Водоочистная установка Советский патент 1992 года по МПК C02F1/00 C02F1/24 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технике разделе ния жидких неоднородных сред а именно устройствам для очистки от вззешенных коллоидных примесей и мо кет быть исполь зовано для очистки питьенюй воды в сельских и малых населенных пунктах, а также для очистки промышленных сточных и оборотных вод, создании аварийных и экспериментальных очистных сооружений.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки упрощение обслуживания установки и экономия реагентов и электроэнергии.

На фиг. 1 представлена схема установки, поперечный разрез, в случае расположения системы распределения очищаемой воды перед электролизером; на фиг. 2 - то же, а также дополнительная система распределения воды; расположенная между флотатором и фильтром; на фиг, 3 - то же, а также дополнительный распределитель П-й

ступс и расположенный после фильтра по ходу движения обрабатываемой воды.

Водоочистная установка содержит резервуар-усреднитель 1, разделенный водонепроницаемой перегородкой 2, как минимум на две секции 3 и 4, и оборудованный системой распределения очищаемой воды в секции 3 и 4 Система распределения выполнена в виде V-образного лотка 5, установленного на водонепроницаемой перегородке 2, и оборудованная поплавками 6 закрепленными на каждой стенке лотка и размещенными в разных секциях. Лоток 5 установлен с возможностью вращения относительно продольной оси симметрии Ре- зервугр-усреднитель 1 оборудован системой отвода воды из секций, выполненной в виде сифонных трубопроводов 7, восходящие трубопроводы которых соединены с днищем секций 3 и 4 резервуара-усреднителя 1, а нисходящие трубопроводы соединены с гидрозатворами 8, при этом последние соединены с электролизером 9

СО

с

-xi

сь

о

XI V4

Резервуар-усреднитель выполнен круглым или прямоугольным в плане и установлен так, что отметка его днища находится выше отметки зеркала воды в электролизере 9. К электролизеру 9 примыкает флотатор 10, а к флотатору - фильтр 11. Фильтр 11 имеет трубопровод 12 отвода фильтрата и систему трубопроводов 13 сбора и отвода промывных вод. В секциях 3 и 4 резервуара-усреднителя установлены датчики физико-химических свойств воды, соединенные с дозаторами реагентов, энергии и веществ, используемых для очистки воды. Датчики физико-химических свойств воды и дозаторы на фиг. 1, 2 и 3 условно не показаны.

Между флотатором 10 и фильтром 11 может быть установлен дополнительный резервуар-усреднитель 14, разделенный непроницаемой перегородкой 15 на секции. На перегородке 15 установлен V-образный лоток 16, оборудованный поплавками 17, которые расположены з секциях резервуара-усреднителя 14. Сифонные трубопроводы 18 соединены восходящими трубопроводами с днищем секций усреднителя 14, а нисходящими трубопроводами - с гидрозатворами 19. Гидрозатворы 19 соединены с фильтром 11, а V-образный лоток 16 соединен при помощи переточного трубопровода 20 с флотатором 10. Кроме того, секции дополнительного резервуара-усреднителя 14 соединены автономными трубопроводами 21, с трубопроводом подачи очищаемой воды в V-образный лоток 5.

Дополнительно водоочистная установка может содержать дополнительный резервуар-усреднитель 22 П-й ступени. Резервуару-среднитель 22 разделен водонепроницаемой перегородкой 23 на две секции. На перегородке 23 установлен вращающийся V-образный лоток 24, оборудованный поплавками 25 на каждой стороне, причем поплавки 25 расположены в разных секциях усреднителя 22. Лоток 24 соединен с фильтром 11 посредством трубопровода 26 отвода фильтрата. Из нижних частей секций усреднителя 22 отведены автономные трубопроводы 27 к электролизеру 9. Резервуар-усреднитель 22 имеет как минимум одну пару сифонных трубопроводов 28, восходящие трубопроводы которых соединены с днищем секций усреднителя 22, а нисходящие - с гидрозатворами 29. В свою очередь гидрозатворы 29 соединены с потребителем очищенных вод. Вода в V-образный лоток 24 из фильтра 11 может поступать по трубопроводу 26 самотеком или перекачиваться при помощи известных устройств (насоса, эрлифта, насосов монтажю и т. п.).

Водоочистная установка работает следующим образом.

Очищаемая вода поступает на очистку по трубопроводу в V-образный лоток 5 и

накапливается в одной из секций 3 или 4 резервуара-усреднителя 1. По мере накопления этой секции и достижения уровня воды, соприкасающегося с поплавком 6, определяют физико-химические характеристики обрабатываемой воды. В соответствии со значениями этих характеристик определяют оптимальную дозу коагулянта, электроэнергии и др. веществ, затрачиваемых на очистку усредненного объема воды Е

этой секции резервуара-усреднителя 1 с достоверными (не изменяющимися для этогс объема воды) физико-химическими показателями. Одновременно с повышением уровня воды в секции усреднителя 1

соприкасающегося с поплавком 6, последний будет подниматься и в определенный момент опрокинет V-образный лоток 5 в положение, обеспечивающее перелив воды и; этого лотка в секцию резервуара-усреднителя 1, не заполненную водой, Поплавок 6 Е этой секции будет свободно сзисать, не контактируя с водой. Также после наполнения предыдущей секции водой и в момент опрокидывания V-образного лотка 5 произойдет

перелив воды в сифонный трубопровод 7, t из последнего - в гидрозатвор 8 и электро лизер 9. При достижении отметки воды Е этой секции усреднителя ниже отметки со единения восходящего трубопровода си

фонного трубопровода 7 с усредни телем 1, произойдет автоматиче ское отключение перетока воды кратковременно прекратится подача воды на электролизер 9. При повышена

воды в соседней секции произойдет опроки дывание V-образного лотка 5 в секцию, и: которой перед этим моментом вытекла во да, До этого момента определяют значени5 физико-химических показателей воды в за

полненной секции и в момент непоступле ния воды на электролизер, корректирую расход на очистку коагулянта, электроэнер гии и пр., требуемые для обработки досто верно известного объема воды с достоверж

известными, не изменяющимися характери стиками примесей воды/воды с точно уста новленной и не изменяющейся н, определенном промежутке времени массо и видом загрязнений/. Описанными выал

техническими решениями и приемами иск лючают применение громоздкого и дефи цитного оборудования по контролю i мгновенной переналадке процесса ОЧИСТКУ его постоянной корректировкой и подгон

кой и изменяющейся характеристике водь

Накопление и порционная подача в автоматизированном режиме воды на очистку позволяет оптимально отрегулировать процесс расходования материалов и энергии на очистку, так как процесс легко поддается сравнению с модельными, ранее определенными системами. Процесс очистки сводится к вводу в очищаемую воду веществ и энергии ступенчато (дифференцированно), что исключает необходимость передозировки и перерасхода последних для запаса и внесения поправки на редкие пиковые значения контролируемых ингредиентов.

Изобретение позволит упростить обслуживание и обеспечит экономию материалов, реагентов и энергии.

Для обеспечения дистанционного и автоматизированного управления процессом экономной очистки воды комплекс оборудуют системой датчиков, установленных в секциях резервуаров-усреднителей и эти датчики блокируют с дозаторами реагентов, энергии и веществ.

Для обеспечения экономной очистки воды с использованием максимального эффекта отделения примесей во флотаторе 10 комплекс оборудуют дополнительными резервуарами-усреднителями 14,установленными перед фильтром 11,и эти резервуары соединяют при помощи автономных трубопроводов 21 с трубопровсдом подачи воды на очистку. В этом случае недостаточно очищенная во флотаторе вода (порция воды, содержащая усредненную и стабильную концентрацию примесей) возвращаются на повторную обработку в электролизер 9 и флотатор 10.

Для гарантированного обеспечения потребителя водой со строго заданными параметрами, корректируемых на аппаратах комплекса, последний также оборудуют дополнительными резервуарами-усреднителями 22 П-й ступени, соединенными с трубопроводом 26 отвода фильтрата и системой распределения фильтрата в секции усреднителя 22, а также автономными трубопроводами 27, соединенными с электролизером 9. В этом случае порции воды, не удовлетворяющие по качеству потребителя, могут возвращаться в голову сооружений и доочищаться до требуемых норм. Работа сооружений по порционному накоплению и отводу очищаемой воды обеспечивает получение достоверной информации, не изменяющейся з определенный заданный промежуток времени (времени накопления воды в одной из секций). Внедрением заявляемого технического решения также исключается поправка на инерционность

процессов, происходящих в водоочистных аппаратах. Обслуживающему персоналу нет необходимости вычислять и учитывать, какую дозу реагентов следует выставить в

тот или иной момент времени, какие затраты электроэнергии будут оптимальны для очистки воды, например, через 30-40 мин и т. п., для решения этой задачи оператору всегда будет дана объективная информация, действующая на протяжении заданного промежутка времени.

Функционирование дополнительных усреднителей-накопителей, установленных между флотатором и фильтром и после

фильтра, по ходу обрабатываемой воды, может быть эпизодическим, например, в период поступления на комплекс вод с повышенной концентрацией примесей или при резком колебании расходов и концентрации примесей воды.

Предлагаемое изобретение позволяет упростить обслуживание (в 5-6 раз сокращаются затраты ручного труда обслуживающего персонала на определение

концентрации примесей в обрабатываемой воде и выставление согласно этой кон- центрации значения силы тока, потребляемого электролизером, а также расхода реагентов и материалов), кроме того на 12-15% повышается эффективность очистки воды и на 8-14% обеспечивается экономия электроэнергии, (материалов) затрачиваемых на очистку воды.

35

Формула изобретения

1. Водоочистная установка, содержащая последовательно установленные электролизер, флотатор и фильтр, трубопроводы

подачи очищаемой воды и отвода фильтрата и систему трубопроводов сбора и отвода промывных вод фильтра, отличающая- с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, упрощения обслуживания установки и экономии реагентов и электроэнергии, она снабжена расположенным выше верхней кромки электролизера резервуаром-усреднителем, разделенным вертикальной перегородкой на секции, имеющие системы распределения и отвода воды, при этом система распределения воды выполнена в виде V-образного лотка, установленного на вертикальной перегородке с возможностью вращения относительно

продольной оси симметрии, и поплавков, закрепленных на стенках лотка и размещенных в секциях, система отвода воды выполнена в виде сифонных трубопроводов, каждый из которых одним концом соединен с нижней частью секции, а другим - снабженным гидрозатвором - соединен с электролизером.

2,Установка по п. 1,отличающа- я с я тем, что она снабжена системой датчиков физико-химических свойств воды, установленных в секциях резервуара-усреднителя и дозаторами, соединенными с датчиками.

3.Установка по п. 1,отличающаяс я тем, что она снабжена дополнительным резервуаром-усреднителем, V-образный

лоток которого соединен трубопроводом с флотатором, а сифонные трубопроводы - фильтром, причем секции резервуара-усреднителя соединены трубопроводами с трубопроводом подачи очищаемой воды.

4. Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что она снабжена дополнительным резервуаром-усреднителем, соединенным с трубопроводом отвода фильтрата и трубопроводами - с электролизером.

Изобретение относится к химическое технологии, в частности к технике очистки природных, сточных и оборотных вод, а также доочистки вод после биологической очистки. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки, упростить обслуживание, сэкономить реагенты и электроэнергию. Водоочистная установка содержит резервуар-усреднитель, электролизер, флотатор и фильтр. Резервуар-усреднитель разделен перегородкой на две секции и оборудован V-образным распределительным лотком с поплавками, размещенными в секциях, при этом электролизер соединен с секциями резервуара-усреднителя сифонными трубопроводами 3 з. п. ф- лы, 3 ил.

7 ЗА. Л Л Д

Onvj(p И

ewj CPM-

/ftiilivjarSiWtt/

/ гртолрояеаг шаш (Мтдаемам

ю а

Фиг /

а ыцежз. fiimrpar

/л гтгтггг

.л . . h

шт