Станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов

 

Изобретение относится к станциям глубокой очистки сточных вод и технологических растворов и может быть использовано как в очистке сточных вод, так и в других технологических процессах. Станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов содержит решетку, песколовку, песковые площадки, отстойник, фильтр, дозатор реагента, резервуар-накопитель промывной воды и промывной насос. Станция дополнительно снабжена реактором, двумя повысительными насосами, двумя эжекторами, двумя сатураторами, источником технического кислорода, напорным флотатором, бактерицидной установкой, датчиками давления, электрофицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек и блоком управления. При этом фильтр размещен под острым углом к горизонту и имеет гидромониторную систему промывки. Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить степень очистки сточных вод и технологических растворов, производительность и экологическую безопасность станции очистки. 1 ил.

Изобретение относится к станциям глубокой очистки сточных вод и технологических растворов и может быть использовано как в очистке сточных вод, так и в других технологических процессах.

Известна станция с биологической очисткой сточных вод в аэротенках, включающая решетку, песколовку, песковую площадку, преаэратор, первичный отстойник, аэротенк, вторичный отстойник, хлораторную установку и контактный резервуар [Яковлев С.В., Ласков Ю.М. Канализация. - М.: Стройиздат, 1987, с. 111, рис. 8.2, б]. Недостатками известной станции с биологической очисткой сточных вод в аэротенках являются низкая степень очистки сточных вод, невысокая производительность станции и неудовлетворительная экологическая безопасность.

Известна станция очистки сточных вод с доочисткой на фильтровальных сооружениях, выбранная в качестве прототипа, включающая решетку, песколовку, песковые площадки, отстойник, аэротенк, фильтр, дозатор реагента, резервуар-накопитель промывной воды и промывной насос [Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / А.М.Когановский, П.Н.Клименко, Т. Н.Левченко и др. - М.: "Химия", 1983, с. 238, рис. IХ-1]. Недостатком известной станции очистки сточных вод с доочисткой на фильтровальных сооружениях являются недостаточная степень очистки сточных вод и невысокая производительность станции.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить степень очистки сточных вод и технологических растворов, производительность и экологическую безопасность станции очистки.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем. Станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов, содержащая решетку, песколовку, песковые площадки, отстойник, фильтр, дозатор реагента, резервуар-накопитель промывной воды и промывной насос, дополнительно снабжена реактором, двумя повысительными насосами, двумя эжекторами, двумя сатураторами, источником технического кислорода, напорным флотатором, гидромониторной системой промывки фильтра, бактерицидной установкой, датчиками давления, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек и блоком управления, причем фильтр размещен под острым углом к горизонту, вход реактора соединен с отводящим трубопроводом песколовки и первым сатуратором, выход реактора соединен с подводящим трубопроводом отстойника, всасывающие патрубки обоих повысительных насосов соединены с отстойником, напорные патрубки обоих повысительных насосов соединены с входными патрубками соответствующих эжекторов, всасывающий патрубок первого эжектора соединен с источником технического кислорода, всасывающий патрубок второго эжектора соединен с атмосферой, напорный патрубок первого эжектора соединен с первым сатуратором, напорный патрубок второго эжектора соединен со вторым сатуратором, реакционная зона напорного флотатора соединена со вторым сатуратором и дозатором реагента, выход напорного флотатора соединен с входом фильтра, выход фильтра соединен с напорным патрубком промывного насоса, с гидромониторной системой промывки фильтра и через бактерицидную установку с объектом использования очищенной сточной воды, а 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 степень очистки сточных вод и технологических растворов, производительность и экологическую безопасность станции очистки.

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 очистки сточных вод и технологических растворов. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательный уровень".

На чертеже схематически изображена станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов.

Станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов содержит решетку 1, песколовку 2, песковые площадки 3, реактор 4, отстойник 5, первый повысительный насос 6, первый эжектор 7, источник технического кислорода 8, первый сатуратор 9, второй повысительный насос 10, второй эжектор 11, второй сатуратор 12, напорный флотатор 13, дозатор реагента 14, фильтр 15, удерживающие решетки 16 и 17, гидромониторную систему промывки фильтра 18, промывной насос 19, резервуар-накопитель промывной воды 20, бактерицидную установку 21, датчики давления 22 - 28, электрифицированные задвижки 29 - 40, датчики положения электрифицированных задвижек 41 - 52, трубопроводы 53 - 63, иловую трубу 64, лоток для сбора пены 65, кран с поплавковым приводом 66 и блок управления 67.

Станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов работает следующим образом.

Сточная вода проходит через решетку 1, песколовку 2 и освобождается от крупных загрязнений и минеральных примесей, которые из песколовки 2 поступают на песковые площадки 3. Электрифицированная задвижка 29 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения электрифицированной задвижки 41 сточная вода по трубопроводу 53 поступает на вход реактора 4 снизу, заполняет его, затем по трубопроводу 54 она поступает в отстойник 5 и также заполняет его. Включается в работу электродвигатель первого повысительного насоса 6. Когда первый повысительный насос 6 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 22 на блок управления 67 поступает сигнал, по которому открываются электрифицированные задвижки 30 и 31. При разрешающих сигналах от датчиков положения электрифицированных задвижек 42 и 43 первый повысительный насос 6 забирает сточную воду из отстойника 5 и подает ее во входной патрубок первого эжектора 7, во всасывающий патрубок которого от источника технического кислорода 8 поступает технический кислород и тщательно перемешивается со сточной водой. В это время взвешенные вещества сточной воды подвергаются интенсивному биологическому окислению. Образовавшаяся смесь из первого эжектора 7 поступает в первый сатуратор 9 и сжимается. Под действием давления технический кислород растворяется в сточной воде. Как только давление в первом сатураторе 9 достигнет расчетной величины, от датчика давления 23 на блок управления 67 поступает сигнал, по которому электрифицированная задвижка 32 открывается и, при разрешающем сигнале от датчика положения электрифицированной задвижки 44, из первого сатуратора 9 смесь сточной воды и растворенного в ней технического кислорода по трубопроводу 55 поступает в реактор 4 сверху. При встречном движении указанной смеси со сточной водой, поступающей в реактор 4 по трубопроводу 53, оба потока тщательно перемешиваются, растворенный технический кислород активно окисляет органические вещества сточной воды, после чего обработанная в реакторе 4 сточная вода по трубопроводу 54 поступает в отстойник 5. В отстойнике 5 интенсивно протекают два процесса - биологическое доокисление оставшихся органических веществ и осветление очищенной воды. Поскольку отстойник 5 был заполнен необработанной сточной водой, то вначале в течение заданного на пульте блока управления 67 времени необработанная сточная вода через иловую трубу 64 по трубопроводу 56 сбрасывается на сторону, например, в песколовку 2, а при установившемся режиме очистки сточных вод через иловую трубу 64 осуществляется сброс избыточного ила для его дальнейшей обработки. После этого включается в работу электродвигатель второго повысительного насоса 10. Когда второй повысительный насос 10 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 24 на блок управления 67 поступает сигнал, по которому электрифицированная задвижка 33 открывается. При разрешающем сигнале от датчика положения 45 второй повысительный насос 10 забирает осветленную сточную воду из отстойника 5 и подает ее во входной патрубок второго эжектора 11, всасывающий патрубок которого открыт в атмосферу. Эжектор 11 подсасывает атмосферный воздух и смешивает его со сточной водой. Образовавшаяся водовоздушная смесь поступает во второй сатуратор 12 и сжимается. Под действием давления во втором сатураторе 12 воздух растворяется в осветленной сточной воде. Когда давление во втором сатураторе 12 достигнет расчетной величины, от датчика давления 25 на блок управления 67 поступает сигнал, по которому электрифицированные задвижки 34-37 открываются и, при разрешающих сигналах от датчиков положения электрифицированных задвижек 46-49 сжатая смесь по трубопроводу 57 из второго сатуратора 12 поступает в напорный флотатор 13 сверху, а снизу от дозатора реагента 14 по трубопроводу 58 поступает реагент /коагулянт, активированный уголь и др./, который тщательно перемешивается с осветленной сточной водой и вступает с ней в химическую реакцию. Скорость движения сжатой смеси резко снижается, а освободившийся воздух в виде мельчайших пузырьков флотирует загрязнения сточной воды. Эти загрязнения в виде пены скребком /он на чертеже условно не показан/ сдвигаются в лоток для сбора пены 65 и по трубопроводу 59 удаляются из напорного флотатора 13 для дальнейшей обработки. Обработанная в напорном флотаторе 13 сточная вода по трубопроводу 60 поступает во входной патрубок фильтра 15, например, с плавающей фильтрующей загрузкой, размещенной между удерживающими решеткам 16 и 17, проходит через фильтрующую загрузку и, освободившись от загрязнений, по трубопроводу 61 поступает на бактерицидную установку 21, где она подвергается обеззараживанию с помощью ультрафиолетового излучения. После этого очищенная вода по трубопроводу 62 поступает потребителю для повторного использования или сбрасывается в открытый водоем.

При работе фильтр 15 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, а вместе с тем увеличивается и разность давлений в точках присоединения датчиков давлений 26 и 27. Как только эта разность достигнет заданной величины, например 0,08 МПа, блок управления 67 переведет станцию очистки сточных вод и технологических растворов в режим регенерации плавающей фильтрующей загрузки фильтра 15. По команде с блока управления 67 электрифицированные задвижки 29 - 37 закрываются, а электрифицированные задвижки 39 и 40 открываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 41 - 49, 51 и 52 запускается в работу электродвигатель промывного насоса 19. Когда промывной насос 19 выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 28 на блок управления 67 подает сигнал на открывание электрифицированной задвижки 38. Электрифицированная задвижка 38 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения электрифицированной задвижки 50 промывной насос 19 забирает воду из резервуара-накопителя промывной воды 20 и подает ее в выгодной патрубок фильтра 15, а также в гидромониторную систему его промывки 18. Под действием перекрестных струй воды плавающая фильтрующая загрузка фильтра 15 интенсивно перемешивается, загрязнения быстро оттираются от зерен загрузки, загрязненная промывная вода по трубопроводу 63 отводится на иловую площадку, по истечении заданного на пульте блока управления 67 времени промывной насос 19 выключается, электрифицированные задвижки 38 - 40 закрываются, а электрифицированные задвижки 29 - 37 открываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 41 - 52 первый повысительный насос 6 забирает сточную воду из отстойника 5, подает ее во входной патрубок первого эжектора 7 и процесс очистки сточной воды продолжается. Пополнение израсходованного запаса воды в резервуаре-накопителе промывной воды 20 производится через кран с поплавковым приводом 66.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить экономию капитальных затрат при строительстве фильтровального помещения за счет уменьшения строительной высоты фильтра и экономический эффект за счет высокого качества очищенной и обезвреженной сточной воды, эффективного использования технического кислорода независимо от температуры очищаемых сточных вод, а также за счет высокой производительности и экологической безопасности станции очистки сточных вод и технологических растворов.

Формула изобретения

Станция глубокой очистки сточных вод и технологических растворов, содержащая решетку, песколовку, песковые площадки, отстойник, фильтр, дозатор реагента, резервуар-накопитель промывной воды и промывной насос, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена реактором, двумя повысительными насосами, двумя эжекторами, двумя сатураторами, источником технического кислорода, напорным флотатором, гидромониторной системой промывки фильтра, бактерицидной установкой, датчиками давления, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек и блоком управления, причем фильтр размещен под острым углом к горизонту, вход реактора соединен с отводящим трубопроводом песколовки и первым сатуратором, выход реактора соединен с подводящим трубопроводом отстойника, всасывающие патрубки обоих повысительных насосов соединены с отстойником, напорные патрубки обоих повысительных насосов соединены с входными патрубками соответствующих эжекторов, всасывающий патрубок первого эжектора соединен с источником технического кислорода, всасывающий патрубок второго эжектора соединен с атмосферой, напорный патрубок первого эжектора соединен с первым сатуратором, напорный патрубок второго эжектора соединен со вторым сатуратором, реакционная зона напорного флотатора соединена со вторым сатуратором и дозатором реагента, выход напорного флотатора соединен с входом фильтра, выход фильтра соединен с напорным патрубком промывного насоса, с гидромониторной системой промывки фильтра и через бактерицидную установку с объектом использования очищенной сточной воды, а датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1