RU149277U1 - INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS - Google Patents

INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS Download PDF

Info

Publication number
RU149277U1
RU149277U1 RU2013155114/05U RU2013155114U RU149277U1 RU 149277 U1 RU149277 U1 RU 149277U1 RU 2013155114/05 U RU2013155114/05 U RU 2013155114/05U RU 2013155114 U RU2013155114 U RU 2013155114U RU 149277 U1 RU149277 U1 RU 149277U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
installation according
water
chamber
neutralization
Prior art date
Application number
RU2013155114/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Гришин
Олег Витальевич Макаров
Сергей Генрихович Некряченко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Средняя Волга"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Средняя Волга" filed Critical Закрытое акционерное общество "Средняя Волга"
Priority to RU2013155114/05U priority Critical patent/RU149277U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149277U1 publication Critical patent/RU149277U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

1. Установка для очистки шахтных и карьерных вод, содержащая установленные по ходу технологического процесса блок нейтрализации, блок умягчения, блок флокулирования и осаждения загрязнений, блок доочистки осветленной воды, возвратно-циркуляционную линию, систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, циркуляционные и подающие насосы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему автоматизированного управления технологическим процессом, два рН метра, установленные на подводящем трубопроводе до узла ввода нейтрализующего реагента и на трубопроводе между блоком нейтрализации и блоком умягчения, а также устройства автоматического дозирования рабочих растворов известкового молока, соды и флокулянта.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блоки нейтрализации и умягчения включают прямоточный турбулентный смеситель, выполненный в виде трубопровода, включающего последовательно расположенные функциональные камеры: приемную камеру с патрубком подачи раствора рабочего реагента, по меньшей мере, одну камеру перемешивания, снабженную турбулизирующими элементами, и камеру созревания, расположенную над камерой перемешивания и выполненную в форме змеевика, состоящего из секций в виде прямолинейных участков, размещенных параллельно друг другу в вертикальной и горизонтальной плоскостях и соединенных между собой фасонными соединительными элементами, причем выходной патрубок камеры созревания расположен ниже уровня камеры перемешивания или на одном уровне с нею.3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что прямоточный турбулентный смеситель содержит преимущественно две камеры перемешивания, у�1. Installation for cleaning mine and quarry water, containing a neutralization unit installed during the technological process, a softening unit, a flocculation and sedimentation unit, a clarification water purification unit, a return-circulation line, a piping system with shut-off and control valves, circulation and feed pumps , characterized in that it further comprises an automated process control system, two pH meters installed on the inlet pipe to the input node neutralize a reactant and in the pipe between the neutralization unit and softening unit as well as automatic dosing device working solutions of milk of lime, soda and flokulyanta.2. Installation according to claim 1, characterized in that the neutralization and softening units include a direct-flow turbulent mixer made in the form of a pipeline comprising successively arranged functional chambers: a receiving chamber with a nozzle for supplying a working reagent solution, at least one mixing chamber equipped with turbulent elements and a maturation chamber located above the mixing chamber and made in the form of a coil, consisting of sections in the form of straight sections arranged parallel to each other Yeah in the vertical and horizontal planes and interconnected by shaped connecting elements, and the outlet pipe of the maturation chamber is located below the level of the mixing chamber or at the same level with it. 3. Installation according to claim 2, characterized in that the direct-flow turbulent mixer contains mainly two mixing chambers,

Description

Полезная модель относится к области водоподготовки и очистке сточных вод, образующихся в горнодобывающей промышленности, а также на металлургических и других промышленных производствах, может быть использована для очистки природных подземных вод высокой минерализации, солевых растворов и рассолов от ионов металлов.The utility model relates to the field of water treatment and wastewater treatment, generated in the mining industry, as well as in metallurgical and other industrial industries, can be used to clean natural underground waters of high salinity, salt solutions and brines from metal ions.

Шахтные и карьерные воды характеризуются механическим, химическим, бактериальным загрязнением и часто высокой минерализацией. Преимущественно имеют кислую среду, высокое содержание сульфат-иона (в т.ч. свободной серной кислоты), железа, алюминия и других металлов. Такие шахтные воды интенсивно корродируют водоотливные установки и поэтому на шахтах применяются различные меры по предотвращению формирования кислых шахтных вод. До отвода в поверхностные водотоки и водоемы шахтные воды подвергаются очистке.Mine and quarry waters are characterized by mechanical, chemical, bacterial contamination and often high salinity. Mostly they have an acidic environment, a high content of sulfate ion (including free sulfuric acid), iron, aluminum and other metals. Such mine waters intensely corrode drainage plants and therefore various measures are taken at the mines to prevent the formation of acid mine waters. Before discharging to surface waterways and ponds, mine water is treated.

Производственные стоки металлургических производств также имеют кислую среду и содержат большое количество взвешенных частиц, особенно соединения тяжелых металлов, а также соединения кальция, магния в виде сульфатов и хлоридов.Industrial wastewater from metallurgical industries also has an acidic environment and contains a large amount of suspended particles, especially heavy metal compounds, as well as calcium, magnesium compounds in the form of sulfates and chlorides.

Для подземных вод характерно значительное содержание минеральных солей и небольшое, по сравнению с поверхностными водами, содержание органических веществ. Известно, что подземные водоисточники в значительной мере загрязнены ионами металлов, имеющих природное и техногенное происхождение. Например, подземные воды питьевого назначения в большинстве случаев имеют повышенное содержание ионов железа и марганца, содержат широкий спектр металлов, например, медь, никель, цинк, и алюминий, в основном техногенного характера.Groundwater is characterized by a significant content of mineral salts and a small, compared with surface water, organic matter content. It is known that underground water sources are largely polluted by metal ions of natural and man-made origin. For example, groundwater for drinking purposes in most cases has a high content of iron and manganese ions, contain a wide range of metals, for example, copper, nickel, zinc, and aluminum, mainly of anthropogenic nature.

Известна установка, предназначенная для удаления железа из поверхностных вод методами коагуляции, окисления, известкования (В.А. Клячко, И.Э. Апельцин "Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения", Москва, 1962 г., стр. 627). Установка состоит из аэратора-смесителя, осветлителя, песчаного фильтра. Установка позволяет достаточно полно очищать воду от железа при небольших концентрациях последнего. При повышенном содержании железа аэратор, использованный в установке, не позволяет насытить воду необходимым количеством воздуха для полного окисления железа. Установка только частично умягчает воду, при этом выпадает в осадок только часть солей кальция, соли магния в осадок практически не выпадают.A known installation is designed to remove iron from surface water by coagulation, oxidation, and liming methods (V. A. Klyachko, I.E. Apeltsin, "Preparing Water for Industrial and Urban Water Supply", Moscow, 1962, p. 627). The installation consists of an aerator-mixer, clarifier, sand filter. The installation allows you to completely purify water from iron at low concentrations of the latter. With a high iron content, the aerator used in the installation does not allow saturating the water with the required amount of air for the complete oxidation of iron. The installation only partially softens the water, while only a part of the calcium salts precipitates; magnesium salts practically do not precipitate.

Наиболее эффективным методом очистки сульфатсодержащих сточных вод является метод, предусматривающий совместное применение щелочных реагентов и флокулянтов. Использование этого метода объясняется не только относительно высокой скоростью образования осадка, но и, в отличие от коагулянтов, отсутствием заслоения обрабатываемой воды, поскольку весь флокулянт извлекается с осадком (Аксенов В.И., Ладыгичев М.Г., Ничкова И.И. и др. Водное хозяйство промышленных предприятий. Справочное издание. Книга 1. - М.: Теплотехник. 2005, с. 322-323).The most effective method for purifying sulfate-containing wastewater is the method involving the combined use of alkaline reagents and flocculants. The use of this method is explained not only by the relatively high rate of sludge formation, but, unlike coagulants, by the lack of layering of the treated water, since the entire flocculant is extracted with sludge (Aksenov V.I., Ladygichev M.G., Nichkova I.I. and other Water management of industrial enterprises. Reference publication. Book 1. - M.: Heat engineer. 2005, S. 322-323).

Известна установка для реализации способа очистки кислых железосодержащих сточных вод, включающего усреднение, нейтрализацию сточных вод известковым молоком, отстаивание и механическое обезвоживание образующегося осадка (Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - М.: Металлургия, 1980, - 195 с). Процесс очистки сточных вод с использованием данной установки не обеспечивает необходимую степень очистки.A known installation for implementing a method of purification of acidic iron-containing wastewater, including averaging, neutralization of wastewater with milk of lime, sedimentation and mechanical dewatering of the formed sludge (Smirnov D.N., Genkin V.E. Wastewater treatment in metal processing. - M .: Metallurgy, 1980, 195 s). The wastewater treatment process using this installation does not provide the necessary degree of treatment.

Известна установка для очистки подземных вод, включающая подводящую магистраль исходной воды, установленные по ходу технологического процесса последовательно, блок реагентных емкостей для окислителя, коагулянта и флокулянта, блок нейтрализации, блок осветления, линию отвода осветленной воды, систему отстойников, блок фильтрации с системой регенерации, емкость готового продукта, возвратно-циркуляционную линию и линию отвода шлама (осадка) из блока осветления. В данной установке вводы коагулянта и флокулянта установлены в реакторе-осветлителе, один конец возвратно-циркуляционной линии соединен с магистралью исходной воды перед точкой соединения ее с емкостью окислителем, а другой конец соединен с линией отвода осветленной воды, блок фильтрации содержит соединенные последовательно фильтры, заполненные, соответственно, природным материалом, обладающим слабоосновными свойствами, и инертным природным материалом. В качестве реактора-осветлителя используют реактор-осветлитель в контактной среде. Линия отвода шлама от блока осветления снабжена шламоотделителем, из которого выход воды, освобожденной от шлама, соединен с емкостью исходной воды, а линия отвода регенерационных растворов блока фильтрации так же соединена с емкостью исходной воды (RU 2187462, C02F 1/64, C02F 9/04, 2002 г.). Недостатком данной установки является низкая производительность, вызванная необходимостью частой регенерации фильтров и соответственно увеличением количества промывных вод.A known installation for treating groundwater, including a source water supply line, installed in series during the technological process, a block of reagent tanks for an oxidizing agent, a coagulant and a flocculant, a neutralization unit, a clarification unit, a clarified water drainage line, settling system, a filtration unit with a regeneration system, the capacity of the finished product, the return-circulation line and the line for the removal of sludge (sediment) from the clarification unit. In this installation, the coagulant and flocculant inlets are installed in the clarifier reactor, one end of the return-circulation line is connected to the source water line before its connection point with the oxidizer tank, and the other end is connected to the clarified water discharge line, the filtration unit contains connected in series filters filled , respectively, a natural material with weakly basic properties, and an inert natural material. As a clarifier reactor, a clarifier reactor in a contact medium is used. The sludge drainage line from the clarification unit is equipped with a sludge separator, from which the outlet of water freed from the sludge is connected to the source water tank, and the drainage solution recovery line of the filtration unit is also connected to the source water tank (RU 2187462, C02F 1/64, C02F 9 / 04, 2002). The disadvantage of this installation is the low productivity caused by the need for frequent regeneration of filters and, accordingly, an increase in the amount of wash water.

Известна установка для подготовки воды питьевого качества из попутно добываемых из скважин пластовых вод, которая основана на последовательном осветлении исходной воды (RU 71112, C02F 1/24, C02F 9/08, 2008 г.). Установка содержит флотатор, емкости для известкового и содового растворов и для хлопьеобразущих реагентов (флокулянта), отстойник, соединенный с флотатором, в верхнюю часть которого поступает исходная вода, известковый и содовый растворы, контактный осветлитель с гравийной загрузкой, который с одной стороны, через трубопровод, имеющий штуцеры для подачи хопьеобразующих реагентов, соединен с отстойником, с другой стороны контактный осветлитель соединен через насос высокого давления с мембранными блоками обратного осмоса.A known installation for the preparation of potable water from produced produced water from wells, which is based on the sequential clarification of the source water (RU 71112, C02F 1/24, C02F 9/08, 2008). The installation contains a flotator, containers for lime and soda solutions and for flocculating reagents (flocculant), a sump connected to a flotator, into the upper part of which water is supplied, lime and soda solutions, a contact clarifier with gravel loading, which, on the one hand, is through a pipeline having fittings for supplying hopper-forming reagents is connected to the sump, on the other hand, the contact clarifier is connected through a high pressure pump to reverse osmosis membrane units.

Данная установка обеспечивает очистку подземных вод до питьевого качества. К недостаткам данной установки можно отнести то, что предварительная очистка сточных вод не удовлетворяет требованиям к методу обратного осмоса, что приводит к низкой производительности установки, так как требует частой замены мембран.This installation provides groundwater treatment to potable quality. The disadvantages of this installation include the fact that the pre-treatment of wastewater does not meet the requirements for the reverse osmosis method, which leads to low productivity of the installation, as it requires frequent replacement of membranes.

Кроме того, общим недостатком указанных выше установок является невозможность их использования для очистки шахтных и карьерных вод, производственных сточных вод металлургических предприятий, содержащих высокие концентрации ионов тяжелых металлов и анионов, а также отсутствие автоматизированного управления технологическим процессом.In addition, a common drawback of the above plants is the inability to use them for the treatment of mine and quarry waters, industrial wastewater of metallurgical enterprises containing high concentrations of heavy metal ions and anions, as well as the lack of automated process control.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является установка для очистки производственных сточных вод металлургических предприятий, которая содержит подводящую магистраль и, установленные по ходу технологического процесса, приемный резервуар, блок нейтрализации, включающий узел приготовления известкового раствора и емкость-смеситель, узел приготовления раствора флокулянта, однотрубный смеситель-турбулизатор, блок осветления, который включает два отстойника-осветлителя, узел приготовления содового раствора, однотрубный смеситель-турбулизатор, блок фильтрации, включающий фильтр ультратонкой очистки и узел мембранной очистки, блок шламоотделения, возвратно-циркуляционную линию, систему трубопроводов и подающих насосов, расходомеры и запорно-регулирующую арматуру (RU 110738, C02F 9/10, 2011 г).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed utility model is a plant for the treatment of industrial wastewater of metallurgical enterprises, which contains a supply line and, installed along the process, a receiving tank, a neutralization unit, including a lime mortar preparation unit and a mixer tank, flocculant solution preparation unit, single-tube mixer-turbulizer, clarification unit, which includes two clarifier-clarifiers, uze soda solution preparation, single-tube mixer-turbulator, filtration unit, including an ultrafine filter and membrane cleaning unit, a sludge separation unit, a return-circulation line, a system of pipelines and feed pumps, flow meters and shut-off and control valves (RU 110738, C02F 9/10, 2011).

Недостатком известной установки является отсутствие автоматизированного управления технологическим процессом, а также большой расход нейтрализующего и умягчающего реагентов и флокулянта. Кроме того, известная установка содержит дополнительные емкости-смесители для выдержки обработанных известковым молоком или раствором соды сточных вод, для обеспечения полноты прохождения процессов нейтрализации и умягчения с образованием хлопьев гидроокисей или солей металлов (созревание смеси), что, усложняет установку, требует больших площадей для размещения дополнительных емкостей.A disadvantage of the known installation is the lack of automated process control, as well as the high consumption of neutralizing and softening reagents and flocculant. In addition, the known installation contains additional mixing tanks for soaking wastewater treated with lime milk or soda solution, to ensure the completion of neutralization and softening processes with the formation of flakes of hydroxides or metal salts (maturation of the mixture), which complicates the installation, requires large areas for placement of additional containers.

Основным техническим результатом предлагаемого технического решения, является снижение расхода рабочих реагентов - известкового молока, соды и флокулянта и обеспечение автоматизированного управления технологическим процессом. Дополнительным техническим результатом является уменьшение габаритов установки и снижение энергоемкости.The main technical result of the proposed technical solution is to reduce the consumption of working reagents - milk of lime, soda and flocculant and providing automated process control. An additional technical result is a reduction in the dimensions of the installation and a decrease in energy consumption.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Установка для очистки шахтных и карьерных вод, содержащая установленные по ходу технологического процесса блок нейтрализации, блок умягчения, блок флокулирования и осаждения загрязнений, блок доочистки осветленной воды, возвратно-циркуляционную линию, систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, циркуляционные и подающие насосы, согласно предлагаемому техническому решению, дополнительно содержит автоматизированную систему управления технологическим процессом, два рН-метра, установленные на подводящем трубопроводе до узла ввода нейтрализующего реагента и на трубопроводе между блоком нейтрализации и блоком умягчения, а также устройства автоматического дозирования рабочих растворов известкового молока, соды и флокулянта.Installation for cleaning mine and quarry water, containing a neutralization unit installed during the technological process, a softening unit, a flocculation and sedimentation unit, a clarification water purification unit, a return-circulation line, a piping system with shut-off and control valves, circulation and supply pumps, according to the proposed technical solution additionally contains an automated process control system, two pH meters installed on the inlet pipe to la input neutralizing agent and neutralizing the conduit between the block and the block softening and automatic dosing device working solutions of milk of lime, soda and flocculant.

При этом блоки нейтрализации и умягчения включают прямоточный турбулентный смеситель, выполненный в виде трубопровода включающего последовательно расположенные функциональные камеры: приемную камеру с патрубком подачи раствора рабочего реагента, по меньше мере, одну камеру перемешивания, снабженную турбулизирующими элементами и камеру созревания, расположенную над камерой перемешивания и выполненную в форме змеевика, состоящего из секций в виде прямолинейных участков, размещеных параллельно друг другу в вертикальной и горизонтальной плоскостях и соединенных между собой фасонными соединительными элементами, причем выходной патрубок камеры созревания расположен ниже уровня камеры перемешивания или на одном уровне с нею.Moreover, the neutralization and softening units include a direct-flow turbulent mixer made in the form of a pipeline including successively arranged functional chambers: a receiving chamber with a nozzle for supplying a working reagent solution, at least one mixing chamber equipped with turbulent elements and a maturation chamber located above the mixing chamber and made in the form of a coil, consisting of sections in the form of rectilinear sections, placed parallel to each other in vertical and horizontal planes and interconnected by shaped connecting elements, and the outlet pipe of the maturation chamber is located below the level of the mixing chamber or at the same level with it.

Причем:Moreover:

- прямоточный турбулентный смеситель содержит преимущественно две камеры перемешивания, установленные параллельно друг другу и связанные общими входным и выходным патрубками, снабженными запорно-распределительной арматурой, позволяющей выводить из технологического процесса одну из камер;- direct-flow turbulent mixer contains mainly two mixing chambers mounted parallel to each other and connected by common inlet and outlet nozzles, equipped with shut-off and distribution valves, allowing to withdraw one of the chambers from the process;

- турбулизирующие элементы камеры перемешивания выполнены в виде прямоугольных пластин, согнутых под прямым углом по продольной оси, которые установлены ребром навстречу потоку, стационарно закреплены на оси, проходящей по всей длине камеры, на фиксированном расстоянии друг от друга, со смещением каждого последующего элемента относительно предыдущего на 30-60°;- the turbulizing elements of the mixing chamber are made in the form of rectangular plates bent at right angles along the longitudinal axis, which are mounted with an edge facing the flow, are stationary mounted on an axis passing along the entire length of the chamber at a fixed distance from each other, with the displacement of each subsequent element relative to the previous 30-60 °;

- продольный размер каждой горизонтальной прямолинейной секции камеры созревания приближен к продольному размеру камеры перемешивания.- the longitudinal size of each horizontal rectilinear section of the maturation chamber is close to the longitudinal size of the mixing chamber.

Кроме того, в предлагаемой установкеIn addition, in the proposed installation

- блоки нейтрализации и умягчения каждый содержит, по меньшей мере, одну емкость для рабочих растворов известкового молока и соды, соответственно, и устройство автоматического дозирования рабочих растворов известкового молока и соды;- blocks of neutralization and softening each contains at least one container for working solutions of milk of lime and soda, respectively, and a device for automatically dispensing working solutions of milk of lime and soda;

- блок флокулирования и осаждения загрязнений содержит, отстойник-флокулятор, по меньшей мере, одну емкость для рабочего раствора флокулянта, устройство автоматического дозирования рабочего раствора флокулянта, линию отвода осветленной воды в блок доочистки и линию отвода осадка в блок подготовки и обезвоживания осадков;- the flocculation and sedimentation unit contains, a flocculator sump, at least one flocculant working solution container, a device for automatically dispensing the flocculant working solution, a clarified water drainage line to a post-treatment unit, and a sediment removal line to a precipitation preparation and dewatering unit;

- устройство автоматического дозирования рабочего раствора известкового молока, соды и флокулянта включает, по меньшей мере, один насос подачи рабочего раствора реагента и запорно-регулирующую арматуру, работающие от управляющего сигнала автоматизированной системы управления технологическим процессом;- a device for automatic dispensing of a working solution of milk of lime, soda and flocculant includes at least one pump for supplying a working solution of a reagent and shut-off and control valves that operate from a control signal of an automated process control system;

- блок доочистки осветленной воды содержит, отстойник-накопитель осветленной воды, установку ультрафиолетового обеззараживания и сообщенный с емкостью для рабочего раствора флокулянта, однотрубный смеситель-турбулизатор;- the clarification unit of clarified water contains, a clarifier storage tank for clarified water, an ultraviolet disinfection unit and a one-tube mixer-turbulator connected to the capacity for the flocculant working solution;

- отстойник-накопитель осветленной воды снабжен, по меньшей мере, одним электродатчиком уровня воды и пробоотборником;- clarified water storage tank is equipped with at least one water level electrode and a sampler;

- установка дополнительно содержит блок подготовки и обезвоживания осадков, состоящий из отстойника-сгустителя осадков, приемной емкости загрязненной воды, ершового смесителя и узла механического обезвоживания осадков, причем отстойник-сгуститель осадков сообщен с линиями отвода осадка отстойника-флокулятора и отстойника-накопителя осветленной воды, ершовый смеситель сообщен с емкостью для рабочего раствора флокулянта, а узел механического обезвоживания осадков включает гравитационный стол-сгуститель осадков и ленточный пресс-фильтр.- the installation further comprises a unit for preparing and dewatering sludge, consisting of a sediment settler-thickener, a receiving tank for contaminated water, a ruff mixer and a mechanical sediment dewatering unit, wherein the sediment settler-thickener is in communication with sludge removal lines of the clarifier-flocculator and clarified water storage tank, A brush mixer is in communication with a container for flocculant working solution, and the mechanical sediment dewatering unit includes a gravity sedimentation thickener table and belt press fr

Совокупность указанных выше признаков, предложенных в заявляемом устройстве, а именно: наличие новых конструктивных элементов, их нового взаимного расположения и новых взаимосвязей - позволяет решить поставленные задачи.The combination of the above features proposed in the inventive device, namely: the presence of new structural elements, their new mutual location and new relationships - allows you to solve the problems.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 представлена общая схема предлагаемой установки, на фиг.2 блок нейтрализации; на фиг.3 блок умягчения; на фиг.4 блок флокулирования и осаждения загрязнений; на фиг.5 блок доочистки осветленной воды; на фиг.6 блок подготовки и обезвоживания осадков; на фиг.7 общий вид прямоточного турбулентного смесителя, на фиг.8 общий вид прямоточного турбулентного смесителя с обратной стороны, на фиг.9 приемная камера смесителя, на фиг.10 камера перемешивания, на фиг 11 камера перемешивания разрез А-А и вид В, на фиг.12 камера созревания вид спереди, на фиг.13 камера созревания вид сверху; на фиг.14 камера созревания вид сбоку.The proposed utility model is illustrated by drawings. Figure 1 presents the General diagram of the proposed installation, figure 2 block neutralization; figure 3 block softening; in Fig.4 block flocculation and sedimentation of contaminants; figure 5 block tertiary treatment of clarified water; Fig.6 block preparation and dewatering of sediments; Fig. 7 is a general view of a direct-flow turbulent mixer; Fig. 8 is a general view of a direct-flow turbulent mixer from the back side; Fig. 9 is a receiving chamber of a mixer; Fig. 10 is a mixing chamber; Fig. 11 is a mixing chamber section A-A and view B , in Fig. 12, a ripening chamber is a front view, in Fig. on Fig camera ripening side view.

Установка содержит подводящую магистраль, установленные по ходу технологического процесса: приемную емкость с насосной станцией для подачи сточных вод на очистку (не показаны), блок нейтрализации (I), блок умягчения (II). блок флокулирования и осаждения загрязнений (III), блок доочистки осветленной воды (IV), блок подготовки осадков и механического обезвоживания (V), возвратно-циркуляционную линию, систему трубопроводов, циркуляционные и дозирующиие насосы для подачи рабочих реагентов (известкового молока, соды и флокулянта), автоматизированную систему управления технологическим процессом (далее АСУТП) (не показана).The installation contains a supply line installed during the process: a receiving tank with a pump station for supplying wastewater for treatment (not shown), a neutralization unit (I), a softening unit (II). flocculation and sedimentation unit (III), clarified water aftertreatment unit (IV), sediment preparation and mechanical dewatering unit (V), return-circulation line, piping system, circulation and metering pumps for supplying working reagents (milk of lime, soda and flocculant ), an automated process control system (hereinafter referred to as the process control system) (not shown).

Блок нейтрализации (I) включает преимущественно две емкости 1, снабженные мешалками, для приготовления рабочего раствора нейтрализующего агента (известкового молока), устройство автоматического дозирования, включающее управляемые насосы 2 и управляемую запорно-регулирующую арматуру 3 для подачи рабочего раствора известкового молока в прямоточный турбулентный смеситель 4 (далее турбулентный смеситель), два рН-метра 5 и 6 сигналы от датчиков которых поступают в АСУТП, один рН-метр установлен на подающем трубопроводе 7 до узла ввода нейтрализующего агента и предназначен для определения кислотности поступающей на очистку СВ, второй на отводящем из блока нейтрализации трубопроводе 8 и предназначен для определения степени нейтрализации СВ, обработанных известковым молоком, расходомер 9, установленный на подающем трубопроводе 7 для фиксации объема СВ, поступающей на очистку, и расходомер 10, установленный на трубопроводе подачи известкового молока в турбулентный смеситель 4 для фиксации количества известкового молока, подаваемого на нейтрализацию СВ.The neutralization unit (I) includes mainly two tanks 1, equipped with mixers, for preparing a working solution of a neutralizing agent (milk of lime), an automatic dosing device including controlled pumps 2 and controlled shut-off and control valves 3 for supplying a working solution of milk of lime to a turbulent mixer 4 (hereinafter referred to as a turbulent mixer), two pH meters 5 and 6, the signals from the sensors of which are supplied to the process control system, one pH meter is installed on the supply pipe 7 to the neutral input unit the agent and is intended to determine the acidity of the CB coming to the treatment for purification, the second on the outlet pipe 8 from the neutralization unit and is designed to determine the degree of neutralization of the CB treated with milk of lime, a flow meter 9 installed on the supply pipe 7 to fix the volume of CB coming to the cleaning, and a flow meter 10 mounted on a pipeline for supplying milk of lime to a turbulent mixer 4 for fixing the amount of milk of lime supplied to neutralize CB.

Блок умягчения (II) включает две емкости 11, снабженные мешалками, для приготовления для рабочего раствора умягчающего агента (кальцинированной соды), устройство автоматического дозирования раствора кальцинированной соды, включающее управляемые насосы подачи рабочего раствора соды 12 и управляемую запорно-регулирующую арматуру 13, турбулентный смеситель 14 аналогичный турбулентному смесителю 4, расходомер 15 установленный на трубопроводе 8 для фиксации объема СВ, поступающей на умягчение и расходомер 16, установленный на трубопроводе подачи раствора соды в турбулентный смеситель 14 для фиксации количества раствора соды подаваемой на умягчение СВ.The softening unit (II) includes two tanks 11, equipped with mixers, for preparing a softening agent (soda ash) for the working solution, an automatic dosing system for soda ash solution, including controlled pumps for supplying the soda working solution 12 and controlled shut-off and control valves 13, a turbulent mixer 14 similar to a turbulent mixer 4, a flow meter 15 mounted on the pipeline 8 for fixing the volume of SW coming to soften and a flow meter 16 mounted on the supply pipe soda solution in a turbulent mixer 14 to fix the amount of soda solution supplied to soften SV.

Выход турбулентного смесителя 14 трубопроводом 17, через расходомер 18, соединен с блоком флокулирования и осаждения (III).The output of the turbulent mixer 14 by a pipe 17, through a flow meter 18, is connected to the flocculation and deposition unit (III).

Блок флокулирования и осаждения включает отстойник-флокулятор 19, две емкости 20, снабженные мешалками, для приготовления рабочего раствора флокулянта, устройство автоматического дозирования флокулянта, включающее управляемые насосы 21 и управляемую запорно-регулирующую арматуру 24. Емкости 20 трубопроводом 22 через расходомер 23 и запорно-регулирующую арматуру 24 соединены с трубопроводом 17, который соединен с подводящим патрубком 25 отстойника флокулятора 19. Отстойник-флокулятор включает камеру флокуляции 26, патрубок отвода осветленной воды 27, патрубок отвода сфлокулированной массы осадков 28 и снабжен насосами 29 для откачки сфлокулированных осадков в блок подготовки и обезвоживания осадков (V).The flocculation and sedimentation unit includes a flocculating sump 19, two containers 20 equipped with mixers for preparing a working flocculant solution, an automatic flocculant dispensing device, including controlled pumps 21 and controlled shut-off and control valves 24. Tanks 20 by a pipe 22 through a flow meter 23 and shut-off valves control valves 24 are connected to a pipe 17, which is connected to the inlet pipe 25 of the flocculator sump 19. The flocculator sump includes a flocculation chamber 26, the branch pipe bleached in s 27, retraction tube sflokulirovannoy precipitation mass 28 and 29 is provided with a pump for pumping sflokulirovannyh precipitation preparation unit and dewatering (V).

Насосы 2, 12, 21 и запорно-регулирующая арматура 3, 13 и 24 работают по управляющим сигналам АСУТП, формируемым в зависимости от показаний датчиков рН-метров 5 и 6 и расходомеров 9, 15 и 18.Pumps 2, 12, 21 and shut-off and control valves 3, 13 and 24 operate according to the control signals of the process control system, which are formed depending on the readings of the pH meters 5 and 6 and the flow meters 9, 15 and 18.

Трубопроводом 30 отстойник-флокулятор 19 соединен с блоком доочистки осветленной воды (IV), который включает однотрубный смеситель-турбулизатор 31, сообщенный с емкостями 20, отстойник-накопитель осветленной воды 32, управляемые насосы 33 для откачки осветленной воды, установку ультрафиолетового обеззараживания воды (УОВ) 34, насосы 35 для откачки осадков. Отстойник-накопитель 32 снабжен электродатчиками уровня воды 36, и пробоотборником 37. Трубопроводом 38 отстойник-накопитель соединен с блоком подготовки и обезвоживания осадков (V).Pipeline 30 clarifier-flocculator 19 is connected to the clarification unit for clarified water (IV), which includes a single-tube mixer-turbulator 31 connected with tanks 20, clarifier-collector clarified water 32, controllable pumps 33 for pumping clarified water, an ultraviolet water disinfection unit (UVV ) 34, pumps 35 for pumping sediments. The sump tank 32 is equipped with water level electrodes 36, and a sampler 37. The sump tank 38 is connected by a pipe 38 to the sludge preparation and dewatering unit (V).

Блок подготовки и обезвоживания осадков (V) включает отстойник-сгуститель осадков 39, приемную емкость загрязненной воды 40, управляемые насосы 41 для подачи осадков на обезвоживание, ершовый смеситель 42, установку механического обезвоживания осадков 43, управляемые насосы 44 для откачки загрязненной воды из емкости 40 и подачи в трубопровод 7. Отстойник-сгуститель осадков 39 трубопроводом 45 соединен с патрубком 28 отстойника-флокулятора 19, трубопроводом 38 с блоком доочистки осветленной воды (IV). Ершовый смеситель 42 трубопроводом 46 соединен с емкостью 20 для раствора флокулянта.The sludge preparation and dewatering unit (V) includes a sludge thickener-settler 39, a contaminated water receiving tank 40, controllable pumps 41 for supplying sludge for dewatering, a ruff mixer 42, a mechanical sludge dewatering unit 43, controllable pumps 44 for pumping contaminated water from a tank 40 and supply to the pipeline 7. Sludge thickener-settler 39 by a pipe 45 is connected to the pipe 28 of the sludge-flocculator 19, by a pipe 38 with a clarification unit for clarified water (IV). The ruff mixer 42 is connected by a pipe 46 to a flocculant solution tank 20.

Сигналы от датчиков всех измерительных устройств, содержащихся в установке поступают в АСУТП, которая в зависимости от их показаний формирует сигналы на включение и выключение управляемых насосов и регулирование работы запорно-регулирующей арматуры.The signals from the sensors of all the measuring devices contained in the installation are sent to the control system, which, depending on their readings, generates signals to turn on and off the controlled pumps and regulate the operation of shut-off and control valves.

Прямоточный турбулентный смеситель (4 и 14) содержит корпус, представляющий собой трубопровод, разделенный на функциональные камеры: приемную камеру 48. предназначенную для приема потока очищаемой воды из подающего трубопровода через входной патрубок 49, и рабочего агента (известкового молока, раствора соды) через патрубок 50. Патрубок 50 установлен перпендикулярно патрубку 49 таким образом, что обеспечивает подачу рабочего агента по оси основного потока. Приемная камера посредством фланцевого соединения через патрубок 51, выполненный в виде тройника, сообщена с двумя камерами перемешивания - основной 52 и резервной 53. Основная и резервная камеры перемешивания имеют аналогичную конструкцию, соединены общими входным 51 и выходным 54 патрубками с запорно-регулирующей арматурой, позволяющей выводить из технологического процесса одну из камер перемешивания, при необходимости выполнения регламентных либо ремонтных работ, без остановки процесса. Камера перемешивания представляет собой участок трубопровода, оборудованный турбулизирующими элементами 55 в виде прямоугольных пластин из нержавеющей стали, согнутых под прямым углом по продольной оси. Турбулизирующие элементы стационарно закреплены на оси 56, проходящей по всей длине камеры перемешивания, на фиксированном расстоянии друг от друга и с угловым смещением относительно друг друга, преимущественно 30-50° и установлены ребром навстречу потоку смешиваемых жидкостей.The direct-flow turbulent mixer (4 and 14) contains a housing that is a pipeline divided into functional chambers: a receiving chamber 48. designed to receive a stream of purified water from the supply pipe through the inlet pipe 49, and a working agent (milk of lime, soda solution) through the pipe 50. The pipe 50 is installed perpendicular to the pipe 49 in such a way that provides the supply of the working agent along the axis of the main stream. The receiving chamber by means of a flange connection through a pipe 51 made in the form of a tee is in communication with two mixing chambers - the main 52 and the backup 53. The main and backup mixing chambers have a similar design, are connected by a common inlet 51 and outlet 54 pipes with shut-off and control valves, allowing remove one of the mixing chambers from the process, if necessary, carry out routine or repair work, without stopping the process. The mixing chamber is a section of the pipeline equipped with turbulence elements 55 in the form of rectangular stainless steel plates bent at right angles along the longitudinal axis. The turbulizing elements are stationary mounted on the axis 56, which runs along the entire length of the mixing chamber, at a fixed distance from each other and with an angular displacement relative to each other, mainly 30-50 ° and is installed with an edge facing the flow of mixed liquids.

Камера перемешивания через патрубок 54 сообщена с камерой созревания 57. Камера созревания выполнена в виде змеевика, представляет собой сборно-разборную конструкцию в виде секционной трубопроводной обвязки, состоит из прямолинейных участков (секций), расположенных параллельно друг другу над камерой перемешивания и соединенных между собой фасонными соединительными элементами 58. Причем выходной патрубок 59 камеры созревания расположен на одном уровне или ниже уровня камер перемешивания 52 и 53 и соединен с последней горизонтальной секцией верхнего уровня через вертикальную секцию 60.The mixing chamber through the pipe 54 is in communication with the ripening chamber 57. The ripening chamber is made in the form of a coil, is a collapsible design in the form of a section piping, consists of rectilinear sections (sections) parallel to each other above the mixing chamber and interconnected shaped connecting elements 58. Moreover, the outlet pipe 59 of the maturation chamber is located at one level or below the level of the mixing chambers 52 and 53 and is connected to the last horizontal section top level through the vertical section 60.

Камера созревания также может быть снабжена камерой 61, для улавливания и сбора механических загрязнений, которая установлена на стыке вертикальной секции и выходного патрубка 59, для удаления уловленных механических загрязнений днище камеры 61 выполнено съемным (разборным).The maturation chamber can also be equipped with a chamber 61, for collecting and collecting mechanical impurities, which is installed at the junction of the vertical section and the outlet pipe 59, to remove trapped mechanical impurities, the bottom of the chamber 61 is removable (collapsible).

Вся конструкция турбулентного смесителя смонтирована на металлической опорной раме 62. Герметизация разъемных соединений участков трубопроводов выполнена посредством фланцевых соединений и уплотнительных прокладок, выполненных из подходящего полимерного материала, например, фторопласта.The entire design of the turbulent mixer is mounted on a metal support frame 62. The detachable joints of the pipeline sections are sealed by means of flange joints and gaskets made of a suitable polymeric material, for example, fluoroplastic.

Время нахождения смеси жидкостей в камере созревания определяется в зависимости от времени прохождения реакции в смесевой композиции, регулируется за счет изменения диаметра и общей длины камеры, а также за счет регулирования скорости перемещения потока жидких сред. Последующая транспортировка жидких сред осуществляется в соответствии с технологическим процессом, за счет гидравлического напора основного потока.The residence time of a mixture of liquids in the maturation chamber is determined depending on the reaction time in the mixed composition, is controlled by changing the diameter and total length of the chamber, and also by adjusting the speed of movement of the fluid flow. Subsequent transportation of liquid media is carried out in accordance with the technological process, due to the hydraulic pressure of the main stream.

Однотрубный смеситель-турбулизатор 31 представляет собой стальную цилиндрическую емкость с входным и выходным патрубками, снабженную турбулизирующими элементами. Наиболее предпочтительно использовать однотрубный смеситель в описанный в ПМ RU 110738, 2011 г, в котором турбулизирующие элементы, представляют собой перегородки, закрепленные на внутренней поверхности емкости поочередно на противоположных сторонах, с уклоном в направлении движения потока, таким образом, что проходное сечение между турбулизирующим элементом и внутренней стенкой емкости максимально приближено к проходному сечению входного патрубка, а диаметр емкости превышает диаметр входного и выходного патрубков не менее чем в два раза.The single-tube mixer-turbulator 31 is a steel cylindrical container with inlet and outlet nozzles, equipped with turbulence elements. It is most preferable to use a single-tube mixer in the one described in PM RU 110738, 2011, in which the turbulizing elements are partitions fixed on the inner surface of the container alternately on opposite sides, with a slope in the direction of flow, so that the passage section between the turbulizing element and the inner wall of the tank is as close as possible to the inlet section of the inlet pipe, and the diameter of the vessel exceeds the diameter of the inlet and outlet pipes by at least two times.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

В емкостях 1, 11 и 20 готовятся растворы рабочих реагентов заданной концентрации, соответственно известкового молока, кальцинированной соды и флокулянта. С помощью насосов 2 поддерживается постоянная циркуляция суспенции известкового молока» в замкнутом цикле между запорно-регулирующей арматурой 3 и емкостями 1, предотвращая процесс расслоения суспензии и выпадение осадка.In containers 1, 11 and 20, solutions of working reagents of a given concentration, respectively, of milk of lime, soda ash and flocculant, are prepared. With the help of pumps 2, a constant circulation of the suspension of milk of lime is maintained in a closed cycle between shut-off and control valves 3 and tanks 1, preventing the process of delamination of the suspension and precipitation.

Шахтные или карьерные воды (СВ), подлежащие очистке, собираются в приемном резервуаре (не показан) и посредством насосной станции (не показана) подаются по трубопроводу 7 в блок нейтрализации I, работающий в автоматическом режиме, управляемом АСУТП.Mine or quarry water (CB) to be treated is collected in a receiving tank (not shown) and, through a pumping station (not shown), are supplied via line 7 to the neutralization unit I, which operates in an automatic mode controlled by the process control system.

Объем СВ, поступающей на нейтрализацию фиксируется расходомером 9, рН-метр 5 фиксирует кислотность поступающих СВ, рН метр 6 фиксирует степень нейтрализации СВ. Сигналы от датчиков расходомера и рН-метров поступают в АСУТП. На основании показаний рН метра 5 и расходомера 9 суммирующим устройством АСУТП формируется сигнал управления насосами 2 и заслонкой запорно-регулирующей арматуры 3, известковое молоко в объеме, необходимом для нейтрализации поступающего объема СВ до требуемого значения рН, подается через патрубок 50 в прямоточный турбулентный смеситель 4. Поток смешиваемых жидкостей поступает в одну из камер перемешивания 52 или 53, где, соударяясь с гранями турбулизирующих элементов 55, приобретает турбулентное движение. Благодаря размещению каждого из последующих турбулизирующих элементов с угловым смещением к предыдущему на 30-50° поддерживается высокий уровень турбулентности потока смеси в осевом, радиальном и угловом направлениях, что обеспечивает получение на выходе из камеры однородной смеси жидкостей. Далее полученная смесь поступает в камеру созревания, где происходит процесс нейтрализации с образования хлопьев нерастворимых гидроокисей металлов с получением суспензии.The volume of SW entering neutralization is fixed by a flowmeter 9, pH meter 5 records the acidity of incoming SW, pH meter 6 records the degree of neutralization of SW. The signals from the sensors of the flow meter and pH meters are supplied to the process control system. Based on the readings of the pH meter 5 and the flow meter 9, the control system of the automatic process control system generates a control signal for the pumps 2 and the shutter of the shut-off and control valves 3, the milk of lime in the volume necessary to neutralize the incoming volume of CB to the desired pH value is fed through the pipe 50 to the turbulent mixer 4 The flow of mixed liquids enters one of the mixing chambers 52 or 53, where, colliding with the faces of the turbulent elements 55, it acquires a turbulent motion. Due to the placement of each of the subsequent turbulizing elements with an angular displacement of 30-50 ° to the previous one, a high level of turbulence of the mixture flow in the axial, radial and angular directions is maintained, which ensures a uniform mixture of liquids at the outlet from the chamber. Next, the resulting mixture enters the maturation chamber, where the neutralization process takes place with the formation of flakes of insoluble metal hydroxides to obtain a suspension.

При отклонении степени нейтрализации от заданного значения рН-метр 6 отправляет сигнал в АСУТП, которая формирует сигнал на управление заслонкой запорно-регулирующей арматуры 3 увеличивая или уменьшая подаваемый объем известкового молока для получения заданного значения степени нейтрализации, обычно 10,5÷11,5, т.к. при указанном значении рН происходит наиболее полное превращение присутствующих в СВ сульфатов тяжелых металлов (титан, железо, медь, хром, марганец и др.) в нераствормые гидроокиси металлов, с образованием суспензии.When the degree of neutralization deviates from the set value, the pH meter 6 sends a signal to the control system, which generates a signal to control the shutter of the shut-off and control valves 3 increasing or decreasing the supplied volume of milk of lime to obtain the set value of the degree of neutralization, usually 10.5 ÷ 11.5, because at the indicated pH value, the most complete conversion of heavy metal sulfates (titanium, iron, copper, chromium, manganese, etc.) present in CB to insoluble metal hydroxides occurs, with the formation of a suspension.

Из блока нейтрализации полученная суспензия СВ, по трубопроводу 8 через расходомер 15 поступает в блок умягчения П. Работа блока умягчения также осуществляется в автоматическом режиме, управляемом АСУТП. На основании показаний рН метра 6 и расходомера 15 АСТУП формирует сигнал управления насосом 12 и заслонкой запорно-регулирующей арматуры 13. В результате раствор соды заданной концентрации в количестве, необходимом для умягчения поступающего объема СВ, нейтрализованной до заданного значения рН, из емкости 11 подается через патрубок 50 в турбулентный смеситель 14, где в результате интенсивного перемешивания потока нейтрализованной СВ с раствором соды и проходит процесс умягчения СВ за счет осаждения солей жесткости (карбонатов кальция и магния). Количество подаваемого раствора соды фиксируется расходомером 16.From the neutralization unit, the obtained suspension of CB, through pipeline 8 through the flow meter 15, enters the softening unit P. The softening unit also operates in an automatic mode controlled by the process control system. Based on the readings of the pH meter 6 and the flow meter 15, the ASTPU generates a control signal for the pump 12 and the shutter of the shut-off and control valves 13. As a result, a soda solution of a given concentration in the amount necessary to soften the incoming SV volume, neutralized to a given pH value, is supplied from the tank 11 through pipe 50 into a turbulent mixer 14, where, as a result of intensive mixing of the neutralized CB stream with a soda solution, the CB softening process takes place due to the precipitation of hardness salts (calcium carbonates and magnesium and I). The amount of soda solution supplied is fixed by a flow meter 16.

Из блока умягчения суспензия СВ по трубопроводу 17 поступает блок флокулирования и осаждения загрязнений Ш, который также работает в автоматическом режиме, управляемом АСУТП. Суспензия СВ через входной патрубок 25 поступает в кольцевой канал отстойника-флокулятора 19. Количество поступающей на флокулирование СВ фиксируется расходомером 18, сигнал от которого поступает на суммирующий процессор в АСУТП, который формирует сигнал на управление насосом 21 и заслонкой запорно-регулирующей арматуры 24, благодаря чему производится подача необходимого количества рабочего раствора флокулянта из емкостей 20 в отстойник-флокулятор 19. Количество подаваемого раствора флокулянта также фиксируется расходомером 23. В отстойнике-флокуляторе 19 происходит процесс фазового разделения сфлокулированных осадков и воды. Сфлокулированные осадки, накопившиеся в донной части отстойника-флокулятора, удаляются посредством откачки по мере накопления насосами 29 по трубопроводу 45 в отстойник сгуститель осадков 39 блока V. Включение и отключение насосов 29 производится посредством подачи управляющих сигналов от таймера, включенного с систему АСУТП, в соответствии с заданным временным интервалом.From the softening block, the suspension of CB through pipeline 17 enters the block of flocculation and sedimentation of contaminants Ш, which also works in an automatic mode controlled by the process control system. Suspension CB through the inlet pipe 25 enters the annular channel of the sump-flocculator 19. The amount of flocculated SW is fixed by a flow meter 18, the signal from which is fed to the summing processor in the control system, which generates a signal to control the pump 21 and the shutter of the valves 24, thanks to what is the supply of the necessary amount of working solution of flocculant from the tanks 20 to the flocculator-flocculator 19. The amount of flocculant solution supplied is also fixed by the flow meter 23. In the sump e-flocculator 19 there is a process of phase separation of flocculated sediments and water. The flocculated sediments accumulated in the bottom part of the flocculator sump are removed by pumping, as the pumps 29 accumulate through the pipe 45, into the sump sediment thickener 39 of block V. The pumps 29 are turned on and off by supplying control signals from a timer connected to the process control system in accordance with with a given time interval.

Осветленная и очищенная от загрязнений вода через патрубок 27 по трубопроводу 30 самотеком поступает в блок доочистки IV, в центральную часть отстойника-накопителя 32, содержащего ограждающий цилиндрический успокоитель потока, водосборный резервуар, оборудованный зубчатым распределителем-переливом и тонкослойным модулем пластин, препятствующих возможному выносу взвешенных веществ и их накоплению в виде осадка в донной части отстойника-накопителя, с последующим удалением (откачкой) посредством насосов 35 по трубопроводу 38 в отстойник-сгуститель осадков 39 блока V.The clarified and purified water through the pipe 27 through the pipe 30 by gravity enters the aftertreatment unit IV, in the central part of the storage tank 32, containing a guarding cylindrical flow dampener, a catchment tank equipped with a gear distributor-overflow and a thin-layer module of plates that prevent the possible removal of suspended substances and their accumulation in the form of sediment in the bottom of the sedimentation tank, followed by removal (pumping) through pumps 35 through the pipe 38 to the sump-sgu Titel precipitation unit 39 V.

Сигналы от датчиков уровня воды 36 в водосборном резервуаре отстойника-накопителя 32 поступают в АСУТП, которая формирует управляющий сигнал на включение/выключение насосов 33, с помощью которых из отстойника-накопителя очищенная вода подается на установку ультрафиолетового обеззараживания УОВ 34 с последующим сбросом в систему инженерных сетей для дальнейшего использования, либо отводится в водоприемник.The signals from the water level sensors 36 in the catchment tank of the storage tank 32 are supplied to the process control system, which generates a control signal to turn on / off the pumps 33, with which purified water is supplied from the storage tank to the UVU 34 disinfection unit, followed by discharge into the engineering system networks for future use, or diverted to the water intake.

В случае возникновения чрезвычайной ситуации (вынос взвешенных веществ из отстойника-накопителя 32 (контроль визуальный) в работу вводится смеситель-турбулизатор 31 с одновременной подачей в него раствора флокулянта по трубопроводу 47 из емкости 20 с целью укрупнения взвешенных частиц и их максимального осаждения в донной части отстойника-накопителя 32.In the event of an emergency (removal of suspended solids from the settling tank 32 (visual control), a mixer-turbulator 31 is put into operation with the simultaneous supply of a flocculant solution into it through a pipe 47 from the tank 20 with the aim of enlarging the suspended particles and their maximum deposition in the bottom storage sump 32.

Работа насосов 35 (периодическое включение и выключение) осуществляется в ручном режиме по мере накопления осадков в донной части отстойника-накопителя 32. Контроль уровня накопления осадков производится посредством отбора пробы в специально-оборудованной точке 37.The operation of the pumps 35 (periodic switching on and off) is carried out in manual mode as sediment accumulates in the bottom of the sedimentation tank 32. The accumulation of sediment is monitored by sampling at a specially equipped point 37.

Осадки из отстойника-флокулятора 19 и отстойника-накопителя 32 насосами 29 и 35, подаются в отстойник-сгуститель осадков 39, где происходит процесс накопления и уплотнения осадков. Отстоянная вода, образующаяся в процессе уплотнения, собирается в водосборном резервуаре отстойника-сгустителя 39, откуда самотеком подается в приемную емкость загрязненной воды 40, оборудованную датчиками уровня, сигнал от которых поступает в АСУТП. Фильтрат и промывные воды, образующиеся в процессе механического обезвоживания осадков, по трубопроводу сброса воды также поступают в приемную емкость 40, из которой управляемыми насосами 44 производится откачка загрязненных вод с подачей их в трубопровод 7 для смешения с СВ поступающей на очистку воды. Включение и выключение насосов 44 производится в автоматическом режиме в процессе замыкания либо размыкания контакта (вода-датчик) регистрирующего уровень воды в приемной емкости загрязненной воды 40. Сгущенные осадки насосами 41 по системе трубопроводов подаются в проточной ершовый смеситель 42 в который одновременно по трубопроводу 46 дозируется рабочий раствор флокулянта, для флокулирования осадков перед их обезвоживанием на остановке механического обезвоживания осадков 43.Precipitation from the flocculator sump 19 and the storage sump 32 by pumps 29 and 35, is fed to the sedimentation sludge thickener 39, where sediment accumulation and compaction takes place. The settled water generated during the compaction process is collected in the catchment tank of the settler-thickener 39, from where it flows by gravity to the receiving tank of contaminated water 40, equipped with level sensors, the signal from which is fed to the process control system. The filtrate and wash water generated during the mechanical dewatering of sludge are also supplied to a receiving tank 40 through a water discharge pipe, from which contaminated water is pumped out by controlled pumps 44 to be fed into pipeline 7 for mixing with water supplied to the treatment plant. The pumps 44 are turned on and off automatically in the process of closing or opening a contact (water-sensor) that registers the water level in the receiving tank of contaminated water 40. Condensed precipitation is pumped through the piping system 41 to a flowing ruff mixer 42 into which it is dosed simultaneously through pipeline 46 flocculant working solution, for flocculation of sludge before dehydration at the stop of mechanical sludge dewatering 43.

Фильтрат и промывные воды из узла механического обезвоживания направляются в приемную емкость загрязненной воды 40.The filtrate and wash water from the mechanical dewatering unit are sent to a receiving tank of contaminated water 40.

Режим работы блока V периодический, блок включается в работу по мере накопления заданного объема осадков, подлежащих удалению из технологического оборудования в процессе очистки сточных вод.The operating mode of unit V is periodic, the unit is included in the work as a given amount of precipitation accumulates, which must be removed from the process equipment during wastewater treatment.

Использование автоматизированной системы управления технологическим процессом, двух рН метров в блоке нейтрализации и описанных устройств автоматического дозирования рабочих реагентов, управляемых АСУТП, позволяет значительно снизить расход рабочих агентов за счет контроля кислотности СВ, поступающих на нейтрализацию, и нейтрализованных СВ, поступающих на умягчение, а также за счет увеличения точности дозирования реагентов. Включение в установку турбулентного смесителя, описанной конструкции позволяет улучшить смешение регентов с СВ, что в свою очередь также позволяет снизить расход рабочих реагентов.The use of an automated process control system, two pH meters in the neutralization unit and the described automatic dispensing devices for operating reagents controlled by the process control system can significantly reduce the consumption of working agents by controlling the acidity of the SWs coming into neutralization and the neutralized SWs coming into softening, as well as by increasing the accuracy of dosing of reagents. The inclusion in the installation of a turbulent mixer, the described design allows to improve the mixing of regents with CB, which in turn also allows to reduce the consumption of working reagents.

Кроме того, применение турбулентного смесителя позволяет получить следующие дополнительные преимущества:In addition, the use of a turbulent mixer provides the following additional benefits:

1. Исключается установка дополнительных емкостей-смесителей, предназначенных для выдержки обработанных известковым молоком или раствором соды сточных вод, для обеспечения полноты прохождения процессов нейтрализации и умягчения с образованием хлопьев гидроокисей или солей металлов (созревание смеси), что, позволяет уменьшить общие габариты установки.1. It excludes the installation of additional mixing tanks intended for soaking wastewater treated with lime milk or with a solution of soda, to ensure the completeness of the processes of neutralization and softening with the formation of flakes of hydroxides or metal salts (ripening of the mixture), which reduces the overall dimensions of the installation.

2. Не требуется дополнительных затрат на электрооборудование, т.к. перемешивание СВ и рабочего реагента производится за счет гидравлической энергии потока СВ подаваемого на обработку.2. No additional costs for electrical equipment, as mixing of CB and working reagent is carried out due to the hydraulic energy of the stream of CB supplied to the processing.

3. Не требуется дополнительное насосное оборудование на перекачку обработанного потока в соответствии с технологическим процессом, либо установка дополнительных опорных конструкций для создания перепада высот для создания самотечного процесса транспортировки жидких сред.3. No additional pumping equipment is required for pumping the treated stream in accordance with the technological process, or installing additional supporting structures to create a height difference to create a gravity-free process for transporting liquid media.

4. Не требуется установка дополнительных фундаментов. Распределенные весовые нагрузки передаются на опорные элементы рамы. Предпочтительное размещение устройства, как правило, на отметке 0.00.4. No additional foundations required. Distributed weight loads are transferred to the supporting elements of the frame. The preferred placement of the device is usually around 0.00.

5. Отсутствуют динамические нагрузки на элементы конструкции.5. There are no dynamic loads on structural elements.

6. Не требуется остановка технологического процесса при выполнении профилактических или ремонтных работ.6. No shutdown of the process when performing preventive or repair work.

7. Имеется, возможность изменения объемных характеристик обрабатываемых потоков жидких сред за счет увеличения либо уменьшения числа секций камеры созревания.7. There is the possibility of changing the volumetric characteristics of the processed fluid flows by increasing or decreasing the number of sections of the maturation chamber.

8. Общие габариты смесителя, в используемого в установке очистки сточных вод мощностью 400 м3/ч. составляют: (7500×2650×4050) мм.8. The overall dimensions of the mixer used in the wastewater treatment plant with a capacity of 400 m 3 / h. are: (7500 × 2650 × 4050) mm.

Очищенная на предлагаемой установке СВ соответствует нормам, предъявляемым к водным ресурсам рыбохозяйственного назначения согласно ГОСТу 17.1.02.04-77 «Показатели состояния и правил таксации рыбохозяйственных водных объектов», применяемым к рыбохозяйственным водоемам.The CB cleaned at the proposed installation complies with the standards for fishery water resources in accordance with GOST 17.1.02.04-77 “Indicators of the status and taxation rules of fishery water bodies” applicable to fishery ponds.

Claims (14)

1. Установка для очистки шахтных и карьерных вод, содержащая установленные по ходу технологического процесса блок нейтрализации, блок умягчения, блок флокулирования и осаждения загрязнений, блок доочистки осветленной воды, возвратно-циркуляционную линию, систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, циркуляционные и подающие насосы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему автоматизированного управления технологическим процессом, два рН метра, установленные на подводящем трубопроводе до узла ввода нейтрализующего реагента и на трубопроводе между блоком нейтрализации и блоком умягчения, а также устройства автоматического дозирования рабочих растворов известкового молока, соды и флокулянта.1. Installation for cleaning mine and quarry water, containing a neutralization unit installed during the technological process, a softening unit, a flocculation and sedimentation unit, a clarification water purification unit, a return-circulation line, a piping system with shut-off and control valves, circulation and feed pumps , characterized in that it further comprises an automated process control system, two pH meters installed on the inlet pipe to the input node neutralize a reactant and in the pipe between the neutralization unit and softening unit as well as automatic dosing device working solutions of milk of lime, soda and flocculant. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блоки нейтрализации и умягчения включают прямоточный турбулентный смеситель, выполненный в виде трубопровода, включающего последовательно расположенные функциональные камеры: приемную камеру с патрубком подачи раствора рабочего реагента, по меньшей мере, одну камеру перемешивания, снабженную турбулизирующими элементами, и камеру созревания, расположенную над камерой перемешивания и выполненную в форме змеевика, состоящего из секций в виде прямолинейных участков, размещенных параллельно друг другу в вертикальной и горизонтальной плоскостях и соединенных между собой фасонными соединительными элементами, причем выходной патрубок камеры созревания расположен ниже уровня камеры перемешивания или на одном уровне с нею.2. Installation according to claim 1, characterized in that the blocks of neutralization and softening include a direct-flow turbulent mixer, made in the form of a pipeline comprising sequentially located functional chambers: a receiving chamber with a nozzle for supplying a working reagent solution, at least one mixing chamber, equipped with turbulizing elements, and a ripening chamber located above the mixing chamber and made in the form of a coil, consisting of sections in the form of rectilinear sections placed parallel to each other rugu in the vertical and horizontal planes and interconnected shaped connecting elements, wherein the ripening chamber outlet pipe located below the level of the mixing chamber or at the same level with it. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что прямоточный турбулентный смеситель содержит преимущественно две камеры перемешивания, установленные параллельно друг другу и связанные общими входным и выходным патрубками, снабженными запорно-распределительной арматурой, позволяющей выводить из технологического процесса одну из камер.3. Installation according to claim 2, characterized in that the direct-flow turbulent mixer contains mainly two mixing chambers installed parallel to each other and connected by common inlet and outlet pipes, equipped with shut-off and distribution valves, allowing one of the chambers to be removed from the process. 4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что турбулизирующие элементы камеры перемешивания выполнены в виде прямоугольных пластин, согнутых под прямым углом по продольной оси, которые установлены ребром навстречу потоку, стационарно закреплены на оси, проходящей по всей длине камеры, на фиксированном расстоянии друг от друга, со смещением каждого последующего элемента относительно предыдущего на 30-60°.4. Installation according to claim 2, characterized in that the turbulizing elements of the mixing chamber are made in the form of rectangular plates bent at right angles along the longitudinal axis, which are installed with an edge facing the flow, are stationary mounted on an axis passing along the entire length of the chamber at a fixed distance from each other, with the displacement of each subsequent element relative to the previous one by 30-60 °. 5. Установка по п.2., отличающаяся тем, что продольный размер каждой горизонтальной прямолинейной секции камеры созревания приближен к продольному размеру камеры перемешивания.5. Installation according to claim 2., Characterized in that the longitudinal size of each horizontal rectilinear section of the maturation chamber is close to the longitudinal size of the mixing chamber. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блоки нейтрализации и умягчения, каждый, содержит по меньшей мере одну емкость для рабочих растворов известкового молока и соды соответственно и устройство автоматического дозирования рабочих растворов известкового молока и соды.6. Installation according to claim 1, characterized in that the neutralization and softening blocks each contain at least one container for working solutions of milk of lime and soda, respectively, and a device for automatically dispensing working solutions of milk of lime and soda. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок флокулирования и осаждения загрязнений содержит отстойник-флокулятор, по меньшей мере одну емкость для рабочего раствора флокулянта, устройство автоматического дозирования рабочего раствора флокулянта, линию отвода осветленной воды в блок доочистки и линию отвода осадка в блок подготовки и обезвоживания осадков.7. Installation according to claim 1, characterized in that the flocculation and sedimentation unit comprises a flocculator sump, at least one flocculant working solution container, an automatic dosing device for the flocculant working solution, a clarified water discharge line to the after-treatment unit, and a sediment removal line in the unit for the preparation and dehydration of sludge. 8. Установка по пп.1, 6 или 7, отличающаяся тем, что устройство автоматического дозирования рабочего раствора известкового молока, соды и флокулянта включает по меньшей мере один насос подачи рабочего раствора реагента и запорно-регулирующую арматуру, работающие от управляющего сигнала автоматизированной системы управления технологическим процессом.8. Installation according to claims 1, 6 or 7, characterized in that the device for automatically dispensing a working solution of milk of lime, soda and flocculant includes at least one pump for supplying a working solution of the reagent and shut-off and control valves that operate from a control signal of an automated control system technological process. 9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок доочистки осветленной воды содержит отстойник-накопитель осветленной воды, установку ультрафиолетового обеззараживания и сообщенный с емкостью для рабочего раствора флокуляната однотрубный смеситель-турбулизатор.9. The installation according to claim 1, characterized in that the clarification water purification unit comprises a clarified water storage tank, an ultraviolet disinfection unit, and a single-tube mixer-turbulator communicated with the capacity for the flocculate working solution. 10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что отстойник-накопитель осветленной воды снабжен по меньшей мере одним электродатчиком уровня воды и пробоотборником.10. The installation according to claim 9, characterized in that the clarifier water clarifier is provided with at least one water level electrode and a sampler. 11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок подготовки и обезвоживания осадков, состоящий из отстойника-сгустителя осадков, приемной емкости загрязненной воды, ершового смесителя и узла механического обезвоживания осадков.11. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises a unit for the preparation and dewatering of sludge, consisting of a sedimentation tank-thickener sludge, a receiving tank for contaminated water, a ruff mixer and a mechanical sludge dewatering unit. 12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что отстойник-сгуститель осадков сообщен с линиями отвода осадка отстойника-флокулятора и отстойника-накопителя осветленной воды.12. Installation according to claim 11, characterized in that the sediment settler-thickener is in communication with sediment removal lines of the settler-flocculator and clarifier-collector of clarified water. 13. Установка по п.11, отличающаяся тем, что ершовый смеситель сообщен с емкостью для рабочего раствора флокулянта.13. Installation according to claim 11, characterized in that the ruff mixer is in communication with the capacity for the working solution of the flocculant. 14. Установка по п.11, отличающаяся тем, что узел механического обезвоживания осадков включает гравитационный стол-сгуститель осадков и ленточный пресс-фильтр.
Figure 00000001
14. Installation according to claim 11, characterized in that the site of mechanical dewatering of sediments includes a gravity precipitation thickener table and a belt press filter.
Figure 00000001
RU2013155114/05U 2013-12-11 2013-12-11 INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS RU149277U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013155114/05U RU149277U1 (en) 2013-12-11 2013-12-11 INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013155114/05U RU149277U1 (en) 2013-12-11 2013-12-11 INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU149277U1 true RU149277U1 (en) 2014-12-27

Family

ID=53291812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013155114/05U RU149277U1 (en) 2013-12-11 2013-12-11 INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149277U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698887C1 (en) * 2018-05-17 2019-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" Pilot unit for treatment of waste water from heavy metal ions, sulphate- and nitrite ions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698887C1 (en) * 2018-05-17 2019-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" Pilot unit for treatment of waste water from heavy metal ions, sulphate- and nitrite ions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160318785A1 (en) Compact scalable modular system and method for treatment of water
CN104909490A (en) Phosphating and chemical nickel-plating mixed comprehensive wastewater treatment process and automated device
CN204824453U (en) Desulfurization pretreatment of water device that gives up
CN202625977U (en) Purification and recycling device for mine and sewage
CN108623091A (en) A kind of dyeing textile sewage disposal system
CN103011462B (en) Device and method for treating waste residues of circulating make-up water by reutilizing lime softening method of power plant
CN101492039B (en) Environmental protection cleaning method and station of chemical industry operation storage and transportation device
RU122649U1 (en) AUTOMATIC MODULAR WATER TREATMENT STATION
RU143295U1 (en) STRUCTURE FOR PURIFICATION OF HEAVYLY CONTAMINATED SHOWER AND PRODUCTION WASTE WATERS
CN104003567A (en) Zero discharge treatment equipment and method for lead storage battery wastewater
CN203768136U (en) Scale-inhibition and corrosion-inhibition treatment system for gas drainage pump circulating water
Skolubovich et al. Cleaning and reusing backwash water of water treatment plants
CN106007040B (en) Heavy metal wastewater treatment system and method
RU149277U1 (en) INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS
CN210855500U (en) Sewage treatment and recycling system
RU110738U1 (en) INSTALLATION FOR DEEP CLEANING OF WASTE WATER FROM IONS OF HEAVY METALS AND ANIONS
RU2687919C1 (en) Method and device for wastewater treatment using a velr for its implementation
CN204644018U (en) A kind of phosphatization and chemical nickel plating mixing comprehensive wastewater process automatic equipment
CN206985883U (en) Deck runoff pollution processing integrated apparatus
CN102311187A (en) Process for realizing zero discharge of industrial waste of steel enterprises
RU2662529C2 (en) Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation
RU2698887C1 (en) Pilot unit for treatment of waste water from heavy metal ions, sulphate- and nitrite ions
CN209178147U (en) A kind of phosphorus ammonium coolant liquid recycling and administration system using film concentration technique
RU2645567C1 (en) Process and storm waste water treatment station
CN110436658A (en) A kind of blowdown water handling reclamation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20151212

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20170619