Устройство для очистки сточных вод

Использование: В очистке сточных вод и может быть использована для биохимической очистки и глубокой доочистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

Существо: Устройство содержит последовательно соединенные основной модуль 1 очистки и модуль 2 доочистки, каждый из упомянутых модулей содержит корпус 3, крышки 21 и 22, входной 4 и выходной 12 патрубки, подводящие и соединительные трубопроводы и элементы крепления 5 и 11, при этом основной модуль 1 очистки включает в себя гаситель 6 напора потока очищаемой воды, тонкослойные блоки 7 осаждения, пескоуловитель 8, компрессор 9, фильтр 13 тонкой очистки, аэратор 15, отстойник 17 с приямком и эрлифты 17 осадка, а модуль доочистки 2 включает в себя фильтр 19, отстойник 16 с приямком и эрлифт 17. Корпуса 3 выполнены цилиндрическими. Основной модуль 1 очистки содержит коалесцентные модули 14 и скиммер 10 для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, выполненный в виде полимерной трубки. Пескоуловитель 8 выполнен с гидроциклоном, фильтр 13 тонкой очистки выполнен на основе волокнистого сорбента.

Коалесцентные модули 14 размещены внутри корпуса 3 по периферийной зоне основного модуля 1 очистки, в центральной зоне которого расположен пескоуловитель 8 с цилиндрической формой.

Модуль 2 доочистки содержит кассеты 18 с фильтрующими пластинами из волокна, установленные внутри корпуса 3 по периферийной зоне модуля 2, в центральной зоне которого размещен фильтр 19.

1 н.п.ф.п.м., 1 илл.

Полезная модель относится к технологии очистки сточных вод и может быть использована для биохимической очистки и глубокой доочистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

Известна установка для очистки сточных вод и обработки осадков [1], содержащая первичный отстойник с трубопроводами подачи сточной воды и отвода осветленной воды и осадка, аэротенки первой и второй ступеней с аэраторами, каркасы с наполнителем, выполненным из капронового волокна и стекловолокна в виде «ершей», сетчатым коробом с загрузкой, тонкостенные модули, а также трубопроводы подачи сжатого воздуха, аэраторы аэротенков расположены вдоль и поперек коридоров последних, каркасы с наполнителем размещены в первичном отстойнике с примыканием к аэраторам в аэротенке второй ступени, сетчатые коробы размещены над аэраторами аэротенка первой ступени, а тонкослойные модули - в отстойнике второй ступени, при этом отстойник второй ступени соединен трубопроводом с первичным отстойником.

Недостатком такой системы очистки сточных вод является недостаточная эффективность очистки сточных вод и большой объем оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является известная установка для очистки сточных вод [2], содержащая камеру гашения напора воды, расположенную в усреднителе потока воды,, аэротенк, отстойник, фильтр с загрузкой и обеззараживатель, перегородки, трубопроводы и насосы, при этом трубопровод подвода стоков соединен со входом усреднителя потока воды, а трубопровод отвода очищенной воды соединен с выходом обеззараживателя, аэротенк связан через тонкослойный илоотделитель с отстойником, который связан через прямой переток в соответствующей перегородке с фильтром, связанным с обеззараживателем, при этом усреднитель потока воды оборудован системой гидравлического перемешивания, включающей первый насос, соответствующие трубопроводы и водовоздушный эжектор, аэротенк оборудован

системой аэрации, включающей второй насос с соответствующими трубопроводами и водовоздушный эжектор, в системе гидравлического перемешивания вход первого циркуляционного насоса соединен со всасывающим трубопроводом отбора сточной воды из усреднителя, а выход указанного насоса соединен с трубопроводом возврата части сточной воды в усреднитель и трубопроводом подачи сточной воды в аэротенк, на трубопроводе подачи воды из усреднителя в аэротенк установлен первый водосчетчик; в системе аэрации вход второго циркуляционного насоса соединен со всасывающим коллектором, к которому подключены трубопровод рециркуляции ила из отстойника и трубопровод промывной воды, соединенный с выходом фильтра, в системе аэрации к напорному трубопроводу второго циркуляционного насоса подключены трубопровод сброса избыточного ила и трубопровод подачи части ила в усреднитель.

Недостатком такой установки является сложность очистного сооружения, обусловленная большим количеством оборудования, а также недостаточная степень очистки сточных вод.

В предлагаемом устройстве для очистки сточных вод, содержащем последовательно соединенные основной модуль очистки и модуль доочистки, каждый из упомянутых модулей содержит корпус с крышками, входной и выходной патрубки, подводящие и соединительные трубопроводы и элементы крепления, при этом основной модуль очистки включает в себя гаситель напора потока очищаемой воды, тонкослойные блоки осаждения, пескоуловитель, компрессор, фильтр тонкой очистки, аэратор, отстойник с приямком и эрлифты осадка, а модуль доочистки включает в себя фильтр, отстойник с приямком и эрлифт, технический результат, заключающийся в уменьшении количества оборудования и повышении степени очистки, достигается тем, что корпуса основного модуля очистки и модуля доочистки выполнены цилиндрическими, основной модуль очистки содержит коалесцентные модули и скиммер для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, выполненный в виде полимерной трубки, пескоуловитель выполнен с гидроциклоном, фильтр тонкой очистки выполнен на основе волокнистого сорбента,

причем коалесцентные модули размещены внутри корпуса по периферийной зоне основного модуля очистки, в центральной зоне которого расположен пескоуловитель с цилиндрической формой, а модуль доочистки содержит кассеты с фильтрующими пластинами из волокна, установленные внутри корпуса по периферийной зоне модуля доочистки, в центральной зоне которого размещен фильтр.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена технологическая блок-схема установки.

Предлагаемое устройство для очистки сточных вод содержит последовательно соединенные основной модуль 1 очистки и модуль 2 доочистки.

Каждый из упомянутых модулей содержит корпус 3 со входными патрубками 4.

Модуль 1 содержит также элементы 5 крепления подводящего трубопровода с патрубком 4, гаситель 6 напора потока очищаемой воды, тонкослойные блоки 7, пескоуловитель 8 с гидроциклоном (на чертеже не показан), выполненный в виде цилиндрической шахты, компрессор 9, скиммер 10 для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, выполненный в виде полимерной трубки осаждения. На чертеже также показаны элементы 11 крепления компрессора 9 и скиммера 10. Предварительно очищенная в модуле 1 вода отводится через соответствующий трубопровод и выходной патрубок 12. В модуле 1 также расположены фильтр 13 тонкой очистки, выполненный на основе волокнистого сорбента, коалесцентные модули 14, аэраторы 15. В нижней части модуля 1 расположен приямок отстойника 16. Модуль 1 содержит также эрлифт 17 осадка, выполненный в виде вертикально ориентированных трубок.

Модуль 2 доочистки также выполнен в цилиндрическом корпусе 3 с подводящим и отводящим патрубками 4 и 12 соответственно и соответствующими трубопроводами и также содержит приямок отстойника 16 и эрлифт осадка 17. Кроме того, модуль 2 содержит кассеты 18 с фильтрующими пластинами из волокна и фильтр доочистки 19.

Фильтр 19 доочистки - патронного типа, цилиндрической формы, съемный, крепится на фиксаторах, используется волокнистый сорбент нефтепродуктов и взвешенных веществ, фильтрация - снаружи внутрь цилиндра. Кассеты 18 с фильтрующим волокном - съемные, для дополнительной финишной доочистки воды.

В устройстве имеется также патрубок 20 для промежуточного отвода воды, минуя доочистку.

Модули 1 и 2 закрываются сверху накладными крышками 21, которые крепятся к выступам на корпусах 3 и снимаются при техническом обслуживании устройства. Основной модуль 1 дополнительно закрывается наружной откидной крышкой 22.

Тонкослойные блоки 7 модуля 1 - съемные, служат для лучшего осаждения взвешенных веществ и тяжелых фракций нефтепродуктов.

Шахта пескоуловителя 8 внутри полая, подводящий трубопровод стоков соединяется с полостью шахты, жидкость стекает с ускорением, спирально закручиваясь в шахте, обеспечивая лучшее отделение грубодисперсных частиц под действием центробежных сил.

Компрессор 9 предназначен для обеспечения работы эрлифта 15 осадка и подачи воздуха на мелкопузырчатую аэрацию (для флотационного эффекта и аэробных микроорганизмов, участвующих в деструкции органики). Скиммер 10 предназначен для сбора нефтепродуктов с поверхности, в его составе - корпус, полимерная трубка для налипания нефтепродуктов, накопительная емкость, насос (на чертеже не показаны).

Фильтр 13 тонкой очистки содержит съемный волокнистый сорбент.

Коалесцентные модули 14, выполненные из полимерного материала - съемные, служат для удаления крупнодисперсных взвешенных веществ и концентрирования нефтепродуктов на поверхности. Аэраторы 15 предназначены для обеспечения мелкопузырчатой аэрации, крепятся жестко на трубчатых радиальных креплениях, через которые проводятся шланги с воздухом.

Отстойники 16 выполнены с конусовидной формой и предназначены для сбора осадка. Эрлифты 17 служат для удаления осадка из отстойников 16 с помощью воздуха.

Центральный эрлифт 17 находится в шахте пескоуловителя 8, к ней подводится воздух от компрессора 9, в этой шахте также проходит воздуховод к аэраторам 15.

Подвод воздуха к эрлифтам 17 осуществляется от компрессора 9.

Для регулирования подачи воздуха в эрлифты и аэраторы предусмотрены задвижки (для упрощения чертежа не показаны). Все трубопроводы выполнены разборными для осуществления обслуживания устройства и расположены над шахтой пескоуловителя 8 и над коалесцентными модулями 14.

Устройство работает следующим образом.

Сточные воды, отрегулированные по составу и расходу, подаются внешним насосом из аккумулирующего резервуара (на чертеже не показаны) через входной патрубок 4 на основной модуль 1 очистки.

Очищаемая вода поступает сверху вниз на механическую очистку,

осуществляемую пескоуловителем 8 с гидроциклоном. Вода стекает с ускорением, спирально закручиваясь в шахте, обеспечивая осаждение взвешенных веществ и тяжелых фракций нефтепродуктов в результате действия центробежных сил.

Далее жидкость поднимается вверх по шахте пескоуловителя 8 через тонкослойные блоки 7, которые способствуют более глубокому осаждению взвешенных веществ и нефтепродуктов, проходят сквозь щели в верхней части шахты пескоуловителя 8 и поступает вниз и на периферию модуля 1 в зоны коалесцентных модулей 14.

Стоки поднимаются снизу вверх и проходят через коалесцентные тонкослойные полимерные радиальные модули 14, которые задерживают взвешенные вещества и концентрируют нефтепродукты на поверхности.

Под коалесцентными модулями 14 находятся аэраторы 15, которые создают мелкопузырчатую аэрацию, обеспечивая флотационный эффект и развитие аэробных бактерий (удаляют этиленгликоль).

После коалесцентных блоков 14 стоки проходят через фильтр 13 тонкой очистки из волокнистого сорбента, дополнительно очищаясь.

Осадок собирается в отстойниках 16 и отводится с их дна с помощью эрлифтов 17.

Осадок выводится по выходному трубопроводу эрлифтов 17 (показано на чертеже стрелкой) и утилизируется.

Всплывшие на поверхность нефтепродукты удаляются скиммером 10 (полимерная трубка скиммера находится на поверхности воды) и отводятся (показано на чертеже стрелкой). Предварительно очищенная вода отводится через выходной патрубок 12 модуля 1 и самотеком на модуль 2 доочистки через его входной патрубок 4.

Вода поступает через соответствующий трубопровод внутрь герметичного корпуса фильтра 19 доочистки и проникает снаружи внутрь цилиндрического корпуса фильтра, проходя через двойной слой: поролон и волокнистый сорбент, дочищаясь от остатков нефтепродуктов и взвешенных веществ.

После прохождения фильтра 19 доочистки вода направляется вниз внутри корпуса фильтра 19, и поступает снизу вверх на доочистку в кассетах 18 с пластинами волокнистого сорбента. Пройдя заключительный этап доочистки, вода выводится на сброс из модуля 2 доочистки через его выходной патрубок 12 (показано на чертеже стрелкой). Дополнительно выпавший в приямке отстойника 16 осадок удаляется из модуля 2 по соответствующему трубопроводу (показано стрелкой на чертеже).

При необходимости возможно обеззараживание воды, для чего в корпусе фильтра 19 доочистки устанавливается дополнительное оборудование.

Для визуального контроля над технологическим оборудованием предусмотрены крышки 21 и 22 и зона доступа, обеспечивающая доступ к шахте пескоуловителя 8, эрлифтам 17, компрессору 9 и скиммеру 10.

Обслуживание основного модуля 1 очистки и модуля 2 доочистки сводится к:

1. смене или промывке тонкослойных и коалесцентных блоков основного модуля;

2. смене волокнистого сорбента тонкой очистки, расположенного над коалесцентными блоками;

3. смене волокнистого сорбента в фильтрующем патроне модуля доочистки и смена пластин волокнистого сорбента в кассетах модуля доочистки;

4. удалению осадка из отстойников основного модуля и модуля доочистки: при условии подачи воздуха осуществляется эрлифтами; в случае необходимости - откачка осадка с помощью машины через шахту пескоуловителя (для чего надо снять тонкослойные блоки и элементы трубопроводов над шахтой) - в основном модуле, и через шахту эрлифта - в модуле доочистки;

Обслуживание эрлифтов - промывка от садка и налипших нефтепродуктов с использованием воды или органических растворителей. Для этого необходимо снять мешающие части трубопроводов, блок компрессора со скиммером, вынуть эрлифты из мест их креплений и вытащить из модуля.

Обслуживание аэраторов - удаление налипшего осадка и нефтепродуктов путем интенсивной продувки, в крайнем случае, аэраторы снимаются с креплений после подъема коалесцентных блоков.

Корпуса 3 модулей 1 и 2 выполнены из армированного полипропилена, цилиндрической формы в подземном исполнении. Накладные крышки 21 и 22 изготавливаются из листов армированного полипропилена. Трубопроводная арматура и крепежные элементы изготавливаются из нержавеющей стали.

Устройство прошло промышленные испытания и показало высокую эффективность очистки сточных вод и надежность в эксплуатации.

Устройство имеет малые габариты и небольшую массу, что облегчает ее монтаж, и может перевозиться автомобильным, железнодорожным и морским транспортом.

Источники информации:

1. Патент РФ №1710525, М.Кл. С02F 3/30, опублик. 1992 г.

2. Патент РФ №2225367, М.Кл. С02F 3/30, опублик. 2004 г.

Устройство для очистки сточных вод, содержащее последовательно соединенные основной модуль очистки и модуль доочистки, каждый из упомянутых модулей содержит корпус с крышками, входной и выходной патрубки, подводящие и соединительные трубопроводы и элементы крепления, при этом основной модуль очистки включает в себя гаситель напора потока очищаемой воды, тонкослойные блоки осаждения, пескоуловитель, компрессор, фильтр тонкой очистки, аэратор, отстойник с приямком и эрлифты осадка, а модуль доочистки включает в себя фильтр, отстойник с приямком и эрлифт, корпуса основного модуля очистки и модуля доочистки выполнены цилиндрическими, основной модуль очистки содержит коалесцентные модули и скиммер для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, выполненный в виде полимерной трубки, пескоуловитель выполнен с гидроциклоном, фильтр тонкой очистки выполнен на основе волокнистого сорбента, причем коалесцентные модули размещены внутри корпуса по периферийной зоне основного модуля очистки, в центральной зоне которого расположен пескоуловитель с цилиндрической формой, а модуль доочистки содержит кассеты с фильтрующими пластинами из волокна, установленные внутри корпуса по периферийной зоне модуля доочистки, в центральной зоне которого размещен фильтр.