Установка для обработки сточных вод Советский патент 1984 года по МПК C02F1/00 C02F103/34 

Изобретение относится к комбиниро ванным установкам для очистки бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано для очистки судовых сточных вод, которые обра зуются на борту судна. Известна установка для очистки сточных вод на судах, содержащая блок отделения твердых компонентов от сто ных вод, напорный танк, флотатор, блок химической очистки, блок окис ления, эжекторньй блок, генератор озона, систему трубопроводов, а также насосы. Блок грубой очистки содержит фильтр грубой очистки, приемный танк и шламовую емкость. При этом фильтр грубой очистки представляет собой поворотную сетку установленную непосредственно под приемным патрубком приемного танка. Шламовая емкость расположена в непосредственной близости от приемног танка и связана с ним в зоне расположения поворотной сетки. Сточные воды забираются специальным центробежным насосом из судовой фекальной цистерны и подаются на поворотную сетку, установленную в приемном танке. Крупные примеси, содержащиеся в сточной воде, задерживаются этой сеткой, а вода стекает в при емный танк. Из приемного танка вода подается на дальнейшую очистку и обеззараживание. Скопившиеся на поворотной сетке крупные примеси сбрасывают в шламовую ёмкость путем поворота сетки. Затем сетку возвращают в исходное положение. Поворот сетки к ишамовой емкости и ее возврат в исходное положение осуществляют вручную. Данная установка обеспечивает хорошее качество очистки и обеззараживания сточных вод Cl Однако эксплуатация установки воз можна только лишь при постоянном контроле со стороны обслуживающего персонала и примейении ручного труда Это объясняется .тем, что необходимо постоянно следить за накоплением крупных примесей на поворотной сетке для предотвращения ее полного забивания и попадания вследствие этого сточной воды в шламовую емкость. Очистка поворотной сетки осуществляется вручную. Центробежный насос. Подающий неочищенные сточные воды из фекальной цистерны в приемный танк, часто забивается крупными примесями, содержащимися в сточных водах, и его очистка осуществляется также вручную. Известна также установка, содержащая водозаборное устройство, напорный флотатор со скребковым механизмом для удаления пены, связанные с флотатором шламовую емкость и емкость очищенной воды, трубопровод с насосом для откачки шлама, трубопровод с насосом для откачки очищенной воды,, а также блок управления установкой. Водозаборное устройство содержит водозаборник в виде корпуса с сеткой и патрубками для- забора и возврата неочищенной воды, а также циркуляционный трубопровод с прямой и обратной ветвями, связанными с указанными патрубками, и циркуляционный насос, установленный на прямой ветви циркуляционного трубопровода. Сетка водозаборника расположена перпендикулярно его корпусу.,т.е. перпендикулярно потоку неочищенной воды, забираемой из фекальной цистерны. Для очистки сетки от задерживаемых крупных примесей предусмотрен промывной патрубок, смонтированный на патрубке для забора воды и связанный с судовой магистралью заборной воды. Между прямой и обратной ветвями циркуляционного трубопровода установлен напорный танк. Флотатор связан с напорным танком напорным трубопроводом постоянного расхода, представляющий собой калиброванную трубку. К напорному трубопроводу постоянного расхода через насос-дозатор подключена емкость с коагулянтом. К.трубопроводу, соединяющему флотатор и емкость очищенной воды, подключена через насосдозатор емкость с обеззараживающим реактивом. На обратной ветви циркуляционного трубопровода установлен эжектор, связанный по воздуху со шламовой емкостью и емкостью очищенной воды. При работе установки циркуляционный насос забирает воду через патрубок для забора воды из корпуса водозаборника, установленного в судовой фекальной цистерне, и гонит ее под избыточным давлением по прямой ветви циркуляционного трубопровода в напорный танк. При этом крупные загрязнения, содержащиеся в сточных водах, задерживаются с;еткой водозаборника. В напорном танке соз3.1 дается избыточное давление поряд- ка 2-3 ати. Примерно 60% воды из напорного танка по обратной ветви циркуляционного трубопровода возвращается в корпус водозаборника. Эжектор, установленный на обратной ветви напорного, трубопровода, обогащает воду воздухом. По этой причине вода в напорном танке содержит значительное количество растворенного воздуха. Примерно 40% воды из напорного танка поступа.ет по напорному трубопроводу постоянного расхода во флотатор. Трубопровод представляет собой калиброванную трубку. При постоянном давлении в напорном танке расход воды через трубопровод сохраняется также постоянным. По пути в воду вводится коагулянт. Во флотаторе происходит процесс напорной флотации. Образующийся при этом шлам в виде пены удаляется скребковым механизмом в шламовую емкость, очищенная вода поступает в емкость очищенной воды. По пути в нее вводится обеззараживающий раствор- 2J. Однако эксплуатационная надежность известной установки недостаточ но высокая. Это объясняется следую-, щим. При работе установки крупные загрязнения, содержащиеся в сточной воде, задерживаются сеткой. В на чальный период работы установки обратный поток воды, поступающий через патрубок возврата, смывает эти загрязнения с сетки. Однако постепенно сет ка все же загрязняется. Это приводит к уменьшению объема воды, поступающе в напорньш танк. Отвод воды из напор ного танка через напорный трубопровод постоянного расхода во флотат&р .остается постоянным по объему. Это приводит к уменьшению потока воды, возвращающегося по обратной ветви циркуляционного трубопровода в корпу водозаборника и попадающего на сетку Сетка загрязняется еще больше. Объем воды, подаваемый циркуляционным насосом в напорный танк, еще уменьшается . Отвод водь из напорного танка по напорному трубопроводу постоянного расхода сохраняется постоянным по объему. Это еще более, умен шает поток воды, возвращаюш 1йся по обратной ветви циркуляционного трубопровода и т.д. Такой процесс при продолжении работы установки будет необратим и может привести 44 к выходу из строя циркуляционного насоса. Для предотвращения этого явления установку необходимо остановить и промыть сетку путем подачи воды в водозаборник от судовой магистрали заборной воды. Только после этого установка вновь будет готова к работе. Целью изобретения является повышение эффективности использования установки путем обеспечения эксплуатационной надёжности и непрерывности ее работы. Поставленная цель достигается тем, что установка для обработки сточных вод, содержащая водозаборник в виде корпуса с сеткой и патрубками для забора и возврата неочищенной воды, циркуляционный трубопровод с прямой и обратной вeтвAмИj связанными с указанными патрубками, циркуляционный насос, установленный на прямой ветви циркуляционного трубопровода, флотатор, связанный напорным трубопроводом постоянного расхода с водозаборным устройством за циркуляционным насосом, шламовую емкость и емкость очищенной воды, связанные с флотатором, трубопровод с насосом для Ъткачки шлама и трубопровод с насосом для очистки о ищенной воды, а также блок управления установкой, снабжена трубопроводом, подключенным к напорному трубопроводу постоянного расхода и циркуляционному трубопроводу, установленным на прямой ветви циркуляционного трубопровода перед циркуляционным насосом датчиком разрежения, а также установленным на напорном трубопроводе постоянного расхода автоматическим запорным клапаном, управляемым датчиком разряжения через блок управления . Кроме того, сетка водозаборника установлена с наклоном в направлении потока обратной воды, водозаборник снабжен установленным за сетк(й кожухом с отверстием в его нижней части. При чистой сетке водозаборника циркуляционный, насос забирает воду через патрубок для забора воды из корпуса водозаборника инагнетает его в прямую ветвь циркуляционного трубопровода. При этом разрежение в прямой ветви циркуляционного трубопровода перед циркуляционным 51 насосом не превышает установленного, никакого сигнала с датчика разрежения не поступает и автоматическ клапан на напорном трубопроводе пос тоянного давления, подводящем воду к флотатору, открыт. В этом случае поток воды, движущийся по прямой ветви циркуляционного трубопровода, дойдя до напорного трубопровода пос тоянного расхода, раздваивается: меньшая часть потока поступает через этот трубопровод на очистку ,и обеззараживание непосредственно в флотатор, а большая часть потока возвращается через обратную ветвь циркуляционного трубопровода в корпус водозаборника, смывая с сетки задерживаемые ею крупные примеси, .содержащиеся в сточной воде. В момент начала загрязнения сетки происходит увеличение разряжения в прямой ветви циркуляционного труб провода перед циркуляционным насосо что вызывает срабатывание датчика разрежения и, соответственно, закры тие автоматического клапана на напорном трубопроводе постоянного рас хода В этом случае весь поток воды, нагнетаемый циркуляционным на сосом, поступает из прямой ветви циркуляционного трубопровода в его обратную ветвь и возвращается в кор пус водозаборника. Поток и давление воды, поступающий из патрубка возврата воды на сетку водозаборника резко возрастает, что приводит к ее быстрому очищению от забивших ее крупных примесей. При этом не происходит уменьшение объема воды, гщркулирующей по контуру водозаборник - циркуляционный трубопровод, и на возникает никакой опасности для циркуляционного насоса. За счет всего этого и обеспечивается повышение эксплуатационной надежности установки. При очистке сетки от загрязненной струй обратного потока воды, пройдя через свободные ячейки сетки, отражаются торцовой стенкой кожуха и набегают на внешнюю сторону сетки под острьш углом. В результате этого загрязнения, забившие сетку, испытываю воздействие с двух сторон; струи обратного потока воды, воздействующие на загрязнения изнутри корпуса, стремятся оторвать их от сетки, а струи обратного потока воды, отра4женные на сетку кожухом - соскрести загрязнения с сетки. Такое воздействие на загрязнения, забившие сетку, резко усиливает эффективность очистки сетки обратным потоком воды, чем повышается эксплуатационная надежность установки. Кроме того, крупные загрязнения, содержащиеся в сточных водах по объему жидкости, как правило, распределяются неравномерно: часть загрязнений всплывает и находится в верхнем слое сточных вод, а часть загрязнений выпадает на дно фекальной емкости. При этом средняя часть стоков содержит меньшее количество крупных загрязнений. Кожух водозаборника, открытый в нижней части, позволяет забирать воду из средней части стоков, находящихся в фекальной цистерне, за счет чего повьшается надежность работы сетки и уменьшается вероятность ее засорения. На фиг. 1 представлена установка для обработки сточных вод; на фиг.2 водозаборник, продольный разрез. Установка содержит водозаборное устройство 1, включающее водозаборник 2, выполненньй в виде корпуса 3 с сеткой 4, патрубком 5 для заб.ора и патрубком 6 для возврата неочищенной воды, а также циркуляционный трубопровод 7. Циркуляционный трубопровод 7 имеет прямую 8 и обратную 9 ветви, подсоединенные к патрубкам 5 и 6 водозаборника 2 соот.ветственно. На прямой ветви 8 циркуляционного трубопровода 7 установлен циркулящонньш насос 10. Перед циркуляционным насосом 10 установлен датчик 11 разрежения и ручной клапан 12, на обратной ветви 9 циркуляционного трубопровода 7 - ручной клапан 13. Сетка 4 наклонена в направлении потока обратной воды. Сетка 4 прикрыта кожухом 14, закрепленным на корпусе 3. Кожух 14 закрывает сетку 4 спереди и с боков. Доступ воды в сетке 4 возможен только снизу. Если рассматривать положение кожуха 14 относительносетки 4 по ходу обратной воды, то он находится за сеткой 4. Корпус 3 водозаборника 2, патрубок 5 для забора воды и патрубок 6 для возврата воды смонтированы на фланце 15, с помощью которого водозаборник 2 крепится на фекальной цистерне 16. Для прину711

дительной промывки сетки 4 забортной водой предусмотрены патрубок 17, соединенный с судовой системой заборной воды. Циркуляционный трубопровод сЬязан напорным трубопроводом 18 постоянного расхода с:электрохимическим флотатором 19. На трубопроводе 18 установлен автоматический клапан 20 и расходная диафрагма 21, которая и обеспечивает постоянство расхода воды через трубопровод 18. Флотатор 19 имеет пневматическое устройство для- удаления пены. Флотатор 19 связан трубопроводом 22 с емкостью 23 очищенной воды.Натрубрпроводе 22 предусмотрен автоматический клапан 24. Флотатор 19связан также трубопроводом 25 со шламовой емкостью 26. Для удаления очищенной воды из емкости 23 очищенной воды служит трубопровод 27 с насосом 28; Для удаления шлама из шламовой емкости 26 служит трубопровод 29 с насосом 30.

Для откачки шлама имеется трубопровод 31 подачи шлама в инсинуратор и трубопровод 32 возврата шлама в фекальную цистерну 16. На этих трубопроводах установлены ручные клапаны 33 и 34. Вентиляция установки осуществляется вентилятором 35..Включение установки осуществляется от поплавкового датчика 36 верхнего уровня, а.выключение - от датчика 37 нижнего уровня. Установка полностью автоматизирована и управляется блоком 38 управления установки.

Установка работает следующим образом.

При включении установки циркуляционный насос 10 забирает воду из корпуса 3 водозаборника 2 через патрубок 5 и нагнетает ее в прямую ветв 8 циркуляционного трубопровода 7. Сетка 4 задерживает-крупные загрязнения, находящиеся в сточных водах. Кожух 14 затрудняет доступ к сетке 4 крупных загрязнений, находящихся во взвешенном состоянии в толще сточных вод. При нормальном поступлении воды в корпус 3 водозаборника 2 разрежение в прямой ветви 8 циркуляционного трубопровода 7 перед циркуляционным насосом 10 не превьшшет установленного, никакого сигнала с датчика 11 разрежения в блок управления не поступает, и автоматический клапан 20 на напорном трубопроводе

8

18 постоянного расхода открыт. Поток воды, движущийся по прямой ветви 8 циркуляционного трубопровода 7, дойдя до напорного трубопровода 18, раздваивается. Меньшая часть потока воды (порядка 30%) поступает в напорный трубопровод 18, а большая часть (порядка 70%) - в обратную ветвь 9 циркулящ1онного трубопровода 7. Тако разделение потока обеспечивается расходной диафрагмой 21, установленной в напорном трубопроводе 18. Очищаемая вода поступает через этот трубопровод во флотатор 19, где происходит ее окончательное очищение и обеззараживание. Шлам поступает из флотатора 19 по трубопроводу 25 в шламовую емкость 26. Очищенная вода поступает из флотатора 19 по трубопроводу 22 в емкость очищенной воды 23. Из обратной ветви .9 циркуляционного трубопровода 7 поток воды поступа.ет в корпус 3 водозаборника 2 и смывает с сетки 4 задерживаемые ею крупные примеси.

В момент начала загрязнения сетки 4 происходит увеличение разрежения в прямой ветви 8 циркуляционного трубопровода 7 перед насосом 10, что вызывает срабатывание датчика 11 раз

режения. Блок 38 управления вьщает команду на закрытие автоматического клапана 20 на напорном трубрпроводе 18. После закрытия клапана 20 весь поток воды, нагнетаемый циркуляционным насосом 10, поступает из прямой ветви 8 циркуляционного трубопровода 7 в его обратную ветвь 9 и возвращается в корпус3 водозаборника 2. Поток воды, поступающий из патрубка б для возвратна воды на сетку 4. водозаборника, редко возрастает,, что приводит к быстрому очищению от забивших ее примесей. Этот процесс интенсифицируется за счет наличия кожуха 14 и наклона сетки 4 в направлении потока обратной воды. Струи потока обратной воды, пройдя через свободные ячейки сетки 4, отражаются торцовой стенкой кожуха 14 и набегают на внешнюю сторону сетки 4. под острым углом. В результате этого загрязнения, забившие сетку 4, испытывают воздействие с двух сторон: струи обратного потока воды, воздействующие на загрязнения изнутри корпуса 3, стремятся оторвать их от сетки 4, а стру

обратного потока воды, отраженные на сетку 4 кожухом 14 - сокрести загрязнения с сетки 4. Такое воздействие на загрязнения, забившие сетку 4, резко усиливают эффективность очистки сетки 4 обратным потоком воды., В результате интенсивной очистки сетки 4 приток воды из фекальной цистерны 16 в водозаборник 2 возрастает и разрежение перед циркуляционным насосом 10 уменьшается, что вызывает повторное срабатывание датчика 11 разрежения. Блок 38 управления вьдает. сигнал „на открытие автоматического клапана 20 на напорном трубопроводе 18 и очищаемая вода продолжает поступать во флотатор 19.

Техническое преимущество предлагаемой установки состоит в более высокой эксплуатационной надежности

Ожидаемый годовой экономический эффект составит 130000 руб. на одну установку.

§

Q

i: г; I I

I hs

Cvj

4

tx

Cvj

CSJ

CS4

jl

fjffffffj.rftf ffffff-ff

/

Л

/

D

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД содержащая водозаборник в виде корпуса с и патрубками забора и возврата неочищенной воды, циркуляционный трубопровод с прямой и обратной ветвями,циркуляционный насос, установленный на прямой ветви циркуляционного трубопровода, флотатор, напорный трубопровод постоянного расхода, соединяющий водозаборник с флотатором, ишамовую емкость и емкость очищенной воды, трубопровод с насосом для откачки ишама и трубопровод с насосом для откачки , очищенной воды, а таюне блок управления установкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования установки путем обеспечения эксплуатационной надежности и непрерывности ее работы, она снабжена трубопроводом, подключенным к напорному трубопроводу постоянного расхода и циркуляционному трубопроводу, установленным на прямой ветви циркуляционного трубопровода перед циркуляционным насосом датчиком разрежения, а также размещенным на напорном трубопроводе постоянного расхода ав(Л томатическим запорным клапаном, управляемым датчиком разрежения через блок управления. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что водозаборник снабжен расположенным за сеткой кожухом с отверстием в его нижней части, при этом сетка водозаборника установлена с наклоном в направлении потока обратной воды. 4