Установка для очистки и обеззараживания сточных вод на судах Советский патент 1988 года по МПК B63J4/00 

Изобретение относится к очистке сточных вод, конкретно к устройствам для очистки и обеззараживания сточных вод на речных и морских судах, а также судах смешанного (река море) плавания, плаву гих буровых платформах и других гшавсреддствах.

Известна установка для очистки и

14

352

ществ (СПАВ). Это объясняется тем, что сточные воды, содержащие СПАК, после электрохимической обработки содержат скоагулированные хлопья примесей пониженной п отности, причем значительную часть их составляют очень мелкие хлопья, не захватываемые поднимающимися пузырьками воздуха. По

15

20

25

30

обеззараживания сточньк вод на судах, Q этому в процессе ф.потации они разрушаются пузьфьками газа и отдельные части их даже при незначительной качке неизбежно выносятся из блока электрохимической обработки в емкость для очищенной воды и затем соответственно за борт.

Кроме того, емкость для очищенной воды не может в полной мере обес- печить функцию контактной 1дастерны, так как при работе установки она периодически опорожняется, в связи с этим последние порции очищенного стока сбрасываются за борт судна практически необеззара;кенными, так .как время контакта составляет менее 30 мин, что соответствует примерно четвертой части всего сбрасываемого объема стока. Поэтому в известной установке эффективность обеззараживания достигается за счет превьшения концентрахщи остаточного хлора в 4-5 раз по сравнению с ПДК, разрешенными санитарныки правилами.

Необходимость вьщерживания жидкости в емкости для очищенной воды, которая имеет ограниченньш объем, препятствует увеличению производи-- тельности. установки за счет повышения скорости обработки сточных вод без увеличения габаритов установки.

Таким образом, известная установ-- ка недостаточно эффективна, поскольку не позволяет полностью автоматизировать процесс очистки и обеззараживания сточных вод на судах, особенно речных и смешанного плавания, имеет ограниченную производительность и не обеспечивает необходимой степени очистки и обеззараживания сточных . вод, особенно содержащих нефтепродукты и СПАВ.

Цель изобретения - повьиаение производительности установки и степени очистки и обеззара:кивания сточных вод.

Указанная цель достигается тем, что установка для очистки и обезза раживания сточньк вод на судах, включающая блок отделения твердых комповключающая блок отделения твердых компонентов от сточных вод, емкость для накопления и усреднения сточных вод, блок электрохимической обработки и узел солеобеспечения, имеющий бак для солевого раствора l .

Недостатком известной установки является то, что она требует значительных дополнительных трудозатрат по обслуживанию установки, которые связаны о необходимостью периодической подготовки солевого раствора определенной концентрации и заправки им указанного, бака при эксплуатации установки в озерно-речных условиях. Наряду с этим, введение раствора поваренной соли непосредственно в блок электрохимической очистки не обеспечивает необходимого временного контакта сточных вод с электрически образую1цимся хлором, что значительно снижает обеззараживающее действие всей установки в целом. Недостаточное обеззараживающее действие установки может такнсе явиться следствием того, что при любом изменении поперечного сечения трубопровода и его ответвлений также, как и при нарушении стабильности давления воздуха в баке узла солеобеспечения, происходит изменение расхода раствора поваренной соли из бака и соответст- . венно его концентрации в сточных водах, подвергающихся обработке.

Эффективность работы известной установки для очистки и обеззараживания стоков, включая ее производитель- ность, снижается также из-за того, что блок электрохимической обработки соединен непосредственно с емкостью для очищенной воды, из которой после некоторой вьщержки, определяемой временем, необходимым для накопления бака, вода откачивается за борт судна.

Установка не обеспечивает необходимого уровня очистки при наличии в сточной жидкости нефтепродуктов и даже . незначительного количества синтетических поверхностно-активнь х ве35

40

45

50

55

нентов от аточи1,гх вод, емкость для накопления и усреднения сточных вод, блок электрохимической обработки и узел солеобеспечения, имеющий бак для солевого раствора, снабжена до- лолнительным блокбм тонкой очистки, вьтолненным с крутонаклонным отстойником, оборудованным перфорированным трубопроводом, соединенным со сливным патрубком блока электрохимической обработки, а бак узла соле- ..обеспечения посредством трубопровода со встроенным насосом-дозатором соединен с емкостью для накопления и усреднения сточных вод, оборудованной перфорированным трубопроводом дл подачи сжатого воздуха.

Кроме того, бак узла солеобеспечения разделен перегородкой на две камеры, сообщающиеся одна с другой посредством переливной трубы, расположенной в верхней части перегородки, а в нижней части посредством трубопровода со встроенным насосом, причем одна из камер оборудована перфорированным трубопроводом для подачи сжатого :в6здуха, патрубком для подачи чистой воды, датчиками верхнего и нижнего уровня раствора соли, солемером, а вторая камера вьптолнена с люком для загрузки кристаллической соли.

На чертеже изображена блочная схема установки для очистки и обеззараживания сточных вод на судах.

Конструкция установки выполнена в блочном исполнении.

Установка содержит блок 1 отделения твердых компонентов от сточных вод, которьй оборудован патрубком 2 для подачи сточных вод в установку и соединен посредством трубопровода 3 с емкостью 4 для накопления и усреднения отсепарированных сточных вод. В нижней части емкости 4 установлен перфорированный трубопровод 5 соединенный с трубопроводом 6 подачи сясатого воздуха от внешнего источника. Емкость 4 связана трубопроводом 7 со встроенным насосом 8 с блоком 9 электрохимической обработки, который в свою очередь связан с блоком 10 дополнительной очистки посредством трубопровода 11,подсоединенного к перфорированному трубопроводу 12, расположенному в нижней части блока 10. Последний выполнен в виде крутонаклонного отстойника, включакнцего наклонную под углом 45-60 часть 13, содержащую параллельно установленные трубы и оборудованную патрубком Слив очищенной воды за борт, и нижнюю конусную часть 14, соединенную посредством трубопровода. 15 с трубопроводом 16. Последний одним своим концом подсоединен через дроQ билку 17 к блоку 1 отделения твердых компонентов от сточных вод, а другим - к насосу 18 удаления твердых компонентов.

Узел 19 солеобеспечения состоит

5 из бака, разделенного перегородкой 20 на-камеры 21 и 22. Камера 21 концентрированного раствора поваренной соли оборудована датчиками верхнего уровня Ж15дкости 23 i-i Н11жнего

0 уровня жидкости 24, солемером 25, перфорированным трубопроводом 26, соединенным с патрубком 27 подачи сжатого воздуха от внешнего источника, и патрубком 28 подачи чистой

5 воды. Камера 22 мокрого хранения соли снаблсена в верхней своей части люком 29 для загрузки кристаллической соли. В разделительной перегородке 20 установлена переливная труба

0 30. Камера 21 соединена с камерой 22 посредством расположенного в ее донной части трубопровода 31 со встроенным насосом 32, а также имеет сообщение посредством трубопровода 33 со встроенным насосом-дозатором 34 с емкостью 4 для накопления и усреднения отсепарированных сточных вод. Установка работает следующим образом.

Сточные воды ерез патрубок 2 направляют в блок 1 отделения твердых компонентов, в котором производят . разделение сточных вод на твердую и жидкую фазы. Твердые компоненты сточных вод насосом 18 откачивают из блока 1 на минерализацию. В случае необходимости их предварительно размельчают дробилкой 17. Отсепариро- ванные в блоке 1 сточные воды направляют по трубопроводу 3 в емкость 4, предназначенную для накопления и усреднения сточных вод, а также для сглалсивания пиковых нагрузок. Одновременно в емкость 4 по трубопроводу 33 насосом-дозатором 34 подают ра5 створ поваренной соли из узла 19 солеобеспечения.

Для приготовления указанного раствора кристаллическая соль перед пус5

0

5

0

10

ком установки нагружаетс51 через люк 29 в объеме 2/3 камеры 22, затем че;- рез патрубок 28 в камеру 21 подается вода до момента срабатывания датчика 23, которьй подает соответствующий сигнал на прекрап1;ение поступления воды. Поскольку поступившая вода не содержит соли, солемер 25 дает команду на включение насоса 32, которьй по трубопроводу 31 начинает перекачивать воду из камеры 21 в камеру 22, Поступая в нижнюю часть последней и фильтруясь через кристаллическую соль, вода растворяет ее, а затем поступает через переливную трубу 30 в камеру 21. Указанньй цикл повторяется до момента насыщения воды поваренной солью. По достижению необходимой концентра1щи раствора соле-:2о по трубопроводу Сброс за борт суд- мер 25 дает команду на вьжлючение на- на, .

кость вместе с содержащимися в ней примесями взвешенными хлопьями поднимается по трубам, установленным в наклонной части 13. При этом происходит укрупнение примесей за счет коагуляции их в ламинарном потоке. Скоагулированные частицы осаждаются на поверхностях труб и под действием силы тяжести сползают вниз, попутно улавливая двигающиеся вверх взвешенные частицы, при этом исключается необходимость дополнительной промывки труб. Шлам собирается в конусной 5 части 14, из которой он периодически откачивается насосами 35 и 18 по трубопроводам 15 и 16 на минерализацию, а обработанная в блоке 10 дополнительной очистки вода подается

coca 32, Ъ процессе приготовления , раствора с целью его активизагщи в амеру 21 через патрубок 27 и перфо- ированньм трубопровод 26 подается сжатьй воздух от внешнего источника.

По мере расходования солевого аствора его уровень в камере 2-1 паает, датчик 24 срабатывает и дает команду на поступление чистой воды в камеру 21 через патрубок 28,

Сточная лш,п,кость, находящаяся в емкости 4, непрерывно смешивается с подаваемым из камеры 22 солевым раствором. При этом для лучшего перемешивания и предупреждения выпадания осадка из сточных вод в емкость 4 через патрубок 6 и перфорированный трубопровод 5 непрерьшно подается сжатьй воздух от внешнего источника.

Из емкости 4 сточные воды под напором, которьй обеспечивает насос 8, по трубопроводу 7 подаются в блок 9 электрохимической обработки. В последнем производят коагуляцию коллоидных примесей, флотадаю скоагу- лированных примесей пузырьками водорода, которьй образуется при электролизе, и обеззараживание сточной воды образующемся электролитическим хлором.

Обработанные в блоке 9 сто-ки подаются по трубопроводу 11 в блок 10 дополнительной очистки. Во избежание струйных явлений, а также для улучшения процесса отстаивания сточной жидкости впуск ее в блок 10 произво- дят через перфорированньй трубопро- вод 12. Поступающая в блок 10 жид0

о по трубопроводу Сброс за борт суд- на, .

кость вместе с содержащимися в ней примесями взвешенными хлопьями поднимается по трубам, установленным в наклонной части 13. При этом происходит укрупнение примесей за счет коагуляции их в ламинарном потоке. Скоагулированные частицы осаждаются на поверхностях труб и под действием силы тяжести сползают вниз, попутно улавливая двигающиеся вверх взвешенные частицы, при этом исключается необходимость дополнительной промывки труб. Шлам собирается в конусной 5 части 14, из которой он периодически откачивается насосами 35 и 18 по трубопроводам 15 и 16 на минерализацию, а обработанная в блоке 10 дополнительной очистки вода подается

5

Если содержание соли в забортной воде и соответственно в сточной жидкости составляет 3 г/л и более, узел

5 19 солеобеспечения отключается.

Сточная вода, прошедшая очистку в установке данной конструкции, отвечает полностью санитарным требованиям, предъявляемым к сточным водам,

0 сбрасываемым с судов, а именно: со- держа)ше взвешенных веществ составляет менее 50 мг/л, БПК-5 менее 50 мг/Лу колн-индекс менее 1000,

Введение раствора поваренной соли непосредственно в сточную воду до ее электрохимической обработки стабилизирует в дальнейшем процесс обеззараживания, а также предотвращает образование осадка ги цроокиси алюминия на алюминиевых пластинах электродов в блоке электрохимической обработки, при этом процесс разложения алюминиевых пластин идет равномерно до полного их растворения.

Указанные исследования также подтверждают эффективность работы установки при очистке сточной жидкости, особенно содержащей СПАВы и нефтепродукты: если па вькоде из блока электрохимической обработки сточная жидкость не отвечает санитарным требованиям, а эффект очистки составляет 70-84% (по взвешенным веществам), то жидкость, взятая после блока дополнительной очистки, уже соответст вует предъявляемым требованиям, при

этом эффект очистки составляет 88- 95%, эффект обеззараживания 99%, а коли-индекс менее 1000 Таким об0

5

0

1

разом предлагаемая усгано)зка обеспечивает очистку любых судовых стоков при высокой степени загрязнения, в том числе обеспечивает очистку подсланевых вод, содержащих нефтепродукты в количестве 100-150 мг/л.

Кроме того, включение в состав установки узла дополнительной очистки позволяет повысить производительность предлагаемой установки в 2,5 раза по сравнению с известной за счет увеличения скорости протекания стоков при одновременном уве--.

390358

личеиии плотности тока между :;. 1ркт- родами блока электрох|{мическ н1 очистки, поскольку такое увеличение плотности тока способствует увеличению скорости хлопьеобразования и соответственно большему их выносу в бак для очищенной воды, а затем за борт.

Предлагаемая установка позволяет повысить производительность и степень очистки и обеззараживания сточных вод.

19

Vi