Установка для очистки сточных вод

Предлагаемая модель предназначена для очистки и глубокой доочистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов, а также растворенных примесей, которая позволит использовать очищенную воду в оборотной системе. Технический результат - повышение эффективности очистки с увеличением производительности. Установка для очистки сточных вод работает по следующей схеме: сточные воды движутся от входа в установку, проходя последовательно зону грубого отстаивания (1) и тонкослойные элементы (5) из гофрированных пластин, с каналами для отвода нефтепродуктов (6), где задерживаются грубодисперсные нефтепродукты, взвешивание вещества и часть тонкодисперсных загрязнений. Далее сточные воды поступают в фильтр с плавающей загрузкой (8) и сорбционный фильтр (13), где происходит их глубокая доочистка методами фильтрации и сорбции от тонкодисперсных и растворенных примесей. Промывка сорбционного фильтра (13) осуществляется от промывного насоса через дренажную систему большого сопротивления с дисковыми распределителями (17), одновременно с этим обеспечивается промывка плавающего фильтра этой же водой, подступающей на фильтр через водослив разделительной стенки (10) между фильтрами. Грязная промывная вода отводится через дренажную систему (21) фильтра с плавающей загрузкой и трубопровод (24) грязной промывной воды. Регенерация загрузки сорбционного фильтра (13) производится путем фильтрации регенерирующего раствора, через загрузку снизу вверх. 2 ил.

Полезная модель относится к установкам для очистки производственно-дождевых сточных вод, с обработкой и без обработки их реагентами и преимущественно может быть использована при очистке стоков транспортных предприятий с целью их повторного использования, главным образом от нефтепродуктов и тяжелых металлов.

Существуют различные конструкции подобных установок, предназначенные для очистки сточных вод, снабженные механическим или сорбционным фильтром и тонкослойными элементами для предварительного качественного отстаивания поступающей на фильтрацию сточной воды.

Известна комбинированная моноблочная установка для очистки дождевого стока и загрязненных сточных вод, содержащая корпус с системами впуска и устройством для распределения сточной воды, поступающей в тонкослойные элементы с горизонтальным, восходящим или нисходящим движением потока, камеры фильтрования с неподвижным слоем или съемными блоками фильтрующей загрузки, элементами для перепуска и отвода обрабатываемой жидкости, и устройствами для удаления осадка (Иванов В.Г., Симонов В.П., Симонов Ю.М. Применение тонкослойных отстойников в целлюлозно-бумажной промышленности. М.: Лесная промышленность, 1989, 176 с., Рис.74, рис 75.).

Однако данная установка не может обеспечить глубокую очистку сточных вод, требуемую в настоящее время, т.к. предусматривает доочистку сточных вод на механических фильтрах и не имеет устройства предназначенного для сорбционной очистки.

Известна установка очистки ливневых сточных вод (RU 2289548, С02F 1/40, опубл. 2006.12.20). Установка содержит приемный аккумулирующий резервуар, выполненный в виде горизонтально размещенного цилиндра, в котором установлены очистные сооружения, включающие пескосборные бункеры, первую ступень блока отделения взвешенных частиц и нефтепродуктов, выполненную в виде тонкослойного модуля из пучка труб, изготовленных из материала, обладающего высоким коэффициентом коалесценции, и вторую ступень блока отделения взвешенных частиц и нефтепродуктов, выполненную в виде емкости, заполненной свободно плавающими гранулами материала, обладающего высоким коэффициентом коалесценции. Внутри приемного аккумулирующего резервуара дополнительно установлен блок третьей ступени сорбционной очистки воды, в качестве сорбентов могут быть использованы цеолит, шунгит, активный уголь. Подача сточной воды из резервуара на первую ступень блока в камеру с тонкослойным отстаиванием осуществляется погружным насосом, далее сточная вода поступает в сорбционный фильтр.

Как известно применение трубчатых элементов различной формы во многих случаях приводит к перерасходу материалов и нестабильной работе из-за засорения осадком, также не решен вопрос удаления осевших загрязнений с поверхности дна резервуара. Сорбционный фильтр имеет незначительную сорбционную емкость. Из-за расположения сорбционного фильтра внутри резервуара, регенерация и замена сорбентов будет способствовать его частому и длительному приостановлению. Установка дополнительного насоса для подачи сточной воды на первую ступень очистки может значительно усложнить эксплуатацию установки и привести к дополнительным затратам.

Также известна установка для очистки жидкостей от масел и взвешенных веществ (RU 2067081, С02F 1/40, опубл. 1996.09.27). Установка для очистки жидкостей от масел и взвешенных веществ содержит трубу подачи стоков, корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции грубой очистки со средством для задержания масел и взвешенных веществ, тонкослойного разделения с блоком наклонных пластин и сбора очищенной воды, маслосборник, сообщающийся с нефтесборным лотком, систему для удаления осадка, секцию доочистки, размещенной после секции тонкослойного разделения с фильтрующим элементом, состоящим из слоя древесной муки, ограниченных сверху и снизу мелкоячеистой сеткой из нержавеющего металла, наклонные пластины блока тонкослойного разделения выполнены гофрированными, покрытыми с одной стороны парафиновазелиновой смесью, Г-образные патрубки, направленные в нефтесборный лоток, соединенные с разгрузочными отверстиями небольшого диаметра, выполненными в верхней части продольной стенки корпуса.

Из-за конструктивной нерешенности проблемы совмещения в одном моноблочном комбинированном сооружении тонкослойных элементов, механических и сорбционных фильтров, а также эффективной промывки и регенерации их, промывка предусматривается раздельная. Сорбционный фильтр невозможно расположить непосредственно за механическим фильтром и обеспечить его регенерацию, поэтому сорбционный фильтр размещают отдельно или предусматривают замену сорбционного фильтра новым после его истощения, что снижает качество очистки сточных вод, его производительность и усложняет эксплуатацию.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является установка «Свирь» (Иванов В.Г., Черников Н.А. Водоотводящие системы промышленных предприятии. - СПб: ООО Издательство ОМ-Пресс, 2007. рис.13.8 стр.219), предназначенная для очистки дождевых сточных вод, загрязненных частицами глины, песка и нефтепродуктов. Она представляет собой резервуар, с расположенными в нем отстойником с тонкослойным блоком отстаивания при нисходящем движении потока, бункерным днищем и фильтром, средством подачи исходной сточной воды на вход отстойника, устройством для сбора и отвода очищенной воды в виде дренажа большого сопротивления, устройством для удаления осадка, промывки плавающего фильтра с отводом грязной промывной воды дренажем малого сопротивления. Сорбционный фильтр установки «Свирь» выполнен отдельно стоящим.

Очищаемая жидкость поступает в отстойную зону, где происходит выделение грубодисперсных частиц и плавающих нефтепродуктов, а также тонкодисперсных загрязнений, которые собираются нефтесборной поворотной трубой и отводятся из сооружения, причем тонкослойные элементы блока работают при нисходящем течении жидкости, затем вода поступает через перелив на механический плавающий фильтр и отводится из установки через трубчатые дренажи большого сопротивления на отдельно стоящий сорбционный фильтр, выполненный в виде стальной прямоугольной емкости.

Недостатками данной конструкции является отсутствие распределительных устройств перед блоком тонкослойного отстаивания, что при значительном объеме зоны грубой очистки установка не обеспечивает эффективного потокораспределения. Модуль тонкослойного отстаивания с нисходящим потоком, верхняя часть которого находится в зоне накопления нефтепродуктов, удаляемых периодически, не способен эффективно удалять мелкие примеси, в нем не предусмотрено устройство для эффективного отвода выделяющихся нефтепродуктов, что будет сказываться на продолжительности работы фильтров, возможно взмучивание осадка в бункерах нисходяще-восходящим потоком жидкости, выходящей из тонкослойных элементов. Блок сорбционной очистки нельзя разместить в одном корпусе с отстойником и механическим фильтром из-за конструктивной невозможности приемлемого решения общей системы промывки и регенерации как механического, так и сорбционных фильтров. Эксплуатация установки, занимающей значительные площади, сопряжена с определенными трудностями.

Задача полезной модели - повысить эффективность очистки и доочистки сточных вод с увеличением производительности за счет более оптимального распределения потока между тонкослойными элементами.

Технический результат достигается тем, что установка для очистки сточных вод содержит резервуар с расположенными в нем отстойником и блоком тонкослойного отстаивания, фильтры с плавающей и сорбционной загрузкой, стоящие последовательно после отстойника, средства подачи исходной сточной воды на вход отстойника, водосборно-дренажные устройства и устройства для сбора и отвода очищенной воды, дополнительно содержит жалюзийную решетку, перекрывающую приямок для осадка под блоком тонкослойного отстаивания, который установлен в резервуаре таким образом, что сточная вода проходит через него по восходящему течению потока, а фильтры с плавающей и сорбционной загрузкой разделены между собой вертикальной перегородкой, трубопроводы для отвода регенерирующего раствора, для подачи регенерирующего раствора и для подачи промывной воды, а днище фильтра с сорбционной загрузкой выполнено дренажным с дисковыми распределительными устройствами.

На фиг.1 представлена схема предлагаемой установки для очистки сточных вод в разрезе.

На фиг.2 - вид установки сверху.

Установка для очистки сточных вод содержит резервуар с расположенным в нем отстойником 1, средства подачи исходной сточной воды на вход отстойника 2, поворотную трубу для удаления нефтепродуктов 3, ограничитель зоны накопления нефтепродуктов 4, блок тонкослойного отстаивания 5, канал 6, вертикальную перегородку, верхняя часть которой выполнена в виде водослива 7, фильтр с плавающей загрузкой 8, плавающие загрузки 9, разделительную стенку 10, перепускной трубопровод с обратным клапаном 11 который также предназначен для отвода регенерирующего раствора, распределительный - водосборный коллектор фильтра с сорбционной загрузкой 12, фильтр с сорбционной загрузкой 13, перепускной трубопровод для отвода регенерирующего раствора 14, загрузку активированного алюмосиликатного адсорбента 15, дренажное днище 16, дисковые распределительные устройства (например, дренажные щелевые колпачки) 17, трубопроводы для подачи регенерирующего раствора 18, трубопровод для подачи промывной воды 19, трубопровод для отвода очищенной воды 20, водосборно-дренажную систему 21 фильтра с плавающей загрузкой и перепускной трубопровод для отвода промывной воды, приямок для осадка 22, жалюзийную решетку 23, трубопровод грязной промывной воды 24, трубопроводы для удаления осадка 25.

Работа установки заключается в следующем.

Очищаемая жидкость подводится с торца установки в зону отстаивания, грубодисперсные взвешенные вещества и нефтепродукты отстаиваются на пути движения воды от начала отстойника 1 до входного сечения тонкослойных элементов блока тонкослойного отстаивания 5, выполненых из гофрированных пластин, в которых завершается процесс отстаивания и удаляется основная часть тонкоэмульгированных нефтепродуктов и взвешенных мелкодисперсных веществ. Далее очищаемая вода через вертикальную перегородку, верхняя часть которой выполнена в виде водослива 7, поступает на фильтры с плавающей загрузкой 8, где между сетками расположена сама плавающая загрузка 9, затем через перепускной трубопровод с обратным клапаном 11 и распределительно-водосборный коллектор 12 на фильтр с сорбционной загрузкой 13, загруженный активированным алюмосиликатным адсорбентом 15, в которых обеспечивается ее глубокая доочистка методами механической фильтрации и сорбции от тонкодисперсных примесей. Очищенная вода через дренажное днище 16 с дисковыми распределительными устройствами 17 отводится из-под дренажного пространства фильтра с сорбционной загрузкой 13 по трубопроводу для отвода очищенной воды 20.

Повышение эффективности очистки и производительности установки при очистке сточных вод также достигается благодаря жалюзийной решетке 23, над приямком для сбора осадка 22, образующей с входным сечением блока тонкослойных элементов 5 с восходящим течением жидкости в них (оптимальными для отстаивания взвешенных веществ) сужающийся входной канал, обеспечивающий более равномерное распределение потока воды между элементами блока тонкослойного отстаивания 5. На выходе воды из блока тонкослойного отстаивания 5 специальные каналы 6 для отвода уловленных нефтепродуктов в зону накопления, исключающие их проскок на фильтры с плавающей загрузкой 8, обеспечивают более качественное задержание тонкодисперсных фракций взвеси в блоке тонкослойного отстаивания 5, защиту фильтра с плавающей загрузкой 8 и фильтра с сорбционной загрузкой 13 от возможного зашламления из-за выноса загрязнений из зоны отстаивания в отстойнике 1 в зону фильтрации. Сетки обеспечивают фиксацию положения плавающей загрузки 9 при различных режимах эксплуатации установки, эффективную и экономичную технологию промывки фильтра с плавающей загрузкой 8 и фильтра с сорбционной загрузкой 13. Повышение производительности обеспечивается конструкцией разделительной стенки 10 между фильтрами 8 и 13 с возможностью водослива через нее и системой перепуска жидкости из фильтра с плавающей загрузкой 8 в фильтр с сорбционной загрузкой 13, автоматически отключающим перепускной трубопровод с обратным клапаном 11 между фильтром с плавающей загрузкой 8 и фильтром с сорбционной загрузкой 13 при промывке и регенерации активированного алюмосиликатного адсорбента 15, моноблочным исполнением установки с возможностью регенерации активированного алюмосиликатного адсорбента 15 без извлечения его из фильтра с сорбционной загрузкой 13.

Загрязнения, задержанные в блоке тонкослойного отстаивания 5, удаляются самостоятельно за их пределы: взвешенные вещества в приямок для осадка 22 отстойника 1, а нефтепродукты в зону их накопления для удаления с помощью поворотной трубы для удаления нефтепродуктов 3.

Промывка фильтра с сорбционной загрузкой 13 осуществляется от промывного насоса через дренажную систему большого сопротивления с дисковыми распределителями 17, куда вода подается через трубопровод для подачи промывной воды 19, одновременно с этим обеспечивается промывка плавающей загрузки 9 этой же водой, поступающей на фильтр с плавающей загрузкой 8 через водослив разделительной стенки 10 между фильтрами. Грязная промывная вода отводится через водосборно-дренажную систему 21 фильтра с плавающей загрузкой 8 и трубопровод 24 грязной промывной воды, для регенераций сорбентов вода подается через трубопровод для подачи регенерирующего раствора 18.

Установка для очистки сточных вод, содержащая резервуар с расположенными в нем отстойником и блоком тонкослойного отстаивания, фильтры с плавающей и сорбционной загрузкой, стоящие последовательно после отстойника, средства подачи исходной сточной воды на вход отстойника, водосборно-дренажная система для сбора и отвода очищенной воды, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит жалюзийную решетку, перекрывающую приямок для осадка под блоком тонкослойного отстаивания, который установлен в резервуаре таким образом, что сточная вода проходит через него по восходящему течению потока, а фильтры с плавающей и сорбционной загрузкой разделены между собой разделительной стенкой, трубопроводы для подачи регенерирующего раствора и для подачи промывной воды, а днище фильтра с сорбционной загрузкой выполнено дренажным с дисковыми распределительными устройствами.