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, 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, 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 установке в процессе.
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 2000 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 очистки сточных вод, содержащей корпус, боковая стенка выполнена в сечении, преимущественно круглой формы с которым соединена подводящая магистраль, емкость для сбора жидкости с меньшей плотностью, соединенной с полостью корпуса и магистраль сжатого воздуха, емкость для сбора жидкости с меньшей плотностью закреплена на наружной стороне корпуса сквозным каналом в виде продольного паза, вдоль которого в полости корпуса установлена водопроницаемая шторка, подводящая магистраль закреплена в средней части боковой стенки корпуса со смещением по высоте, магистраль сжатого воздуха выполнена кольцевой формы и расположена выше подводящей магистрали и ниже линии разделения жидкостей в полости корпуса, емкость для сбора жидкости расположен в верхней части корпуса, а водопроницаемая шторка установлена в корпуса с зазором относительно боковой стенки.
На фиг.1 - изображена схема предлагаемого устройства.
На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1
Предлагаемая установка содержит корпус 1, преимущественно круглой формы в поперечном сечении боковая стенка 2 которого формирует полость 3. В боковой стенке 2 со смещением по высоте закреплена подводящая магистраль 4, по которой в полость 3 подается смесь 5. На боковой поверхности стенки 2 преимущественно с противоположной стороны по отношению к подающей магистрали 4 закреплена емкость 6 для сбора в ней легкой жидкой фракции 7, выделяемой из смеси 5.Внутри полости 3 выше подводящей магистрали 4 закреплено несколько форсунок 8 для подачи сжатого воздуха в виде потока пузырьков 9. В полости 3 постоянно поддерживается линия 10 разделения легкой фракции 7 с тяжелой фракцией 11. Внизу корпуса 1 имеется сборник 12 твердых включений 13, которые удаляется из корпуса 1 по мере накопления. Емкость 6 соединена к корпусом продольным сквозным каналом 14, оканчающимся патрубком 15, а в полости 3 закреплена гасящая волны шторка 16, расположенная на всю длину сквозного канала 14.
Работа предлагаемой установки осуществляется следующим образом. Смесь 5 жидкости с твердыми включениями 13 через подводящую магистраль 4 самотеком подается в полость 3 корпуса 1 Одновременно подается сжатый воздух в форсунки 8 и смесь 5 вместе с легкой жидкой фракцией 7 поднимается вверх до линии разделения 10. Достигнув линии 10 тяжелая фракция 11 опускается вниз, а легкая фракция 7 остается наверху и не опускается вниз, т.к. ее плотность меньше. Пузырьки 9 выйдя из жидкости лопаются и воздух удаляется в атмосферу, а прилипшие к их наружной поверхности частицы легкой фракции 7 собираются в общую массу. После отделения легкая фракция 7 через сквозной канал 14 перетекает в емкость 6 и накапливается в верхней ее части, вытесняя при этом тяжелую жидкость 11, которая через патрубок 15 вновь возвращается в полость 3 корпуса 1. Опускаясь вниз тяжелая фракция 11 встречается с потоком сжатого воздуха и легкая фракция 7, которая не отделилась в первый раз захватывается потоком воздуха вновь направляется вверх. Тяжелая жидкая фракция 11 смеси 5 вмести с твердыми включениями 13 подается в сборник 12. Твердые включения 13 оседают на стенки сборника 12, а жидкость из него подается в отводящую магистраль не показано.
Введение в полость потока воздуха и расположение подводящей магистрали ниже линии раздела жидких компонентов смеси позволяет более интенсивно производить процесс разделения жидких фаз смеси между собой и отделение и сбор твердой включений независимо от количества поданной смеси внутрь корпуса из подводящей магистрали. Кроме того, само устройство простое в изготовлении, не требует дополнительных устройств на реализацию процесса отделения твердых включений от жидкости.
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 предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию самого устройства, снизить его стоимость и металлоемкость, производить несколько различных операций внутри одной емкости, проводить процесс отделения жидкой фазы смеси от твердой без остановки ввода смеси на разделение, а по сравнению с известными конструкциями аналогичного оборудования производить процесс очистки в автоматическом режиме с заданными параметрами очистки.
1. Установка для очистки сточных вод, содержащая корпус, боковая стенка выполнена преимущественно круглой формы, в которой закреплена подводящая магистраль, емкость для сбора жидкости с меньшей плотностью, соединенная с полостью корпуса и магистраль сжатого воздуха, отличающаяся тем, что емкость для сбора жидкости с меньшей плотностью закреплена на наружной стороне корпуса, а соединена с полостью корпуса сквозным каналом в виде продольного паза, вдоль которого в полости корпуса установлена волногасящая шторка, подводящая магистраль закреплена в средней части боковой стенки корпуса со смещением по высоте, а магистраль сжатого воздуха выполнена кольцевой формы и расположена выше подводящей магистрали и ниже линии разделения жидкостей в полости корпуса.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для сбора жидкости расположена в верхней части корпуса.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что волногасящая шторка установлена в корпуса с зазором относительно боковой стенки.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выход подводящей магистрали расположенный в полости корпуса направлен вверх.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость выполнена эллипсной формы в поперечном сечении.
