Установка для очистки сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/24 B01D1/14 C02F1/40 C02F1/52 C02F1/24 C02F101/00 C02F103/00 

Изобретение относится к устройствам, используекалм для очистки сточных вод различных производств и предназначено для предотвращения загрязнений окружающей среды в процессе прово ни скважин на нефть и газ, а также может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, где по условиям технологического процесса возможно повторное использование очищенной воды или сброс ее в открытые водоемы. Известен аппарат для флотационной очистки сточных вод, содержащий камеру грубой очистки, в которой ниже уровня воды размещен безнапорный гидроциклон, примыкающую к ней флотационную камеру, включающую несколько последовательно соединенных отсеков с расположенными в их нижней части водораспределителями, скребковое устройство для удаления нефти и пены с поверхности воды и карманы для сбора пены и воды. Образование пузырьков воздуха в очищаемой воде осуществляется путем подмешивания к ней потока очищенной воды, насыщаемой воздухом по схеме напорной флотации посред ством насоса, эжектора и напорного бака. К тангенциальному .патрубку безнапорного гидроциклона присоединена труба для подачи водовоздушной смеси, а перед входным отверстием тангенциального патрубка присоединена труба для подачи коагулянта, поступающего от дозирующей системы 1. Однако устройство включает большое количество узлов, энергоемко, занимает значительную площадь, сложно в изготовлении и обслуживании. Известна также установка для очистки сточны: вод, содержащая цилиндрический корпус с коническим днищем, отстойник, завихритель, водоворотную камеру, скребковый пеносборный механизм, насос, сообщенную с эжектором .смесительную камеру, выполненную из коаксисшьно расположенных цилиндрических насадок с кольцевыми и радиальными канавками, с патрубком ввода коагулянта и воздуховодом, перфорированные трубопроводы, прикрепленные к завихрителю, а также технологические линии Г2 . Недостатком установки является то, что в процессе заполнения ее объема она работает не в оптимальном режиме вследствие частичного разрушения образовавшихся хлопьев скоагулироваиных загрязнений. Недостаточна

также турбулизация потока струй коагулянта и воздуха в смесительной камере для образования реагентовоздушной смеси.

Цель изобретения - повышение эффективности использования установки.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена поплавком, прикрепленным к верхней части водоворотной камеры, выполненной телескопической и установленной совместно с завихрителем и трубопроводом подачи сточных вод в -отстойнике с возможностью вертикального перемещения, а также крыльчаткой, присоединенной к нижней части воздуховода, установленного с возможностью вращения и соединенного с кольцевой насадкой смесительной камеры, при этом расширитель эжектора снабжен хвостовиком с пружиной.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - смесительная камера с эжектором, общий вид, в продольном разрезе; на фиг.5 сечение В-В на фиг. 4; на фиг.б сечение Г-Г на фиг.4; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг.4.

Установка для очистки сточных вод представляет собой сборную конструкцию, состоящую из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 наклоненного к центральной выгрузочной горловине 3, к которой присоединен трубопровод 4 для удаления осадка. Во внутренней полости корпуса 1 коаксиально ему установлена кольцевая перегородка 5, герметически укрепленная в нижней части к днищу 2. Между корпусом 1 и перегородкой 5 установлены две радиальные стенки 6, делящие кольцевое пространство между корпусом 1 и перегородкой 5 на карман 7 для отвода очищенной воды и пеноприемник 8. Часть кольцевой перегородки 5 в зоне кармана 7 снабжена переливным порогом 9 с направляющим щитком, служащим для регулировки уровня сточных вод. в установке. В верхней части перегородки 5 установлен поддон 10, в котором расположен скребковый пеносборный механизм 11, например цепной конструкции со скребками. Передняя стенка 12 поддона 10 погружена под уровень жидкости в установке и служит для исключения поступления флотопены в карман 7.

Концентрически перегородке 5 внутри установки расположена выполненная телескопической водоворотная камера 13, нижняя часть которой снабжена решеткой - гасителем 14 для устранения вихревого движения жидкости на выходе из камеры 13. Между пере Городкой 5 и стенкой водоворот ной камеры 13 и ниже последней размещен

отстойник 15. Для лучшего распределения воды по сечению отстойника 1 и предотвращения взмучивания осадка в нижней части предусмотрен отражательный щит 16. В центральной части корпуса 1 размещен трубопровод 17 подачи сточных вод, выполненный телескопическим, нижняя часть которого служит для ввода смеси сточных вод с коагулянтом и воздухом. На верхней части трубопровода 17 установлен завихритель 18, выполненный в виде неподвижного сегнерового колеса, снабженный перфорированными трубопроводами 19, расположенными вдоль образующей водоворотной камеры 13. Для регулировки положения завихрителя 18 относительно поверхности жидкости в установке служит резьбовой удлинитель 20. Перфорированные трубопроводы 19 снабжены тангенциальными отверстиями 21 для равномерного выхода струй, смеси воды, воздуха и коагулянта и ориентации их по касательной к внутренней стенке водоворотной камеры 13.,

К верхней части водоворотной камеры 13 прикреплен поплавок 22, вы толненный, например, в виде ступицы 23 со спицами 24. В ступице 23 выполнены четыре отверстия для прохождения направлякицих 25, посредством которых происходит ориентация водоворотной камеры 13 в отстойнике 15 в процессе вертикальных перемещений. Направляющие 25 в нижней части прикреплены к днищу 2, а в верхней посредством кронштейнов 26 - к поддону 10.

Для первоначального смешивания коагулянта с воздухом.служит смесительная камера 27, гидравлически сообщенная с эжектором 28. Эжектор установлен на трубопроводе 17 подачи сточных вод. Регулировка количества воды, поступающей в смесительную камеру 27 и после нее на рециркуляцию, производится вентилями, соответ ственно, 29 и 30.

Смесительная камера 27 выполнена сборной и состоит из основания 31, скреплённого с резьбовым патрубком 3 корпуса 33. и крышки 34 со штуцером 3 В центральной части камеры 27 коаксидльно установлен в подшипниках 36 скольжения например, из капрона} водуховод , соединенный в верхней чати с турбиной 38, в средней части с кольцевой насадкой 39 с соплами 40 и наконечником 41 с радиальными отверстиями 42, а в нижней части - с крыльчаткой 43. Нижней опорой воздуховода 37 является кронштейн 44, укрепленный во внутренней полости патрубка 32. От осевого перемещения воздуховод 37 и его детали ограничены посредством колпачковой гайки 45. Корпус 33 снабжен отсеком 46 для установки турбины 38 для входа и выхода рециркулируюцей воды из которого тангенциально установлены патрубки, соответственно, 47 и 48. Для подачи коагулянта в смесительную камеру 21 служит патрубок 49. Эжектор 28 состоит из корпуса 50 к которому посредством резьбы через уплотнительные прокладки. 51 присоединены диффузор 52 и расширитель 53 Диффузор 52 служит также для фиксац своим выступающим концом conjia 54 в корпусе 50. Расширитель 53 снабжен хвостовиком 55 с пружиной 56. В корпусе 50 выполнено резьбовое отверстие для закрепления патрубка 32 смесительной камеры 27. Эжектор 28 крепится к трубопроводу 17 посредством гаек 57 быстрого соединения. Тонкими линиями вне контура функциональной схемы показаны технологические трубопроводы, остальные линии со стрелками изображеиот путь про} ождения стоков по камерам установки. Устройство работает следующим образом. Очищаемые сточные воды поступают под напором в эжектор 28, в камере разрежения которого за счет скорости истечения струи из сопла 54 создается зона пониженного давления, куда засасывается смесь коагулянта с воздухом, приготовленная в смесительной камере 27. Коагулянт поступает в смесительную камеру 27 через патрубок 49 в полость, ограниченную внешней поверх ностью насадки 39 и внутренними поверхностями основания 31 и корпуса 33, откуда через сопла 40 впрыс кивается во внутреннюю полость кольцевой насадки 39. Благодаря тому, ЧТ.О часть стоков поступает в отсек 4 турбина 38 и вместе с ней воздуховод 37, насадка 39 и крыльчатка 43 приобретают вращательное движение. Истекающие струи из сопел 40 образую сплошные кольцевые плоскости коагулянта,между которыми подается воздух из радиальных отверстий 42 наконечника 41. Наличие фасонной поверхности насайки 39 и наконечника 41 способству ет турбулизации потока, а крыльчатка 43 позволяет домешивать коагулянт с воздухом. Смесь засасывается через патрубок 32 в эжектор 28. В-ра ширителе 53 последнего, а также в трубопроводе 17, происходит образование смеси коагулянта и воздуха со сточными водами. При увеличении давления сточных вод хвостовик 55, преодолевая сопротивление тарированной пружины 56, автоматически отходит от сопла 54, создавая благоприятные усл ВИЯ для засасывания смеси коагул янта с воздухом. Далее водовоздушная смесь с коагу лянтом поступает в завихритель 18, вытекающие струи смеси из отверстий 21 перфорированных трубопроводов 19 завихрителя 18 закручивают и равномерно перемешивают жидкость в водоворотной камере 13, находящейся в нижнем положении в отстойнике 15. По маре заполнения последнего обработанной водой водоворотная камера 13 всплывает поплавок 22 движется по направляющим 25) , пока не достигнет уровня максимального заполнения, при этом создаются оптимальные условия для хлопьеобразования и агломерации мелких хлопьев в крупные. Растворенный в воде воздух выделяется в виде мельчайших пузырьков и осуществляет флотацию имеющейся в стоках мелкой взвеси и нефтепродуктов, которые движутся к поверхности воды водоворотной камеры 13 и отстойника 15 осадка. Механические примеси и крупные хлопья, образующиеся на выходе из камеры 13 и отстойника 15 оседают в иловой конической части, откуда периодически отводятся для последующей обработки. Очищенная вода из отстойника 15 поступает через переливной порог 9, установленный ниже уровня раздела воды и пены, в карман 7, откуда забирается на повторное использование в систему оборотного водоснабжения. Пена с поверхности воды удаляется при помощи скребкового пеносборного механизма 11в пеноприемник 8, где происходит ее декантирование. В предлагаемом устройстве происходит .более качественное,по сравнению с известными, приготовление водовоздушной смеси с коагулянтом, оно позволяет улучшить процесс хлопьеобразования, особенно в период первоначальных заполнений или после профилактических (технических)осмотров. Формула изобретения Установка для очистки сточных вод, содержащая цилиндрический корпус с коническим днищем, отстойник с водоворотной камерой и завихрителем, скребковый пеносборный механизм, смесительную камеру, сообщенную с эжек- . тором и выполненную из коаксиально расположенных кольцевой насадки и воздуховода, трубопроводы для подачи сточных вод и для удаления осадка, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования, она снабжена поплавком, прикрепленным к верхней части водоворотной камеры, выполненной телескопической и установленной совместно с завихрителем и трубопроводом подачи сточных вод в отстойнике с возможностью вертикального перемещения, а также крыльчаткой, присоединенной к нижней части воздуховодаг установленного с возможностью и соединенного с кольцевой насадкой смесительной камеры, при этом расширитель эжектора снабжен хвостовиком с пружиной .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 336277, кл. С 02 С 1/26, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР 170 заявке 2770085/29-26,

кл. С 02 С 1/26, 28.05.79.

1

/7 /I SO S2 32 «5«3 28

в-В