СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ ПОСЛЕ МОЙКИ МЕХАНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Российский патент 2009 года по МПК C02F1/00 C02F1/24 C02F1/40 

Изобретение относится к очистке сточной воды от механических примесей и нефтепродуктов. Устройство может быть применено в любой отрасли промышленности, где в технологических процессах очистки изделий используется оборотная вода. Заявляемое устройство используется преимущественно на железнодорожном транспорте в условиях вагонных депо для очистки воды после мойки механических деталей вагонов.

Известны установки для очистки сточных вод от механических примесей и нефтепродуктов и аппарат для очистки воды. Эти устройства представляют собой отстойники с перегородками гравитационного типа, имеющие патрубки для ввода загрязненной воды, отвода очищенной воды, отвода нефтепродуктов, донного осадка и легких загрязняющих компонентов [1, 2]. Недостатками указанных конструкций являются слабая эффективность очистки воды и невозможность ее оборотного многократного использования.

Известна установка оборотного водоснабжения, относящаяся к устройствам водоснабжения с замкнутым циклом оборота воды. Она содержит приемный резервуар для грязной воды с насосом подачи ее на очистную установку. Этот резервуар размещен отдельно от установки. В корпусе установки последовательно размещены: тонкослойный отстойник, фильтры коалисцирующий и сорбционные, резервуар для чистой воды и насос для ее подачи для повторного использования [3 - установка «Автосток»]. Недостатком установки является невысокая степень очистки воды в процессе эксплуатации. Кроме того, установка не способна очищать воду, содержащую в большом количестве песок, нефтепродукты и взвешенные вещества. Отстойник и фильтры постоянно засоряются и требуют постоянной промывки или замены.

Известно устройство очистки воды от механических примесей, включающее корпус, фильтрующий элемент, скребок, емкость для очищенной воды. При этом фильтрующий элемент выполнен в виде отрезков проволоки, лежащих в одной плоскости. Фильтрующий элемент очищается скребком при движении в одном направлении от его начала до конца, перемещая механические примеси по поверхности фильтрующего элемента до тех пор, пока они не попадут в решетчатую корзину. Отфильтрованная жидкость и жидкость, выделившаяся в решетчатой корзине, поступают в сборную емкость самотеком без избыточного давления [4]. Недостатком этого устройства также является низкая степень очистки и отсутствие возможности повторного использования воды в технологическом процессе.

Известна установка непрерывной очистки оборотной воды от механических примесей. Она содержит соединенные в последовательную технологическую цепь: низкоскоростной вихревой сепаратор, резервуар-отстойник, резервуар-накопитель и высокоскоростной вихревой сепаратор. Низкоскоростной вихревой сепаратор установлен внутри вертикального резервуара-отстойника на решетчатом каркасе. Он имеет воронкообразный корпус, внутри которого установлена спиральная направляющая поверхность для потока и шламоотвод. С решетчатым каркасом совмещен пластинчатый успокоитель-распределитель потока, выходящего из низкоскоростного вихревого сепаратора. Резервуар-отстойник содержит коллектор осветленной воды и шламоприемник, снабженный устройством непрерывного смыва шлама за пределы технологической цепи [5]. Недостатком этого устройства является то, что оно не приспособлено очищать воду, содержащую много грязи, песка и нефтепродуктов, содержащихся в отработанной воде после мойки деталей грузовых вагонов, а служит для очистки водоемов, подвергающихся слабому загрязнению (например, плавательных бассейнов).

Известна установка оборотного водоснабжения, содержащая трубопровод с тангенциальным вводом в устройство для предварительной очистки. В этой установке происходит всплытие нефтепродуктов, которые затем периодически отводятся по обводной трубе в специальный карман-нефтеприемник. При тангециальном движении жидкости по кольцевому зазору, образуемому корпусом и цилиндром, часть песка и тяжелых примесей выпадает в осадочную полость. Частично осветленная вода поднимается вверх, и по трубопроводу отводится на тонкослойный отстойник. Затем вода проходит между полками, где взвесь осаждается в тонком слое воды, а прошедшая вода дополнительно очищается при восходящем фильтровании на коалисцирующем осветлительном фильтре. Растворимые нефтепродукты сорбираются и укрупняются на пучках синтетических волокон и в слое пенополистирола. Очищенная вода собирается в резервуаре, откуда насосом подается в систему оборотного цикла для повторного использования. Грязевой осадок из устройства для предварительной очистки воды перепускается в осадочную часть тонкослойного отстойника [6]. Недостатком этой конструкции является недостаточная степень очистки технологической воды и низкая производительность установки. Кроме того, промывка фильтров в этом устройстве производится только горячей водой, а часть использованных фильтров не подлежит восстановлению.

Известна станция очистки оборотной воды, используемая в плавательных бассейнах. Она снабжена волосоуловителем, фильтром, озонатором, теплообменником, двумя эжекторами, сатуратором, напорным флотатором, промывным и повысительным насосами, запорными клапанами. Установка управляется автоматически с помощью электромагнитных приводов. В систему управления входят датчики положения запорных клапанов, управляемые электромагнитными приводами, датчики давления, блок управления. Установка осуществляет очистку оборотной воды и регенерацию фильтрующей загрузки фильтра [7]. Недостатком этого устройства является то, что оно не приспособлено для очистки сильно загрязненной сточной воды, например, после технологической мойки сильно загрязненных деталей оборудования железнодорожных вагонов.

Задачей изобретения является повышение очищающей способности станции очистки, производительности и возможности многократного цикличного использования отработанной сливной воды после мойки сильно загрязненных деталей.

Технический результат достигается за счет того, что в заявленной станции автоматической очистки оборотной воды после мойки механических устройств, содержащей корпус, разделенный перегородками на камерные секции; отсек для накопления грязи, патрубки для подачи сточной воды и отвода очищенной воды, регуляторы уровня воды, согласно изобретению в первой секции производится предварительная очистка сточной воды, поступающей через фильтр-насадку на установленные друг под другом грязевые отстойники для отделения механических примесей посредством гравитационного отстоя, причем грязевые отстойники имеют наклонные пластины, расположенные через определенное расстояние; во второй секции флотационной очистки расположены флотатор, представляющий собой пористый материал, через который подается сжатый воздух для образования пузырьков, к которым прилипают частицы грязи, скребковый механизм и грязевой отсек, причем скребковый механизм работает с помощью пневмоцилиндра, управляемого пневматическими клапанами; в третьей секции окончательной очистки воды расположен блок сетчатых фильтров; в каждой секции имеется датчик максимального уровня; в секции окончательной очистки воды дополнительно расположен датчик минимального уровня; станция работает в автоматическом и/или ручном режиме и управляется с помощью пульта управления.

Изобретение поясняется чертежом.

Станция автоматической очистки оборотной воды после мойки механических устройств конструктивно представляет собой секционированный бак 1, разделенный перегородками на три камерные секции: А, В и С. В секции А производится предварительная очистка сточной воды, поступающей из рукава 2 через фильтр-насадку 3, на ряд горизонтально расположенных грязевых отстойников 4. В этих отстойниках производится отделение механических примесей посредством гравитационного отстоя. Отстойники 4 установлены друг под другом и имеют наклонные пластины, расположенные через определенное расстояние. В секции В производится флотационная очистка с помощью флотатора 5. Флотатор 5 представляет собой пористый материал, через который подается сжатый воздух для образования пузырьков. К пузырькам прилипают частицы грязи, а поток воздуха увлекает их к поверхности воды, образуя густую пену. На этом уровне установлен скребковый механизм 7, который сбрасывает грязную пену в грязевой отсек 14. Скребковый механизм 7 работает с помощью привода 8, представляющего собой пневматический цилиндр, управляемый пневматическими клапанами 15. В секции С производится окончательная очистка воды с помощью блока сетчатых фильтров 6. В каждой секции установлено по датчику максимального уровня 9, 10 и 11. В секции С дополнительно установлен датчик минимального уровня 12. Станция работает в автоматическом и (или) ручном режиме и управляется с помощью пульта 13.

Устройство работает следующим образом. Вода самотеком поступает из моечной машины через фильтр-насадку 3 в секцию А для предварительной очистки. В ней расположены черновой и чистовые грязевые отстойники 4. Вода проходит через все эти отстойники, где под действием силы тяжести происходит гравитационное оседание дисперсионных частиц. Отстойники 4 задерживают основную часть механических загрязнений и нефтепродуктов. В секции В осуществляется флотация (образование пузырьков воздуха) при прохождении сжатого воздуха через флотатор 5, представляющий собой прессованную пористую алюминиевую плиту. При этом в воде в большом количестве образуются воздушные пузырьки, к которым прилипают загрязнения. Многочисленные комплексы «частица-пузырек», называемые аэрофлокулой, при всплытии на поверхность образуют пену. Эта пена периодически собирается скребковым механизмом 7 в специальный грязевой отсек 14. Скребковый механизм 7 приводится в движение цилиндром 8, управляемым с помощью блока вентилей 15. С помощью пульта управления 13 оператор управляет работой станции. Пополнение станции водопроводной водой осуществляется автоматически.

Станция может работать в ручном и (или) в автоматическом режиме. В автоматическом режиме по программе бак пополняется чистой водой, если датчик максимального уровня воды 11 в секции С не касается воды. Если же соответственно датчики максимального уровня 9 и 10 в секции А или В погружены в воду, то устройство автоматически блокирует пополнение бака чистой водой.

Станция в автоматическом режиме периодически включает подачу воздуха во флотатор. По завершении подачи воздуха во флотатор скребковый механизм также автоматически перемещает грязную пену в грязевой отсек, а через заданное время возвращается в исходное положение.

Технический результат, достигаемый заявляемым устройством, состоит в повышении качества очищения оборотной технологической воды и ее экономии за счет последовательного использования нескольких видов очистки воды: многократного отстаивания, флотации и фильтрации сточных вод.

Источники информации

1. Патент RU №2118197 от 16.10.1997, МКИ B01D17/028, C02F1/40.

2. Патент RU №2176619 от 02.03.2000, МКИ C02F1/40, C02F103/34.

3. Установка «Автосток».

4. Заявка RU №95117784 от 18.10.1995, МКИ B01D29/44.

5. Патент RU №2233248 от 04.02.2003, МКИ C02F9/02, B01D21/26, C02F1/38, C02F1/52, C02F101/00, C02F103/28.

6. Заявка RU №94023911 от 27.06.1994, МКИ C02F1/00, C02F1/40, B01D21/00, B01D36/04.

7. Патент RU №2144514 от 02.11.1998, МКИ C02F1/78.

Изобретение относится к очистке сточной воды от механических примесей и нефтепродуктов и может быть применено на железнодорожном транспорте после мойки механических деталей вагонов. Устройство содержит бак, разделенный перегородками на три камерные секции. В одной секции производится предварительная очистка сточной воды, поступающей из рукава через фильтр-насадку на горизонтальные грязевые отстойники, в которых осуществляется отделение механических примесей посредством гравитационного отстоя. Отстойники установлены друг под другом и имеют наклонные пластины, расположенные через определенное расстояние. В другой секции производится флотационная очистка с помощью флотатора, представляющего собой пористый материал, через который подается сжатый воздух. Происходит образование пузырьков, к которым прилипают частицы грязи. Поток воздуха увлекает грязь к поверхности воды, образуя густую пену. На этом уровне установлен скребковый механизм, собирающий эту пену в грязевой отсек. В третьей секции производится окончательная очистка воды с помощью блока сетчатых фильтров. В каждой секции имеется датчик максимального уровня. В секции окончательной очистки воды дополнительно расположен датчик минимального уровня. Станция работает в автоматическом и (или) ручном режиме и управляется с помощью пульта управления. Изобретение обеспечивает повышение качества и экономичности очистки оборотной воды. 1 ил.

Станция автоматической очистки оборотной воды после мойки механических устройств, содержащая корпус, разделенный перегородками на камерные секции; отсек для накопления грязи, патрубки для подачи сточной воды и отвода очищенной воды, регуляторы уровня воды, отличающаяся тем, что в первой секции производится предварительная очистка сточной воды, поступающей через фильтр-насадку на установленные друг под другом грязевые отстойники для отделения механических примесей посредством гравитационного отстоя, причем грязевые отстойники имеют наклонные пластины, расположенные через определенное расстояние; во второй секции флотационной очистки расположены флотатор, представляющий собой пористый материал, через который подается сжатый воздух для образования пузырьков, к которым прилипают частицы грязи, скребковый механизм и грязевой отсек, причем скребковый механизм работает с помощью пневмоцилиндра, управляемого пневматическими клапанами; в третьей секции окончательной очистки воды расположен блок сетчатых фильтров; в каждой секции имеется датчик максимального уровня; в секции окончательной очистки воды дополнительно расположен датчик минимального уровня; станция работает в автоматическом и/или ручном режиме и управляется с помощью пульта управления.