Установка для очистки сточных вод

Предлагаемое решение относится к области машиностроения в частности к устройствам для очистки и разделения водных смесей по фракциям и отделения от них твердых включений в непрерывном цикле и больших объемах.

Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, улучшения качества отделения жесткой нерастворимой фазы от жидкости, повышении производительности при очистке жидкостей и возможность упрощение конструкции, снижение веса устройства и расширение зоны действия при его использовании в народном хозяйстве.

Указанная техническая задача достигается тем, что корпус установки расположен внутри резервуара, трубопровод для подвода смеси расположен внутри корпуса ниже уровня жидкости, дополнительно снабжена перемешивающим устройством, расположенным между торцем трубопровода и верхним уровнем жидких компонентов, а длина боковой поверхности корпуса установки выполнена меньше глубины самого резервуара, при этом верхний торец корпуса расположен выше уровня жидкости в резервуаре.

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить производительность труда и упростить конструкцию установок для очистки и разделения жидкостей с различной плотностью.

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для очистки жидкостей от механических нерастворимых примесей, преимущественно песка и других нерастворимых твердых включений, преимущественно воды с нефтепродуктами и твердыми включениями в непрерывном цикле с большой производительностью, и может быть использовано при очистке загрязненных бассейнов от промышленного производства, при добыче полезных ископаемых, улавливания других продуктов из жидких отходов производства и улучшение экологических последствий от жизненной и производственной деятельности человека.

Известна установка для очистки сточных вод от нефтепродуктов и механических примесей, содержащая отстойник с перегородками, отсек для накопления нефтепродукта, патрубки для подачи сточной воды, отвода очищенной воды и нефтепродуктов, регуляторы уровней нефтепродукта и воды, верхние кромки перегородок расположены на одном уровне, при этом последняя перегородка выполнена глухой снизу и образует отсек для очищенной воды, а отсек очищенной нефти образован последней глухой перегородкой снизу, патрубок для подачи сточной воды размещен открытым концом вверх на уровне нижней кромки первой перегородки, а патрубок для отвода очищенной воды расположен в нижней части отстойника перед последней перегородкой и соединен с гидрозатвором и снабжен распылителем.(см. патент РФ 2118197 по кл. В01D 17/028 за 1998 г.)

Недостатком данных установок является сложность и громозкость конструкции самой ванны и низкое качество разделения воды и твердых включений. Кроме того, установка потребляет много энергии на подачу воды на распыление и снижает производительность самой установки в процессе эксплуатации.

Известен тонкослойный отстойник, содержащий корпус, внутри которого расположен пакет параллельных пластин, установленных вдоль направления движения жидкости, патрубки ввода и вывода загрязненной и осветленной жидкости и осадка твердых включений. Отстойник снабжен распределительным коллектором с прорезью по высоте пакета по центру отстойника с возможностью вращения и соединенным с патрубком подвода промывочной жидкости и газоподводящим патрубком (см. патент РФ 2230595 по кл. В01D 21/02 за 200 г.)

Так же известна блочная установка для оборотного водоснабжения содержащая отдельно размещенный приемный резервуар грязной жидкости с насосом подачи ее на очистку и последовательно размещенные в одном корпусе тонкослойный отстойник, коалисцирующий и сорбционный фильтры, резервуар для очищенной жидкости с насосом ее подачи в технологический цикл. Загрязненная жидкость вводится в очистную установку тангенциально, осветвленная жидкость подается в цилиндр, поднимается вверх, а растворимые примеси сорбируются на пучках синтетических волокон фильртрующих элементов (см. патент по заявке 94023911/26 по кл. В01Д 21/00 за 1994 г.)

Недостатком данного вида устройств является сложность конструкции из-за введения множества дополнительных устройств энеретического и фильтрующего типа. А самый основной недостаток всех известных устройств является то, что они не могут качественно очищать жидкость от твердых включений при произвольном изменении количества жидкости в подводящей магистрали и не могут работать в прямоточном режиме. Кроме того, сама емкость выполнена громоздкой и тяжелой и в ней поток жидкости движется узким потоком и не по всей ширине емкости. Это происходит потому, что внутренняя площадь емкости значительно превышает площадь входного канала и жидкость заполняет всю емкость только до тех пор, пока жидкость не достигнет сливных лотков, а затем движется в ней узким потоком и не перемешивается с остальной жидкостью находящейся в емкости, создает местный локальный поток, преимущественно в верхней зоне, и захватывает с собой мелкие взвеси и не отделяет их от жидкости, т.к. в самой емкости нет смены направления движения потока, а имеется только свободное течение.

Технической задачей предлагаемого устройства является упрощение конструкции, улучшения качества отделения жесткой нерастворимой фазы от жидкости, повышении производительности при очистке жидкостей и возможность ее мобильности при установке непосредственно на месте работы вблизи водоема, подлежащее очитке и не требуется перекачка и транспортировка содержимого на разделение смеси и обратное возвращение очищенной жидкости.

Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемой установке для непрерывной очистки сточных вод, содержащей цилиндрический корпус, магистраль подвода смеси внутрь корпуса, раздельные отводы очищенной воды и нефтепродуктов с органикой и резервуар отстойника, преимущественно прямоугольной формы, корпус установки расположен внутри резервуара, трубопровод для подвода смеси расположен внутри корпуса и ниже уровня жидкости, дополнительно снабжено перемешивающим устройством, расположенным между торцем трубопровода и верхним уровнем жидких компонентов, а длина боковой поверхности корпуса установки выполнена меньше глубины самого резервуара, при этом верхний торец корпуса расположен выше уровня жидкости в резервуаре.

Еще одним отличием является то, что уровень жидкости в резервуаре, корпусе и отстойнике расположены на одной линии.

На фиг.1 - изображена схема предлагаемой установки.

На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1

На фиг.3-сечение по Б-Б фиг.2

Предлагаемая установка содержит резервуар 1, преимущественно прямоугольной формы, внутри которого установлен цилиндрицеский корпус 2, боковая поверхность 3 выполнена жесткой. В стенке 4 резервуара 1 и в боковой поверхности 3 корпуса 1 выполнены каналы, в которых жестко закреплена подводящая магистраль 5, а ее торец 6 расположен выше линии уровня 7 жидкости 8. Торец 9 магистрали 5, расположенный в корпусе 2 выполнен отогнутым вверх и к нему прикреплено перемешивающее устройство 10 в виде кольцевой трубы с отверстиями 11 по длине, внутренняя полость 12 которой соединена с магистралью сжатого воздуха 13. Верхний торец 14 боковой поверхности 3 корпуса 2 расположен выше линии уровня 7 жидкости 8, а ее нижний торец 15 не касается дна 16 резервуара 1. Дно 16 резервуара 1 выполнено с уклоном в сторону стенки 17, верхний торец 18, которой формирует линию 7 уровня жидкости 8. Внутри корпуса 2 расположен поплавок 19 автоматики (не показано). По магистрали 5 подается смесь 20 из которой легкая фракция 21 (нефтепродукты, жиры, органика и т.д.) располагается вверху корпуса 1, а тяжелая фракция 22 (пески, стружка и т.д.) оседает в нижней части дна 16.

Работа предлагаемой установки осуществляется следующим образом. Смесь 20 жидкости 8 с твердыми включениями 22 через подводящую магистраль 5 самотеком подается внутрь корпуса 2, поток которой формируется отогнутым торцем 9. Сначала жидкость опускается вниз без разделения до тех пор пока жидкая фаза смеси 20 не достигнет уровня 7. После того как резервуар 1 и корпус 2 заполнится через отверстия 11 трубы 12 из магистрали 13 подается сжатый воздух. Поток воздуха при выходе из отверстий 13 устремляется вверх и разбивает жидкость на множество отдельных частей. Жидкость вместе с воздухом тоже устремляется вверх. Достигнув линии 7 воздух устремляется в атмосферу, жидкость останавливается и происходит ее разделение. Легкая фракция 21 жидкости 8 располагается вверху над тяжелой фракцией 22 всплывает и больше не смешивается. После отделения легкой фракции 21 тяжелая фракция 22 вместе с твердыми включениями вдоль боковой поверхности 3 корпуса 1 опускается вниз и через торец 15 попадает в резервуар 1. После выхода из корпуса 2 жидкость опять меняет направление движения и через верхний торец 14 резервуара 1 удаляется из него. При смене направления движения за счет сил инерции твердые включения оседают на дно 16 резервуара 1. Ha этом процесс разделения смеси заканчивается. Корпус 1 установлен в резервуаре 1 таким образом, что его верхний торец стенки 17 расположен выше уровня 7 легкой фракции 21. После того как в корпусе 2 накопилось определенное количество легкой фракции включается привод и она принудительно удаляется из корпуса 2. Слежение за уровнем легкой фракции 21 осуществляется в автоматическом режиме например за счет поплавка 19, который всегда находится в корпусе 2 и может перемещаться в вертикальной плоскости. Твердые включения выпавшие в осадок удаляются из резервуара периодически, например с помощью специального люка с помощью принудительного устройства (шнек, поток жидкости и т.д.)

Выполнение в резервуаре дополнительного жесткого цилиндра, введение в его в среднюю часть подводящую магистраль с выходом вверх и расположение вокруг выхода перемешивающего устройства позволяет в процессе разделения жидкости на фракции, весь объем поступающей жидкости дробить на части, что способствует интенсивному отделению легкой фракции смеси от тяжелей фракции. Изготовление корпуса в виде цилиндра позволяет исключить возникновение зон сопротивления движению потока жидкости в процессе работы, а саму установку изготавливать с меньшими размерами и одновременно увеличить производительность самой установки.

Еще одним из преимуществ предлагаемого устройства является то, что движение жидкостей внутри резервуара осуществляется без дополнительных устройств, что делает его экономичным в процессе эксплуатации.

Использование предлагаемой установки позволит упростить ее конструкцию, повысить производительность при больших объемах смеси, снизить стоимость и металлоемкость, производить несколько различных операций внутри одной емкости и проводить процесс разделения жидких фаз смеси и отделение твердых включений от нее без остановки подачи смеси на разделение, а по сравнению с известными конструкциями процесс разделения осуществлять в непрерывном режиме не изменяя при заданных параметров очистки.

1. Установка для очистки сточных вод, содержащая цилиндрический корпус, магистраль подвода смеси внутрь корпуса, раздельные отводы очищенной воды и нефтепродуктов с органикой и резервуар отстойника преимущественно прямоугольной формы, отличающаяся тем, что корпус установки расположен внутри резервуара, трубопровод для подвода смеси расположен внутри корпуса и ниже уровня жидкости, дополнительно снабжен перемешивающим устройством, расположенным между торцом трубопровода и верхним уровнем жидких компонентов, а длина боковой поверхности корпуса установки выполнена меньше глубины самого резервуара, при этом верхний торец корпуса расположен выше уровня жидкости в резервуаре.

2. Установка для очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что торец трубопровода в корпусе выполнен с отгибом, направленным в сторону перемешивающего устройства.

3. Установка для очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что перемешивающее устройство выполнено воздушным.

4. Установка для очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что торец трубопровода расположен со смещением относительно продольной оси корпуса.

5. Установка для очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что уровень жидкости в резервуаре, корпусе и отстойнике расположены на одной линии.