RU4920U1 - Установка для очистки воды - Google Patents

Abstract

1. Установка для очистки воды, содержащая основной фильтр, который состоит из корпуса, установленных в нем фильтрующей загрузки, решетки, отделяющей снизу камеру сбора фильтрата, и сепаратора для отделения отходов регенерации от фильтрующей загрузки, трубопровод с вентилями для подвода загрязненной и промывной воды, а также трубопровод для отвода фильтрата и отходов регенерации, отличающаяся тем, что к корпусу основного фильтра снаружи примыкает коаксиально расположенный узел доочистки, имеющий с основным фильтром общую боковую стенку, установленные в нем зернистую загрузку и кольцеобразную решетку, отделяющую снизу приемную камеру, связанную патрубком с камерой сбора фильтрата основного фильтра, а верхняя часть узла доочистки связана со сливной линией.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемная камера узла доочистки связана патрубком с трубопроводом ввода неочищенной воды.3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что с камерой сбора фильтрата основного фильтра связано несколько отдельных узлов доочистки, прикрепленных снаружи к основному фильтру параллельно его боковой поверхности и соединенных вверху камерами сбора доочищенной воды с коллектором сбора и отведения доочищенной воды.4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что каждый узел доочистки выполнен с возможностью отключения и отсоединения от установки для регенерации и присоединения узла доочистки во время работы аппарата.5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она содержит равное количество отдельных узлов доочистки с обвязкой, позволяющей переключать каждый из них с режима доочистки фильтрата на режим регенерации загрузки и наоборот.6. Ус

Description

ШШ с 02 F 1/24 В 01 23/24 В 01 И 37/00

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Полезная модель относится к оборудованию для очистки промышленных сточных вод, содержащих н |тепродукты и другие загрязнения.

Известны двухступенчатые фильтры и ионообменные установки, в которых используется процесс обмена ионами ( например, тяжелых металлов ), находящимися в сточной воде, и ионами, присутствукщими на поверхности твердой фазы - ( Л.Л. Пааль, Я.Я.Кару, Х.А.Мельдер, .Репин - М« : Высш. шк., 1994-336 ил. ).

Известна также установка для очистки нефтесодержащих сточных вод, совмещащая флотацию, электрокоагуляцию, тонкослойное отстаивание и фильтрование ( а.с. II27847 СССР, ШШ С 02 f 1/24, 1984 ). Это устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности и является его прототипом.

В известных фильтрующих установках для очистки нефтесодержащих промышленных сточных вод не предусмотрен узел доочистки, например, от ионов тяжелых металлов, хотя результаты анализов свидетельствуют о наличии таковых в определенной части промышленных сточных вод. Кроме того, конструкции существущих установок двухступенчатого фильтрования характеризуются низкой степенью компактности.

нефтепродукты и другие вредные загрязнения

Указанная цель достигается тем, чуо установка для очистки воды, содержащая основной фильтр, который состош из корпуса, установленное в нем фильтрущей загрузки, решетки, отделяющей снизу камеру сбора фильтрата, и сепаратора дяя отделения отходов регенерации от фильтрущей загрузки, трубопровод с вентилями для подвода загрязненной и промывной воды, а также трубопровод для отвода фильтрата и отходов регенерации, отличается тем, wo к корпусу основного фильтра снаружи примыкает коаксиально расположенный узел доочис тки, имеющий с основным фильтром общую боковую стенку, В нем установлены зернистая загрузка и кольцеобразная решетка, отделяющая снизу приемную камеру, связанную патрубком с камерой сбора фильтрата основного фильтра. Верхшш часть узла доочистки связана со сливной линией. Узел доочистки может быть заполнен как нейтральным фильтрущим материалом, так и сорбционным, например, ионообменным. Дяя обеспечения работы узла доочистки в автономном режиме, а также для регенерации его загрузки неочищенной жидкостью, его приемная камера должна быть связана патрубком с трубопроводом ввода неочищенной воды. С камерой сбора фильтрата основного фильтра может быть связано также несколько отдельных узлов доочистки, прикрепленных снаружи к основному фильтру параллельно его боковой поверхности и соединенных вверху камершш сбора доочщенной воды с коллектором сбора и ш ведения доочищенной воды. При этом каадый узел доочистки может быть выполнен с возможностью отключения и отсоединения от установки для регенерации и присоединения резервного узла доочистки во время работы аппарата. Для исключения демонтажных работ на установке может быть смонтировано равное количестйо з отдельных рабочих и резервных узлов доочистки с обвязкой, позволяющей переключать

каждый из них б режиьда доочистки фильтрата на режим рагенерации загрузки { для этого подключается соответствую цее устройство ) и наоборот - с режима регенерации на режим доочистки ф14льтрата. С целью более полного использования обьема загрузки корпус фк-яьтра, и узлов доочистки могут быть выполнены расширяющимися в сторону движения очищаемой жидкости. Для повышения универсаяьности установки возможен вариант её обвязки, который позволяет производить раздельно одновременно ( или поочередно ) регулируемый отбор фильтрата после основного фильтра и отбор доочищенной воды.

На фиг. I приведена схема установки с коаксиально расположенным узлом доочистки. На фиг. 2 приведена схема установки с отдельньми узлами доочистки, прикрепленными к основноцу корпусу.

Установка ( фиг. I ) состоит из основного фильтра, включающего корпус I, в нижней части которого закреплена решетка 2, отделяющая зернистую загрузку 3 от камеры 4 сбора фильтрата. Как«ера 4 соединена с линией Ь ( с вентилем б ) отвода фильтрата. Над решеткой 2 расположен сепаратор 7, соединенный с линией 8 ( с вентилем 9 ) сброса отходов регенерации. Линии 5 и d соединены перемычкой 10 ( с вентилем II ). Подводящая линия 12 ( с вентилем 13 ) раздваивается на трубопровод 14 ( с вентилем 15 ) ввода очищаемой жидкости и трубопровод 16 ( с вентилем 17 ) ввода обратного потока неочшценной жидкости для регенерации загрузки 3. С кмерой 4 сбора фильтрата патрубком 18 ( с вентилем 19 ) соединена камера 20 ввода фильтрата в узел ДООЧИСТКИ9 расположенный коаксиад1ьно корпусу 1 основного НАЛЬтра. Узел поочистки состоит из корпусе 21, в нижней части которого закреплена, кольцеобразной формы решетка 22, на которой расположена зернистая загрузка ( шшример, цроблёны ионообменный материал ) 23, а камера 24 сбора очищенной иоди

соединена с линией 25 ( с вентилем 26 ) отвода очищенной воды. Сверздг к горловине корпуса I присоединен патрубок 27 ( с вентилем 26 ) для отвода из корпуса воздуха и углеводородов. Возможен вариант конструкции, когда трубопровод 16 ввода очищаемой жидкости соединен с камерой 20 патрубком 29 ( с вентилем 30 ).

Очистка сточных вод установкой может осуществляя-ься в одном из трех режимов.

Первый режим, когда узел доочистки отключён, а очистка жидкости производится только основным фильтром.

При работе во втором режиме осуществляется доочистка жидкости в узле доочистки, в котором жидкость движется снизу вверх.

Третий режим - смешанный. При этом отвод жидкости от установки осу1дествляется одновременно из камеры сбора фильтрата основного фильтра ( например, на технологические нужцы ) и из узла доочистки ( например, для сброса в окружащую среду ).

При подготовке аппарата к работе все вентили должны быть закрыты.

Для осуществления первого режима открывают вентили 13, 15, 28, 6. Подлежащая очистке жидкость через подводшцую линию 12 и трубопровод 14 поступает сверху в корпус I, Проходя через фильтрующую загрузку 3 и решетку 2, жидкость охшщается от механических примесей и углеводородов и выводится из камеры 4 в линию 5 отвода фильтрата. Избыточный воздух, а также всплывающие при этом загрязнения отводятся через патрубок 27.

Для переключения установки на второй режим дополнительно открывают вентили 19, 26, 32, а вентиль б закрывают. В этом случае очищаемая жидкость по трубопроводам 12 и 14 поступает в корпус I основного фильтра, и через фильтрующую загрузку 3, решетку 2, камеру 4 и патрубок Id поступает в камеру 20 узла

доочйстки, проходш через кольцевую решетщг 2Й и загрузку 23 снизу вверх в кшшру 4, а , ч@ра«1 патрубок 25 отводится, например, в окружаащую среду«

Дяя переключения установки со второго на третий режим открывают вентиль 6. Регулировать распределение подачи фильтрата после основного фильтра в еливную линию 5 и на узел доочистки iioкно вентилями 6, 19, 26,

При достижении критического значения кот((шшв1ний в очищенной воде ( или перепада давления ) на вшсоде из основного фильтра закрывают вентили 19 ( отключают узел доочистки ) 6 и 5 и фильтр переводят в режим регенерации, коворый можно оз6у№ъ на четыре этапа : псевдоож1шение фильтрухщей среди, сброс отходов регенеращи, оса1щение загрузки и нор |ализация ( слив остатков отходов регенерации ), На атапе псевдоожижения открыты только вентили 13 и17, при этом осмеетвляется щркуляцмя псевдоожшкенной среды посредством цент бежного насоса ( на фиг« I е показан ) На этапе сброса дополнительно вешиль 9 и отходу регенерации через сепаратор 7 и линию ё удаляются из основного фильтра. Этап осаящения загрузки осуществляется за счет сил гравш ации после всех , Гюсле осащения наступает атап нор|ализацш1. ДМш этого открывают вентили 13, 15 и II и остатщ отходов регенерации удалш(ся через линию в.

Убедившись в тон, что в линию 8 поступает очщенная вода, закр1йва« Т вентиль II и переводят установку на работу по очистке вод в одном из трех приведешух выше режимов. ВОЛНУЙ цикл регенерации загрузки основного фильтра длится несколько миi4 2o, ичйдаемая вода поступает ь камеру 20, прсхсдет снизу БЕерх сквозь загрузку 2Ь поступает з камеру 2,4 и удаляется оттуда через пат-рубок 25.

Регенерация фильтрующего материала узла доохтистки может осудествлятся как при. отключенногл основном фильтре, так и во время его работы в режиме очистки Ш1И в режиме регенерации, В первом случае открыты 13, 30 и 26. 11ромь вка фильтрующего материала узла, д оочисткй осуществляется потоком неощ|1|денной очищенной воды соответствущей интенсивности при движений его снизу вверх (как и при работе Б режиме очистки), отходы регенерации удаляются при этом через линию 2Ь, связанную с линией 8 (на фиг Л эта связь не показана). В случае регенерации фильтрующего материала узла доочкотки при работе основного фильтра в режиме очисттси дополнительно открывают вентИЛИ 15 и 6.

j cTaHOEKE с от ;ельными узлами доочйстки схематично изображена на фиг,2.

Установка состоит из основного фильтра, зключзйотего корпус I, в нижнем части которого закреплена, решетка 2, отделяющая инертную зернистую saipysKy 3 от камеры 4 сбора фильтрата. Kaiviepa 4 соединена с линией 5 (с г-ентилем 6) отвода фильтрата. Над решеткой 2 расположен сопарат-ор 7, соединенней с линией 8 (с вентилем 9) сброса отходов регенерации. Линии бив соединегШ перемычкой 10 с вентилем II, ИодБодя ая линяя 12 (с вентилем 13) раздваиБается на трубопровод - (с вентилем 15) ввода очищаемой жидкости и трубоггро.р.од 16 (с Бэнтичем 17) ввода обратного потока неочи1ценной }кидкост 5 для регенерации загрузки 3. С камерой 4 сбора фильтрата патрубком 18 (с вентилем 19) соадинена камера 20 ввода ф /шьтрата каждого из нескольких, расположенных равномерно вокруг корпуса 1, узлов доочйстки (на фиг.2 показан только один из низ), кажцуй из которых соетоит из корпуса 21, в шшней части ко орого закреплена решетка 22, на которой расположена зернистал загрузка (например, дробленкй ионообменный материал) 23, а камера 24 сбора очищенной воды соединена патрубком 31 (с вентилем 32) с кольцевьм коллектором 33, соединенного с лигжэй 25 (с веш-клем 26) отводаочищенной воды. Сверху к горловине корпуса I фильтра присоединен патрубок 30 (с вентилем 31) для отвода из корпуса воздуха и углеводородов.

Очистка сточных вод установкой может осуществляться в одном из трех режимов.

В первом режиме, когда отключены все узлы доочистки, устаHOBta работает как обычный одноступенчатый фильтр с движением жидкости свер вниз.

При работе во втором режиме осуществляется доочистка фильтрата в узлах доочистки, в которых жидкость движется снизу ввевх. Третий режим - смешанный. При этом отвод жидкости от установки ос пцествляется одновременно из камеры сбора фильтрата (например, на технологические ну)}щь) и из злов доочистки (например, для сброса в окружающую среду). При подготовке аппарата к работе все вентили должны быть закрыты, /(ля осуществления первого режима открыват вентили I3,I5,2d и 6. Подаежаа ая очистке щдкость через подводящую линию 12 и трубопровод 14 поступает сверху в корпус I. Проходя через фильтрующую загрузку 3 и решетку 2, жидкость очищается от механических примесей и углеводородов и выводится из камеры 4 в линию 5 отвода фильтрата. 1збыточный воздух, а также всплывающие при этом загрязнения отводятся через патрубок 27.

этом случае фильтрация ооущеетзляется по схеме первого режима, а затем фильтрат из камеры 4 через патрубок 18 поступает в камеры 20 узлов доочистки, проходит через решетки 22 и фильтрующий материал 23 снизу вверх в кшлеры 24, Затем очищенная вода из всех узлов доочистки поступает в кольцевой коллектор 27 и через патрубок 28 сбрасывается Б окружаю цу1о среду.

Для переключения установки со второго на третий режим открывают вентиль б. Регулировать распределение подачи фильтрата в слиБцую линию 5 и на узлы доочистки мозшо ведаилями 6,19, 26 и 32, При этом возможно отключение одного или нескольких узлов доочистки.

При достижении критического значения концентрации загрязнений в фильтрате (или перепада давления в фильтре) закрываются вентили 19 (отключаются узлы доочистки 6 и 15) и фильтр переводится в режим регенерации, который можно разбить на четыре этапа : псевдоожижение фильтрущей среды, сброс отходов регенерации, осащдение загрузки и нормализация (слив остатков отходов регенерации), На этапе псевдоожшкения открьи ы только вентили 13 и 17, при этом осуществляется циркуляция псевдоожнженной среды посредстввм центробежного насоса (на схеме не показан), На этапе сброса дополнительно открывается вентиль 9, Этап осаящения загрузки осуществляет ее за с сил гравитации после закрытия всех . После осаждения наступает этап нормализации. Для этого открывают вентили 13,15 и II (все остальные закрыты).

Убедившись в том, что в лйншо 3 поступает очищенная вода, закрывают вентиль II и осуществляют очистку загрязненной воды Е одном из трех приведенных выше режимов. Полный цикл регенерации загрузки основного фильтра осуществляется за несколько минут.

ствляется во время работы устшювки Е режиме очистки. При этой воБМоаа-ш два варианта. По nepEO Qr Еариа.нту кэлдый узел доочйстки o jf работавший полный цикл, последовательно заменяется резервным, Ддя этого перекрываются вентили 19 и 26, узел доочистки отделжэтся от установки и присоединяется к специальной установке регенерации По BTOpoiviy варианту основные и резервные узлы доош-ютки присоединены к фильтру, а соответствущая обвязка (на схеме не показана) позволяет выполнять переключения, предусмотренные в первом варианте без монтажных работ. В качестве материала загрузки узла доочйстки может бить использован ионообменный материал, например, клиноптилолит. Продолжительность его регенерации 5,, раствором хлористого натрия состовляет 1,0,,, 1,5 и с посдедущей промывкой

ВОДОЙ в течение 1,,,2ч,, удельный расход води 4,,,5 м /м загрузки.

Предлагаемая конструкция обладает по сравнению с аналогами более высокой компактностью и надежностью. Ддя ее работы не требу1Бтся дорогостоящие реагенты. Управление работой установки и ее обслуживание отличаются простотой.

Начальник патентно-лщензионмого отдела

В,А,

Claims (6)

1. Установка для очистки воды, содержащая основной фильтр, который состоит из корпуса, установленных в нем фильтрующей загрузки, решетки, отделяющей снизу камеру сбора фильтрата, и сепаратора для отделения отходов регенерации от фильтрующей загрузки, трубопровод с вентилями для подвода загрязненной и промывной воды, а также трубопровод для отвода фильтрата и отходов регенерации, отличающаяся тем, что к корпусу основного фильтра снаружи примыкает коаксиально расположенный узел доочистки, имеющий с основным фильтром общую боковую стенку, установленные в нем зернистую загрузку и кольцеобразную решетку, отделяющую снизу приемную камеру, связанную патрубком с камерой сбора фильтрата основного фильтра, а верхняя часть узла доочистки связана со сливной линией.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемная камера узла доочистки связана патрубком с трубопроводом ввода неочищенной воды.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что с камерой сбора фильтрата основного фильтра связано несколько отдельных узлов доочистки, прикрепленных снаружи к основному фильтру параллельно его боковой поверхности и соединенных вверху камерами сбора доочищенной воды с коллектором сбора и отведения доочищенной воды.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что каждый узел доочистки выполнен с возможностью отключения и отсоединения от установки для регенерации и присоединения узла доочистки во время работы аппарата.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она содержит равное количество отдельных узлов доочистки с обвязкой, позволяющей переключать каждый из них с режима доочистки фильтрата на режим регенерации загрузки и наоборот.

6. Установка по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что корпус основного фильтра и каждого из узлов доочистки выполнены расширяющимися в направлении движения очищаемой жидкости.