RO109426B1

RO109426B1 - Aparat pentru purificarea apelor de canalizare

Info

Publication number: RO109426B1
Application number: RO92-01041A
Authority: RO
Inventors: Sakurada Yasuyuki
Original assignee: Sakurada Yasuyuki
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1991-01-29
Publication date: 1995-02-28
Also published as: AU658564B2; ATE185130T1; WO1991011243A1; BG96705A; EP0514543B1; KR920703456A; HUT62819A; JP3467492B2; KR927003169A; DE69131664D1; EP0514543A4; BR9105968A; AU649648B2; WO1991011392A1; KR0167793B1; PL168361B1; AU7079091A; JP2905787B2; DE69115888T2; BR9105966A

Description

Invenția se referă la un aparat de purificare avansată a râurilor contaminate, lacurilor, mlaștinilor, apelor lagunelor marine, apelor de canalizare menajere, a deșeurilor fluide de la abatoare a apelor de canalizare, a fluidelor cu pulberi rezultate de la incinerarea deșeurilor, a bălegarului, a substanțelor chimice din agricultură, a germicidelor, a apelor de canalizare, de la bucătărie și a altor asemănătoare.

Aparatele convenționale de purificare a apelor de canalizare folosesc un rezervor din beton amplasat pe o suprafață sau într-o clădire de beton spațioasă, rezervorul de apă fiind echipat cu un aparat în care se cultivă bacterii aerobe prin care bacteriile sunt continuu suplimentate, simultan, aerul este introdus continuu cu ajutorul unei pompe în apă, pentru activare. Apa contaminată diluată de către apa de diluție este pusă în contact cu bacteriile astfel, încât substanțele contaminate să fie digerate de către bacterii și ca urmare apa este purificată. Pentru toate acestea sunt necesare câteva luni, multe echipamente și costuri mari. De asemenea, sunt necesare o suprafață enormă de teren și aparatură pentru purificare completă. Din cauza aceasta apa contaminată a fost din nefericire vărsată în râuri după diluția acesteia cu apă de diluție rezultând: râuri, lacuri, mlaștini și mări poluate. Un aparat de filtrare folosind nisipuri, cărbune activ, membrane sau materiale similare este mult mai scump și foarte neeconomic.

în trecut, diverse feluri de floculanți unici, au fost folosiți pentru purificarea apei prin aglomerare și înlăturarea noroiului și a materiilor anorganice din apa contaminată. Sulfatul de aluminiu, clorură ferică, floculanții polimerici și alte substanțe similare au fost folosite singure ca floculant. Când apa contaminată a fost amestecată și pusă în contact cu un singur floculant și lăsată spre decantare, numai mici pietre și nisipuri s-au așezat la fundul conteinerului timp de la 6 la 24 h, apa nedevenind totuși transparentă. In construcțiile civile procesul a fost repetat până când apa contaminată a devenit transparentă. Cu toate acestea, au fost imposibil de înlăturat impuritățile dizolvate în apă, chiar cheltuind 30% din costul construcției. Apa contaminată generată de șantierele de construcții a fost trimisă prin intermediul unei pompe într-un bazin mare, instalat pe cel mai înalt munte sau deal vecin, unde apa a fost amestecată cu un singur floculant și lăsată de la 6 la 24 h pentru separarea materialelor anorganice prin aglomerare-sedimentare. Apoi, supematantul, totuși încă translucid, a fost transferat către alt bazin de purificare instalat la un ninvel inferior, unde un floculant a fost amestecat din nou și lăsat pentru 6-24 h, apoi supematantul a fost transferat într-un alt bazin instalat pe deal la un nivel mai jos. Acest proces a fost repetat de mai multe ori.

Procesul de mai sus a fost repetat mai mult de 6-10 ori și apa transparentă în final a fost vărsată în râu. Chiar și în prezent, clorură ferică, alaunul, ori substanțele asemănătoare sunt folosite pe șantierele de construcții. (Cu toate acestea B.O.D. și C.O.D. a apelor contaminate sau purificate nu sunt luate în calcul). De aceea chiar dacă apa devine transparentă este încă contaminată.

Este înțeles în societatea academică și în industrie că apele contaminate nu sunt capabile să fie purificate prin separare și îndepărtarea contaminanților folosind orice fel de floculant. De aceea, în instalațiile de tratare a apei și-n instalațiile de purificare a apei de canalizare materiale solide și materialele anorganice din aceste ape de canalizare sunt primele înlăturate prin sedimentare lentă, filtrare sau printr-o sedimentare lentă-separare, folosind floculant unic (clorură ferică) amestecat și agitat. Apoi, după o lentă sedimentareseparare, apa este pusă în contact cu bacteriile pentru 1 - 5 zile în proceul cu nămol activat, de aceea mici bacterii sunt cultivate prin alimentarea de aer spre a le digera. Acest proces necesită o suprafață de teren imensă, echipament, costuri și timp. Cu toate acestea, purificarea perfectă este imposibilă. De aceea, apa contaminată a fost deversată în râuri, după reglarea pH-ului și filtrare.

în prelucrarea bălegarului, acesta a fost pus în contact cu bacteriile pentru 5-7 zile prin procedeul cu nămol activat, apoi filtrat prin membrane înalt polimerizate care costă 20 milioane 'jeni/m³. Pe această cale, cu toate acestea, C.O.D. a putut fi scăzut doar la 90-95 mg/1. Apoi, a fost amestecat cu clorură ferică pentru sedimentarea contaminanților incluși în el, apoi trecut printr-un strat de cărbune activ pentru a face apa transparentă cu COD de 30 mg/1 înainte de a fi deversată în râu. Aceasta a fost o procedură limită dar la un cost ridicat, costul echipamentului de purificare a fost de 20 milioane jeniAonă, în timp ce costurile de prelucrare au fost de 2500-6000‘jeni/tonă.

Scopul acestei invenții este, de aceea, de a realiza un aparat care poate recicla apa la un cost mai mic prin purificarea eficientă a variatelor tipuri de apă contaminate, în ape cu înalt grad de puritate.

Aparatele rezultate din această invenție sunt clasificate în 2 tipuri : de tip continuu și de tip intermitent

Aparatura de purificare continuă purifică apa contaminată în mod continuu prin alimentarea ei continuă într-un bazin.

Aparatul, conform prezentei invenții, de tip continuu este alcătuit dintr-un amestecător care amestecă apa contaminată cu substanțele chimice de purificare, și al cărui motor este fixat la capătul corpului, pe axul motorului este montat șurubul melcat, fiind susținut de corp pentru a se roti liber, un debitmetru este montat la capătul șurubului melcat, la centrul corpului este dispus rezervorul-pâlnie cu mai multe porțiuni, având compartimente divizate prin care se distribuie cantitatea necesară de substanțe chimice de purificare și care sunt conectate cu interiorul corpului, flecare printr-o supapă, pentru transportul amestecului de apă contaminată și substanțe chimice de purificare de la amestecător, la rezervorul de purificare este prevăzută conducta la ieșirea amestecătorului, care ajunge până la partea inferioară a rezervorului în care se separă amestecul preluat în particule plutitoare, sedimente formate din particule organice și anorganice și lichid purificat, pentru intensificarea amestecării în rezervorul de purificare este montat la baza lui un injector care are rolul de a injecta gaz și lichid la presiune și viteze mari, un sistem de conducte pentru preluarea lichidului purificat în scopul înlăturării supematantului și un sistem de conducte de evacuare a particulelor flotate și a sedimentului. Această aparatură cuprinde un agitator care să amestece apa contaminată cu chimicalele purificatoare, un bazin de purificare care să recepționeze amestecul de la agitator și care să separe materiile anorganice și organice în materii plutitoare, în suspensie, sedimente și lichid purificat, un sistem de pompare a lichidului pur care să preia supematantul și un sistem de drenare pentru înlăturarea materialelor în suspensie și a sedimentelor.

Aparatul, conform invenției, de față, de tip intermitent în varianta constructivă pentru purificare intermitentă când apa contaminată este introdusă intermitent în vasul de purificare și purificată într-o anumită măsură, apa purificată, fiind apoi schimbată intermitent cu apă contaminată, este alcătuit din amestecătorul cu aceeași construcție și funcție ca în cazul funcționării continue, rezervorul de purificare este prevăzut cu mecanisme fereastră dispuse în poziții pre-stabilite pe peretele lui lateral pentru a permite ca supematantul din lichidul de purificat să fie treptat înlăturat din rezervorul de purificare, un tub dispus la marginea inferioară a rezervorului pentru a primi excesul de supematant, un sistem de conducte de lichid purificat pentru a elimina lichidul supematant din tub și un sistem de evacuare prin conducte pentru eliminarea particulelor plutitoare și a sedimentelor, la baza rezervorului de purificare este montat injectorul pentru ames-tecarea gazelor și lichidului și pentru injectarea amestecului la presiune ridicată și viteză mare.

Aparatura de purificare intermitentă furnizează apa contaminată, intermitent, într-un bazin de purificare în care apa este puri-ficată într-un anumit grad, apoi, apa purificată și apa contaminată sunt intermitent schimbate. Această aparatură cuprinde un agitator pentru a amesteca apa contaminată și chimicalele purificatoare, un bazin de purificare pentru preluarea amestecului de la agitator și separarea materialelor anorganice și organice în materiale în suspensie, sedimente și lichid purificat, un mecanism fereastră instalat într-un anume loc pe unul din pereții bazinului de purificare care să lase supematantul să deverseze din bazinul de purificare, un tub instalat într-o porțiune periferică joasă pe marginea bazinului de purificare, care să recepționeze supematantul deversat, un sistem de pompare a lichidului purificat care să preia supematantul din tub și un sistem de pompare care să înlăture materiile în suspensie și sedimentele.

în scopul îmbunătățirii agitării în bazinul de purificare, un vibrator supersonic, un șurub agitator și un injector pot fi instalate pe fundul bazinului de purificare. Un injector poate fi, de asemenea, instalat la partea superioară a agitatorului. Injectorul avea funcția de a injecta lichid la presiune și viteză mare.

Mecanismul fereastră lateral are o fereastră rectangulară pe peretele lateral al bazinului de purificare, pe această fereastră fiind instalată o ușă ce poate fi mișcată hi sus și în jos. Numărul de mecanisme fereastră poate fi de unul sau mai multe.

Gazul de evacuare poate fi purificat prin introducerea lui în injectorul lateral.

în acest caz se preferă încălzirea gazului de evacuare peste 150°C, ca pretratament al gazului de evacuare și apoi adăugarea la aceste gaze îhcălzite a unui oxidant, de exemplu, ozon, peroxid de hidrogen, acid azotic concentrat, acid sulfuric concentrat, permanganat de potasiu, dicromat de potasiu, clor, iod și altele.

Astfel, este posibilă schimbarea componentelor nocive din gazul de evacuare într-un gaz care să conțină material ușor absorbabil în apă, prin adăugarea prealabilă a unui agent oxidant în gazul inițial.

Aparatul de purificare poate avea un singur rezervor de purificare sau mai multe, conectate orizontal sau vertical, în serie, dacă este necesar.

în funcție de sursa de apă contaminată aparatul poate fi de temperatură îhaltă (de exemplu, apa de la turbina de răcire în termocentrale, apă evacuată de la instalațiile de aer condiționat etc). Temperatura unei astfel de ape contaminate este mare, după ce a fost purificată. Așadar, asemenea apă purificată fierbinte poate fi utilizată într-un schimbător de căldură, pentru a folosi căldura eliberată.

Prin folosirea aparatului, ce face obiectul acestei invenții, se poate aplica o metodă de purificare a apei contaminate cum este cea descrisă mai jos.

Această metodă de purificare a apei contaminate folosește două tipuri de floculanți amestecați cu apa contaminată în primul proces pentru a îndepărta prin flotație sau limpezire materiile anorganice sau organice. în al doilea proces cel puțin trei tipuri de floculanți se amestecă în apa de purificat produsă în primul proces, pentru a îndepărta prin flotație și limpezire restul materiilor anorganice sau organice.

Cel puțin unul din primul sau al doilea proces descrise mai sus se repetă mai mult decât o dată. Astfel, se poate obține apă semipură, pură și superpură.

Agentul floculant folosit în primul proces se compune din substanțe chimice care includ calciu (exemplu var, agenți de albire) și unul sau mai multe tipuri de substanțe chimice, ca de exemplu: policlorură de aluminiu, clorură ferică, alaun, silicat de sodiu, detergenți, polimeri floculanți.

Compoziția primară a floculantului folosit în procesul secundar este o substanță chimică ce include calciu, la care se adaugă alaun și imul sau mai mulți din floculanții menționați mai sus.

în continuare, se prezintă un exemplu de realizare a invenției, ni legătură cu figurile care reprezintă:

- fig.l, schema de ansamblu a unui aparat de purificare, tip continuu, a apei contaminate ce face obiectul acestei invenții;

- fig.2, altă schemă a unui aparat de purificare, de tip continuu, a apei contaminate;

- fig.3, schema de ansamblu a unui aparat cu funcționare intermitentă de purificare a apei contaminate;

- fig.4, o altă schemă a unui aparat de purificare intermitentă a apei contaminate;

- fig.5, o secțiune verticală a unui amestecător folosit în aparatul de purificare;

- fig. 6, schema injectorului instalat la capătul amestecătorului prezentat în fig.5;

- fig.7A, 7B și 7C, scheme ale unor variante ale injectorului prezentat în fig.6;

- fig.8, o secțiune verticală a injectorului folosit în aparatul ce face obiectul acestei invenții;

- fig.9, o secțiune verticală a unui alt injector;

- fig. 10, un detaliu din fig.9;

- fig. 11, o secțiune orizontală a fig. 10 văzută pe axa XI-XI;

- fig,12A și 12B, vederi laterale de ansamblu a injectorului prezentată în fig.9;

- fig.l3A și 13B, vedere de sus a fig-12B;

- fig. 14, un ansamblu al mecanismului fereastră folosit în aparatul ce face obiectul acestei invenții;

- fig. 15, construcția cu părțile compo109426 nente ale aparatului ce face obiectul acestei invenții;

- fig.l6A și 16B, reprezentarea aparatului acestei invenții;

- fig.l7A și 17B, exemple de aplicare a aparatului acestei invenții;

- fig. 18, secțiune verticală a injectorului prezentat îri fig.6, cu unele modificări;

- fig.l9A, 19B, 19C și 19D, diferite variante ale racordurilor pentru jetul de gaz folosite în injector.

în continuare, este explicat cu referire la desene, aparatul de purificare a apelor de canalizare descris în această invenție.

Aparatura acestei invenții se clasifică, în general, în două tipuri: cu funcționare continuă și cu funcționare intermitentă.

Aparatura cu funcționare continuă este alimentată permanent cu apă contaminată printr-un rezervor de purificare 1 și este purificată în mod continuu. Aparatura de purificare continuă, cuprinde: un amestecător 2 care amestecă apa contaminată și substanțele chimice de purificare, un rezervor de purificare 1 care captează amestecul din amestecătorul 2 și separă componentele anorganice și organice, în componenta care plutește, sediment și lichidul purificat; un sistem de purificare a lichidelor cu țevi 3 și un sistem de evacuare cu țevi 4, pentru eliminarea materiilor plutitoare și sedimentelor.

După cum se arată în fig.l și 5, motorul 22 ai amestecătorului 2, se fixează la capătul coipului 21, iar șurubul fără sfârșit (melc) 23 este montat pe axul motorului 221. Capătul șurubului fără sfârșit 23 este susținut de corpul 21, astfel, încât el se rotește liber. Un debitmetru 24 este montat aproape de capătul șurubului fără sfârșit.

în centrul corpului 21, un rezervor pâlnie 25 cu multe porțiuni, iar compartimentele divizate 252 sunt conectate cu interiorul corpului 21, fiecare printr-o supapă 251. La fiecare dintre compartimentele divizate 252 se distribuie cantitatea necesară de substanțe chimice de purificare.

O conductă de admisie a apei contaminate 5 este conectată cu baza corpului 21 printr-o pompă 51. Conducta de legătură 31 a sistemului de conducte de lichid purificat 3 este conectată cu conducta 5 de admisie a apei contaminate prin intermediul supapei 32.

Conducta de preaplin a sistemului de conducte pentru lichidul purificat 3 este montată la partea superioară a rezervorului de purificare 1 prin ventilul 34.

Sistemul de conducte de evacuare 4 este alcătuit din conducta superioară 41 care aspiră și înlătură materialele plutitoare și conducta inferioară 42 care înlătură sedimentele. Conducta inferioară 42 este echipată cu supapele 421 și 422.

La ieșirea amestecătorului 2, o conductă de alimentare 26 care ajunge până la partea inferioară a rezervorului de purificare 1, transportă amestecul de apă contaminată și substanțe chimice în rezervorul de purificare 1. Când motorul 22 pornește, șurubul fără sfârșit 23 se învârtește, și amestecă apa contaminată cu substanțe chimice și transportă amestecul la conducta de alimentare 26.

Pentru a favoriza amestecarea, în rezervorul de purificare 1 se montează la baza lui un vibrator supersonic 7 cum se arată în fig.2 și un injector 8, alături de agitatorul elice 6, sau un injector 9 (arătat în fig. 6) care poate fi instalat Ia capătul amestecătorului 2. Injectoarele 8 și 9 au rolul de a injecta gaz și lichid la presiune și viteză crescute, care vor fi explicate în detaliu mai jos.

Rezervorul de purificare 1 poate avea un diametru mare.

Așa cum se arată în fig.3, într-un aparat de purificare intermitentă apa contaminată este introdusă intermitent în vasul de purificare 1 și purificată într-o anumită măsură, apoi apa purificată este schimbată intermitent cu apă contaminată. Acest tip de aparat de purificare intermitentă este alcătuit dintr-un amestecător 2, care amestecă apa contaminată cu substanțe chimice de purificare, un rezervor de purificare 1 care captează lichidul amestecat din amestecător și separă materialele organice în materiale care plutesc, sedimente și lichid purificat; mecanismele fereastră 11 instalate în anumite locuri ale peretelui lateral al rezervorului de purificare, care permit lichidului supematant să deverseze din rezervorul de purificare, un tub 12 instalat la marginea inferioară a rezervorului de purificare 1 pentru a primi excesul de lichid supematant, un sistem de conducte de lichid purificat 3 pentru a elimina lichidul supematant din tubul 12 și un sistem de evacuare 4 care elimină substanțele plutitoare și depunerile.

După cum se arată în fig.4, cu scopul de a favoriza agitarea amestecului în rezervorul 1, la partea superioară a amestecătorului 2 se pot instala: un vibrator supersonic 7, un injector 8 sau un injector 9 (fig. 6) alături de agitatorul elice 6. Poate fi, de asemenea, instalat un injector la capătul amestecătorului. Injectoarele 8 și 9 au rolul de a injecta lichid la presiune înaltă și temperatură, detalii care vor fi descrise mai târziu.

După cum se arată în fig.14, mecanismul fereastră 11 are o fereastră dreptunghiulară 131 pe peretele lateral 13 al rezervorului. O ușă dreptunghiulară 132 este legată de ferastra 131 pentru a fi mișcată în sus sau în jos cu un cilindru 133. Sau, fereastra triunghiulară este situată pe peretele lateral 13 al rezervorului de purificare 1 și are o ușă 132 pentru a fi manevrată orizontal cu un cilindru 133. în ultimul caz, ușa 132 și fereastra 134 vor fi respectiv triunghiulară și dreptunghiulară.

Ușa 132 poate fi deschisă sau închisă prin acționarea cilindrului 133 bazat pe un semnal al detectorului 14, care detectează gradul de purificare al amestecului în rezervor (exemplu: gradul de transparență). Detectorul 14 poate fi de tip obișnuit (convențional) optic, electric, magnetic sau mecanic.

Mecanismele fereastră laterală 11 pot fi unul sau mai multe.

Apoi, structura și funcționarea injectorului 9 montat la partea superioară a amestecătorului 2 sunt explicate cu referire la fig. 6 și 7.

Un racord de amestec 27 este montat la capătul conductei de admisie 26 instalate la ieșirea amestecătorului 2. O conductă manșon 28 este dispusă concentric cu conducta de admisie 26, între cele două existând un spațiu. Racordul de amestec 27 este prevăzut cu câteva orificii 271 prin care amestecul este introdus în rezervorul de purificare 1. Lichidul ce trebuie purificat poate trece prin orificiile 271.

Lângă capătul racordului 27, există un număr de orificii mici 272. Capătul este deschis. Marginea inferioară a conductei manșon 28 este conectată la racordul 27 și închisă la capăt. Marginea superioară a conductei manșon 28 este prevăzută cu o suflantă 281 care aspiră gazul din afară (aer) sau gazele de evacuare, etc.

Gazul aspirat trece prin conducta manșon 28 și pătrunde prin racordul orificiilor mici 272 care sunt ale racordului 27, unde se amestecă cu lichidul ce trebuie purificat, aspirat prin orificiile 271. Se realizează un amestec gazlichid alcătuit din bule fine de gaz și particule fine, amestec injectat în rezervorul de purificare 1.

După cum se arată în fig.7, orificiile mici 272 de la vârful racordului pot fi situate la periferia racordului 27 (fig.7A). Sau, poate fi prevăzut în capătul racordului 27 cu un injector cu orificii multiple, linear, lung, 273 (fig.7B); sau altfel un injector încrucișat 274 în formă de aripă poate fi situat în partea terminală a racordului 27 (fig.7C).

în alcătuirea injectorului 9 arătat, conducta de admisie 26 poate fi dispusă în interiorul conductei manșon 28 după cum se arată în fig. 18. Alte variante ale racordului 27 se arată în fig. 19.

Presiunea și viteza amestecului gazlichid pot fi controlate prin modificarea turației suflantei 281.

Injectorul 8 amplasat la partea inferioară a rezervorului de purificare 1 este descris cu referire la fig.8...13.

Injectorul 8a arătat în fig.8, cuprinde o conductă de transport lichid 31 în care este dispusă o conductă de transport de gaz 82. Capătul conductei de transport de gaz 82 este închis și prezintă lângă vârf un număr de orificii mici 821.

La acest nivel lichidul cuprinde apă contaminată, lichid purificat, substanțe chimice și altele; iar gazul cuprinde aer, gaz de evacuare și altele.

Gazul și lichidul sunt amestecate în injectorul 8a și amestecul arătat mai sus este injectat.

Injectorul 8b prezentat în fig. 9, 10 și 11 este amplasat separat de și în fața intrării 831 a conductei de amestec 83. Lichidul din conducta 81 ca și lichidul înconjurător care trebuie purificat sunt aspirate prin gura de absorbție 831.

în acest injector, 8b, când lichidul de purificat din rezervorul de purificare 1, aproximativ dublu decât volumul lichidului injectat din conducta de transport de lichid 82, este împins cu presiunea indicată, lichidul este aspirat prin orificiile mici 821 ale conductei 82 care formează mii de bule ultrafine și se injectează în rezervorul de purificare prin injectorul 8b. în acest timp, curentul de bule rotește apa pentru purificare în rezervorul de purificare 1, iar materiile dizolvate sunt absorbite în apa de purificare, în timp ce gazul de evacuare se purifică.

După cum se arată în fig. 10 și 11, capătul conductei de transport 82 este lărgit pentru a nu opune rezistență fluxului de lichid.

Injectorul 8 poate fi dispus, fie în direcție verticală (A), fie în direcție orizontală (B).

După cum se arată în fig. 13, fluxul de amestec gaz-lichid poate fi direcționat, fie de-a lungul peretelui lateral 13 al rezervorului de purificare 1 după impactul cu acest perete (A), fie fără impact (B).

Fig. 15 arată structura aparatului care purifică, fie numai apa contaminată sau gazul de evacuare, fie ambele.

Rezervorul pâlnie 25 este împărțit într-un număr adecvat de compartimente în care se introduc un singur sau mai multe coagulante amestecate alcătuite din substanțe chimice variate. Comutatorul de comandă 10 este rotit pe poziția deschis pentru a pomi pompa 101 care trimite apa contaminată din rezervorul de purificare 1 în amestecătorul 2 printr-o conductă de legătură 31 cu anumită presiune.

Lichidul de purificare este trimis înainte de către șurubul rotativ 23 legat de motorul 22, iar volumul lichidului care trece prin amestecătorul 2 este măsurat de către debitmetrul 24 instalat în amestecătorul 2. Se introduce o anumită cantitate din fiecare coagulant necesară pentru o tonă de lichid de purificat în amestecătorul 2 prin conducta de alimentare 251 în concordanță cu comenzile date de la panoul de control 10.

Când lichidul care trebuie purificat și coagulantul se amestecă, amestecul curge cu presiune prin conducta de admisie 26 și este injectat în rezervorul de purificare cu presiune mare prin injectorul 8 instalat în rezervor.

Pe de altă parte gazul de evacuare este aspirat cu viteză mare din conducta 82 și amestecat cu lichid pentru a fi purificat formând un număr de bule cu particule foarte fine din care este injectat prin injectorul 8 și se rotește îri rezervorul de purificare 1, unde ia contact și se amestecă cu lichidul de purificat.

CO 1-3, SO 1-3 și NO 105 incluse în bule sunt absorbite și dizolvate în lichidul care trebuie purificat succesiv, SO 1-3 se dizolvă și se transformă în acid sulfuric diluat și NO 1-5 se dizolvă și se transformă în acid azotic diluat.

Acești acizi sunt progresiv neutralizați în amestec cu substanțele chimice de purificat diverse, astfel se dizolvă și se purifică. în același timp, urcând în lichidul care trebuie purificat, gazul vine în contact cu sitele metalice 17 ce sunt instalate în număr adecvat în rezervorul de purificare 1 și antrenează alte particule, în timp ce se rotește și dizolvă pentru a purifica repetat lichidul. în final, gazul este evacuat în atmosferă fără poluanți prin conducta de evacuare 18.

Evacuarea diferitelor depuneri acide neutralizate de pe fundul rezervorului de purificare se face prin deschiderea supapelor 421 și 422.

Când, atât gazele de evacuare, cât și apa contaminată sau numai ultima trebuie purificate, apa contaminată este introdusă din conducta 5 prin supapa 55 în amestecătorul 2 în care are loc procesul de purificare, după care lichidul supematant este trimis la următoarele compartimente ale aparatului de purificare prin conducta 33. Particulele flotate obținute în procesul de purificare sunt înlăturate prin aspirație din conducta de aspirație 41 deasupra rezervorului, în timp de precipitatele sunt înlăturate de la fundul rezervorului de purificare.

Este posibil, de asemenea, să se modifice valoarea pH-ului apei de canalizare sau a apei contaminate în timpul purificării prin aplicarea unui semnal debitat de un senzor de pH situat în rezervorul de purificare, cel puțin uneia din supapele corespunzătoare compartimentelor rezervorului - pâlnie, motorului de antrenare al șurubului fără sfârșit hi buncăr, pompelor pentru admisia apei contaminate sau gazului.

Aparatul de purificare poate folosi un singur rezervor de purificare, cum se arată în fig. 16, sau poate folosi mai multe rezervoare de purificare legate în serie orizontal (A) sau vertical (B) dacă este necesar.

Așa cum se arată în fig. 17, în funcție de sursa apei contaminate 200 (exemplu: turbina de răcire a apei în termocentrale, apa de evacuare în sistem de aer condiționat etc.) apa contaminată poate fi cu temperatură ridicată. Temperatura unei astfel de ape este încă mare chiar după ce a fost purificată în rezervorul 1. Astfel, căldura eliberată dintr-o apă cu temperatură ridicată poate fi trimisă la un schimbător de căldură 300, etc. pentru a utiliza energia sa în diferite scopuri 400. în fig. 17, astfel de facilități pot fi o piscină încălzită (A) sau o stație de desalinizare (B).

în continuare, se prezintă aplicațiile posibile în industrie ale prezentei invenții.

Această invenție poate fi aplicată pentru a fi purificată, nu numai apa contaminată și gazele de evacuare, dar și apele din piscine, băi, izvoare fierbinți și diferite tipuri de facilități publice sau aer din fabrici, teatre, săli de întruniri, de expoziție și altele.

Alături de aceste aplicații urmează o listă parțială de exemplificări prezentate în continuare:

1. O metodă de purificare și aparatură care produce apă potabilă (decontaminată) și aer prin purificarea și refolosirea la costuri mici a apei contaminate pe pământ și în spațiu sau a unor cantități mari de ape folosite și tratate pentru scopul prevenirii contaminării mediului.

2. Purificarea apelor reziduale menajere, diverse canalizări, deșeuri lichide industriale și apa de răcire de Ia centralele nucleare, termocentrale, boilere, instalații de aer condiționat și altele.

3. Diverse tipuri de reziduuri lichide, gunoaie lichide, materii lichide de incinerare, coloranți, detergenți, ape menajere, materiale de la abatoare, reziduuri de la prelucrarea peștelui și cărnii.

4. Purificarea mucegaiurilor de alge, alge roșii, plantelor de mare și mâlurilor.

5. Sterilizarea dejecțiilor de la animalele domestice și deșeurilor animale, bacteriilor, bacilului Colii, germene holeric și salmonele.

6. Producerea de fosfor, azot, dioxid de carbon, acid cianhidric, metale grele, substanțe chimice pentru agricultură și substanțe chimice de sterilizare.

7. Purificarea râurilor, lacurilor și mlaștinilor, eleșteelor, mărilor și noroaielor.

8. Purificarea apei potabile, semipotabile și de canalizare.

9. Purificarea apelor puternic contaminate rezultate din construcții (zăgazuri, tunele, râuri, desțeleniri, infiltrații sub tunele, clădiri, poduri, dragări, șantiere navale, construcții de tunele și construcții subterane adânci).

10. Prevenirea contaminării mediului și asigurarea apei potabile în condiții de urgență în caz de dezastre sau calamități (cutremure).

11. Producerea și recircularea apei superpure care poate fi folosită după purificare prin membrane numai pentru a curăța circuitele integrate (IC) și componentele electronice.

12. Purificarea, demineralizarea și obținerea apei de răcire și încălzire pentru centrale nucleare, termocentrale, boilere, motoare cu ardere internă și cu abur, apă fierbinte sau apă de mare, pompată în cantități mari sau pentru răcire în apa potabilă, semipotabilă sau industrială.

13. Asanarea deșerturilor prin purificarea și demineralizarea apei de mare care este trimisă în lacuri mari create în deșert și legate prin canale.

Claims

Revendicări

1. Aparat pentru purificarea apelor de canalizare,caracterizat prin aceea că, pentru alimentarea și purificarea continuă a apei contaminate, este alcătuit dintr-un amestecător (2) care amestecă apa contaminată cu substanțele chimice de purificare, și al cărui motor (220) este fixat la capătul corpului (21), pe axul (221) al motorului (22) este montat șurubul melcat (23) fiind susținut de corpul (21) pentru a se roti liber, un debitmetru (24) este montat la capătul șurubului melcat (23), la centrul corpului (21) este dispus rezervorulpâlnie (25) cu mai multe porțiuni, având compartimente divizate (252) prin care se distribuie cantitatea necesară de substanțe chimice de purificare și care sunt conectate cu interiorul corpului (21), fiecare printr-o supapă (251), pentru transportul amestecului de apă contaminată și substanțe chimice de purificare, de la amestecătorul (2) la rezervorul de purificare (1) este prevăzută conducta (26) la ieșirea amestecătorului (2), care ajunge până la partea inferioară a rezervorului (1) în care se separă amestecul preluat în particule plutitoare, sedimente formate din particule organice și anorganice și lichid purificat, pentru intensificarea amestecării în rezervorul de purificare (1) este montat la baza lui un injector (8), care are rolul de a injecta gaz și lichid la presiune și viteze mari, un sistem de conducte (3) pentru preluarea lichidului purificat în scopul înlăturării supematantului și un sistem de conducte (4) de evacuare a particulelor flotate și a sedimentului.
2. Aparat de purificare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, o conductă (5) de admisie a apei contaminate este conectată cu baza corpului (21) prin pompa (51), iar conducta de legătură (31) a sistemului de conducte (3) pentru lichidul purificat este conectată cu această conductă (5) prin supapa (32), conducta de preaplin (33) a sistemului de conducte (3) este montată la partea superioară a rezervorului de purificare (1) prin ventilul (34).
3. Aparat de purificare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, sistemul de conducte de evacuare (4) este alcătuit din conducta superioară (41) care aspiră și înlătură materialele plutitoare, și conducta inferioară (42) echipată cu supapele (421 și 422), pentru înlăturarea sedimentelor.
4. Aparat de purificare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în varianta constructivă pentru purificare inter- mitentă, când apa contaminată este introdusă intermitent în vasul de purificare (1) și purificată într-o anumită măsură, apa purificată, fiind apoi schimbată intermitent cu apa contaminată, este alcătuit din amestecătorul (2) cu aceeași construcție și funcție ca în cazul funcționării continue, rezervorul de purificare (1) este prevăzut cu mecanisme fereastră (11) dispuse în poziții prestabilite pe peretele lui lateral (13) pentru a permite ca supematantul din lichidul de purificat să fie treptat înlăturat din rezervorul de purificare, un tub (12) dispus la marginea inferioară a rezervorului (1) pentru a primi excesul de supematant, un sistem de conducte (3) de lichid purificat pentru a elimina lichidul supematant din tubul (12) și un sistem de evacuare prin conducte (4) pentru eliminarea particulelor plutitoare și a sedimentelor, la baza rezervorului de purificare (1) este montat injectorul (8) pentru amestecarea gazelor și lichidului și pentru injectarea amestecului la presiune ridicată și viteză mare.
5. Aparat de purificare, conform revendicărilor 1 și 4, caracterizat prin aceea că, mecanismul fereastră (11) are o fereastră dreptunghiulară (131) pe peretele lateral (13) al rezervorului (1), o ușă dreptunghiulară (132) este conectată de fereastra (131) pentru a fi deplasată în sus sau în jos cu un cilindru (133), sau într-o altă variantă ușa (132) este dreptunghiulară și fereastra (134) este triunghiulară, în acest ultim caz ușa fiind manevrată orizontal cu un cilindru (133).