Установка для осадительно-коагуляционной очистки воды
Полезная модель относится к технологии очистки воды, конкретно к очистке осадительно-коагуляционными методами, связанными с введением в очищаемую воду различных реагентов, и может быть использована для очистки воды от различных загрязнений: взвесей, органических веществ, радионуклидов, ионов тяжелых металлов, солей жесткости в водоподготовке для энергетики, химической, пищевой, атомной промышленности, металлообработке и других отраслей промышленности. Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности работы установки осадительно-коагуляционной очистки воды путем равномерного распределении реагентов в заданном соотношении в объеме воды, поступающей в отстойник. Для решения поставленной задачи установка для осадительно-коагуляционной очистки воды состоит из трубопровода подачи очищаемой воды, счетчика объема воды, насосов-дозаторов реагентов-осадителей, устройств ввода реагентов-осадителей в трубопровод и отстойника, причем счетчик объема воды снабжен системой формирования управляющих импульсов, насосы-дозаторы реагентов-осадителей снабжены системой управления импульсным сигналом от счетчика объема воды, а после устройств ввода реагентов-осадителей в трубопровод установлены буферные емкости смешения реагентов, объем каждой из которых более, чем в 5 раз превышает объем воды между двумя импульсами счетчика. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к технологии очистки воды, конкретно к очистке осадительно-коагуляционными методами, связанными с введением в очищаемую воду различных реагентов, и может быть использована для очистки воды от различных загрязнений: взвесей, органических веществ, радионуклидов, ионов тяжелых металлов, солей жесткости в водоподготовке для энергетики, химической, пищевой, атомной промышленности, металлообработке и других отраслей промышленности.
Процессы реагентного осаждения и коагуляции проводят при введении в очищаемую воду различных реагентов. Для обеспечения высокой эффективности процесса требуется равномерное введение реагентов в объем очищаемой воды.
Известны установки коагуляционной очистки воды, состоящие из отстойника, трубопровода подачи очищаемой воды, систем непрерывного ввода реагентов пропорционально объему пропущенной воды (Б.Н.Фрог, А.П.Левченко, Водоподготовка, М., МГУ, 2003, с.120-122). Такие установки обеспечивают эффективное проведение процессов осаждения и коагуляции при стабильном качестве очищенной воды.
Недостатком этой установки является ее большая сложность и низкая надежность.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является установка коагуляционной очистки воды, состоящая из отстойника, трубопровода подачи очищаемой воды, счетчика, насосов-дозаторов (А.С.Копылов, В.М.Лавыгин,
В.Ф.Очков, Водоподготовка в энергетике, М., МЭИ, 2003, с.73). Насосы-дозаторы производят дозированный ввод реагентов, например, сернокислого железа и щелочи непосредственно в трубопровод, подающий воду в отстойник. Регулировку производительности насосов-дозаторов проводят в зависимости от расхода исходной воды, как правило, вручную.
Недостатком такой установки является низкая равномерность дозирования, ввод непрореагировавшей смеси реагентов непосредственно в отстойник, что снижает эффективность работы установки.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности работы установки осадительно-коагуляционной очистки воды путем равномерного распределении реагентов в заданном соотношении в объеме воды, поступающей в отстойник.
Для решения поставленной задачи установка для осадительно-коагуляционной очистки воды состоит из трубопровода подачи очищаемой воды, счетчика объема воды, насосов-дозаторов реагентов-осадителей, устройств ввода реагентов-осадителей в трубопроводе и отстойника, причем счетчик объема воды снабжен системой формирования управляющих импульсов, насосы-дозаторы реагентов-осадителей снабжены системой управления импульсным сигналом от счетчика объема воды, а после устройств ввода реагентов-осадителей в трубопровод установлены буферные емкости смешения реагентов, объем каждой из которых более, чем в 5 раз превышает объем воды между двумя импульсами счетчика.
В частном варианте на последней буферной емкости смешения реагентов установлен датчик рН - метра, снабженный выходом с управляющим аналоговым сигналом.
В другом частном варианте в установке размещен насос -дозатор реагента, корректирующего рН раствора, снабженный системой управления по входному аналоговому сигналу.
На Фигуре показана схема установки для осадительно-коагуляционной очистки воды, где: 1 - насос - дозатор; 2 - регулирующий вентиль; 3 - счетчик расхода воды с импульсным выходом по объему пропущенной воды; 4-6 - емкости для реагентов; 7-9 - насосы-дозаторы реагентов-осадителей; 10-12 - обратные клапана; 13 - 15 - устройства ввода реагентов в трубопровод; 16-18 - буферные емкости смешения реагентов; 19 - емкость предварительного осадкообразования; 20 - рН - метр; 21 - отстойник; 22 - запорный кран.
Установка работает следующим образом.
Насосом - дозатором 1 подают очищаемую воду, которая последовательно проходит через регулирующий вентиль 2, счетчик расхода воды 3, буферные емкости смешения реагентов 16 - 18 и емкость предварительного осадкообразования 19. При этом по сигналам счетчика-расхода воды 3 насосы-дозаторы 8 и 9 вводят в поток через устройства ввода реагентов в трубопровод 10, 11, 13, 14 определенные дозы реагентов на каждый заданный объем раствора. Реагенты - осадители хранят в емкостях 5 и 6. Дозировку реагента, корректирующего рН раствора, производят насосом-дозатором 7 через устройства ввода реагента в трубопровод 12, 15 по сигналу рН-метра, датчик которого 20 установлен на последней буферной емкости предварительного осадкообразования 19. Реагент, корректирующий рН раствора, хранят в емкости 4.
Раствор с образующейся микровзвесью подают в отстойник 21. Отстоявшуюся очищенную воду выводят из отстойника сверху через перелив, а осадок выгружают снизу через запорный кран 22.
Объем буферной емкости выбирают из соображения обеспечения равномерной концентрации реагента в потоке очищаемого раствора при импульсном вводе реагента и структуре потока жидкости в буферной емкости, промежуточной между идеальным смешением и вытеснением.
Примеры осуществления осадительно-коагуляционной очистки воды.
Пример 1.
Установка для осадительно-коагуляционной очистки сбросной воды - жидких радиоактивных отходов (ЖРО) состоит из трубопровода подачи очищаемой воды, насосов-дозаторов с расходными емкостями, счетчика-расходомера, дающего импульс через каждый литр пропущенной воды, и отстойника. Насосы -дозаторы давали по 0,5-1,0 мл концентрированного реагента на 1 литр раствора. Поступающий в отстойник большого объема раствор имел неравномерное распределение реагентов по объему и процесс осаждения протекал нестабильно с низкой эффективностью.
Пример 2.
В соответствии с предложенной полезной моделью установка осадительно-коагуляционной очистки сбросной воды - жидких радиоактивных отходов (ЖРО) состоит из буферныех емкостей 16-18 со смесительными элементами объемом по 10 литров и емкости предварительного осадкообразования 19 объемом 50 л. Процесс осаждения и очистки ЖРО с производительностью 2-4 м3 /ч протекал с высокой стабильностью и эффективностью.
1. Установка для осадительно-коагуляционной очистки воды, состоящая из трубопровода подачи очищаемой воды, счетчика объема воды, насосов-дозаторов реагентов-осадителей, устройств ввода реагентов-осадителей в трубопровод и отстойника, отличающаяся тем, что счетчик объема воды снабжен системой формирования управляющих импульсов, насосы-дозаторы реагентов-осадителей снабжены системой управления импульсным сигналом от счетчика объема воды, а после устройств ввода реагентов-осадителей в трубопроводе установлены буферные емкости смешения реагентов, объем каждой из которых более чем в 5 раз превышает объем воды между двумя импульсами счетчика.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на последней буферной емкости смешения реагентов установлен датчик рН-метра, снабженный выходом с управляющим аналоговым сигналом.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в ней размещен насос-дозатор реагента, корректирующего рН раствора, снабженный системой управления по входному аналоговому сигналу.
