RU2402496C2 - Установка обезвоживания - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к установкам, содержащим гравитационные и мембранные средства с применением реагентов для обезвоживания отстоя сточных вод, шламов и флотошламов. Установка содержит первичную накопительную емкость, подающие насосы, средства мембранного обезвоживания и средства подачи реагентов, отстойник, который выполнен в виде вертикальной емкости, снабженной сливными вентилями, расположенными вертикально в ряд на стенке отстойника и гидравлически связанными с первичной накопительной емкостью. Установка содержит гидросмеситель, расположенный внутри отстойника вертикально, при этом он снабжен трубопроводом с отводом под 180 градусов, нижний открытый конец которого расположен у днища отстойника. Трубопровод связан с атмосферой отверстием, расположенным на стенке отвода с меньшим радиусом. Средства мембранного обезвоживания выполнены в виде мешков из эластичного мембранного полотна, закрепленных по кругу за горловины с возможностью подвешивания и съема на вертикальном остове и имеющих гидравлическую связь со смесителем и вторичной накопительной емкостью. Технический результат: формирование осадка большей толщины в вертикальном направлении, оптимальная циркуляция и точное регулирование потока загрязненной жидкости, недопущение переполнения или недостаточного наполнения отстойника, минимальное потребление внешней энергии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к установкам, содержащим гравитационные и мембранные средства с применением реагентов для обезвоживания отстоя сточных вод, шламов, флотошламов и т.п.

Известна установка обезвоживания, содержащая первичную накопительную емкость, подающие насосы, средства гравитационного обезвоживания в виде отстойника, средства мембранного обезвоживания, средства обеспечения циркуляции и регулирования потока загрязненной жидкости, средства подачи реагентов (патент RU № 2305074 от 2006.01.27 «Установка для очистки жидких стоков, содержащих в частности во взвешенном состоянии загрязняющие вещества»).

Недостатки известной установки обезвоживания заключаются в том, что процесс очистки излишне энергоемок, использует избыточное количество реагентов помимо основных средств гравитационного и мембранного обезвоживания, а физические принципы обезвоживания воплощены в конструктивно усложненных, энергозависимых аппаратных средствах.

Задача изобретения состоит в том, чтобы известные средства гравитационного и мембранного обезвоживания были объединены в экономичную конструктивно не сложную технологическую линию с минимальным потреблением реагентов и внешней энергии.

Поставленная задача решается тем, что известная установка обезвоживания, содержащая первичную накопительную емкость, подающие насосы, средства гравитационного обезвоживания в виде отстойника, средства мембранного обезвоживания, средства обеспечения циркуляции и регулирования потока загрязненной жидкости, средства подачи реагентов, согласно изобретению отличается тем, что отстойник выполнен в виде вертикальной емкости, снабженной сливными вентилями, расположенными вертикально в ряд на стенке отстойника и гидравлически связанными с первичной накопительной емкостью и контрольным окном для визуального наблюдения процесса осветления, средства обеспечения циркуляции и регулирования потока очищаемой жидкости выполнены в виде подающего насоса, связанного с гидросмесителем, на выходе снабженным трубопроводом с отводом под 180 градусов, расположенным внутри отстойника вертикально, нижний открытый конец которого расположен у днища отстойника, при этом трубопровод связан с атмосферой отверстием, расположенным на стенке отвода с меньшим радиусом (снизу), средства подачи реагентов выполнены в виде насосов-дозаторов, двухходовых распределительных клапанов, гидравлически связанных с емкостями флокулянта, коагулянта, с гидросмесителем и смесителем, входящим в состав средств мембранного обезвоживания, а последние выполнены в виде мешков из эластичного мембранного полотна, закрепленных по кругу за горловины с возможностью подвешивания и съема на вертикальном остове и имеющих гидравлическую связь со смесителем и дополнительно введенной вторичной накопительной емкостью.

Дополнительные признаки заключаются в следующем:

- объем гравитационного отстойника больше объема смесителя в 4-8 раз, а объем смесителя больше суммарного объема мешков в 3-4 раза;

- средства мембранного обезвоживания дополнительно снабжены напорными баками, подающим насосом и вторичной емкостью;

- отстойник с гидросмесителем расположен с превышением над средствами мембранного обезвоживания.

Выполнение отстойника в виде вертикальной емкости, снабженной сливными вентилями, расположенными вертикально в ряд на стенке отстойника и гидравлически связанными с первичной накопительной емкостью и контрольным окном для визуального наблюдения процесса осветления, позволяет расширить диапазон состава загрязненных жидкостей по содержанию осаждаемых частиц за счет возможности формирования осадка большей толщины в вертикальном направлении, и облегчает контроль и управление сливом осветленной части и осадка.

Выполнение средств обеспечения циркуляции и регулирования потока очищаемой жидкости в виде подающего насоса, связанного с гидросмесителем, на выходе снабженным трубопроводом с отводом под 180 градусов, расположенным внутри отстойника вертикально, нижний открытый конец которого расположен у днища отстойника, при этом трубопровод связан с атмосферой отверстием, расположенным на стенке отвода с меньшим радиусом (снизу), обеспечивает оптимальную циркуляцию и достаточно точное регулирование потока загрязненной жидкости, не допуская переполнения или недостаточного наполнения отстойника.

Выполнение средств подачи реагентов в виде насосов-дозаторов, двухходовых распределительных клапанов, их гидравлические связи с емкостями флокулянта, коагулянта, гидросмесителем и смесителем, средств мембранного обезвоживания дают возможность точно дозировать поступление реагентов на разных этапах очистки, не перенасыщая осветленную жидкость.

Выполнение средств мембранного обезвоживания в виде мешков из эластичного мембранного полотна, подвешенных по кругу за горловины с возможностью съема на вертикальном остове и имеющих гидравлическую связь со смесителем и дополнительно введенной вторичной накопительной емкостью, дает возможность наилучшим образом организовать обезвоживание шлама с минимальным потреблением внешней энергии.

Дополнительные признаки обеспечивают постоянство циркуляции жидкости за счет неэнергоемких средств.

Автор утверждает, что заявляемое техническое решение не известно из уровня техники и неочевидно по отзывам специалистов в данной области техники, что позволяет квалифицировать его, как техническое решение, соответствующее условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1, 2, 3 показаны варианты функциональных схем, а на виде А фиг.1 - структура мембранного полотна.

Установка обезвоживания содержит: первичную накопительную емкость 1; средства гравитационного обезвоживания в виде отстойника - вертикальной емкости 2, снабженной сливными вентилями 3, расположенными вертикально в ряд на стенке отстойника и гидравлически связанными с первичной накопительной емкостью 1, и контрольным окном 4 для визуального наблюдения процесса осветления, средства мембранного обезвоживания, выполненные в виде мешков 5 из эластичного мембранного полотна, закрепленных по кругу за горловины 6 с возможностью подвешивания и съема на вертикальном остове-барабане 7 и имеющих гидравлическую связь с дополнительно введенной вторичной накопительной емкостью 8; средства обеспечения циркуляции и регулирования потока жидкости, выполненные в виде подающего насоса 9, связанного с гидросмесителем 10, на выходе снабженным трубопроводом 11 с отводом 12 под 180 град, расположенным внутри отстойника 2 вертикально, нижний открытый конец которого расположен у днища отстойника 2, при этом трубопровод 11 связан с атмосферой отверстием 13, расположенным на стенке с меньшим радиусом отвода 12; средства подачи реагентов, выполненные в виде двух насосов-дозаторов 14, двухходовых распределительных клапанов 15, гидравлически связанных с емкостями флокулянта 16, коагулянта 17, гидросмесителем 10; насос подачи шлама 18; смеситель мембранного обезвоживания 19, в котором установлена мешалка 20, а также поддон 21, емкость 8, насос 23, трубопровод 24.

Пористость мембранного полотна мешков 5 уменьшается изнутри-наружу (см.вид А фиг.1), например, за счет многослойной структуры с заданной пористостью.

Варианты дополнительно содержат напорные баки 25 (см. фиг.2), вентили 26…29 для управления потоками жидкости и отстойник 2 с гидросмесителем 10, расположенные с превышением над средствами мембранного обезвоживания - мешками 5. (см.фиг.3).

Установка обезвоживания работает следующим образом. Первичное осаждение происходит в отстойнике 2, куда загрязненная жидкость подается из первичной накопительной емкости 1 подающим насосом 9 через гидросмеситель 10, затем вверх по трубопроводу 11, разворачивается под 180 градусов по отводу 12 и изливается у днища отстойника 2, исключая паразитное перемешивание стоков. Поскольку отверстие 13 расположено на стенке отвода 12 с меньшим радиусом, то при подаче ламинарная струя минует отверстие 13, прижимаясь к стенке, по большему радиусу (по наружному радиусу отвода 12). Одновременно включаются насосы-дозаторы 14 и двухходовые распределительные клапаны 15 направляют из емкостей 16, 17 флокулянт и коагулянт в гидросмеситель 10 в заранее установленных дозах в зависимости от состава загрязненной жидкости.

После заполнения отстойника 2 насосы 9, 14 отключаются. Жидкость в отстойнике 2 постепенно осветляется за счет осаждения шлама.

После прекращения подачи жидкости в отстойник 2 через отверстие 13 подсасывается атмосферный воздух, давление в отстойнике 2 и гидросмесителе 10 уравнивается, в результате чего исключается обратный ход жидкости, который мог бы возникнуть за счет неразрывности струи в сообщающихся сосудах.

Наблюдая в контрольное окно 4 за понижением границы осветления, сливают (механизировано или вручную) осветленную часть жидкости последовательно через сливные вентили 3, расположенные вертикально в ряд на стенке отстойника 2, в гидравлически связанную с ними первичную накопительную емкость 1.

Затем, когда осветленная часть жидкости слита, включается насос 18 подачи шлама и насосы 14 с распределительными клапанами 15, которые переключают подачу реагентов по второму ходу в смеситель 19 через соответствующие трубопроводы и штуцера. Смеситель 19 заполняется предварительно сгущенным шламом из отстойника 2, включается мешалка 20, реагенты перемешиваются с шламом. Подача шлама и реагентов в смеситель прекращается и смесь подается в мешки 5, жидкая фаза просачивается через поры мешков 5 (мембраны) и сливается в поддон 21 и затем переливается в емкость 8. При этом уменьшение пор мембраны изнутри наружу задерживает загрязнения на большее время, что позволяет отделить большую часть жидкой фазы.

Более тяжелые загрязнения, прореагировавшие с флокулянтом и коагулянтом, образуют хлопья и задерживаются в мешках 5, шлам при этом обезвоживается и периодически удаляется из мешков 5, а гидросмеситель 10 и смеситель 19 последовательно заполняются новыми объемами шлама и реагентов. Жидкая фаза удаляется из емкости 8 насосом 23 через трубопровод 24 в первичную емкость 1. Согласованность объемов гравитационного отстойника 2, смесителя 19, суммарного объема мешков 5 обеспечивает ритмичность и непрерывность работы установки.

Промышленное использование установки не вызывает сомнений, т.к. техническое решение содержит признаки, которые могут быть растиражированы на основе известных технологий, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Claims (4)

1. Установка обезвоживания, содержащая первичную накопительную емкость, подающие насосы, средства гравитационного обезвоживания в виде отстойника, средства мембранного обезвоживания, средства обеспечения циркуляции и регулирования потока загрязненной жидкости, средства подачи реагентов, отличающаяся тем, что отстойник выполнен в виде вертикальной емкости, снабженной сливными вентилями, расположенными вертикально в ряд на стенке отстойника и гидравлически связанными с первичной накопительной емкостью, и контрольным окном для визуального наблюдения процесса осветления, средства обеспечения циркуляции и регулирования потока очищаемой жидкости выполнены в виде подающего насоса, связанного с гидросмесителем, на выходе снабженным трубопроводом с отводом под 180°, расположенным внутри отстойника вертикально, нижний открытый конец которого расположен у днища отстойника, при этом трубопровод связан с атмосферой отверстием, расположенным на стенке отвода с меньшим радиусом (снизу), средства подачи реагентов выполнены в виде насосов-дозаторов, двухходовых распределительных клапанов, гидравлически связанных с емкостями флокулянта, коагулянта, с гидросмесителем и смесителем, входящим в состав средств мембранного обезвоживания, а последние выполнены в виде мешков из эластичного мембранного полотна, закрепленных по кругу за горловины с возможностью подвешивания и съема на вертикальном остове и имеющих гидравлическую связь со смесителем и дополнительно введенной вторичной накопительной емкостью.

2. Установка обезвоживания по п.1, отличающаяся тем, что объем гравитационного отстойника больше объема смесителя средств мембранной очистки в 4-8 раз, а объем смесителя больше суммарного объема мешков в 3-4 раза.

3. Установка обезвоживания по п.1, отличающаяся тем, что средства мембранного обезвоживания дополнительно снабжены напорными баками, подающим насосом и вторичной емкостью.

4. Установка обезвоживания по п.1, отличающаяся тем, что отстойник с гидросмесителем расположен с превышением над средствами мембранной очистки.

Images