Устройство для очистки сточных вод

 

Область использования: горнодобывающая , нефтехимическая, целлюлознобумажная промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, в котором помещен уплотнитель 7 с эластичным элементом 8 в виде.тонкой упругой мембраны, расположенной в днище уплотнителя и соединенной с генератором 9. В корпусе 1 шламоуплотнителя размещены трубы 13, соединенные с кольцевым перфорированным распределителем суспензии 14. 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАЛистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и†(21) 4811141/26 (22) 06.04.90 (46) 23.08.92, Бюл. Иг 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (72) Н.В.Неволин, И.И.Воронцова и (О.С.Макаров (56) Авторское свидетельство СССР

М 547219, кл. В 01 D 21/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 1-212983, кл, С 02 F 11/12, 1986., Я2,, 1755866 А1 (я)5 В 01 0 21/00; G 05 0 27/00 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД (57) Область использования: горнодобывающая, нефтехимическая, целлюлознобумажная промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит корпус

1, в котором помещен уплотнитель 7 с эластичным элементом 8 в виде, тонкой упругой мембраны, расположенной в днище уплотнителя и соединенной с генератором 9, В корпусе 1 шламоуплотнителя размещены трубы 13, соединенные с кольцевым перфорированным распределителем суспензии

14. 2 ил., 2 табл.

1755866

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к устройствам, предназначенным для разделения суспензий и уплотнения осадка, и может быть использовано для уплотнения осадка на предприятиях любых отраслей промышленности, например, в горнодобывающей, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и др.

Известен сгуститель, содержащий корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, загрузочное устройство и

:патрубок выгрузки осадка. В конической части корпуса сгустителя размещена диафрагма, соединенная, с помощью тяги с приводом возвратно-поступательного перемещения. На цилиндрической части сгустителя находится патрубок для слива жидкости, Недостатком данного сгустителя slBhRется низкая эффективность работы устройства, так как осветление суспензии осуществляется только за счет сил гравитации, и импульсы генерируемые при этом диафрагмой, способствуют лишь выгрузке осадка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является конструкция илоуплотнителя, содержащего корпус, выполненный в средней части с расширением двух соосно расположенных усеченных конусов, соединенных с большими основаниями, подводящий и отводящий патрубки, шток с диафрагмой, выполненной из уплотняющей шайбы и эластичного клапана с диаметром, большим диаметра корпуса, Недостатком данного устройства является низкая эффективность осветления суспензии, т.к, при движениях диафрагмы происходят не только уплотнение осадка, но и вэмучивание его с последующим прорывом взвеси в сборник осветленной воды.

Целью изобретения является интенсификация процессов разделения суспензии и упло мнения осадка.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для очистки сточных вод, состоящем иэ корпуса, подводящих и отводящих патрубков исходной и осветленной суспензии, патрубка выгрузки осадка, уплотнителя с эластичным элементом, смонтированного с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, уплотнитель выполнен в виде стакана с эластичным элементом, расположенным в днище, при этом устройство содержит перфорированный распределитель суспензии, подсоединенный трубами к подводящему патрубку, клапаны на подводящем патрубке исходной суспензии и пат10

30 положенные в шламонакопителе 6 и электрически связанные с затвором 17 через

40 привод 18 патрубка 4, и с затвором 19 вход45

55 рубке выгрузки осадка; В устройстве для очистки сточных вод расположены также генератор колебаний, соединенный с эластичным элементом уплотнителя, блок управления, оптический датчик плотности, расположенный под уплотнителем и соединенный через блок управления с клапанами и уплотнителем.

На фиг,1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 — поперечное сечение А-А на фиг.1, Устройство для очистки сточных вод состоит из корпуса 1 с патрубками 2, 3 и 4 соответственно для подачи суспензии, отвода осветленной жидкости и выгрузки осадка, из разделительной камеры 5 и шламонакопителя 6. В корпусе 1 помещен уплотнитель 7 в виде стакана с эластичным элементом 8 в виде мембраны, которая расположена в днище уплотнителя 7 и соединена с генератором колебаний 9. Уплотнитель

7 подвешен с помощью эластичной тяги 10 к приводу 11 возвратно-поступательного перемещения в разделительной камере 5 и снабжен оптическим. датчиком 12 плотности жидкости. В корпусе 1 с внутренней его i стороны расположены перепускные трубы

13 для подачи исходной суспензии, оканчивающиеся в нижней части разделительной камеры 5 кольцевым перфорированным распределителем 14. В верхней части корпуса 1 расположен желоб 15 осветленной жидкости с патрубками 2; Устройство для очистки сточных вод включает блок 16 управления датчиками аппаратуры автоматизации: датчики верхнего уровня осадка (ВУО) и нижнего уровня осадка (НУО), расного патрубка 2 через привод 20, оптический датчик 12 плотности жидкости, контролирующей заданные пределы содержания твердой фазы в осветленной жидкости и электрически связан с приводом 11 и приводом 20 подачи суспензии, Оптический датчик 12 плотности размещается в осветленной суспензии между устройством 7 и слоем взвешенной контактной среды 21.

Устройство для очистки сточных вод работает следующим образом;

Через патрубок 2 по перепускным трубам 13 суспензию подают в кольцевой перфорированный распределитель 14, из которого через успокоитель структуры потога (на фиг.1 не показано) суспензия поступает в разделительную камеру 5. В верхней части разделительной камеры 5 на определенном расстоянии ниже устройства 7 под влиянием колебаний, генерируемых упру1755866 гой мембраной 8 и гидродинамическогодав- рации взвешенных веществ в осветленной ления восходящего потока суспензии обра- суспенэии (не более 30 мг/дмз). Для обеспеэуется слой взвешенной контактной среды. чения заданной глубины осветления исходТвердые частички в слое находятся в посто- ной суспензии необходимо обеспечить янном хаотическом движении, а в целом 5 нормальные условия для образования и слой находится в состоянии динамического поддержания йараметроЪ слоя взвешенной равновесия, т,к, скорости восходящего по- контактной среды, что достигается под сотока и осаждения частичек равны. При про- вместным воздействием упругих колебахождении суспензии через взвешенный ний. генерируемых с определенной слой происходит осветление воды. Укруп- 10 частотой (12 — 15 Гц) мембраной 8, и гидродинившиеся и увеличившиеся в весе твердые намического давления (скоростью) восходячастицы выпадают в осадок и собираются в щего потока суспензия нижней части корпуса шламонакопителя 6. Например, в процессе работы шлйчонаЧасть энергии упругих колебаний, генери- капителя 6 возросли обье ная скорость поруемых мембраной 8, достигает поверхно- 15 ступления и концентрация взвешенных сти осадка, тем самым способствует веществ в исходной суспензии, изменился уплотнению его. Осветленная жидкость под дисперсный состав твердой фазы (уменьшивоздействием напора поднимается вверх и лась гидравлическая "крупность частиц); переливается эа боковую стенку корпуса 1 Слой взвешенной контактной среды не в желоб 15 и далее через патрубок 3 выво- 20 обеспечивает заданную глубину осветления дится эа пределы. устройства, твердая фаза суспензии. Концентрация взвешенных вевыпадает в осадок, который оседая в шла- ществ в осветленной суспензии, где нахомонакопителе 6 накапливается и под воз- дится датчик 12, превышает 30 мг/дмз, В действием сил гравитации и колебаний этом случае датчик 12 подает команду блоку интенсивно уплотняется. При накоплении 25 16 управления датчиков аппаратуры автоосадка до уровня датчика ВУО, дается ко- матизации на включение приводов 11 и 20, манда приводу 20 на открытие затвора пат- первым производится очейь Медленное (сорубка 4, Происходит выпуск осадка из измеримое с гидравлической крупностью. шламонакопителя 6. При снижении уровня частиц) опускание устройства 7, а вторым— шлама до уровня НУО дается команда при- 30 частичное перекрытие входного сечения воду на закрытие затвора патрубка 4 и вы- патрубка 2 клапаном l9 с целью уменьшепуск осадка прекращается, После закрытия. ния объемной скорости поступающей в шлазатвора. происходит заполнение корпуса 1 моуплотнитель суспензии, Работа приводов суспензией и процесс повторяется в опи- 11 и 20 прекращается по команде датчика санном порядке. 35 12, когда концентрация взвешенных веПример, Испытания устройства для ществ в осв.тленной суспенэии снизится до очистки шахтных вод проведены на УШ го- 30 мг/дм . В аналогичной последовательнор зонте шахты "Ключевская" ПО ""Кизелу- сти происходит работа датчика 12, блока голь", Для проведения исследований автоматизации 16, приводов 11 и 20 и клаиспользовалась в одном случае грязная 40 панов 19, когда концентрация взвешенных шахтная вода, отобранная из водопотока.на веществ в осветленной суспензии будет ни. погрузочном пункте в момент погрузки угля же 30 мг/дм (например, при увеличении в шахтные вагонетки, содержание веществ гидравлической крупйости твердых частиц). в исходной воде достигало 2500-5000 мг/дм . Только в этом случае происходит медленное

В другом случае использовали воду иэ водо- 45 открытие клапанов 19 и очень медленный сборников главного водоотлива, содержа- подъем устройства. ние взвешенных веществ в исходной воде . Работа датчиков ВУО и НУО, блока 16 з было 250-600мг/дм, Гранулометрический автоматизации управления, клапан 17 и состав механических примесей в шахтной привода 18 осуществляется в следующем воде представлен в табл,1, 50 порядке. В момент, когда верхним уровнем

Результаты испытаний приведены в уплотненного осадка достигается ров у вень датчика ВУО, последний подает команду.

Из табл.2 видно, что эффективность ос- блоку t6 автоматизации управления на ветления суспензии уменьшается с умень-" включение привода 18, которым клапан 17 шением концентрации взвешенных 55 переводится в нормальное открытое состовеществ в исходной суспензии. Влажность яние (происходит выгрузка осадка), По мере уплотненного осадка зависит от продолжи- выгрузки осадка верхний уровень уплоттельности его "уплотнения"; ненного осадка постепенно снижает и

Оптическая системадатчика12настра- достигает уровня датчика НУО, который ивается на определенный уровень концент- "срабатывает" и подает команду блоку 16 на

1755866

Таблица 1

ЭОЕективность осветления суспензии, Объемная скорость поступления суспензии в нйламоуплотнитель", дмз/мин

Концентрация взвешенных веществ в исходной суспензии Ко, мг/дмз

Концентрация взвешенных веществ в осветленной суспензии, мг/дн

--Р Г

45 60

5ООО-4000

5000-4000

5000-4000

4000-3000

4000-3000

4000-3000

3000-2000

3000-2000

3000-2000 пункте

97

94

87

86

84

Канава на погрузочном

150-125

230-210

450-400

2

1

3

2.

10О 90

75 70-60 гоо-170 250"200

540-400

80 70-60

100 95

350-300

400-350

700»»540

85 70-65

100 96

Водосборник главного

60-50

7060 . 100"90

8о-70

100-70

11О-1ОО водоотлива

88

84

8О

600-450

400-250

400»250

400-250

80 75-65

100 95

82 75-65

100 95 включение привода 18 с целью перевода клапана 19 из "нормально открытого положения" в "положение нормально закрытое", Заявляемое устройство по сравнению с известными имеет следующие преимущест- 5 ва: простота конструкции и надежность в эксплуатации, доступность в обслуживании и ремонте, использование простой и надежной системы автоматизации; высокая степень уплотнения и обезвоживания осадка; 10 простота и надежность механизма выгрузки уплотненного осадка.

Формула изобретения

Устройство для очистки сточных вод, со- 15 держащее корпус, подводящие и отводящие патрубки исходной и осветленной суспензии, патрубок выгрузки осадка, уплотнитель с эластичным элементом, смонтированный с возможностью вертикального возвратнопоступательного перемещения. о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью интенсификации процессов разделения суспензии и уплотнения осадка, уплотнитель выполнен в виде стакана с эластичным элементом, расположенным в днище, устройство содержит перфорированный распределитель суспензии, подсоединенный трубами к подводящему патрубку, клапаны на подводящем патрубке исходной суспензии и патрубке выгрузки осадка, генератор колебаний, соединенный с эластичным элементом уплотнителя, блок управления, оптический датчик плотности, расположенный под уплотнителем и соединенный через блок управления с клапанами и уплотнителем.

Таблица 2

Одам(ость уплотненного осадка, 2, по истечении времени с момента начала работы, мин

1755866

Составитель Г,бояршинова

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Редактор А.Зробок

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3038 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5