Автономная установка для очистки и обеззараживания судовых сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F9/00 

Изобретение относится к очистке бытовых сточных вод (СВ) от органических и ми- неральных загрязнений в замкнутых системах жизнеобеспечения и может быть использовано на судах и в качестве береговых очистных сооружений для малых населенных пунктов.

Целью изобретения является повышение степени очистки и обеззараживания СВ путем активации процессов флотации и отстаивания и уменьшение металлоемкости установки.

На фиг. 1 изображена автономная установка для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, общий вид; на фиг. 2 - отстойник, общий вид; на фиг. 3 - смесительные устройства, общий вид.

Автономная установка для очистки и обеззараживания судовых сточных вод выполнена моноблочной в едином корпусе (см. фиг. 1).

Корпус 1 включает отстойник 2, флотатор, состоящий из двух последовательно расположенных флотокамер 3 и 4, насос 5 повышения давления, который посредством трубопроводов 6 и 7 соединен со сборником

8 очищенной воды и напорным резервуаром

9 соответственно, реагентное хозяйство 10 для приготовления растворов реагентов (например трех видов реагентов - сернокислого алюминия, полиакриламида и хлорреагента), шламосборник 11, трубопр- воды 12 и 13 подачи СВ и сжатого воздуха соответственно и трубопровод 14 для отвода очищенной и обеззараженной СВ.

При этом флотокамеры 3 и 4 соединены между собой посредством трубопровода 15, первая флотокамера 3 соединена с отстойником 2 посредством трубопровода 16, а вторая флотокамера 4 посредством трубопровода 17 соединена со сборником очищенной воды 8.

00

о

ю ел ел

На трубопроводе 18 газопересыщенной жидкости между напорным резервуаром 9 и флотатором установлена камера 19 активации (для повышения эффективности процессов флотации и обеззараживания), причем последняя соединена с реагентным хозяйством 10 посредством трубопровода 20 для подачи раствора хлорреагента.

Отстойник 2 (см. фиг. 2) снабжен камерой 21 хлопьеобразования и разделительным элементом 22, состоящим из слоя подвижной загрузки и отделяющим зону 23 осветленной воды от осадочной зоны 24 (зоны осаждения крупных скоагулированных примесей) отстойника. Причем высота (h) разделительного элемента 22 составляет 0,1-0,2 м.

Установка также снабжена смесительными устройствами (например двумя) для быстрого и равномерного распределения растворов коагулянтов (сернокислого алюминия и полиакриламида) в объеме очищаемой СВ. Количество смесительных устройств обусловлено количеством применяемых видов реагентов для коагуляции. При этом смесительные устройства соединены между собой последовательно.

Каждое смесительное устройство (см. фиг. 3) выполнено в виде камеры 25 и 26, к днищу каждой из которых посредствбм пружин 27 прикреплена подвижная пластина 28.

Камеры 25 и 26 соединены с реагентным хозяйством 10 посредством трубопроводов 29 (для подачи раствора коагулянта, например сернокислого алюминия) и 30 (для подачи раствора флокулянта, например полиакриламида) соответственно, причем камера 26 второго смесительного устройства соединена с камерой 21 хлопьеобразования отстойника 2 посредством трубопровода 31.

Работа автономной установки осуществляется следующим образом,

В камеру 25 первого смесительного устройства трубопроводом 12 подается исходная СВ, а из реагентного хозяйства 10 трубопроводом 29 - раствор сернокислого алюминия, и осуществляется их перемешивание.

Полученная смесь поступает в камеру 26 второго смесительного устройства, где смешивается с раствором полиакриламида, поступающим туда из реагентного хозяйства 10 по трубопроводу 30.

При этом подвижные пластины 28, прикрепленные к днищу каждой камеры 25 и 26 посредством пружин 27, в результате гид- рэвлического воздействия струи СВ колеблются, ускоряя процесс смешивания и

усиливая массообмен между СВ и растворами реагентов (сернокислого алюминия и по- лиакрламида), тем самым повышают степень изъятия примесей.

Содержащая мелкие хлопья СВ из камеры 26 по трубопроводу 31 перетекает в камеру 21 хлопьеобразования, в которой хлопья укрупняются. При этом тяжелые примеси и хлопья отделяются от СВ и накапли0 ваются в осадочной зоне 24 отстойника 2, а осветленная вода проходит через разделительный элемент 22 в зону 23 осветленной СВ и далее по трубопроводу 16 - в первую флотокамеру 3.

5 Одновременно с осветленной СВ в первую флотокамеру 3 из камеры 19 активации по трубопроводу 18 подается часть активированной жидкости, содержащая активированные пузырьки воздуха и раствор

0 хлорреагента.

При этом в камере 19 активации осуще- ствляются три процесса: выделение пузырьков воздуха из газопересыщенной жидкости, поступающей из напорного ре5 зервуара 9, рост пузырьков воздуха до фло- тационных размеров и сорбция их поверхностью ионов хлора, поступающих с раствором хлорреагента из реагентного хозяйства 10.

0 В первой флотокамере 3 осуществляется флотация мелких хлопьев и примесей ак- тивированными пузырьками воздуха в пенный слой, который удаляется в шламос- борник 11, а частично очищенная и обезза5 раженная СВ по трубопроводу 15 поступает во вторую флотокамеру 4.. .

Во второй флотокамере 4 частично очищенная и обеззараженная СВ смешивается с другой частью активированной жидкости,

0 поступающей туда иЗ камеры 19 активации, и проходит доочистку и полноеобеззаражи-в вание по вышеописанной схеме.

Очищенная и обеззараженная СВ из второй флотокамеры 4 по трубопроводу 17

5 отводится в сборник 8 очищенной воды, из

которого забирается насосом 5 повышения

4 давления и равномерно распределяется на

две части, одна из которых по трубопроводу

7 подается в напорный резервуарЭ, а другая

0 по трубопроводу 14 отводится за пределы установки.

При этом одновременно с очищенной и обеззараженной водой в напорный резервуар 9 подается сжатый воздух по трубопро5 воду 13, где последний растворяется в очищенной и обеззараженной СВ.

Полученная газонасыщенная жидкость в напорном резервуаре 9 после камеры 19 активации равномерно распределяется между камерами флотации 3 и 4.

Снабжение установки камерой активации и расположение последней между напорным резервуаром и флотатором позволит обеспечить подачу хлорреагента в газонасыщенную жидкость в момент формирования в ней зародышей пузырьков воздуха и тем самым повысить заряд их поверхности путем сорбции на них активного хлора, что, во-первых, увеличит прочность прилипания к пузырькам примесей и микроорганизмов, увеличит количество флотокомплексов, обеспечит эффективное отделение последних из СВ и, следовательно, повысит степень очистки, а, во-вторых, обеспечит эффективный контакт активированных пузырьков с болезнетворными микроорганизмами, ускорит их инактивацию и, следовательно, повысит степень обеззараживания СВ.

Снабжение установки смесительными устройствами позволит обеспечить более полное использование коагулянта, увеличить количество зародышей хлопьев коагулянта и повысить скорость адсорбции на их ловерхности примесей, в том числе и труд- нофлотируемых, тем самым повысит степень очистки СВ.

Кроме того, конструктивное выполнение смесительных устройств в виде камеры с пластиной, подвижно прикрепленной к днищу последней, позволит обеспечить быстрое и равномерное распределение растворов коагулянтов в объеме очищаемой СВ за счет колебания пластины и разбрызгивания смеси по высоте камеры, что также повысит степень очистки СВ.

Снабжение отстойника разделительным элементом, высота которого составляет 0,1 - 0,2 м, позволит изолировать зону осветленной СВ от осадочной зоны отстойни- .ка, что в период качки и вибрации судна предотвратит вторичное загрязнение осветленной СВ примесями, изъятыми из нее и накопившимися в осадочной зоне отстойника, тем самым повысит степень очистки СВ и уменьшит нагрузку на флотатор. Кроме того, такое конструктивное выполнение отстойника позволит изъять мельчайшие хлопья за счет их укрупнения в теле элемента, что также повысит степень очистки СВ.

При высоте разделительного элемента менее 0,1 м возм ожен его разрыв (в случае

качки судна) и, следовательно, проникновение осадка через пустоты, образующиеся при смещении загрузки разделительного элемента, в зону осветленной СВ, что сни- 5 жает степень очистки воды.

При высоте разделительного элемента более 0,2 м снизится подвижность загрузки и возрастает возможность развития в ее толще микроорганизмов, что нарушит ста0 бильность процесса обеззараживания СВ,

Выполнение автономной установки моноблочной в едином корпусе позволит выполнить устройства установки со смежными (общими) стенками, что обеспечит уменьше5 ние металлоемкости конструкции в целом, снижение капитальных затрат, а компактность, достигаемая при этом, обеспечит уменьшение габаритов установки.

Использование изобретения предпола0 гает достижение повышения степени очистки и обеззараживания сточных вод за счет подачи хлорреагента в осветленную воду, активация процесса флотации, совмещения последнего с процессом обеззараживания,

5 интенсификации процессов коагуляции И: отстаивания и дробной подаче газонасыщенной жидкости и хлорреагента, а также уменьшение металлоемкости установки и снижение капитальных затрат при ее изго0 товлении.

Формула изобретения Автономная установка для очистки и обеззараживания судовых сточных вод (СВ), включающая отстойник с камерой хлопьеоб5 разования, флотатор, напорный резервуар, сборник очищенной воды, шламосборник, реагентное хозяйство, насос повышения давления и трубопроводы подачи СВ, сжатого воздуха, реагентов и отвода очищенной

0 воды, отличающаяс я тем, что, с целью повышения степени очистки и обеззараживания СВ путем активации процессов флотации и отстаивания и уменьшения металлоемкости установки, она выполнена

5 моноблочной в едином корпусе, при этом снабжена камерой активации, расположенной между напорным резервуаром и флотатором, и смесительными устройствами, выполненными в виде камер с подвижно

0 прикрепленными к днищу пластинами, а отстойник снабжен разделительным элементом, высота которого составляет 0,1-0,2 м.

/

ч з

L

Сущность изобретения: установка со-; стоит из отстойника с камерой хлопьеобра- зования, флотатора, напорного резервуара, реагентного хозяйства, смесительных устройств, сборников очищенной воды и шлама. Установка выполнена моноблочной в едином корпусе. Установка снабжена камерой активации, расположенной между напорным резервуаром и флотатором. Каждое смесительное устройство выполнено в виде смесительной камеры с подвижно прикрепленной к днищу пластиной. Отстойник снабжен разделительным элементом, высота которого составляет 0,1-0,2 м. 3 ил.

VA

19

16

/

/

ю

п

1

/2 30 29

СЬ

/

25