RU2357926C1

RU2357926C1 - Flotation-filtration plant

Info

Publication number: RU2357926C1
Application number: RU2007144010/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Виктор Анатольевич Волков (RU); Виктор Анатольевич Волков; Лидия Владимировна Колаева (RU); Лидия Владимировна Колаева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2009-06-10

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to treatment facilities used, in particular in carwash stations. Flotation-filtration plant comprises suction pipeline, pump set, ejector connected to bypass pipeline and installed at the inlet of pump set. Ejector connected to saturator has two nozzles. One of them serves for introduction of reagent solution and is connected by tube to metering pump, the other one - for suction of atmospheric air. Check valves are inbuilt in both nozzles. The second stage of saturator comprises manometre and output manifold connected to single pipeline, and via check valve it is connected to distribution header. Distribution header with nozzles is installed in lower part of flotation chamber equipped with scraper mechanism, tray and overflow tube connected to upper part of filter. Filter has layer of adsorbing filtering charge retained by supporting and clamping frames. Plant is equipped with basket, check valve and protective mesh. Protective mesh is installed at the inlet to ejector and serves for prevention of ejector nozzle clogging.

EFFECT: increased efficiency of sewage treatment to extent that allows for their multiple use.

7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к очистным сооружениям, используемым на различных объектах, в частности на моечных станциях автотранспорта.The invention relates to wastewater treatment plants used at various facilities, in particular at washing stations of vehicles.

Наиболее близким техническим решением является флотационно-фильтрационная установка по RU 2254297, опубл. 20.06.2005. Установка содержит всасывающий трубопровод, насосный агрегат, эжектор, соединенный с байпасным трубопроводом и установленный на входе насосного агрегата. Связанный с сатуратором эжектор имеет два штуцера, один из которых служит для ввода раствора реагента и соединяется трубкой с насосом-дозатором, а другой служит для подсоса атмосферного воздуха. Камера флотации оснащена скребковым механизмом, лотком и переливной трубкой, связанной с верхней частью фильтра, имеющего слой адсорбирующей фильтрующей загрузки, которая удерживается поддерживающей и прижимной рамками. В нижней части камеры флотации расположен распределительный коллектор с соплами.The closest technical solution is a flotation filtration plant according to RU 2254297, publ. 06/20/2005. The installation comprises a suction pipe, a pump unit, an ejector connected to a bypass pipe and installed at the inlet of the pump unit. The ejector connected to the saturator has two nozzles, one of which serves to enter the reagent solution and is connected by a tube to the metering pump, and the other serves to suck in atmospheric air. The flotation chamber is equipped with a scraper mechanism, a tray and an overflow tube connected to the upper part of the filter, which has a layer of adsorbent filter loading, which is held by the supporting and pressure frames. At the bottom of the flotation chamber is a distribution manifold with nozzles.

Недостатком известного очистного сооружения является то, что оно не обеспечивает высокой степени очистки сточных вод.A disadvantage of the known treatment plant is that it does not provide a high degree of wastewater treatment.

Задача, на решение которой направлено заявляемое решение, направлено на устранение данного недостатка. При этом обеспечивается технический результат, заключающийся в повышении эффективности очистки сточных вод до степени, позволяющей многократное ее использование.The problem, the solution of which the claimed solution is directed, is aimed at eliminating this drawback. This ensures a technical result, which consists in increasing the efficiency of wastewater treatment to an extent that allows its multiple use.

Указанный технический результат достигается тем, что флотационно-фильтрационная установка, содержащая всасывающий трубопровод, насосный агрегат, эжектор, соединенный с байпасным трубопроводом и установленный на входе насосного агрегата, при этом связанный с сатуратором эжектор имеет два штуцера, один из которых служит для ввода раствора реагента и соединяется трубкой с насосом-дозатором, а другой служит для подсоса атмосферного воздуха, распределительный коллектор с соплами, расположенный в нижней части камеры флотации, оснащенной скребковым механизмом, лотком и переливной трубкой, связанной с верхней частью фильтра, имеющего слой адсорбирующей фильтрующей загрузки, которая удерживается поддерживающей и прижимной рамками, согласно изобретению оснащена заборным фильтром, обратным клапаном, защитной сеткой, установленной на входе в эжектор и служащей для предотвращения засорения сопла эжектора, при этом в обоих штуцерах встроены обратные клапаны, а вторая ступень сатуратора, содержащая манометр и выходную магистраль, соединенную с единым трубопроводом, через обратный клапан связана с распределительным коллектором.The specified technical result is achieved by the fact that the flotation-filtration unit containing a suction pipe, a pump unit, an ejector connected to the bypass pipe and installed at the inlet of the pump unit, while the ejector connected to the saturator has two nozzles, one of which serves to enter the reagent solution and connected by a tube to a metering pump, and the other serves to suck in atmospheric air, a distribution manifold with nozzles located at the bottom of the flotation chamber, equipped with according to the invention, equipped with a suction filter, a check valve, a protective mesh installed at the inlet of the ejector and serving to prevent clogging of the nozzle ejector, in this case check valves are built-in in both fittings, and the second stage of the saturator, containing a pressure gauge and an outlet line connected to a single pipeline, through ny valve is connected to the distribution manifold.

Адсорбент может быть выполнен по форме в виде шариков, а также сплошных или полых цилиндров, зерен произвольной поверхности, получающейся в процессе его изготовления, а также в виде коротких отрезков тонкостенных трубок или колец равного по высоте и диаметру размера, в частности 8, 12, 25 мм.The adsorbent can be made in shape in the form of balls, as well as solid or hollow cylinders, grains of an arbitrary surface obtained during its manufacture, as well as in the form of short segments of thin-walled tubes or rings of equal height and diameter, in particular 8, 12, 25 mm.

Для повышения степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом адсорбент может быть выполнен по форме в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, имеющая в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа «седла Берля» или седла «Италлокс».To increase the degree of purification of the gas stream from the target component by increasing the contact area of the adsorbent with the target component, the adsorbent can be made in the form of hollow balls, on the spherical surface of which a helical groove is cut, having in cross section perpendicular to the helix a profile of the Berl saddle type "Or the Itallox saddles.

Адсорбент может быть выполнен по форме в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, имеющая в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа «седла Берля» или седла «Италлокс».The adsorbent can be made in the form of cylindrical rings, on the side surface of which a helical groove is cut, having in cross section perpendicular to the helical line a profile of the Berl saddle or Itallox saddle.

Также адсорбент может быть выполнен по форме в виде тороидальных колец, имеющих профиль типа «седла Берля» или седла «Италлокс».»Also, the adsorbent can be made in shape in the form of toroidal rings having a profile such as a “Berl saddle” or a Itallox saddle. ”

На фиг.1 изображен общий вид флотационно-фильтрационной установки, на фиг.2 - адсорбент адсорбирующей фильтрующей загрузки фильтра, выполненный в форме полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, на фиг.3 - адсорбент адсорбирующей фильтрующей загрузки фильтра, выполненный в форме цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3 с винтовой канавкой, имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа «седла Берля» или седла «Италлокс».Figure 1 shows a General view of the flotation-filtration unit, figure 2 - adsorbent adsorbent filter loading filter, made in the form of hollow balls, on the spherical surface of which a helical groove is cut, figure 3 - adsorbent adsorbing filter loading filter, made in in the form of cylindrical rings, on the lateral surface of which a helical groove is cut, FIG. 4 is a section BB in FIG. 3 with a helical groove having in cross section perpendicular to the helical line a profile of the “Berl saddle” or “Itallox” saddle.

Флотационно-фильтрационная установка содержит заборный фильтр 1, всасывающий трубопровод 2, обратный клапан 8, соединенный через тройник 41 с краном 9 для запуска насосного агрегата 3. Эжектор 4, соединенный с байпасным трубопроводом 5 и установленный на входе насосного агрегата 3, смонтированного на основании 14. Для первоначального запуска насосного агрегата 3 предусмотрен кран 9. На входе в эжектор 4 установлена защитная сетка, служащая для предотвращения засорения сопла эжектора. Эжектор 4 имеет 2 штуцера 11 и 12. Штуцер 11 служит для ввода раствора реагента и соединяется трубкой 42 с насосом-дозатором 6. Насос-дозатор 6 соединен трубкой с канистрой 13. Штуцер 12 служит для подсоса атмосферного воздуха и имеет регулировочный винт 7. В обоих штуцерах встроены обратные клапаны.The flotation-filtration installation contains an intake filter 1, a suction pipe 2, a check valve 8 connected through a tee 41 to a valve 9 to start the pump unit 3. An ejector 4 connected to the bypass pipe 5 and installed at the inlet of the pump unit 3 mounted on the base 14 A crane 9 is provided for the initial start-up of the pump unit 3. A protective net is installed at the inlet of the ejector 4, which serves to prevent clogging of the ejector nozzle. The ejector 4 has 2 fittings 11 and 12. The fitting 11 serves to inject the reagent solution and is connected by a pipe 42 to the metering pump 6. The metering pump 6 is connected by a pipe to the canister 13. The fitting 12 serves to suck in atmospheric air and has an adjusting screw 7. B both fittings have check valves integrated.

Смешение сточной воды с раствором реагента и воздухом осуществляется в насосе 3, после чего смесь поступает по трубопроводу 10 в двухступенчатый сатуратор 15, 16, где под давлением 0,5-5,5 МПа происходит растворение воздуха в воде и смешение с реагентом. Вторая ступень сатуратора 16 содержит манометр 17 и выходную магистраль 18, соединенную с единым трубопроводом 38. Кроме того, вторая ступень сатуратора 16 предназначена для подвода очищаемой воды по трубопроводу 19, через обратный клапан 40, которая затем поступает в распределительный коллектор 21 через сопла 20, расположенные в нижней части камеры флотации 22. Пена снимается скребковым механизмом (шламоудалителем) 25 и сбрасывается в лоток 26 и далее через патрубок 43 поступает в шламовую емкость (на чертеже не показана) для отстаивания. Для нормальной работы скребковым механизмом используется переливная трубка 39, связанная с верхней частью фильтра 29.The mixture of wastewater with a reagent solution and air is carried out in the pump 3, after which the mixture enters through a pipeline 10 into a two-stage saturator 15, 16, where, under a pressure of 0.5-5.5 MPa, air is dissolved in water and mixed with the reagent. The second stage of the saturator 16 contains a pressure gauge 17 and an output line 18 connected to a single pipe 38. In addition, the second stage of the saturator 16 is designed to supply purified water through a pipe 19, through a check valve 40, which then enters the distribution manifold 21 through nozzles 20, located at the bottom of the flotation chamber 22. The foam is removed by a scraper mechanism (sludge remover) 25 and discharged into the tray 26 and then through the pipe 43 enters the sludge tank (not shown) for sedimentation. For normal operation with a scraper mechanism, an overflow tube 39 connected to the top of the filter 29 is used.

В фильтре 29 вода поступает в нижнюю часть, проходит через слой адсорбирующей фильтрующей загрузки 30, а очищенная вода сбрасывается через переливной карман 33 и патрубок 45, при этом загрузка фильтра 29 удерживается поддерживающей 31 и прижимной 32 рамками. Промывные воды сбрасываются через кран 34 в накопитель. В качестве адсорбента применяют активные угли марок БАУ, АР-А, СКТ-3 и др.In the filter 29, water enters the lower part, passes through a layer of an absorbent filter charge 30, and the purified water is discharged through an overflow pocket 33 and a pipe 45, while the load on the filter 29 is held by the supporting 31 and pressure 32 frames. Wash water is discharged through a tap 34 into the reservoir. As an adsorbent, active carbons of the brands BAU, AR-A, SKT-3, etc. are used.

Если нет необходимости в глубокой очистке, то очищенная вода после флотации сбрасывается через кран 27 и патрубок 44. Все емкости установки имеют сливные краны 34, 35, 36, 37, объединенные единым трубопроводом 38, оканчивающимся патрубком 46. Вода, очищенная флотационным способом, поступает через переливную трубу 24 в оголовок 23 и далее через кран 28 на глубокую очистку в засыпной встроенный фильтр 29.If there is no need for deep cleaning, then the purified water after flotation is discharged through a tap 27 and a pipe 44. All the tanks of the installation have drain taps 34, 35, 36, 37, united by a single pipe 38, ending with a pipe 46. Water purified by flotation is supplied through the overflow pipe 24 to the head 23 and then through the tap 28 for deep cleaning into the charge built-in filter 29.

Флотационно-фильтрационная установка работает следующим образом.Flotation filtration unit operates as follows.

Загрязненная вода после предварительной очистки в отстойнике через заборный фильтр 1 по всасывающему трубопроводу 2 через обратный клапан 8 поступает в эжектор 4, установленный на входе насосного агрегата 3. Для первоначального запуска установки корпус насосного агрегата 3 необходимо заполнить водой через кран 9. Рабочий поток жидкости на эжектор поступает по байпасному трубопроводу 5. На входе в эжектор 4 установлена защитная сетка, служащая для предотвращения засорения сопла эжектора. Эжектор 4 имеет 2 штуцера 11 и 12. Штуцер 11 служит для ввода раствора реагента и соединяется трубкой 42 с насосом-дозатором 6. Насос-дозатор 6 соединен трубкой с канистрой 13. Штуцер 12 служит для подсоса атмосферного воздуха и имеет регулировочный винт 7. В обоих штуцерах встроены обратные клапаны.The contaminated water after preliminary cleaning in the sump through the intake filter 1 through the suction pipe 2 through the check valve 8 enters the ejector 4 installed at the inlet of the pump unit 3. For the initial start-up of the installation, the housing of the pump unit 3 must be filled with water through the valve 9. The working fluid flow the ejector enters through the bypass pipe 5. At the entrance to the ejector 4 a protective mesh is installed, which serves to prevent clogging of the ejector nozzle. The ejector 4 has 2 fittings 11 and 12. The fitting 11 serves to inject the reagent solution and is connected by a pipe 42 to the metering pump 6. The metering pump 6 is connected by a pipe to the canister 13. The fitting 12 serves to suck in atmospheric air and has an adjusting screw 7. B both fittings have check valves integrated.

В насосе 3 происходит смешение сточной воды с раствором реагента и воздухом, после чего смесь поступает по трубопроводу 10 в двухступенчатый сатуратор 15,16. Здесь под давлением 0,50-5,5 МПа происходит растворение воздуха в воде и смешение с реагентом. Из 2-й ступени сатуратора 16 очищаемая вода по трубопроводу 19, через обратный клапан 40 поступает в распределительный коллектор 21 через сопла 20. В нижней части камеры флотации 22 происходит сброс давления и из воды выделяется растворенный воздух в виде мельчайших пузырьков, к которым прилипают частицы загрязнений. Шлам собирается на поверхности флотационной камеры в виде пены, которая снимается скребковым механизмом (шламоудалителем) 25 и сбрасывается в лоток 26 и далее через патрубок 43 поступает в шламовую емкость (не входящую в комплект поставки) для отстаивания. Шлам может быть сдан на переработку как целиком (если имеется такая возможность), так и отдельными фракциями после отстоя и слива сверху нефтепродуктов и воды из средней части. Нефтепродукты следует сдать на переработку или использовать в качестве жидкого топлива. Вода возвращается на очистку в отстойник. Отстоявшиеся в шламовой емкости взвешенные вещества могут быть вывезены и захоронены на полигоне или использованы в качестве добавки в дорожные покрытия на асфальтобетонных заводах.In the pump 3, the wastewater is mixed with the reagent solution and air, after which the mixture enters through a pipeline 10 into a two-stage saturator 15.16. Here, under a pressure of 0.50-5.5 MPa, air dissolves in water and mixes with the reagent. From the 2nd stage of the saturator 16, the purified water through the pipe 19, through the check valve 40 enters the distribution manifold 21 through the nozzles 20. At the bottom of the flotation chamber 22, pressure is released and dissolved air is released from the water in the form of tiny bubbles to which particles adhere pollution. The sludge is collected on the surface of the flotation chamber in the form of foam, which is removed by a scraper mechanism (sludge remover) 25 and discharged into the tray 26 and then through the pipe 43 enters the sludge tank (not included in the delivery set) for sedimentation. Sludge can be handed over for processing as a whole (if there is such a possibility), and in separate fractions after sludge and discharge from above of oil products and water from the middle part. Petroleum products should be returned for processing or used as liquid fuel. Water is returned to the sump for treatment. Suspended solids in the sludge tank can be removed and buried at the landfill or used as an additive in road surfaces at asphalt concrete plants.

В фильтре 29 вода поступает в нижнюю часть, проходит через слой адсорбирующей фильтрующей загрузки 30. Очищенная вода сбрасывается через переливной карман 33 и патрубок 45, загрузка фильтра удерживается поддерживающей 31 и прижимной 32 рамками. Загрузка фильтров выбирается в зависимости от технологии очистки сточных вод. Стандартная загрузка фильтра для очистки сточных вод автомоек - пенополиуретановый нефтесорбент (крошка 10-20 мм). При засорении пенополиуретановой крошки фильтр 29 извлекается из установки и промывается сверху струей воды. Промывные воды сбрасываются через кран 34 в накопитель.In the filter 29, water enters the lower part, passes through a layer of absorbent filter charge 30. The purified water is discharged through an overflow pocket 33 and a pipe 45, the filter load is held by supporting 31 and pressure 32 frames. Filter loading is selected depending on the technology of wastewater treatment. The standard loading of the filter for wastewater treatment of car washes is polyurethane foam oil sorbent (crumb 10-20 mm). When clogged polyurethane foam chips, the filter 29 is removed from the installation and washed from above with a stream of water. Wash water is discharged through a tap 34 into the reservoir.

Если нет необходимости в глубокой очистке, то очищенная вода после флотации сбрасывается через кран 27 и патрубок 44. Все емкости установки имеют сливные краны 34, 35, 36, 37, объединенные единым трубопроводом 38, оканчивающимся патрубком 46. Электрическая и гидравлическая схемы установки обеспечивают ее работу в автоматическом режиме в соответствии с потреблением оборотной воды для мойки автомобилей либо по мере поступления сточных вод с помощью датчиков минимального и максимального уровней воды в емкости. Вода, очищенная флотационным способом, поступает через переливную трубу 24 в оголовок 23 и далее через кран 28 на глубокую очистку в засыпной встроенный фильтр 29.If there is no need for deep cleaning, then the purified water after flotation is discharged through a tap 27 and a pipe 44. All installation containers have drain valves 34, 35, 36, 37, combined by a single pipe 38, ending with a pipe 46. The electrical and hydraulic circuits of the installation provide it work in automatic mode in accordance with the consumption of circulating water for washing cars or as sewage arrives using the sensors of the minimum and maximum water levels in the tank. Water purified by flotation method enters through an overflow pipe 24 into the head 23 and then through a faucet 28 for deep cleaning into a built-in backfill filter 29.

Реагентная обработка применяется при повышенных требованиях к очищаемым стокам от автомойки либо при повышенных концентрациях загрязнений сточной воды. Тип, доза и рабочая концентрация реагента принимаются согласно технологии очистки сточных вод. Предлагаемое устройство может работать с реагентной обработкой сточных вод. В связи с тем что основную часть растворенных загрязнений составляют анионные ПАВ, в качестве реагентов применяются катионные флокулянты, например поливинилпиридин.Reagent treatment is used with increased requirements for wastewater from a car wash or with increased concentrations of wastewater pollution. The type, dose and working concentration of the reagent are taken according to wastewater treatment technology. The proposed device can work with reagent wastewater treatment. Due to the fact that the main part of the dissolved contaminants is anionic surfactants, cationic flocculants, for example polyvinylpyridine, are used as reagents.

Предлагаемое устройство предназначено для использования именно замкнутой системы водопотребления. Характерные уровни дозирования флокулянтов при их использовании в процессах осветления находятся в пределах 0,05-0,2 г/м³ в зависимости от качества неочищенной воды.The proposed device is designed to use a closed system of water consumption. The characteristic dosage levels of flocculants when used in clarification processes are in the range of 0.05-0.2 g / m ³ depending on the quality of the untreated water.

Claims

1. Flotation-filtration unit containing a suction pipe, pump unit, an ejector connected to the bypass pipe and installed at the inlet of the pump unit, while the ejector connected to the saturator has two nozzles, one of which serves to enter the reagent solution and is connected by a pipe to the pump a dispenser, and the other serves to suck in atmospheric air, a distribution manifold with nozzles located in the lower part of the flotation chamber, equipped with a scraper mechanism, a tray and an overflow pipe, associated with the upper part of the filter having a layer of adsorbent filter loading, which is held by a support and pressure frames, characterized in that it is equipped with a suction filter, a check valve, a protective screen installed at the inlet of the ejector and serving to prevent clogging of the ejector nozzle, while in both check valves are integrated in the nipples, and the second stage of the saturator, containing a pressure gauge and an output line connected to a single pipeline, is connected through a non-return valve to the distribution manifold .

2. The flotation-filtration installation according to claim 1, characterized in that the adsorbent is made in the form of balls, as well as solid or hollow cylinders, grains of an arbitrary surface obtained during its manufacture, as well as in the form of short segments of thin-walled tubes or rings equal in height and diameter to a size of 8, 12, 25 mm.

3. The flotation-filtration installation according to claim 1, characterized in that the adsorbent is made in the form of hollow balls, on the spherical surface of which a helical groove is cut, having in cross section perpendicular to the helical line a profile of the Berl saddle or Itallox saddle ".

4. Flotation-filtration plant according to claim 1, characterized in that the adsorbent is made in the form of cylindrical rings, on the side surface of which a helical groove is cut.

5. The flotation-filtration installation according to claim 1, characterized in that the adsorbent is made in the form of cylindrical rings, on the side surface of which a helical groove is cut, having in cross section perpendicular to the helical line a profile of the Berl saddle or Itallox saddle ".

6. Flotation-filtration plant according to claim 1, characterized in that the adsorbent is made in the form of toroidal rings.

7. Flotation-filtration plant according to claim 1, characterized in that the adsorbent is made in the form of toroidal rings having a profile of the type of “Berl saddle” or “Itallox” saddle.