Станция глубокой доочистки производственных сточных вод

 

Изобретение относится к станциям глубокой доочистки биологически очищенных производственных сточных вод, загрязненных преимущественно нефтепродуктами, фенолами и другими соединениями, перед выпуском их в водоем, а также в замкнутых системах промышленного водоснабжения, при устройстве плавательных бассейнов и при подготовке питьевой воды из весьма загрязненных источников водоснабжения. Станция снабжена микрофильтром, повысительным насосом, эжектором, сатуратором, кольцевым излучателем ультразвука, отражательной пластиной ультразвука, перфорированной трубой, обратным клапаном, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек, датчиком уровня воды в скором фильтре, датчиками давления и блоком управления с соответствующими связями. Технический результат состоит в повышении эффективности и экологичности станции глубокой доочистки производственных сточных вод. 1 ил.

Изобретение относится к станциям глубокой доочистки биологически очищенных производственных сточных вод, загрязненных преимущественно нефтепродуктами, фенолами и другими соединениями, перед выпуском их в водоем, а также в замкнутых системах промышленного водоснабжения, при устройстве плавательных бассейнов и при подготовке питьевой воды из весьма загрязненных источников водоснабжения.

Известна станция доочистки сточных вод фильтрованием, включающая насосную станцию, барабанные сетки, фильтровальное сооружение, контактный резервуар для обеззараживания воды хлором, быстроток-аэратор, резервуар-накопитель воды для "промывки фильтров с насосной станцией для подачи воды на промывку фильтров [Лукиных А. А., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. - М.: Стройиздат, 1978, с. 50, рис. 11]. Недостатком известной станции доочистки сточных вод фильтрованием является низкий уровень эффективности очистки сточных вод и экологичности.

Известна станция доочистки сточных вод, выбранная в качестве прототипа, включающая озонатор, флотатор, дозатор реагента, скорый фильтр, промывной насос, отстойник и резервуар-накопитель промывной воды [Орлов В.А. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1984, с. 45, рис. 26]. Недостатком известной станции доочистки сточных вод является недостаточная ее эффективность и экологичность, особенно при очистке сточных вод сложного химического состава.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить эффективность и экологичность станции глубокой доочистки производственных сточных вод.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем: станция глубокой доочистки производственных сточных вод, содержащая озонатор, флотатор, дозатор реагента, скорый фильтр, промывной насос, отстойник и резервуар-накопитель промывной воды, дополнительно снабжена микрофильтром, повысительным насосом, эжектором, сатуратором, кольцевым излучателем ультразвука, отражательной пластиной ультразвука, перфорированной трубой, обратным клапаном, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек, датчиком уровня воды в скором фильтре, датчиками давления и блоком управления, причем всасывающий патрубок повысительного насоса соединен с отводящим каналом микрофильтра, напорный патрубок повысительного насоса соединен с входным патрубком эжектора и с промывным устройством микрофильтра, воронка для сброса промывной воды микрофильтра и патрубок для сброса промывной воды скорого фильтра соединены с отстойником, выходной патрубок эжектора соединен с входным патрубком сатуратора, всасывающий патрубок эжектора соединен с озонатором, обратный клапан соединен с перфорированной трубой и отводящим лотком, реакционная зона флотатора соединена с выходным патрубком сатуратора и дозатором реагента, напорный патрубок промывного насоса соединен с трубчатой водораспределительной системой скорого фильтра, выход скорого фильтра соединен с приемником доочищенной производственной сточной воды и резервуаром-накопителем промывной воды, а датчик уровня воды в скором фильтре, датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить эффективность и экологичность станции глубокой доочистки производственных сточных вод.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемой станции глубокой доочистки производственных сточных вод. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательный уровень".

На чертеже схематически изображена станция глубокой доочистки производственных сточных вод.

Станция глубокой доочистки производственных сточных вод включает микрофильтр 1, повысительный насос 2, эжектор 3, сатуратор 4, кольцевой излучатель ультразвука 5, отражательную пластину ультразвука 6, перфорированную трубу 7, обратный клапан 8, отводящий лоток 9, озонатор 10, флотатор 11, дозатор реагента 12, скорый фильтр 13, промывной насос 14, резервуар-накопитель промывной воды 15, датчики давления 16 - 18, датчик уровня воды в скором фильтре 19, электрифицированные задвижки 20-30, датчики положения электрифицированных задвижек 31-41, трубопроводы 42-55, лоток для сбора пены 56 и блок управления 57.

Станция глубокой доочистки производственных сточных вод работает следующим образом.

Сточная вода, прошедшая полную биологическую очистку, из вторичного отстойника /на фигуре он условно не показан/ по трубопроводу 42 через открытую электрифицированную задвижку 20 подается на микрофильтр 1 для фильтрования и осветления. В результате фильтрации уменьшается содержание в сточной воде главным образом взвешенных веществ, а также нефтепродуктов, фосфора и других загрязнений. Осветленная сточная вода по трубопроводу 43 поступает во всасывающий патрубок повысительного насоса 2. Электродвигатель повысительного насоса 2 включается в работу. Когда повысительный насос 2 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 16 на блок управления 57 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 21-23. Электрифицированные задвижки 21-23 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения электрифицированных задвижек 32-34 повысительный насос 2 по трубопроводу 44 подает осветленную сточную воду на промывку микрофильтра 1, а по трубопроводу 45 - во входной патрубок эжектора 3. От озонатора 10 по трубопроводу 46 во всасывающий патрубок эжектора 3 поступает озоновоздушная смесь и тщательно перемешивается с осветленной сточной водой. Образовавшаяся смесь из напорного патрубка эжектора 3 поступает в сатуратор 4 через входной патрубок, тангенциально присоединенный к цилиндрической боковой его стенке. Благодаря этому в сатураторе 4 смесь получает вращательное движение. Включается ультразвуковой генератор /на фигуре он условно не показан/ и на кольцевой излучатель ультразвука 5 подается переменное напряжение ультразвуковой частоты. Кольцевой излучатель ультразвука 5 создает в объеме очищаемой сточной воды ультразвуковую волну, которая, распространяясь до отражательной пластины ультразвука 6 и отражаясь от нее, передается в обратном направлении. Такое положение ультразвуковой волны одной длины в прямом и обратном направлении создает "стоячую волну", которая характеризуется образованием чередующихся зон повышенного и пониженного давления. Микрочастицы эмульгированных нефтепродуктов, имеющие по отношению к воде меньший удельный вес, перемещаются в зону пониженного давления, где образуют пленку и крупные капли. Вследствие центробежных сил, возникающих при закручивании потока очищаемой воды, нефтепродукты собираются в центральной части сатуратора 4, а затем по перфорированной трубе 7 через обратный клапан 8, предварительно настроенный на расчетное давление, удаляются по отводящему лотку 9 для утилизации. Одновременно с этим в сатураторе 4 на загрязнения сточной воды производится атака растворенным озоном. Совместное использование озонирования и ультразвука значительно повышает эффективность очистки по ХПК, а также усиливает бактерицидный эффект. При этом потребное для дезинфекции количество озона резко сокращается. При достижении в сатураторе 4 расчетного давления от датчика давления 17 на блок управления 57 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 24-26. Электрифицированные задвижки 24-26 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 35-37 из сатуратора 4 сжатая смесь по трубопроводу 47 подводится к флотатору 11 и с большой скоростью выбрасывается в его реакционную зону сверху, а снизу сюда же дозатор реагента 12 по трубопроводу 43 подает реагент /коагулянт, активированный уголь и др. /. При встречном движении оба эти потока тщательно перемешиваются, вступают в химическую реакцию друг с другом, освободившиеся при этом мельчайшие пузырьки воздуха флотируют коагулированные загрязнения, которые затем скребком /на фигуре он условно не показан/ сдвигаются в лоток 56 и по трубопроводу 50 отводятся для дальнейшей обработки и утилизации. Очищенная вода из флотатора 11 по трубопроводу 49 поступает на вход скорого фильтра 13, фильтруется и по трубопроводу 51 подается либо для повторного использования, либо в открытый водоем.

При работе скорый фильтр 13 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, уровень воды в нем повышается. При повышении уровня воды в скором фильтре 13 до предельной величины датчик уровня воды 19 в скором фильтре 13 подает сигнал на блок управления 57 и скорый фильтр 13 переводится в режим регенерации фильтрующей загрузки. По команде с блока управления 57 электрифицированные задвижки 20-27 закрываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 31-38 включается в работу электродвигатель промывного насоса 14, всасывающий патрубок которого соединен с резервуаром-накопителем промывной воды 15. Когда промывной насос 14 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 18 на блок управления 57 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 28 и 29. Электрифицированные задвижки 28 и 29 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 39 и 40 промывной насос 14 забирает промывную воду из резервуара-накопителя промывной воды 15 и по трубопроводу 53 подает ее в трубчатую водораспределительную систему скорого фильтра 13. Загрязненная промывная вода по трубопроводам 54 и 55 отводится в отстойник /на фигуре он условно не показан/. Сюда же поступает и загрязненная промывная вода от микрофильтра 1. По истечении заданного на пульте блока управления 57 времени станция переводится в режим глубокой доочистки производственной сточной воды. По команде с блока управления 57 промывной насос 14 выключается, электрифицированные задвижки 20-27 открываются, а электрифицированные задвижки 28 и 29 закрываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 31-40 процесс глубокой доочистки производственной сточной воды продолжается. Пополнение израсходованной промывной воды в резервуаре-накопителе 15 производится подачей ее по трубопроводу 52. Управление электрифицированной задвижкой 30 производится с помощью блока управления 57 и датчиков уровня воды в резервуаре-накопителе промывной воды 15 /на фигуре они условно не показаны/.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить экономический эффект за счет совместного озонирования и ультразвуковой обработки, рационального использования озона, реагентов, флотации загрязнений и их утилизации, увеличения фильтроцикла, высокого качества доочищенных производственных сточных вод и их повторного использования, например, в замкнутых система промышленного водоснабжения.

Формула изобретения

Станция глубокой доочистки производственных сточных вод, содержащая озонатор, флотатор, дозатор реагента, скорый фильтр, промывной насос, отстойник и резервуар-накопитель промывной воды, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена микрофильтром, повысительным насосом, эжектором, сатуратором, кольцевым излучателем ультразвука, отражательной пластиной ультразвука, перфорированной трубой, обратным клапаном, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек, датчиком уровня воды в скором фильтре, датчиками давления и блоком управления, причем всасывающий патрубок повысительного насоса соединен с отводящим каналом микрофильтра, напорный патрубок повысительного насоса соединен с входным патрубком эжектора и с промывным устройством микрофильтра, воронка для сброса промывной воды микрофильтра и патрубок для сброса промывной воды скорого фильтра соединены с отстойником, выходной патрубок эжектора соединен с входным патрубком сатуратора, всасывающий патрубок эжектора соединен с озонатором, обратный клапан соединен с перфорированной трубой и отводящим лотком, реакционная зона флотатора соединена с выходным патрубком сатуратора и дозатором реагента, напорный патрубок промывного насоса соединен с трубчатой водораспределительной системой скорого фильтра, выход скорого фильтра соединен с приемником доочищенной производственной сточной воды и резервуаром-накопителем промывной воды, а датчик уровня воды в скором фильтре, датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1