Установка для очистки сточных вод
Полезная модель относится к физико-химической очистке сточных вод и предназначена для очистки и обеззараживания сточных вод малых населенных пунктов и судовых сточных вод. Установка для очистки сточных вод содержит последовательно соединенные трубопроводами блок предварительной очистки сточных вод, включающий фильтр грубой очистки, приемный танк-отстойник и гидроциклон, блок коагуляции-флотации, состоящий из дозирующего устройства для введения в сточную воду коагулянта (или флокулянта), флотатора и фильтра для очистки рециркуляционной воды, основной блок озонирования для обеспечения озонофлотационного процесса и блок доочистки сточных вод, включающий дополнительный блок озонирования, контактный фильтр с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел ультрафиолетовой обработки сточных вод, установленный на выходе из контактного фильтра и предназначенный для финишной бактерицидной обработки фильтрата. Очистка сточных вод в устройстве основана на совместном действии процессов предварительной очистки сточных вод, озонофлотации, фильтрации, окислительной сорбции загрязнений на гранулированном активированном сорбенте и их жидкофазом цепном окислении озоном, а также финишной дезинфекции очищенной воды ультрафиолетовыми лучами. В результате обеспечивается требуемая степень очистки сточных вод, достаточная для использования фильтрата на технические нужды, ликвидируется опасность «вторичного» бактериального загрязнения фильтрата, повышается санитарная надежность и экологическая безопасность установки, а также расширяется область ее возможного применения. 1 с.п. ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к физико-химической очистке сточных вод и предназначена для очистки и обеззараживания сточных вод малых населенных пунктов и судовых сточных вод.
Известна установка для очистки сточных вод (RU, патент №2057087, С1, кл. 6 С02F 9/00), включающая последовательно соединенные блок коагуляции-флотации, биофильтр, основной блок озонирования и дополнительный блок озонирования, установленный между блоком коагуляции-флотации и биофильтром, выполненным в виде контактной колонны с эжектором, соединенной с блоком коагуляции-флотации циркуляционным трубопроводом. Эта установка является прототипом.
Известная установка позволяет очищать и обеззараживать воду большой загрязненности, обеспечивает окисление растворенных трудноокисляемых органических загрязнений и их трансформацию в биологически окисляемые, имеет высокую эксплуатационную надежность и обеспечивает контролируемую интенсивность процессов очистки и обеззараживания.
Недостатками этой установки являются: относительно невысокая глубина очистки сточных вод от некоторых соединений, в частности аммонийного азота, имеющего тенденцию к аккумуляции на биофильтрах, в связи с чем высока вероятность повышенного содержания в очищенной воде токсичных элементов и их соединений; пониженная эффективность процесса коагуляции, так как совместный ввод сжатого (компримированного) воздуха и коагулянта перед напорным резервуаром способствует разрушению пузырьками воздуха в этом резервуаре скоагулированной взвеси; невысокие технико-экономические показатели установки из-за сложности и громоздкости компоновочной схемы и примененного в ней варианта синтеза озона (с использованием компримированного воздуха). Кроме того, применение био
фильтров снижает экономичность установки, так как требует значительных затрат на обеспечение и поддержание жизнеспособности биолита.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Технический результат полезной модели состоит в повышении санитарной надежности, экологической безопасности и экономичности установки, расширении области ее применения.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для очистки сточных вод содержит последовательно соединенные трубопроводами блок коагуляции-флотации, основной блок озонирования, блок предварительной очистки сточных вод, установленный перед блоком коагуляции-флотации, включающий фильтр грубой очистки, приемный танк-отстойник и гидроциклон и блок доочистки сточных вод, установленный после блока коагуляции-флотации и включающий дополнительный блок озонирования, контактный фильтр с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел ультрафиолетовой обработки сточных вод, установленный на выходе из контактного фильтра.
Применение метода озонофлотации на 60-70% повышает эффективность процессов окисления. Использование безнапорного метода флотации и раздельного ввода во флотатор коагулянта и озона значительно интенсифицирует процесс коагуляции и до 2 ух раз уменьшает расход коагулянта. Применение бескомпресорного варианта синтеза озона способствует улучшению массогабаритных характеристик, снижению шумности и повышению экономичности установки. Применение контактного фильтра с загрузкой активированным гранулированным сорбентом позволяет гарантированно обеспечить необходимое время контакта озона с водой, совместить процессы жидкофазного цепного окисления загрязнений содержащихся в воде, и процессов биологической очистки в слое загрузки, улучшить массогабаритные характеристики установки. Использование узла ультрафиолетовой обработки
дополнительно обеспечивает бактериологическую безопасность фильтрата и увеличивает общий эффект очистки.
Принципиальная схема установки для очистки сточных вод пояснена чертежом (фиг.1).
Установка содержит последовательно соединенные трубопроводами блок I предварительной очистки сточных вод, включающий фильтр грубой очистки 1, приемный танк-отстойник 2, насос 3, гидроциклон 4, блок II коагуляции-флотации, включающий дозирующее устройство 5 для введения через струйный насос 6 в контактную камеру 7 флотатора 8 коагулянта или флокулянта, скребковый транспортер 9, насос 10 и фильтр песчано-гравийный 11, основной блок озонирования III, включающий генератор озона 12, эжектор 13 и дренажный трубопровод 14 для первичного озонирования сточных вод и обеспечения процесса озонофлотации, блок доочистки сточных вод IV, включающий дополнительный блок озонирования, содержащий генератор озона 12, эжектор 15 и контактный фильтр 16 с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел 17, предназначенный для финишной бактерицидной обработки фильтрата.
Работает установка следующим образом. В блоке I сточная вода через фильтр грубой очистки 1 поступает в приемный танк-отстойник 2, из которого после отстаивания ее забирают насосом 3 и подают в гидроциклон 4, примененный в устройстве для уменьшения нагрузки на флотатор. Далее сточную воду подают в блок II, где с помощью струйного насоса 6 ее направляют в контактную камеру 7 флотатора 8. Струйный насос 6 обеспечивает также подачу в сточную воду коагулянта (например, Аl2 (SO4)3) и его интенсивное смешение с ней. Контактная камера 7 флотатора 8 обеспечивает время контакта коагулянта со сточной водой не менее 10 мин. Флотационную воду (сточную воду, содержащую скоагулированную взвесь) из контактной камеры 7 подают во флотатор 8, где ее подвергают первичному озонированию, для чего используют основной блок озонирования III. Элементы и вещества,
составляющие взвесь, а также растворенные во флотационной воде, под действием озона окисляются, дополнительно коагулируются и с газовыми пузырьками из дренажного трубопровода 14 и током воды поднимаются в верхнюю часть флотатора 8. Образовавшуюся пену с помощью скребкового транспортера 9 и насоса 19 удаляют в шламовую цистерну. Часть осветленной воды насосом 10 подают в песчано-гравийный фильтр 11, где ее очищают от механических взвесей и направляют на вход эжектора 13, и далее через дренажный трубопровод 14 во флотатор 8, осуществляя, таким образом, рециркуляцию части осветленной воды. Расход рециркуляционной воды регулируют с помощью устройства 18. Основную часть осветленной воды подают в блок IV на вход эжектора 15, где ее вторично смешивают с озоном и направляют в контактный фильтр 16, состоящий из реакционной камеры и собственно фильтра с загрузкой активированным углем. В реакционной камере контактного фильтра 16, в результате контакта озона с водой происходит насыщение последней озоном и начинается процесс жидкофазного цепного окисления содержащихся в ней загрязнений гидроксильными радикалами ОН. Через отверстия в верхней части реакционной камеры насыщенная озоно-водяная смесь попадает в надзагрузочную полость контактного фильтра 16, где обеспечивается необходимое время контакта озона с водой и продолжается процесс активного жидкофазного окисления с образованием продуктов озонолиза (окисления). Предварительное озонирование воды в процессе озонофлотации создает благоприятные условия для развития биопленки на фильтрующем материале, что способствует развитию процесса биологической очистки в слое активированного угля и, тем самым, увеличивает общий эффект фильтрации загрязнений, а также межрегенерационный срок службы самого фильтрующего материала (до 1,5 раз). Однако наличие развитой биопленки при определенных условиях может привести к росту на ней микроорганизмов, то есть к «вторичному» бактериологическому загрязнению воды. Для нейтрализации этого процесса, воду из контактного фильтра подают в
узел 17, где осуществляется ее финишная бактерицидная очистка ультрафиолетовыми лучами.
Применение в предлагаемой полезной модели дополнительных по сравнению с прототипом устройств и методов очистки воды обусловлено тем, что использование в установке гидроциклона в 2-2,3 раза позволяет уменьшить нагрузку на флотатор. Применение контактного фильтра с загрузкой активированным гранулированным сорбентом позволяет гарантированно обеспечить необходимое время контакта озона с водой, совместить процессы жидкофазного цепного окисления загрязнений содержащихся в воде и процессов биологической очистки в слое загрузки, улучшить массогабаритные характеристики установки. Применение бактерицидной обработки воды ультрафиолетовыми лучами дополнительно обеспечивает бактериологическую безопасность фильтрата и увеличивает общий эффект очистки.
Таким образом, полезная модель позволяет обеспечить требуемую степень очистки сточных вод, достаточную для использования фильтрата на технические нужды, повысить санитарную надежность, экологическую безопасность и экономичность установки для очистки сточных вод, а также расширить область ее возможного применения.
Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно соединенные трубопроводами блок коагуляции-флотации и основной блок озонирования, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена блоком предварительной очистки сточных вод, установленным перед блоком коагуляции-флотации и включающим фильтр грубой очистки, приемный танк-отстойник и гидроциклон, и блоком доочистки сточных вод, установленным после блока коагуляции-флотации и включающим дополнительный блок озонирования, контактный фильтр с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел ультрафиолетовой обработки сточных вод, установленный на выходе из контактного фильтра.
