RU1807010C - Установка дл очистки жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке жидкостей , например природных и сточных вод, от примесей и механических включений. Цель изобретени  - повышение эффективности работы путем дополнительного насыщени  газом жидкости, подаваемой на очистку без применени  дополнительных источников избыточного газа, и утилизаци  отработанных газов. Установка дл  очистки жидкостей содержит электрокоагул тор, флотационную камеру, устройство дл  сбора сфлотированного шлама, полочный блок, выполненный в виде секций, разделенных сплошной перегородкой и соединенных с флотационной камерой, и фильтр, причем секции полочного блока выполнены герметичными и соединены в верхней части с эжектором, который установлен на трубопроводе дл  подачи очищаемой жидкости во флотационную камеру, и с помощью патрубков с атмосферой, секции выполнены с возможностью раздельной, регулируемой, периодической подачи и отвода очищаемой жидкости и газа с их полостей, полость эжектора разделена продольными перегородками н а две секции, причем одн  из них раздельно соединена с секци ми полочного блока, а друга  с помощью патрубка - с атмосферой, и поперечное сечение секции эжектора, св занной патрубком с атмосфе- рой,превышает поперечное сечение его секции , св занной с секци ми полочного блока., Устройство дл  сбора сфлотированного шлама св зано с источником разрежени , выполненным в виде вакуумного насоса, выходной патрубок которого подсоединен к секции эжектора, с которой св заны секции полочного блока. Установка снабжена аппаратурой дл  автоматизации и управлени , 1 з.п. ф-лы, 6 ил. ел С со о VI о

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  очистки природных и сточных вод и MO-. жет быть использовано в народном хоз йстве дл  очистки поверхностных вод до качества технической или питьевой воды, а также промышленных сточных вод, загр з- ненных нефтепродуктами, синтетическими

поверхностно-активными веществами, красител ми , сол ми т желых металлов, взвешенными и коллоидными веществами на станци х очистки воды небольшой производительности .

Цель изобретени  - повышение эффективности работы за счет дополнительного

насыщени  газом жидкости, подаваемой на очистку без применени  дополнительных источников газа и утилизации отработанных газов.

На фиг. 1 изображена установка дл  очистки жидкостей, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - фрагмент установки, вид сборку; на фиг.4 - установка, вид сверху; на фиг.5 - продольный разрез эжектора; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг,5.

Установка дл  очистки жидкости содержит установленные в одном вертикальном корпусе 1 последовательно по ходу очищаемой жидкости блок первичной электрокоагул ции , расположенный в ее верхней части, состо щий из камеры 2 и электродов 3, полочный отстойник, состо щий из двух герметичных камер 4 и 5, и фильтр 6, размещенный под полочным отстойником. Камера 2 соединена с патрубком 7 подачи очищаемой жидкости и патрубком 8 отвода из нее обработанной жидкости. Над камерой 2 установлено приспособление дл  сбо- ра сфлотированного шлама, выполненное, например, в виде робота-манипул тора 9 с закрепленным на нем рабочим оргадом в виде патрубка 10, св занного с помощью гибкого шланга 11 через ресивер 12 с вакуумным насосом 13. В донной части камеры 2 расположена система перфорированных трубопроводов 14 дл  сбора и отвода за ее пределы осевшего осадка. Камера 2 с помощью патрубка 8, разветвл ющегос  на две ветви 15 и 16, св зана с распределительно-сборными карманами 17 отдельных герметичных камер 4 и 5 полочного отстойника с возможностью раздельной, регулируемой, периодической подачи и отвода газа и очищаемой жидкости с их полосте. Камеры -установлены р дом на одном уровне и разделены сплошной перегородкой 18. Они со- единены с эжектором 19, который установлен на патрубке подачи 7 очищаемой жидкости в камеру 2. Камеры 4 и 5 С помощью патрубков 20 св заны с атмосферой , В камерах установлены наклонно к горизонту ролки 21, например, под углом 50-60°. Верхние торцы полок установлены с зазором 22 к корпусу 1. Полки 21 креп тс  « корпусу 1 боковыми торцами, В донной части камер 4 и 5 установлены перфорированные трубопроводы 23 и 24 дл  сбора и отвода осадка.

Полость эжектора 19 разделена продольными перегородками 25 на две секции 26 и 27, причем секци  27 соединена с помощью трубок 28 и 29 с верхней частью полости камер 4 и 5 полочного отстойника, а секци  26 - с помощью патрубка 30 с атмосферой. Причем поперечное сечение

секции 26 эжектора больше поперечного сечени  его секции 27, Выходной патрубок вакуумного насоса 13 соединен трубопроводом 31 с секцией 27 эжектора, а входной

патрубок трубопроводом 32 с полостью ресивера 12, который снабжен патрубком 33 дл  выгрузки осадка. Полости камер 4 и 5 св заны отдельными трубопроводами 34 и 35 с распределительной системой жидкости

в полости фильтра 6, выполненной в виде перфорированных трубопроводов 36. В полости фильтра 6 установлена решетка 37, а под ней фильтрующей элемент 38, выполненный , например, из неоднородной пено5 стирольной загрузки или из волокон,.закрепленных на решетке 37, при этом

фильтр снабжаетс  приспособлением дл 

их уплотнени  (на фигурах не показано).

Фильтр снабжен системой перфорирован0 ных трубопроводов 39 дл  сбора и отвода фильтрата и системой перфорированных трубопроводов 40 дл  сбора и отвода осадка и промывной жидкости.

Блок первичной электрокоагул ции

5 снабжен блоком управлени  41, а все наружные трубопроводы, трубки и патрубки установки снабжены задвижками 42 с электрическими приводами 43, причем они и приспособление дл  сбора сфлотированно0 го шлама, вакуум-насос, датчики уровней 44 жидкости и шлама, установленные в блоках, и датчики 45 (мутномеры, рН-метры и т.д.) оценки санитарно-технического анализа жидкости, установленные в блоках, на их

5 входе и выходе, соединены с помощью линий св зи 46 (на фиг. показаны пунктиром с разрывом) с общим блоком управлени  установки 47, например блоком числового программного управлени  (ЧПУ).

0 Установка работает следующим образом .

Очищаема  жидкость через трубопровод 7 подачи жидкости подаетс  в камеру 2. Жидкость насыщаетс  газом физико-хими5 ческим методом с помощью электродов 3, св занных с блоком управлени  41 и источником посто нного тока. При этом в жидкости образуетс  большое количество мелкодиспергированных пузырьков газов и

0 хлопь  гидроокисей (закисей) металлов, из которых состо т электродные пластины, раствор ющиес  в процессе электролиза.

Пузырьки газа поднимают на поверхность жидкости хлопь  гидроокисей (заки5 сей) металлов с сорбированными на них загр знени ми. Газовые пузырьки на поверхности , жидкости в камере 2 образуют слой пены, который собираетс  с помощью патрубка 10, перемещаемого с помощью робота-манипул тора 9 и св занного гибким

шлангом 11 через ресивер 12 с вакуумным насосом 13. Собранный слой шлама направл етс  в ресивер 12, его влажность контролируетс  датчиком 45, установленным в ресивере, при необходимости толщина со- бираемого сло  шлама увеличиваетс  или уменьшаетс , путем перемещени  вверх или вниз патрубка 10 роботом-манипул тором 9. Собранный слой шлама из ресивера 12 направл етс  на дальнейшую обработку (обезвоживание и т.д.), а очищенна  в процессе обработки жидкость через трубопровод 8 и один из трубопроводов 15, 16 поступает в распределительно-сборный карман 17 одной из камер 4 и 5 полочного отстойника/Например, в камере 4 патрубок 20 перекрыт задвижкой 42, и ее полость не св зана с атмосферой, то есть полость камеры 4 герметична. При ее заполнении очищаемой жидкостью происходит, вытес- нение воздуха из нее через зазоры 22 между полками 21 и корпусом 1 и через карман 17 в трубку 28, и в полость секции 27 эжектора 19, установленного на патрубке 7 подачи очищаемой жидкости в камеру 2. Такое под- соединение трубки 28 исключает попадание через нее очищаемой воды из патрубка 7 в камеру, а выполнение эжектора двухсекционным исключает ср ыв вакуума в его полости в процессе работы установки, так как воздух подаетс  в одну секцию 27 эжектора, а засасываетс  с атмосферы через патрубок 30 в другую его секцию 26, что позвол ет повысить эффективность насыщени  жидкости газом без дополнительных эксплуата- ционных затрат в процессе работы установки и интенсифицировать процесс очистки жидкости в камере 2. Кроме того, при работе вакуумного насоса воздух , отобранный им из ресивера 12, через выходной трубопровод 31 нагнетаетс  в секцию 27 эжектора 19, что способствует утилизации и рациональному его использованию путем дополнительного насыщени  очищаемой жидкости газом. После заполнени  камеры 4 жидкостью ее подача переводитс  в камеру 5, котора  в это врем  пуста . При этом датчик 44 уровн  жидкости в камере 4 срабатывает и электрический сигнал поступает на блок управлени  установки 47, а от него поступает сигнал на электроприводы задвижки 43 на трубопроводах 15 и 16. Задвижка 42 закрываетс  на трубопроводе 15, а задвижка 42 на трубопроводе 16 открываетс , и жидкость поступает в пустую камеру 5 полочного отстойника. Одновременно задвижка на дренажной трубке 20 камеры 5 закрываетс , а на трубке 20 камеры 4 открываетс . Пуста  камера 5 заполн етс  жидкостью , котора  выдавливает с нее воздух по

трубке 20 в секцию 27 эжектора 19. В процессе заполнени  камеры 5 жидкостью в заполненной жидкостью камере 4 происходит интенсивное осаждение твёрдой фазы из статичной жидкости. Тверда  фаза накапливаетс  на наклонных полках 21, сползает из них вниз, в карман 17. и скапливаетс  в его донной части. После заполнени  камеры 5 на 0,5 Н жидкостью в камере 4 задвижка 42 на дренажном патрубке 20 открываетс , задвижка 42 на патрубке 28 закрываетс , задвижка на трубопроводе 34 открываетс  осветленна  жидкость поступает в полость фильтра 6 через трубопровод 34 и распределительную систему перфорированных трубопроводов 36. Перед отводом осветленной жидкости из камеры 4 через трубопровод 23 отводитс  осажденный осадок. Расход жидкости , поступающей из камеры 4 в полость фильтра 6, больше, чем расход жидкости, поступающей из камеры 2 в камеру 5, из расчета, что после опорожнени  камеры 4 полностью заполн етс  камера 5. Затем подача жидкости из камеры 2 переключаетс  на подачу ее в опорожненную камеру 4 и т.д.

Эффективное осаждение осадка в полочном отстойнике снижает нагрузку на фильтр, что способствует увеличению его фильтроцикла,и соответственно удельную производительность с повышением качества очистки жидкости, уменьшит расход жидкости на промывку.

Поступающа  в полость фильтра 6 жидкость фильтруетс  через фильтрующий зле-- мент 38. Очищенна  жидкость через систему перфорированного трубопровода 39 дл  сбора и отвода фильтрата отводитс  из фильтра по назначению. Промывка филь- тра осуществл етс  2-3 мин путем подачи очищенной жидкости из камеры 4 или 5 полочного отстойника, при этом расход отводимой промывной жидкости через систему перфорированных трубопроводов 40 превышает расход подаваемой жидкости. Скапливающийс  осадок в донной части фильтра периодически отводитс  через систему трубопроводов 40 в процессе промывки фильтра или после срабатывани  датчика 44 его уровн , установленного в донной части фильтра,

Выполнение полочного отстойника с возможностью осаждени  твердой фазы в статичной жидкости обеспечивает оптимальные услови (критерий РейнольдсамО и др.) дл  седиментации примесей, чему способствует и отсутствие градиента скорости, обусловливающего перемешивание жидкости между полками отстойника. Все это способствует интенсификации осаждени 

твердой фазы и сокращает врем  на ее осаждение.

Выполнение камер полочного отстойника герметичными и соединение их с эжектором , который расположен на патрубке подачи жидкости, позвол ет дополнительно подавать объем газа, равный объему этих камер, в очищаемую жидкость дл  дополнительного насыщени  ее газом, что интенсифицирует процесс флотации загр знений. С этой целью вакуумный насос 13, приспособление дл  сбора сфлотированного шлама тоже св заны с эжектором.

Соединение камер патрубками с атмосферой с возможностью раздельной, регулируемой периодической подачи и отвода газа из их полостей обеспечивает срыв вакуума в полост х камер 4 и 5 при их опорожнении от жидкости, что позвол ет беспреп тственно отводить осветленную жидкость. Кроме того, заполнивший камеры воздух выдавливаетс  в патрубок подачи жидкости в камеру 2, при заполнении их жидкостью. При этом задвижка нз патрубке 20 закрыта. Это способствует подаче дополнительного воздуха в очищаемую жидкость без использовани  энергоемких механизмов.

Разделение эжектора 19 продольными перегородками 25 на две секции 26 и 27, причем соединение одной с камерами 4 и 5 полочного отстойника и источником разрежени  13, а другой с помощью патрубка 30 с атмосферой, исключает срыв вакуума при подаче в эжектор газа под избыточным давлением из камер полочного отстойника или вакуум-насоса. Така  схема подсоединени  позвол ет создавать разрежение в секции 26 эжектора и засасывать газ в нее из атмосферы , а в секцию 27 эжектора подавать под

-избыточным давлением газ. С целью создани  максимального разрежени  в полости

- секции 26, св занной с атмосферой максимального забора с нее газа, ее размеры превышают размеры секции 27 эжектора, св занной с источником избыточного давлени  газа и полочным отстойником, так как разрежение в ней не оказывает вли ни  на подачу газа в ее полость. Все это позвол ет дополнительно насыщать очищаемую жидкость газом и интенсифицировать процесс флотировани  загр знений за счет избыточного давлени  газов, возникающего в процессе работы установки при сборе сфлотированного шлама и при движении жидкости в герметических камерах полочного отстойника без использовани  дополнительных энергоемких источников создани  избыточного давлени  газа. Например , во врем  сбора сфлотированного шлама с помощью приспособлени  дл  его

сбора, одновременно с помощью вакуумного насоса осуществл етс  съем шлама с поверхности камеры 2 рабочим органом в виде патрубка 10, при этом газ, поступающий в

ресивер 12, со шламом подаетс  вакуум-насосом 13 в эжектор 19 и дополнительно насыщает газом жидкость, поступающую на очистку.

Снабжение наружных трубопроводов,

0 трубок и патрубков задвижками 42 электро- приводом 43, блоков устройства - датчиками 45 показателей санитарно-химичёского анализа : жидкости и шлама, датчиками 38 уровн  жидкости и соединение их и приспо5 соблени  дл  сбора сфлотированного шлама , вакуумного насоса 8, блока управлени  41 с блокомуправлени  установки 47 позвол ет выбирать м поддерживать оптимальные режимы очистки жидкости с

0 обеспечением качества ее очистки и съема сфлотированного шлама минимальной влажности, что повышает качество очистки жидкости, производительность установки и снижает затраты на дальнейшую обработку

5 шлама и жидкости в зависимости от способа его дальнейшей утилизации и требований к содержанию в жидкости токсичных веществ , которые не должны превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).

0 Наличие датчиков контрол  и блока управлени  позвол ет оперативно определ ть ПДК и другие показатели санитарно-химичёского анализа и корректировать режимы работы блоков установки, обеспечива  оп5 тимальный режим очистки х идкости,

Таким образом, предложенна  установка дл  очистки жидкости позвол ет повьи сить эффективность работы путем дополнительного насыщени .газом жидко0 сти,подаваемой на очистку,беЗ использовани  дополнительных энергоемких источников газа и утилизации отработанных газов, интенсивного осаждени  твердой фазы в статичной жидкости в полочном отстой5 нике, увеличени  фильтроцикла фильтра, обеспечени  оперативного контрол  и корректировки процесса очистки, что повышает качество очистки жидкости и снижает затраты на дальнейшую ее обработку и утилиза0 цию собранного шлама минимальной влажности.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Установка дл  очистки жидкостей, содержаща  установленные в одном корпусе

   5 последовательно по ходу очищаемой воды блок первичной электрокоагул ции с приспособлени ми дл  сбора сфлотированного. шлама и удалени  осадка, полочный отстойник с наклонными полками и фильтр, патрубки подачи и отвода очищаемой

   жидкости, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности работы за счет дополнительного насыщени  газом жидкости, подаваемой на очистку без применени  дополнительных источников газа и утилизации отработанных газов, корпус выполнен вертикальным, блок первичной электрокоагул ции расположен в верхней части аппарата, полочный отстойник выполнен в виде двух герметичных камер, соединенных с блоком электрокоагул ции с возможностью раздельной, регулируемой, периодической подачи жидкости, фильтр размещен под полочным отстойником, на входном патрубке установлен эжектор, полость которого разделена перегородками на две секции, одна из которых соединена с атмосферой, а друга  - раздельно с камерами полочного отстойника, причем поперечное сечение секции эжектора, св занной с атмосферой, больше поперечного сечени  секции, св занной с камерами полочного

   отстойника, а приспособление дл  сбора сфлотированного шлама соединено с источников разрежени ,выполненным в виде вакуумного насоса, выходной патрубок которого соединен с секцией эжектора, с которой св заны камеры полочного отстойника .
2. 2. Установка поп.1,отличающа - с   тем, что, с целью повышени  производи0 тельности и качества очистки жидкости путемконтрол  показателей санитарно-химического анализа и создани  ; оптимального режима работы установки, установка снабжена блоком управлени , сое5 диненным с датчиками уровн  жидкости и шлама в узлах установки, с датчиками показателей санитарно-химического анализа жидкости и шлама, установленных в узлах установки на их входе и выходе, а также

   0 соединенном с приспособлением дл  удалени  сфлотированного шлама, вакуумным насосом и блоком управлени  электрокоагул тора.

   №J