Установка для очистки сточных вод вымораживанием Советский патент 1991 года по МПК C02F1/22 

Изобретение относится к очистке сточных вод вымораживанием и может быть применено в очистительных сооружениях промышленных предприятий, например, тепловых электростанций, преимущественно в районах Сибири или Крайнего Севера и др.

Цель изобретения - повышение производительности установки и степени очистки сточных вод.

На фиг. 1 изображена установка для очистки сточных вод вымораживанием, продольный разрез; на фиг.2 то же, план; на фиг.З - цепной конвейер, разрез; на фиг.4 - то же, план.

Установка для очистки сточных вод вымораживанием содержит корпус, в котором размещены отстойник 1, теплообменник 2,

цепной транспортер 3 с желобом 4, в котором с одного конца выполнены отверстия 5.

На входе теплообменника имеется патрубок 6 для сточных вод, поступающих на очистку, и патрубок 7 для очищенных вод, выходящих из теплообменника 2, патрубок 8 соединяет выход теплообменника 2 с входом отстойника 1. В противоположной стороне отстойника 1 относительно теплообменника 2 имеется патрубок 9 вывода шлама из отстойника в сборник шлама (не показан как типовой).

У боковых стенок отстойника 1 по направлению к теплообменнику 2 установлены цепные транспортеры 3 с желобами 4, имеющими отверстия 5 со стороны конца теплообменника 2.

На расстоянии от дна в отстойнике под поверхностью сточных вод установлены под

О hO

VI ел

00

отверстиями 5 в желоба транспортера электрогидравлические насосы.

В отстойнике 1 со стороны выходного патрубка 9 вблизи его дна установлено холодильное устройство.

Размеры отстойника 1, теплообменника, число транспортеров, мощность насосной установки и холодильного устройства подбираются в каждом конкретном случае. На чертежах показан пример отстойника с двумя транспортерами, но для очистки сточных вод вымораживанием по описанному в больших объемах необходимы отстойники с числом транспортеров порядка десятков, что никак че изменяет сущность изобретения.

Материалы для частей и устройств установки выбирают из соображений коррозионной стойкости, преимущественно полимеры, коррозионное ойкую сталь, чугу- ны, керамику и т.п. по конкретному составу промышленных примесей в сточных водах.

Установка работает следующим образом.

Сточные воды поступают по патрубку 6 в теплообменник, нагревая его до заданной температуры и охпаждаясь до поступления в отстойник 1. После наполнения отстойника до уровня холодильного устройства и длектрогидравлических насосов, последние включаются.

В зимнее время, когда температура окружающего вог духа ниже нуля, включать холодильное устройство в целях экономии энергии рекомендуется лишь на период запуска до появления льда на поверхности сточных вод в отстойнике. В летнее время, когда температура окружающего воздуха выше нуля, рекомендуется отстойник закрывать легкой кровлей, например, пленоч- ными полимерами и т.п., а работа холодильного устройства необходима на протяжении всего периода работы по очистке сточных вод.

При появлении первых льдинок небольшое размера на поверхности воды в отстойнике под влиянием потоков, созданных насосами они относятся к периферийным зонам отстойника, где размещаются утопленные концы транспортеров 3. Цепи транспортера увлекают льди :ки по желобу 4 вверх и вперед, где расположены отверстия 5. Так как размеры отверстий превосходят размеры льдинок, они проваливаются в воду и снова вовлекаются потоками в движение по поверхности сточных вод в отстойнике. При этом льдинки увеличиваются в размерах, так как на поверхносп льдинок в переохлажденной воде протекает интенсивная кристаллизация. Отдельные из

разросшихся льдин попадают во фронт ударной волны от разрядов на электродах насосов, давление которой раздробляет льдины больших размеров, пополняя колич ство мелких льдинок. В результате после нескольких оборотов льдинок на транспортеры станут подаваться и большие льдины, размеры которых не позволяют им проваливаться в отверстия 5, обеспечивая таким об0 разом подачу льда в теплообменник 2. В результате плавления льда в теплообменнике 2 очищенная вода из него по патрубку 7 поступает в накопитель очищенной воды и используется по назначению.

5После начала поступления льда в теплообменник 2 устанавливается термодинамическое равновесие в нем, обеспечивая охлаждение сточных вод перед поступлением в отстойник 1 и плавление льда перед

0 выходом очищенной воды через патрубок 7. Одновременно с наступлением термодинамического равновесия в теплообменнике наступает и термодинамическое равновесие в отстойнике, обусловленное поступле5 нием льдинок с транспортера 3 через отверстия 5 в желобе 4, и обеспечивая не- лрерывнбе поступление льдин по транспортеру в теплообменник 2.

В результате работы в отстойнике скап0 ливается шлам на дне, а концентрация промышленных примесей в сточных водах в отстойнике повышается до заданного предела, после чего открывается задвижка на патрубке 9 для выхода накопленного шлама.

5 После удаления из отстойника шлама работа по очистке сточных вод возобновляется по описанному. При этом возможно оставлять открытым заданное сечение выходного патрубка 9 по коккретному расходу шлама,

0 что позволит удалять его непрерывно и одновременно с процессом очистки вымораживанием. В этом случае из отстойника непрерывно с заданным расходом вытекают очищенные воды по патрубку 7 и шлам

5 по патрубку 9, а сточные воды непрерывно поступают по патрубку 5 в теплообменник, а из него охлажденные по патрубку 8 в отстойник

Из соображений экономии энергии рабо0 та установки для очистки сточных вод вымораживанием является преимущественной в зимнее время в районах Сибири и Крайнего Севера. Целесообразно в указанных районах накапливать сточные воды в летнее вре5 мя и с наступлением холодов подвергать очистке совместно с новыми поступлениями сточных вод от промышленных предприятий.

Предложенную установку целесообразно использовать еще и потому, что наибольшее количество сточных вод в этих районах приходится на зимний период, когда интенсивно работают теплоэлектроцентрали, имея максимум нагрузок и осуществляя соответственно максимальное количество вы- бросов сточных вод своими системами гидрозолоудаления.

Эффективность изобретения определяется масштабом его использования, т.е. разме- рами отстойника, мощностью теплообменника и насосной установки, количеством транспортеров,

Так, илпример, очистка сточных вод по предлагаемому способу в отстойнике размерами 5x100x20 с 50 транспортерами длиной по 20 м каждый, мощностью электрогидравлической насосной установки порядка 100 кВт позволяет в зимнее вре- мя в районе Восточной Сибири производить очистку сточных вод системы гидрозолоудаления тепловой электроцентрали с расходом порядка 4000 куб.м/ч, что невозможно известными очистными устройствами.

Формула изобретения Установка для очистки сточных вод вымораживанием, содержащая отстойник для образования льда из обрабатываемой воды, холодильное и перемешивающее устройства, цепные транспортеры, патрубки для подачи исходной воды, выпуска очищенной воды и шлама, технологические трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и степени очистки сточных вод, она снабжена теплообменником, расположенным у передней торцовой стенки отстойника, транспортеры расположены в отстойнике у боковых стенок под углом к передней торцовой стенке и снабжены желобами с отверстиями, перемешивающее устройство выполнено в виде электрогидравлического насоса, расположенного у передней стенки отстойника под отверстиями желобов транспортера, холодильное устройство установлено в отстойнике вблизи дна отстойника и патрубка выпуска шлама, при этом патрубки подачи исходной воды и выпуска очищенной сообщены с теплообменником.

Изобретение относится к очистке сточных вод вымораживанием и может быть применено для очистки сточных вод промышленных предприятий с большим расходом воды в технологических процессах. Цель изобретения - повышение производительности и степени очистки сточных вод. Для этого отстойник снабжается теплообменником и цепными транспортерами, соединяющими отстойник с теплообменником по потоку очищенного льда. В отстойнике установлены электрогидравлические насосы и холодильное устройство. Промышленные сточные воды пропускаютчерез теплообменник, в котором они предварительно охлаждаются, и подают в отстойник, где с помощью насосов приводят в круговое движение. Транспортеры подхватывают льдины и переносят их в теплообменник, в котором лед, являясь очищенным, плавится, и очищенная вода стекает в накопитель очищенных вод. При этом часть льдинок, размеры которых менее отверстий в желобе цепного транспортера, снова попадает в отстойник, что способствует интенсивной кристаллизации воды, обеспечивая этим повышение производительности. 4 ил. т

/ 0,

Фиг.1

t,

U

Фиг.2