктов, жиров и взвешенных веществ. Сущность полезной модели заключается в повышении качества и скорости очистки сточных вод, расширении функциональных возможностей устройства для очистки, а также экономия производственных площадей при его эксплуатации.

Заявляемое устройство для очистки сточных вод содержит песколовку, нефтеловушку-отстойник, флотатор-отстойник фильтровальную камеру. Для повышения эффективности очистки фильтровальная камера содержит два фильтра с различной загрузкой.

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использована для очистки воды от нефтепродуктов, жиров и взвешенных веществ.

Известно устройство для очистки сточных вод, которое содержит корпус, размещенные в нем камеру флотации, коалесцирующую загрузку и скорый фильтр с зернистой загрузкой. Камера флотации снабжена вертикальными перегородками - электродами для снятия турбулентности потока и электронейтрализации поверхностного заряда капель нефтепродуктов. Распределительная система для отвода фильтрата и подвода промывной воды расположена в нижней части фильтра в толще загрузки и выполнена в виде двух коаксиальных щелевых трубопроводов, внутренний из которых имеет отверстия в его верхней части, а наружный - в нижней части. Устройство включает систему поверхностной промывки зернистой загрузки фильтра водовоздушной смесью. Для отвода всплывающих нефтепродуктов в верхней части корпуса размещен V-образный направляющий экран и плавающие нефтесборные лотки. Очистка исходной воды производится при последовательном прохождении ее через камеру флотации, камеру загрузки и скорый фильтр с доочисткой на пенополиуретановом фильтре / А.с. SU 1381074 М. кл. C02F 1/24. Устройство для очистки сточных вод. / М.В. Кравцов и др. Опубл. 15.03.1988 г. Бюл. 10 / [1].

Недостатком данного устройства является высокое потребление электроэнергии, за счет использования перегородок - электродов.

Известно устройство для очистки сточных вод, включающее корпус с камерой флотации и фильтр, узлы подвода водовоздушной смеси и отвода очищенной воды, сбора и удаления пены, и снабженное конической перегородкой с патрубками, при этом нижняя часть камеры флотации размещена в полости конической перегородки. Устройство позволяет осуществлять раздельный вывод пены и взвешенных частиц / А.с. SU 887468, М. кл. C02F 1/24. Устройство для очистки сточных вод / В.В. Найденко, Ю.Ф. Колесов, В.З. Клочихин. Опубл. 07.12.81 г. Бюл. 45 / [2].

Недостатком данного устройства является наличие над фильтром столба очищаемой жидкости, увеличивающегося от оси устройства к периферии, что отрицательно сказывается на работе фильтра, поскольку грязеемкость последнего в таких условиях существенно отличается по площади и глубине фильтрующей загрузки.

Известно устройство для очистки жидкости, содержащее корпус, размещенную по его оси цилиндрическую флотационную камеру, стенки которой по высоте выполнены перфорированными, фильтр, сборник осветленной жидкости и полочные блоки, которые выполнены в виде секций, установленных одна над другой вокруг флотационной камеры и разделенных сплошной перегородкой, а фильтр расположен концентрично снаружи полочных блоков / А.с. SU 1446113, М. кл. C02F 1/24, 1/00. Устройство для очистки жидкостей / Е.М. Фондорко. Опубл. 23.12.1988 г. Бюл. 47 / [3].

Недостатком данного устройства является то, что в зоне флотации не предусмотрена зона сепарации пены, что существенно снижает время процесса флотации, тем самым ухудшая ее эффективность. При этом вход очищаемой воды в полочный блок непосредственно из зоны флотации приводит к проскакиванию крупных пузырьков воздуха в отстойную зону, что нарушает нормальный режим работы устройства. Также, в устройстве ограничена возможность осуществления качественной обратной промывки загрузки фильтра, поскольку при этом неизбежен выброс последней из кольцевого пространства фильтра и попадание материала загрузки в зону тонкослойного отстаивания, что приводит к повторному загрязнению.

Известно устройство для очистки сточных вод содержащих нефтепродукты, масла и взвешенные вещества, включающее корпус с флотационной камерой, фильтр, емкость сбора очищенной воды, узлы подвода водовоздушной смеси и отвода очищенной воды, сбора и удаления пены. Флотационная и фильтровальная камеры расположены в горизонтальной плоскости, в виде отдельных емкостей, образованных путем последовательного размещения по оси симметрии единого корпуса в направлении от стенки последнего к центру разделительной перегородки, выполненной в виде кольца с вырезанным по всей высоте кольца элементом; ограничительного цилиндра, образующего совместно с секционными стенками полость зон флотации и полость для сбора пенного продукта, изготовленного с возможностью обеспечения перетока сфлотированной воды из второй зоны флотационной камеры в переходную технологическую зону за счет наличия отверстий в нижней части ограничительного цилиндра, разделительно-переливной перегородки, отделяющей флотационную камеру от фильтровальной камеры и выполненной в виде цилиндрической трубы с полуотверстиями на верхнем торце, и имеющей внутри вертикально установленную пластину, разделяющую полость трубы на малую и большую зоны / Патент RU 2254297, МПК C02F 1/24. Установка для флотационно-фильтрационной очистки воды / Луговкин А.Н., Кузнецов А.Д. Опубл. 10.01.2005 / [4].

Недостатком данного устройства является использование дополнительного оборудования, необходимого для работы установки, такого как насосы, что требует больших затрат электроэнергии.

Другим недостатком данного устройства является использование реагентной обработки воды, что приводит к вторичному загрязнению воды. Также для реагентной обработки воды требуется использование и применение реагентного хозяйства, для чего требуется дополнительные площади под оборудование.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является устройство для очистки сточных вод, включающее размещенные друг над другом фильтровальную камеру с зернистой загрузкой и флотационную камеру, снабженную приспособлениями для ввода воздуха и удаления пены. Устройство оснащено кольцевым желобом, снабженным тангенциальным патрубком подвода сточной воды, для предварительного осветления стоков, а приспособление для ввода воздуха расположено над фильтровальной камерой / А.с. SU 485075, М. кл. С02С 1/26. Устройство для очистки сточных вод / Б.А. Митин, А.Л. Рабинович. Опубл. 16.01.1976 г. Бюл. 35 / [5], - принято за прототип.

Недостатком устройства является низкая грязеемкость фильтра, обусловленная тем, что грубодисперсные вещества образуют на поверхности фильтра пленку, препятствующую фильтрованию и проникновению мелкодисперсных веществ вглубь фильтра, что приводит к снижению скорости фильтрования. Другим недостатком устройства является то, что пузырьки воздуха, захваченные потоком движущейся вниз воды, блокируют поры фильтрующей загрузки, что также ухудшает условия работы фильтра и приводит к снижению качества очистки воды и снижению скорости фильтрования.

Сущностью полезной модели является повышение качества и скорости очистки сточных вод, расширение функциональных возможностей устройства для очистки, а также экономия производственных площадей при его эксплуатации.

Технический результат - глубокая очистка сточных вод, повышение эффективности работы устройства для очистки сточных вод, а также сокращение занимаемой площади при его эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для очистки сточных вод, состоящем из флотатора с приспособлениями для подвода сточной воды, ввода воздуха и удаления пены, песколовки, нефтеловушки-отстойника, осадконакопительного лотка фильтровальной камеры с зернистой загрузкой, особенностью является то, что фильтровальная камера дополнительно снабжена фильтром с сорбционной загрузкой и разделена на две части: в одной из которых расположен фильтр с зернистой загрузкой, с движением воды сверху вниз, а в другой - фильтр с сорбционной загрузкой, с движением воды снизу вверх, с двумя перегородками между ними, образующими карман для перетекания очищаемой воды от зернистого фильтра к сорбционному через переливное отверстие, при этом в нижней части конусного дна, с направлением конуса вверх, фильтровальной камеры расположены два патрубка для отвода осадков с фильтров: зернистого и сорбционного, а в ее верхней части, над сорбционным фильтром, расположен патрубок отвода очищенной воды, а над зернистым - патрубок отвода промывной воды, при этом устройство оборудовано трубопроводом для отвода осадков, который присоединен к конусному дну флотатора, с направлением конуса вниз, имеющего цилиндрические перегородки, делящие его на зоны флотации и отстаивания; зона отстаивания снабжена камерой для отстаивания сфлотированной воды, а приспособление для ввода воздуха выполнено в виде диска и подключено к компрессору; песколовка сочетает в своей конструкции элементы тангенциальной и вертикальной песколовок, а дно нефтеловушки-отстойника имеет уклон от центра к периферии. В качестве загрузки зернистого фильтра использован дробленый керамзит, а в качестве загрузки сорбционного фильтра использован активированный уголь.

Схема устройства представлена на чертежах:

на фиг. 1 - вид сбоку; приняты следующие обозначения: 1 - корпус устройства; 2 - песколовка; 3 - нефтеловушка-отстойник; 4 - флотатор-отстойник; 5 - зернистый фильтр; 6 - сорбционный фильтр; 7 - патрубок отвода очищенной воды; 8 - переливной трубопровод; 9 - флотационная камера; 10 - зона осветленной воды; 11 - отстойная зона; 12 - цилиндрическая перегородка; 13 - патрубок отвода осадка нефтеловушки-отстойника; 14 - трубопровод отвода плавающего осадка; 15 - трубопровод подачи воды в фильтровальную камеру; 16 - перегородка, разделяющая фильтры; 17 - осадконакопительный лоток; 18 - лоток для сбора пены; 19 - патрубок сброса пены; 20 - перегородки для перетока жидкости; 21 - переливное отверстие; 22 - патрубок отвода осадка зернистого фильтра; 23 -патрубок отвода осадка сорбционного фильтра; 24 - карман; 25 - дисковый аэратор; 26 - компрессор; 28 - патрубок отвода осадка песколовки; 29 - патрубок отвода промывной воды зернистого фильтра;

на фиг. 2 - вид сверху (сечение А-А); приняты следующие обозначения: 2 - песколовка; 3 - нефтеловушка-отстойник; 4 - флотатор-отстойник; 8 - переливной трубопровод; 9 - флотационная камера; 10 - зона осветленной воды; 11 - отстойная зона; 12 - цилиндрическая перегородка; 18 - лоток для сбора пены; 19 - патрубок сброса пены; 25 - дисковый аэратор; 26 - компрессор; 27 - трубопровод подачи исходной сточной воды;

на фиг. 3 изображена фильтровальная камера (сечение Б-Б); приняты следующие обозначения: 5 - зернистый фильтр; 6 - сорбционный фильтр; 16 - перегородка, разделяющая фильтры; 20 - перегородки для перетока жидкости; 22 - патрубок отвода осадка зернистого фильтра; 23 - патрубок отвода осадка сорбционного фильтра; 24 - карман.

Корпус устройства 1 включает в себя песколовку 2, нефтеловушку-отстойник 3, флотатор-отстойник 4, зернистый фильтр 5 и сорбционный фильтр 6.

В устройстве последовательно располагаются песколовка 2, оборудованная патрубком отвода осадка 28, и нефтеловушка-отстойник 3. Через переливной трубопровод 8, очищаемая вода перетекает из нефтеловушки-отстойника 3 во флотатор-отстойник 4; в нефтеловушке-отстойнике 3 предусмотрен патрубок отвода осадка нефтеловушки-отстойника 13. В центральной части флотатора-отстойника 4 располагается флотационная камера 9, выполненная в виде цилиндра, в которой расположен дисковый аэратор 25, подключенный к компрессору 26. Флотатор-отстойник 4 оборудован цилиндрической перегородкой 12, которая формирует отстойную зону 11 и отделяет ее от зоны осветленной воды 10. В верхней части флотатора-отстойника 4 установлены лотки для сбора пены 18 и патрубки сброса пены 19 для отвода пены. В нижней части располагается трубопровод отвода плавающего осадка 14. Осадок и пена, образующиеся в процессе работы устройства, через соответствующие патрубки удаляются в осадконакопительный лоток 17. В зоне осветленной воды 10 предусмотрен трубопровод подачи воды в фильтровальную камеру 15. Фильтровальная камера представлена в виде цилиндра с перегородкой, разделяющей фильтры 16 на две части. В одной из частей содержится: зернистый фильтр 5, а в другой - сорбционный фильтр 6. Параллельно перегородке, разделяющей фильтры 16 устроены две перегородки для перетока жидкости 20, которые образуют карман 24 для перетекания очищаемой воды от зернистого фильтра к сорбционному через переливное отверстие 21. В нижней части фильтровальной камеры расположены патрубки отвода осадка с зернистого и сорбционного фильтров, а над сорбционным фильтром 6 - патрубок отвода очищенной воды 7. Промывка фильтровальной камеры осуществляется подачей промывной воды через патрубок отвода очищенной воды 7 и отвод через патрубок отвода промывной воды зернистого фильтра 29. Выпавшие осадки после промывки зернистого и сорбционного фильтров отводятся соответственно через патрубок отвода осадка зернистого фильтра 22 и патрубок отвода осадка сорбционного фильтра 23.

Устройство работает следующим образом:

Очищаемая вода по трубопроводу подачи исходной сточной воды 27 самотеком поступает на устройство, где последовательно проходит очистку на песколовке 2, нефтеловушке-отстойнике 3 и по переливному трубопроводу 8 из нефтеловушки-отстойника подается во флотационную камеру 9, в которую совместно с водой через дисковый аэратор 25 от компрессора 26 подается воздух; грубо- и мелкодисперсные вещества, растворенные в воде захватываются пузырьками воздуха и выносятся к поверхности очищаемой воды, где образуется пена, которая собирается в лотке для сбора пены 18 и отводится через патрубки отвода осадка нефтеловушки-отстойника 13. Сфлотированная вода из флотационной камеры 9 перетекает в отстойную зону 11, оборудованную цилиндрической перегородкой 12. В отстойной зоне 11 происходит полное выделение диспергированных в воде пузырьков воздуха после флотации, после чего вода перетекает в зону осветленной воды 10. Через трубопровод отвода плавающего осадка 14 осуществляется удаление осадка, выпадающего на дно флотатора-отстойника 4. Осветленная вода через трубопровод подачи воды отводится в фильтровальную камеру. Очищаемая вода подается на зернистый фильтр 5. Вода, двигаясь сверху вниз, проходит через зернистый фильтр 5, делает поворот на 180° и по карману 24, образованному перегородкой, разделяющей фильтры 16 и перегородкой для перетока жидкости 20, поднимается до переливного отверстия 21 и опускается ко дну конструкции, после чего снова меняет направление и проходит доочистку на сорбционном фильтре 6 при восходящем токе воды. Очищенная вода отводится через патрубок отвода очищенной воды 7.

Заявленная полезная модель при ее использовании позволит повысить скорость, эффективность и качество очистки за счет двойной фильтрации очищаемой воды: зернистым фильтром и сорбционным.

Компактность предложенного устройства для очистки сточных вод позволяет значительно сократить занимаемую ею производственную площадь, тем самым расширяет возможности для ее использования.

Источники информации:

1. А.с. SU 1381074 М. кл. C02F 1/24.Устройство для очистки сточных вод. / М.В. Кравцов и др. Опубл. 15.03.1988 г. Бюл. 10.

2. А.с. SU 887468, М. кл. C02F 1/24. Устройство для очистки сточных вод / В.В. Найденко, Ю.Ф. Колесов, В.З. Клочихин. Опубл. 07.12.81 г. Бюл. 45.

3. А.с. SU 1446113, М. кл. C02F 1/24, 1/00. Устройство для очистки жидкостей / Е.М. Фондорко. Опубл. 23.12.1988 г. Бюл. 47.

4. Патент RU 2254297, МПК C02F 1/24. Установка для флотационно-фильтрационной очистки воды / Луговкин А.Н., Кузнецов А.Д. Опубл. 10.01.2005.

5. А.с. SU 485075, М. кл. С02С 1/26. Устройство для очистки сточных вод / Б.А. Митин, А.Л. Рабинович. Опубл. 16.01.1976 г. Бюл. 35.

1. Устройство для очистки сточных вод, состоящее из флотатора с приспособлениями для подвода сточной воды, ввода воздуха и удаления пены, песколовки, нефтеловушки-отстойника, осадконакопительного лотка, фильтровальной камеры с зернистой загрузкой, отличающееся тем, что фильтровальная камера дополнительно снабжена фильтром с сорбционной загрузкой и разделена на две части: в одной из которых расположен фильтр с зернистой загрузкой с движением воды сверху вниз, а в другой - фильтр с сорбционной загрузкой с движением воды снизу вверх, с двумя перегородками между ними, образующими карман для перетекания очищаемой воды от зернистого фильтра к сорбционному через переливное отверстие, при этом в нижней части конусного дна, с направлением конуса вверх, фильтровальной камеры расположены два патрубка для отвода осадков с фильтров: зернистого и сорбционного, а в ее верхней части, над сорбционным фильтром, расположен патрубок отвода очищенной воды, а над зернистым - патрубок отвода промывной воды, при этом устройство оборудовано трубопроводом для отвода осадков, который присоединен к конусному дну флотатора, с направлением конуса вниз, имеющего цилиндрические перегородки, делящие его на зоны флотации и отстаивания; зона отстаивания снабжена камерой для отстаивания сфлотированной воды, а приспособление для ввода воздуха выполнено в виде диска и подключено к компрессору; песколовка сочетает в своей конструкции элементы тангенциальной и вертикальной песколовок, а дно нефтеловушки-отстойника имеет уклон от центра к периферии.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве загрузки зернистого фильтра использован дробленый керамзит.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве загрузки сорбционного фильтра использован активированный уголь.

РИСУНКИ