Установка для очистки сточных вод (варианты)

Использование: В установках для очистки сточных вод на предприятиях мясной, молочной, нефтеперерабатывающей, пищевой, машино- и приборостроительной, электротехнической, угольной промышленности, а также для очистки животноводческих, коммунально-бытовых и поверхностных сточных вод.

Существо: Установка (фиг.1 и фиг.2) содержит трубопровод 1 подвода стоков (трубчатый смеситель сточной воды и реагентов), входную камеру 2 (вихревую камеру хлопьеобразования), основную флотационная камера 3 со струенаправляющей перегородкой, камеру 4 напорной флотации, тонкослойный блок 5 сепарации, камеру 6 забора рециркуляционной воды, тонкослойный осветлитель 7 и бак 8 для накопления очищенной воды. В первом варианте установка содержит сатуратор 9 горизонтального типа. Во втором варианте установка содержит сатуратор 9 вертикального типа.

В состав установки входят также механизм 10 удаления шлама, рециркуляционный насос 11, трубопровод 12 подачи сжатого воздуха, трубопровод 13 пеногашения, трубопровод 14 подачи водовоздушной смеси, трубопровод 15 рециркуляционной воды, промежуточный трубопровод 16, пеносборник 17, трубопровод 18 удаления осадка, нагнетающий трубопровод 19, трубопровод 20 отвода чистой воды, трубопровод 21 подачи водовоздушной смеси.

В первом варианте установка содержит эжектор 22.

На трубопроводах установки установлены запорные вентили 23-28, 31.

Патрубки 29 и 30 предназначены для ввода флокулянта и коагулянта в трубопровод 1 подвода стоков для последующего смешения с очищаемой водой.

Установка для флотационной обработки сточных вод позволяет достигнуть более высокой степени очистки за счет наличия смесителя, камеры хлопьеобразования, сатуратора, камеры забора рециркуляционной воды, тонкослойных модулей сепарации и осветления, системы структурной флотации и пенопогашения.

2 н.п. ф.п.м., 2 илл.

Полезная модель относится к технике очистки воды и может быть использована в установках для очистки сточных вод на предприятиях мясной, молочной, нефтеперерабатывающей, пищевой, машино- и приборостроительной, электротехнической, угольной промышленности, а также для очистки животноводческих, коммунально-бытовых и поверхностных сточных вод.

Известна установка для обработки сточных вод [1], содержащая аэротенк, аэробный стабилизатор и центрально расположенный вторичный отстойник, отличающаяся за счет увеличения рабочей дозы активного ила в аэротенке и уменьшения влажности стабилизированного ила, она снабжена размещенными в аэротенке и аэробном стабилизаторе илоловушками с водоотводящими лотками, установленным в илоловушке аэробного стабилизатора с возможностью перемещения вокруг горизонтальной оси наклонным щитом с шарниром, а также горизонтально расположенным в верхней части установки трубопроводом, соединяющим водоотводящий лоток аэробного стабилизатора и аэротенк.

Известная установка обладает недостатком, заключающимся в ее конструктивной сложности.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой установке является установка для обработки жидкостей (преимущественно сточных вод) [2], содержащая узел распределения исходной жидкости, флотационную емкость со средством для сбора пены и узлами подачи флотоагента и удаления пены, при этом узел распределения исходной жидкости размещен в верхней части флотационной емкости, причем установка снабжена пеносборником и водоструйным эжектором, приемная камера которого сообщается посредством трубопроводов с верхней частью флотационной камеры и пеносборником, входной патрубок эжектора сообщается посредством трубопровода с нижней частью флотационной емкости, а выходной посредством трубопровода и насоса - с узлом подачи флотоагента, при этом пеносборник соединен посредством

трубопроводов с узлом удаления пены и нижней частью флотационной емкости.

Недостатком такой установки является недостаточная эффективность очистки сточных вод.

Указанный недостаток устраняется в предлагаемых двух вариантах конструкции установки для очистки сточных вод.

В предлагаемом первом варианте установки для очистки сточных вод, содержащей последовательно связанные камеры, трубопровод подвода стоков, соединенный со входной камерой, трубопровод отвода чистой воды, связанный с баком для накопления очищенной воды, рециркуляционный насос, механизм удаления шлама, эжектор, пеносборник, трубопровод удаления осадка, расположенный в нижней части установки, и запорные вентили, установленные на трубопроводах, технический результат, заключающийся в устранении вышеуказанного недостатка наиболее близкого аналога [2], достигается тем, что установка содержит сатуратор горизонтального типа, а также последовательно расположенные основную флотационную камеру со струенаправляющей перегородкой, камеру напорной флотации, тонкослойный блок сепарации, камеру забора рециркуляционной воды и тонкослойный осветлитель, связанный через промежуточный трубопровод с баком для накопления чистой воды, при этом входная камера является вихревой камерой хлопьеобразования и связана с основной флотационной камерой, трубопровод подвода стоков является трубчатым смесителем сточной воды и реагентов и погружен в вихревую камеру хлопьеобразования, камера забора рециркуляционной воды соединена через соответствующий трубопровод со входом рециркуляционного насоса, выход которого через нагнетающий трубопровод соединен со входом сатуратора горизонтального типа, выход которого связан через трубопроводы подачи водовоздушной смеси с вихревой камерой хлопьеобразования, основной флотационной камерой и через трубопровод пеногашения с пеносборником, причем к трубопроводу подачи рециркуляционной воды и нагнетающему трубопроводу подключен эжектор, связанный с трубопроводом забора воздуха.

В предлагаемом втором варианте установки для очистки сточных вод, содержащей последовательно связанные камеры, трубопровод подвода стоков,

соединенный со входной камерой, трубопровод отвода чистой воды, связанный с баком для накопления очищенной воды, рециркуляционный насос, механизм удаления шлама, эжектор, пеносборник, трубопровод удаления осадка, расположенный в нижней части установки, и запорные вентили, установленные на трубопроводах, технический результат, заключающийся в устранении вышеуказанного недостатка наиболее близкого аналога [2], достигается тем, что установка содержит сатуратор вертикального типа, а также последовательно расположенные основную флотационную камеру со струенаправляющей перегородкой, камеру напорной флотации, тонкослойный блок сепарации, камеру забора рециркуляционной воды и тонкослойный осветлитель, связанный через промежуточный трубопровод с баком для накопления чистой воды, и при этом входная камера является вихревой камерой хлопьеобразования и связана с основной флотационной камерой, трубопровод подвода стоков является трубчатым смесителем сточной воды и реагентов и погружен в вихревую камеру хлопьеобразования, камера забора рециркуляционной воды соединена через соответствующий трубопровод со входом рециркуляционного насоса, выход которого через нагнетающий трубопровод соединен со входом сатуратора вертикального типа, выход которого связан через трубопроводы подачи водовоздушной смеси с вихревой камерой хлопьеобразования, основной флотационной камерой и через трубопровод пеногашения с пеносборником, причем сатуратор вертикального типа связан с трубопроводом забора воздуха. Сущность полезной модели поясняется чертежами:

- на фиг.1 представлен первый вариант конструкции установки;

- на фиг.2 представлен второй вариант конструкции установки. Установка (фиг.1 и фиг.2) содержит трубопровод 1 подвода стоков (трубчатый смеситель сточной воды и реагентов), входную камеру 2 (вихревую камеру хлопьеобразования), основная флотационная камера 3 со струенаправляющей перегородкой (изображена вертикальной линией), камеру 4 напорной флотации, тонкослойный блок 5 сепарации, камеру 6 забора рециркуляционной воды, тонкослойный осветлитель 7 и бак 8 для накопления очищенной воды.

При этом основная флотационная камера 3 со струенаправляющей перегородкой, камера 4 напорной флотации, тонкослойный блок 5 сепарации, камера 6 забора рециркуляционной воды, тонкослойный осветлитель 7 и бак 8 для накопления чистой воды расположены последовательно по ходу движения очищаемой воды.

В первом варианте установка содержит сатуратор 9 горизонтального типа (фиг.1).

Во втором варианте установка содержит сатуратор 9 вертикального типа (фиг.2).

Кроме того, в состав установки входят механизм 10 удаления шлама, рециркуляционный насос 11, трубопровод 12 подачи сжатого воздуха, трубопровод 13 пеногашения, трубопровод 14 подачи водовоздушной смеси, трубопровод 15 рециркуляционной воды, промежуточный трубопровод 16, пеносборник 17, трубопровод 18 удаления осадка, нагнетающий трубопровод 19, трубопровод 20 отвода чистой воды, трубопровод 21 подачи водовоздушной смеси.

В первом варианте установка содержит эжектор 22 (фиг.1).

На трубопроводах установки установлены запорные вентили 23-28.

Патрубки 29 и 30 предназначены для ввода флокулянта и коагулянта в трубопровод 1 подвода стоков для последующего смешения с очищаемой водой.

Запорный вентиль 31 установлен на трубопроводе между рециркуляционным насосом 11 и сатуратором 9 вертикального типа (фиг.2).

Трубопровод 1 (трубчатый смеситель сточной воды и реагентов) обеспечивает максимальный контакт частиц примесей с промежуточными продуктами гидролиза коагулянта при перикенетической коагуляции.

Вихревая камера 2 хлопьеобразования предназначена для перемешивания воды при ее движении снизу вверх, вследствие значительного уменьшения скорости движения (от 0,7 до 0,004 м/с) в результате резкого увеличения площади поперечного сечения камеры.

Скребковый механизм 10 предназначен для удаления пены и шлама, а трубопровод 18 с вентилем 23 - для периодического удаления осадка из под блока 5 и осветлителя 7.

Замена сатуратора 9 горизонтального типа (первый вариант- фиг.1) на барботажный сатуратор 9 вертикального типа (второй вариант - фиг.2) с подачей в него сжатого воздуха с расходом до 0,5 м³/мин и давлением до 0,8 МПа по трубопроводу 12, обеспечивает обработку высококонцентрированных стоков (при содержании взвешенных веществ>1000 мг/л).

Предлагаемая установка работает следующим образом.

Для запуска установки необходимо заполнить ее технологической водой через трубопровод 1 до начала перелива воды в бак 8 для накопления очищенной воды 8. Уровень воды показан на фиг.1 и фиг.2 горизонтальной пунктирной линией.

Затем включается рециркуляционный насос 11 и подается воздух в эжектор 22 (фиг.1) через трубопровод 12 путем открытия игольчатого вентиля 28 (или по второму варианту подается сжатый воздух в сатуратор 9 через трубопровод 12 - фиг.2).

В сатураторе 9 (фиг.1) создается давление 0,6 МПа (или 0,55 МПа в сатураторе 9 - фиг.2) при помощи запорных вентилей.

Включается механизм 10 удаления шлама. Очищаемая вода подается в трубчатый смеситель 1 с остаточным напором не менее 0,05 МПа предварительно подключив подачу реагентов через патрубки 29, 30 в смеситель 1. Включается подача воды на струйную флотацию и пеногашение путем открытия вентилей 25 и 27.

Установка работает в рециркуляционном режиме при соотношении расходов рециркуляционной и очищаемой воды от 1:1 до 5:1 в зависимости от степени загрязненности сточных вод и необходимой степени очистки.

Исходная (очищаемая) вода через трубчатый смеситель 1 поступает в вихревую камеру 2 хлопьеобразования, в которую одновременно поступает рециркуляционная вода через трубопровод 21. После прохождения камеры 1 вода поступает в камеру 3, в которой происходит смешение очищаемой воды с перенасыщенным воздухом потоком рециркуляционной воды, поступающей по трубопроводу 14. Из камеры 3 водовоздушная смесь попадает в камеру 4 напорной флотации. Часть воды направляется в камеру 6 забора рециркуляционной воды, а часть (очищенной) воды через тонкослойный блок 5 сепарации и тонкослойный осветлитель 7 направляется в бак 8 для

накопления очищенной воды по трубопроводу 16 и далее сливается по трубопроводу 20 для различных нужд пользователя.

Уровень воды регулируется при помощи вентиля 24.

Пена, образующаяся на поверхности воды в результате всплывания пузырьков воздуха, несущих на себе извлекаемые из воды примеси, удаляется из камеры 2 хлопьеобразования и флотации 3 и 4 механизмом 10 шламоудаления в пеносборник 17, где происходит ее гашение струями воды (пеногашение) по трубопроводу 13 пеногашения и далее она направляется на утилизацию. Образовавшийся в установке осадок удаляется по трубопроводу 18 при помощи вентиля 23.

Отличие в работе по второму варианту состоит в том, что в горизонтальный сатуратор 9 (фиг.1) заменен на вертикальный 9 (фиг.2). Подача сжатого воздуха осуществляется (от компрессора) по трубопроводу 12, а не при помощи эжектора 22.

Данная установка для флотационной обработки сточных вод позволяет достигнуть более высокой степени очистки за счет наличия смесителя, камеры хлопьеобразования, сатуратора, камеры забора рециркуляционной воды, тонкослойных модулей сепарации и осветления, системы структурной флотации и пенопогашения.

Установка может быть выполнена в заглубленном варианте под землей.

Собранные осадок и нефтешлам направляются для переработки на площадки специализированной организации.

Корпус установки может быть изготовлен из металла или стеклопластика в виде отдельных блоков. Установка транспортабельна, выполнена в блочном исполнении, имеет небольшую массу, что облегчает ее монтаж.

Установка проста, надежна и в долговечна эксплуатации, хорошо приспособлена к работе в климатических условиях средней полосы России.

Источники информации:

1. Патент РФ №785225, М. Кл. C02F 3/12, опублик. 1980.

2. Авторское свидетельство СССР №1275002, М. Кл. С02F 1/24, опублик. 1986 г.

1. Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно связанные камеры, трубопровод подвода стоков, соединенный со входной камерой, трубопровод отвода чистой воды, связанный с баком для накопления очищенной воды, рециркуляционный насос, механизм удаления шлама, эжектор, пеносборник, трубопровод удаления осадка, расположенный в нижней части установки, и запорные вентили, установленные на трубопроводах, отличающаяся тем, что она содержит сатуратор горизонтального типа, а также последовательно расположенные основную флотационную камеру со струенаправляющей перегородкой, камеру напорной флотации, тонкослойный блок сепарации, камеру забора рециркуляционной воды и тонкослойный осветлитель, связанный через промежуточный трубопровод с баком для накопления чистой воды, при этом входная камера является вихревой камерой хлопьеобразования и связана с основной флотационной камерой, трубопровод подвода стоков является трубчатым смесителем сточной воды и реагентов и погружен в вихревую камеру хлопьеобразования, камера забора рециркуляционной воды соединена через соответствующий трубопровод со входом рециркуляционного насоса, выход которого через нагнетающий трубопровод соединен со входом сатуратора горизонтального типа, выход которого связан через трубопроводы подачи водовоздушной смеси с вихревой камерой хлопьеобразования, основной флотационной камерой и через трубопровод пеногашения с пеносборником, причем к трубопроводу подачи рециркуляционной воды и нагнетающему трубопроводу подключен эжектор, связанный с трубопроводом забора воздуха.

2. Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно связанные камеры, трубопровод подвода стоков, соединенный со входной камерой, трубопровод отвода чистой воды, связанный с баком для накопления очищенной воды, рециркуляционный насос, механизм удаления шлама, пеносборник, трубопровод удаления осадка, расположенный в нижней части установки, и запорные вентили, установленные на трубопроводах, отличающаяся тем, что она содержит сатуратор вертикального типа, а также последовательно расположенные основную флотационную камеру со струенаправляющей перегородкой, камеру напорной флотации, тонкослойный блок сепарации, камеру забора рециркуляционной воды и тонкослойный осветлитель, связанный через промежуточный трубопровод с баком для накопления чистой воды, и при этом входная камера является вихревой камерой хлопьеобразования и связана с основной флотационной камерой, трубопровод подвода стоков является трубчатым смесителем сточной воды и реагентов и погружен в вихревую камеру хлопьеобразования, камера забора рециркуляционной воды соединена через соответствующий трубопровод со входом рециркуляционного насоса, выход которого через нагнетающий трубопровод соединен со входом сатуратора вертикального типа, выход которого связан через трубопроводы подачи водовоздушной смеси с вихревой камерой хлопьеобразования, основной флотационной камерой и через трубопровод пеногашения с пеносборником, причем сатуратор вертикального типа связан с трубопроводом забора воздуха.