Установка для очистки мутных вод

 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных частиц и может быть использовано для очистки питьевой воды в сельских и малых населенных пунктах. Цель изобретения - повышение эффективности очистки воды при одновременном снижении расхода электроэнергии и металла, обеспечение высокого эффекта очистки воды с переменными концентрациями взвешенных веществ и их переменной дисперсностью, улучшение условий эксплуатации установок. Установка для очистки мутных вод содержит грубый фильтр 2 с трубопроводом 1 для подачи исходной воды, электрокоагулятор 3 с плоскими электродами 4 из растворимого металла и устройствами 5 для подачи обрабатываемой воды. Под электрокоагулятором установлена эжекторная система 8 с водоструйным насосом 9 для очистки электродов от окисной пленки. Установка включает камеру 10 хлопьеобразования, внутри которой установлено перемешивающее устройство 14, тонкослойный отстойник 18 с плоскими полками 20, оборудованный системой гидропривода 19, скорый напорный фильтр 26 с песчаной загрузкой, промывной насос 27 для регенерации фильтрующей загрузки . 2 э.п. ф-ды, 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (I I) (sI)s С 02 F 1/00, 1/52

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4630251/26 (22) 03.01.89 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) У.Б. Алладустов и А.М. Курганов (53) 628.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М!. 444403, кл. С 02 F 1/52, 1979..

Кузнецов В.В., Светлицкий А.С., Смирнов О.В. Автоматика станции электроочистки речной воды производительностью 10 м /ч.— з

В кн. Оздоровление сред электрообработ"кой. Межвузовский сбор, гЬ 3. — Л.: ЛИСИ, 1976, с. 56-62. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ МУТНЫХ

ВОД (57) Изобретение относится к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных частиц и может быть использовано для очистки питьевой воды в сельских и малых населенных пунктах. Цель изобретения— повывение эффективности очистки воды

2 при одновременном снижении расхода электроэнергии и металла, обеспечение высокого эффекта очистки воды с переменными концентрациями взвешенных веществ и их переменной дисперсностью, улучшение условий эксплуатации установок. Установка для очистки мутных вод содержит грубый фильтр 2 с трубопроводом 1 для подачи исходной воды, электрокоагулятор 3 с плоскими электродами 4 иэ растворимого металла и устройствами 5 для подачи обрабатываемой воды. Под электрокоагулятором установлена эжекторная система 8 с водоструйным насосом 9 для очистки электродов от окисной пленки. Установка включает камеру 10 хлопьеобразования, внутри которой установлено перемешивающее уст- Б ройство 14, тонкослойный отстойник 18 с плоскими полками 20, оборудованный системой гидропривода 19, скорый напорный фильтр 26 с песчаной загрузкой, промывной насос 27 для регенерации фильтрующей загрузки, 2 з.п. ф-лы, 1 ил, t 64 69 95>

5>

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных частей и может быть использовано для очистки питьевой воды в сельских и малых населенных пунктах, а также для очистки некоторых промышленных и сточных вод.

Целью изобретения является повышеwe эффективности очистки воды за счет улучшения условий перемешивания и хлопьеобраэования коагулированных частиц взвеси при одновременном снижении расхода электроэнергии и металла, а также обеспечение высокого эффекта очистки воды с переменными концентрациями взвешенных веществ и его переменной дисперсностью за счет изменения высоты осаждения взвеси, улучшения условий эксплуатации установки, На чертеже показана предлагаемая установка для очистки мутных вод.

Установка содержит трубопровод 1 для подачи исходной воды, грубый фильтр 2, напорный электрокоагулятор 3, внутри которого устансвлены плоские электроды 4, изготовленные из металла (алюминия или железа), устройство 5 для подачи обрабатываемой воды и наклонную перегородку 6, Нижняя часть электрокоагулятора заполнена крупным кварцевым песком 7, Под электрокоагулятором установлена эжекторная система 8 с водоструйным насосом 9. Установка включает камеру 10 хлопьеобразования, снабженную трубопроводами 11 и 12 для удаления газа и воздуха и предохранительным клапаном 13. Внутри камеры хлопьеобразования соосно установлено перемешивающее устройство 14 в виде вихревого смесителя, над которым установлен шарообразный поплавок 15, который соединен с командным блоком 16 автоматизации, В верхней конической части камеры хлопьеобразования >азмещено реле 17.

Тонкослойный отстойник 18 снабжен трубопроводами подачи обрабатываемой и отвода очищенной воды и трубопроводом для удале... я осадка. Отстойник 18 оборудован системой гидропривода 19, который шарнирно закреплен на наклонной и вертикальной частях отстойника. Внутри наклонной части отстойника установлены плоские полки 20, выполненные из антикоррозионного материала. концы полок со стороны подачи воды выполнены из растягивающегося эластичного материала 21, закрепленного к продольному стержню 22. Нижняя стенка наклонной части отстойника с помощью шарнира 23 соединена со стенкой вертикальной части, верхняя и боковые стенки — с помощью растягивающего эластичного материала ?4. С помощью гофрированного трубопровода 25 отстойник соединен со скорым напорным фильтром 26 с песчаной загрузкой. Регенерация фильтрующей загрузки осуществляется с помощью промывного насоса 27. Установка закреплена на передвижной раме 28. снабженной роликами 29, и снабжена задвижками 30-32 с электрическим приводом и ручным приводом 33 и обратными клапанами 34-36.

Установка работает следующим образом, Очищаемая вода под напором по трубопроводу 1 подается в грубый фильтр 2, где очищается от грубых примесей. Затем через дренажное устройство 5 подается в напорный электрокоагулятор 3, где под воздействием постоянного электрического тока происходит процесс электрохимического растворения электродов 4 и коагуляции взвешенных веществ, содержащихся в исходной воде, Процесс электрокоагуляции сопровождается выделением электролитического газа с поверхности электродов.

Вода, нась>щенная гидроокислами металла и электролитическим газом, поступает в камеру 14, где происходит процесс перемешивания за счет образования завихрения потока, который интенсифицируется благодаря электролитическому газу, Уже в верхней цилиндрической части камеры перемешивания формируются небольшие хлопья коагулированных частиц взвеси. Заполнив камеру перемешивания, вода переливается через край в межцилиндрическое пространство камеры 10 хлопьеобразования, где происходит процесс плавного перемешивания воды за счет разности уровней воды в камерах. что создает благоприятные условия для укрупнения и образования плотных быстроосаждающихся хлопьев.

Благодаря расширению книзу объема камеры хлопьеобразования увеличивается скорость осаждения крупных хлопьев, которые при движении вниз адсорбируют на своей поверхности мелкие хлопья и частицы взвеси. Процесс хлопьеобразования продолжается в трубопроводе, соединяющем камеры хлопьеобразования с тонкослойным отстойником. Затем обрабатываемая вода поступает в тонкослойный отстойник 18.

При движении потока обрабатываемой воды по отстойным зонам происходит выпадение взвеси на поверхность полок 20. После достижения высоты слоя осадка 3-4 мм он начинает сползать лавинообразно в осадкосборник. В последнем осадок уплотняется и периодически удаляется. Затем предварительно осветленная вода поступате в напорный фильтр 26, где, проходя через фильтрующую загрузку, очищается и

1646995 отводится в резервуар. По мере необходимости s случае повышения рабочего давления в фильтре больше предельного (1.5-2 мм вод.ст.) производится промывка фильтра. Промывка осуществляется обратным током воды, при этом чистая вода из резервуара подается с помощью промывного насоса 27 в нижнюю часть фильтра и, проходя через фильтрующую загрузку, взвешивает ее и промывает. Загрязненная вода отводится по трубопроводу в канализацию.

Промывка фильтра может производиться как автоматически. так и вручную — дежурным персоналом.

Одновременно проводится очистка поверхнвсти электродов от окисной пленки с помощью крупного песка, при этом вода с поверхности кварцевого песка 7 злектрокоагулятора 3 всасывается водоструйным насосом 9 и подается под напором в эжекторную систему 8. Благодаря образованию вакуума в суженной части эжектора, начинает поступать песок и образованная песчаная пульпа подается в верхнюю часть электрокоагулятора. Песчаная пульпа, проходя между электродами 4, очищает их поверхность и песок снова осаждается и занимает исходное положение. С целью предотвращения возможности попадания осаждающегося песка во всасывающую трубу водоструйного насоса установлена наклонная перегородка 6.

При автоматическом режиме промывки фильтрующей загрузки при достижении заданного давления в фильтре вода двигается в обратном направлении по трубопроводу

11 к камере 10 хлопьеобразования, при этом обратный клапан 34 закрывается и прекращается выпуск электролитического газа в атмосферу, что приводит к повышению давления в камере хлопьеобразования. При достижении предельного значения давления срабатывает предохранитель 13 и осуществляется выпуск газа через трубопровод 12; уровень воды в камере и поплавок 15 поднимаются, При контакте поплавка с реле 17 приводится в действие командный блок 16 и подается сигнал к одновременному закрытию задвижек 30 — 32 и включению насосов 9 и 27. После промывки через задвижку 33 удаляется осадок из отстойника, при этом уровень воды B камере хлопьеобразования понижается и поплавок встает в исходное положение. Отключением контакта подается сигнал через командный блок к одновременному открыванию задвижки 30 — 32 и отключению насосов 9 и 27.

В предлагаемой установке благодаря совмещению в одном корпусе процесса перемешивания и хлопьеобраэования, а также

55 благодаря интенсификации процесса перемешивания за счет электролитического газа (аэрации) и улучшения процесса хлопьеобразования эа счет повышения вероятных эффективных соударений частиц взвеси, время пребывания воды в камере сокращается в 2 раза, Кроме того, предлагаемая камера хлопьеобразования дает возможность нэ

20 — 407 уменьшить расход металла и, следовательно, расход электроэнергии для осуществления процесса электрокоагуляции эа счет более полного использования адсорбционных свойств оксигидратов металла. Адсорбционные свойства осадков гидроокиси металла в обычных условиях коагулирования используются не полностью, а лишь нэ 5060 (,.

В предлагаемой установке благодаря меняющемуся углу наклона отстойника обеспечивается изменяющаяся высота осаждения частиц взвеси и таким образом сохпаняется высокий эффект очистки воды независимо от изменения концентрации взвешенных веществ и их дисперсности в обрабатываемой воде.

Благодаря высокой скорости и вертикальному (снизу-вверх) движению воды в межэлектродном пространстве электрокоагулятора осуществляется своевременный отвод продуктов электролиза и выделяющегося газа, что приводит к снижению поляризации элек грода и уменьшению наполнения межэлект родного пространства пузырьками электролитического газа, при этом снижается расход электроэнергиг для осуществления процесса электрокоагуляции и повышается ее эффективность.

Образование дополнительных завихрений за счет совместной подачи в камеру перемешивания коагулированной воды и электроли ического газа, интенсифицируется процесс перемешивания и формирования хлопьев коагулированных частиц взвеси. Благодаря этому время пребывания воды в камере хлопьеобразования сокращается в 1.5-2 раза по сравнению с известным.

Резкое изменение скорости движения воды при переходе от камеры перемешивания в камеру хлопьеобразования и ее плавное перемешивание в межцилиндрическом пространстве за счет разности уровней воды в камерах способствуют укрупнению и образованию плотных хлопьев коагулированных частиц взвеси, при этом повышается эффективность осветления воды и сокращается время отстаивания.

Благодаря меняющемуся углу наклона отстойника обеспечивается изменяющаяся высота осаждения частиц взвеси и таким

1646995

Составитель Т.Леднева

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор И.Дербак

Заказ 137B Тираж. 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 образом сохраняется высокий эффект очистки воды независимо от изменения концентрации взвешенных веществ и их дисперсности в обрабатываемой воде.

Обеспечивается предварительное уплотне- 5 ние осадка в осадочной части отстойника, при этом улучшаются условия их утилизации и значительно уменьшается их обьем.

Формула изобретения 10

1. Установка для очистки мутных вод, содержащая сетчатый фильтр, электрокоагулятор, камеру хлопьербразования, тонкослойный отстойник, фильтр с зернистой загрузкой, насосы, трубопроводы, регулиру- 15 ющую и предохранительную арматуру, о тл и.ч а ю щ а я с в тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды при одновременном снижении расхода электроэнергии и металла за счет улучше- 20 ния перемешивания и хлопьеобразовэния коагулированных частиц взвеси, камера хлопьеобразования выполнена в виде циг. линдрического корпуса с коническими крышкой и днищем, снабженными соответственно трубопроводами для удаления электролитического газа и обработанной воды, с соосмо установленным . внутри вихревым смесителем, соединенным с трубопроводом отвода коагулированной воды из электрокоагулятора.

2. Установкэпоп.1, отл ича ющаяс я тем, что отстойник установлен с возможностью изменения угла наклона посредством гидропривода, закрепленного шарнирно на наклонной и вертикальной частях отстойника, причем концы полок и соединения верхней и боковых стенок отстойника выполнены из эластичного материала, а соединение наклонной и вертикальной частей выполнено шарнирным.

3. Установка поп. 1, отл ичающаяс я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации, онэ снабжена передвижной рамой с роликами, нэ которой закреплена установка.