Способ очистки сточных вод
Владельцы патента RU 2612724:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" (RU)
Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от ионов хрома, хлоридов, жиров, СПАВ и взвешенных веществ. Для осуществления способа сточные воды подают в устройство цилиндрической формы (1), сначала в отстойник (2), далее во флотатор (3) с зоной флотации и зоной отстаивания во вторичном отстойнике (4). Затем проводят доочистку в зернистом фильтре (5) с движением воды сверху вниз и в сорбционном фильтре (6) с движением воды снизу вверх. По эжектору, встроенному в трубопровод подачи сточной воды, подают хлористый барий и гидроксид кальция. Очищенную воду собирают в емкость очищенной воды (7). Флотатор (3) делят на четыре секции, три - в зоне флотации, а четвертая - в зоне отстаивания. Фильтры (5,6) снабжают съемными крышками для замены загрузки, а загрузки упаковывают в сетчатый патрон из не коррозионного материала. Вторичный отстойник (4) расположен между внешней поверхностью стенки отстойника (2), находящегося по центру, и стенкой корпуса устройства для очистки (1). Отстойник (2) имеет цилиндрическую форму и коническое дно, а дно вторичного отстойника (4) имеет уклон от центра к периферии и через переливное отверстие соединен с зернистым фильтром (5). Корпус устройства (1) выполняют из легкого и прочного стеклопластика. Изобретение позволяет рационально и эффективно осуществлять очистку сточных вод от ионов хрома, хлоридов, сульфатов, взвешенных веществ, СПАВ, снизить показатели БПК и ХПК очищенной воды за счет раздельной последовательной работы блоков очистки, простоты конструкции и мобильности. 4 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способу очистки сточных вод и может быть использовано для очистки воды от хрома, хлоридов, сульфатов, взвешенных веществ, СПАВ, БПК и ХПК.
Наиболее близким способом очистки сточных вод является способ, при котором сточные воды пропускают через песколовку, флотатор, разделенную на зону флотации и зону отстаивания, затем очищают в зернистом фильтре с движением воды сверху вниз и в сорбционном фильтре с движением воды снизу вверх. / Патент на полезную модель RU 155231, МПК C02F 9/08, C02F 1/24, C02F 1/28, C02F 1/40. Установка для очистки сточных вод. / Стрелков А.К. и др. Опубл. 27.09.2015 г. - принят за прототип.
Недостатком данного способа является низкое качество очищенной воды.
Сущность изобретения - глубокая очистка хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.
Технический результат - повышение качества очистки сточных вод.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод, путем подачи сточных вод и отвода осадков по трубопроводам из устройства для очистки, имеющего цилиндрическую форму и состоящую из отстойника, флотатора с зоной флотации и зоной отстаивания, зернистого и сорбционного фильтров, при котором сточные воды подают в отстойник, далее самотеком направляют во флотатор, где в зоне флотации сточные воды подвергают аэрации воздухом, после чего сфлотированную воду отстаивают в зоне отстаивания и проводят доочистку в зернистом фильтре, с движением воды сверху вниз, а затем в сорбционном фильтре, с движением воды снизу вверх, особенность заключается в том, что дополнительно по эжектору, встроенному в трубопровод подачи сточной воды, подают реагент - хлористый барий и гидроксид кальция; сфлотированную воду отстаивают во вторичном отстойнике, а очищенную воду собирают в емкость очищенной воды, при этом флотатор делят на четыре секции, три из которых находятся в зоне флотации, а четвертая - в зоне отстаивания; фильтры снабжают съемными крышками для замены загрузки, а загрузки упаковывают в мягкий сетчатый патрон из не коррозионного материала, которым заполняют внутреннее пространство каждого фильтра; после флотационной камеры сточную воду направляют во вторичный отстойник, расположенный между внешней поверхностью стенки отстойника, находящегося по центру, и стенкой корпуса устройства для очистки; с вторичного отстойника по лотку для сбора очищенной воды, расположенному по периметру отстойника, сточную воду подают в фильтр с зернистой загрузкой, снабженный съемной распределяющей пластиной; при этом отстойник имеет цилиндрическую форму и коническое дно, а дно вторичного отстойника устраивают с уклоном от центра к периферии; вторичный отстойник соединяют через переливное отверстие с зернистым фильтром; корпус устройства для очистки выполняют из легкого и прочного, не поддающегося агрессивному воздействию, материала, например стеклопластика, снабжают перегородками, расположенными между корпусом устройства и отстойником, имеющими переливные отверстия для прохождения очищаемой воды в соответствующем направлении самотеком последовательно по спирали начиная с отстойника и до емкости очищенной воды.
В трубопровод подачи исходной воды с помощью эжектора подают реагент (хлористый барий и гидроксид кальция) и смешивают с исходной водой за счет турбулентности движения потока. Отстойник имеет коническое дно для сбора и отвода осадка, в нем устроен трубопровод подачи воды на дно первой секции флотатора.
В четырехсекционном флотаторе устанавливают переливные перегородки с возможностью движения сточной воды в необходимом направлении, которые делят флотатор на зоны флотации и отстаивания. На дно зоны флотации подают воздух от компрессора через перфорированные трубки. Зону отстаивания снабжают трубопроводом подачи воды, по которому сточная вода поступает во вторичный отстойник.
Вторичный отстойник, дно которого имеет уклон от центра к периферии, располагают между внешней частью стенки отстойника и внутренней частью стенки устройства для очистки сточных вод. Отстойники снабжают лотками для сбора очищенной воды, расположенными по периметрам отстойников.
Доочистку сточной воды производят в двух фильтрах с различной загрузкой: в фильтре с зернистой загрузкой с движением воды сверху вниз, и в фильтре с сорбционной загрузкой с движением воды снизу вверх. Загрузку фильтров помещают в мягкий патрон, которые при помещении в фильтр полностью заполняет его внутреннее пространство. Патроны выполнены в виде сеток из не коррозирующего материала (нержавеющая сталь, пластик и др.). В верхней и нижней части фильтров размещают технологические съемные пластины, позволяющие производить замену загрузки фильтров, препятствующие всплытию загрузки и способствующие лучшему распределению очищаемой воды. Из сорбционного фильтра очищаемую воду через переливное отверстие, находящееся в верхней части сорбционного фильтра, направляют в емкость очищенной воды, который имеет в верхней части патрубок отвода очищенной воды.
Осадки, выпадающие в процессе очистки сточных вод, отводят по трубопроводам отвода осадков, расположенным в нижней части устройства для очистки, которое имеет цилиндрическую форму, выполненную из стеклопластика, являющегося наиболее легким, прочным и не поддающимся агрессивному воздействию материалом.
Схема устройства для очистки сточных вод представлена на чертежах:
на фиг. 1 - вид сверху (сечение А-А), приняты следующие обозначения: 1 - корпус устройства, 2 - отстойник, 3 - флотатор, 4 - вторичный отстойник, 5 - зернистый фильтр, 6 - сорбционный фильтр, 7 - емкость очищенной воды, 9 - перегородка флотатора, 10 - сборный лоток отстойника, 11 - трубопровод подачи исходной воды, 12 - патрубок опорожнения и отвода осадка флотатора, 13 - съемная распределяющая пластина зернистого фильтра, 19 - патрубок опорожнения и отвода осадка емкости очищенной воды, 20 - сборный лоток флотатора;
на фиг. 2 - вид по наружной обечайке: 3 - флотатор, 4 - вторичный отстойник, 5 - зернистый фильтр, 6 - сорбционный фильтр, 7 - емкость очищенной воды, 9 - перегородка флотатора, 10 - сборный лоток отстойника, 13 - съемная распределяющая пластина зернистого фильтра, 14 - съемная крышка фильтра, 20 - сборный лоток флотатора;
на фиг. 3 - разрез А-А, приняты следующие обозначения: 1 - корпус устройства, 2 - отстойник, 4 - вторичный отстойник, 10 - сборный лоток отстойника, 11 - трубопровод подачи исходной воды, 12 - патрубок опорожнения и отвода осадка флотатора; 18 - патрубок опорожнения и отвода осадка отстойника;
на фиг. 4 - разрез В-В, приняты следующие обозначения: 1 - корпус устройства, 2 - отстойник, 3 - флотатор, 4 - вторичный отстойник, 5 - зернистый фильтр, 6 - сорбционный фильтр, 7 - емкость очищенной воды, 8 - патрубок отвода очищенной воды, 15 - патрубок опорожнения зернистого фильтра, 16 - патрубок опорожнения сорбционного фильтра, 17 - перегородка фильтров, 18 - патрубок опорожнения и отвода осадка отстойника; 19 - патрубок опорожнения и отвода осадка емкости очищенной воды.
Очистку сточных вод производят, пропуская их через устройство для очистки сточных вод, которое состоит из последовательно расположенных по спирали: отстойника 2, флотатора 3, вторичного отстойника 4, зернистого фильтра 5, сорбционного фильтра 6, емкости очищенной воды 7, находящихся под единым цилиндрическим корпусом устройства 1.
Отстойник 2 и вторичный отстойник 4 снабжают сборным лотком отстойника 10 и патрубками опорожнения и отвода осадка отстойника 18.
Флотатор 3, разделяют перегородками флотатора 9 на четыре секции, которые имеют патрубки опорожнения и отвода осадка флотатора 12.
Устройство содержит два фильтра с различной загрузкой: зернистый фильтр 5 и сорбционный фильтр 6, разделенные перегородкой фильтров 17. Зернистый фильтр 5 имеет съемную распределяющую пластину зернистого фильтра 13. В фильтрах предусмотрены съемные крышки фильтров 14 для удержания загрузки фильтров. В нижней части зернистого фильтра 5 и сорбционного фильтра 6 расположены патрубки для опорожнения. Сорбционный фильтр 6 соединен с емкостью очищенной воды 7, который снабжен патрубком отвода очищенной воды 8.
Способ очистки осуществляется следующим образом.
Очищаемую сточную воду по трубопроводу подачи исходной воды 11 подают в отстойник 2, где происходит осаждение взвешенных веществ. Из отстойника 2 сточная вода через сборный лоток отстойника 10 поступает во флотатор 3, где грубо- и мелкодисперсные растворенные вещества сточной воды захватываются пузырьками воздуха и выносятся к ее поверхности образуя пену, которая собирается ручным способом. Во флотаторе 3 также снижается концентрации БПК, ХПК. Через сборный лоток флотатора 20 сфлотированная вода направляется на вторичный отстойник 4. С помощью сборного лотка отстойника 10, устроенного по периметру вторичного отстойника 4, сточная вода поступает на зернистый фильтр 5, где вода распределяется съемной распределяющей пластиной зернистого фильтра 13, проходит через съемную крышку фильтра 14 сверху вниз, далее, проходя под перегородкой фильтров 17, сточная вода поступает в сорбционный фильтр 6. В сорбционном фильтре 6 сточная вода поднимается вверх до переливного отверстия, соединяющего сорбционный фильтр 6 с емкостью очищенной воды 7, откуда очищенная вода отводится через патрубок отвода очищенной воды 8.
В зернистом фильтре происходит снижение концентраций БПК, ХПК, СПАВ и взвешенных веществ. В сорбционном фильтре происходит снижение концентраций БПК, ХПК, СПАВ, взвешенных веществ, а также ионов хрома, хлоридов и сульфатов.
Через патрубок опорожнения и отвода осадка флотатора 12, патрубок опорожнения и отвода осадка отстойника 18, патрубок опорожнения зернистого фильтра 15, патрубок опорожнения сорбционного фильтра 16 и патрубок опорожнения и отвода осадка емкости очищенной воды 19 осуществляется удаление осадка, выпадающего на дно, а также опорожнение устройства для очистки при необходимости.
Заявленное изобретение позволяет рационально и эффективно осуществлять очистку сточных вод от ионов хрома, хлоридов, сульфатов, взвешенных веществ, СПАВ, БПК и ХПК за счет раздельной и последовательной очистки сточных вод в отдельных блоках очистки, технологического обслуживания устройства для очистки и ее мобильности.
Достоинством предложенного способа является более глубокая очистка сточных вод по сравнению с прототипом, которая достигается за счет тщательной очистки в четырехсекционном флотаторе, имеющего большую эффективность, а также дополнительного отстаивания во вторичном отстойнике и в емкости очищенной воды. Кроме этого размещение загрузок фильтров в мягком патроне и снабжение фильтров съемными пластинами позволяет чаще и без затруднений менять загрузки фильтров, что также повышает качество очищаемой воды.
Способ очистки сточных вод путем подачи сточных вод и отвода осадков по трубопроводам из устройства для очистки, имеющего цилиндрическую форму и состоящего из отстойника, флотатора с зоной флотации и зоной отстаивания, зернистого и сорбционного фильтров, при котором сточные воды подают в отстойник, далее самотеком направляют во флотатор, где в зоне флотации сточные воды подвергают аэрации воздухом, после чего сфлотированную воду отстаивают в зоне отстаивания и проводят доочистку в зернистом фильтре с движением воды сверху вниз, а затем в сорбционном фильтре с движением воды снизу вверх, отличающийся тем, что дополнительно по эжектору, встроенному в трубопровод подачи сточной воды, подают реагент - хлористый барий и гидроксид кальция; сфлотированную воду отстаивают во вторичном отстойнике, а очищенную воду собирают в емкость очищенной воды, при этом флотатор делят на четыре секции, три из которых находятся в зоне флотации, а четвертая - в зоне отстаивания, фильтры снабжают съемными крышками для замены загрузки, а загрузки упаковывают в мягкий сетчатый патрон из не коррозионного материала, которым заполняют внутреннее пространство каждого фильтра; после флотационной камеры сточную воду направляют во вторичный отстойник, расположенный между внешней поверхностью стенки отстойника, находящегося по центру, и стенкой корпуса устройства для очистки; с вторичного отстойника по лотку для сбора очищенной воды, расположенному по периметру вторичного отстойника, сточную воду подают в фильтр с зернистой загрузкой, снабженный съемной распределяющей пластиной; при этом отстойник имеет цилиндрическую форму и коническое дно, а дно вторичного отстойника устраивают с уклоном от центра к периферии; вторичный отстойник соединяют через переливное отверстие с зернистым фильтром; корпус устройства для очистки выполняют из легкого и прочного, не поддающегося агрессивному воздействию материала, например стеклопластика, снабжают перегородками, расположенными между корпусом устройства и отстойником, имеющими переливные отверстия для прохождения очищаемой воды в соответствующем направлении самотеком последовательно по спирали, начиная с отстойника и до емкости очищенной воды.
