SU1147831A1 - Способ выпуска сточных вод в водоток - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОТОК путем подачи сточной жидкости в поток чистой воды через насадок, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса разбавлени  сточных вод и уменьшени  загр зненности водотока, сточную жидкость подают пульсирующей струей. 2. Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что пульсирующую струю сточной жидкости формируют путем подачи чистой воды в насадок под давлением выше, чем давление сточной жидкости, периодически. ч

Description

Изобретение относитс  к строитель ству систем водоотведени  очистных сооружений предпри тий целлюлознобумажной , химической, металлургической и других отраслей промышленности и может быть использовано при строительстве водовыпусков преимущественно в естественные водотоки. Известен способ выпуска сточных вод в водоток, заключающийс  в форма ровании непрерывной затопленной стру или р да струй сточной жидкости в водотоке jjlj . Сточна  жидкость, выпускаема  из отверсти  водовыпуска, образует в водотоке факел загр зн ющей примеси , чаще всего в виде раствора, разбавл емого водой водотока. Разбавление сточной жидкости в водотоке происходит в основном за счет турбулентного объема (перемешивани ) .примеси с окружающей чистой водой, и в незначительной степени за счет молекул рной диффузии примеси в воде Благодар  турбулентному обмену жидкости через боковую поверхность затопленной струи концентраци  загр зн ющих веществ в факеле уменьшаетс . При этом в непосредственной близости от водовыпуска5 в так называемой зоне начального разбавлени , обычно .сохран етс   дро, где содержание сточной жидкости в струе равно 100%. По мере разбавлени  сточной жид .кости окружающей чистой водой поперечные размеры факела увеличиваютс ,  дро отходит на нет, а увлекаема  течением водотока сточна  жидкость образует пшейф загр знений, В дальнейшем в зоне основного разбавлени  концентраци  загр зн ющих веществ в шлейфе уменьшаетс  до предельно допустимых величин (ПДК), Одновременно с этим интенсифицируютс  процессы хи мических и биохимических превращений загр зн ющих веществ в шлейфе, процессы окислени  вредных веществ кислородом , содержащимс  в растворенном вреде в воде водотока, процессы биоло гической очистки микроорганизмами, существуюпщми в воде при данных усло ви х и другие процессы естественной переработки примесей. Указанные вьЩ1е процессы превращений загр знений в безвредные вещаетва , например воду и углекисльй газ, происходит главным образом в зоне самоочищени ,-лежащей по течению ниж зоны основного разбавлени , где концентраци  примеси в воде равна и меньше ПДК, определ емого услови ми данного водотока. Существенный недостаток известного способа выпуска сточной воды состоит в том, что разбавление происходит только через боковую поверхность затопленной струи путем естественного перемешивани  жидкости в водотоке , В большинстве случаев, например, в услови х равнинных водотоков - .рек, увеличение поверхности турбулентного обмена и его интенсификаци  в начале струи достигаетс  за счет увеличени  скорости выпуска сточных вод. Однако вместе с этим возрастает как длина зоны начального разбавлени , так и обща  длина струи, при которой факел концентрированной сточной жидкости имеет значительную прот женность. В результате зона основного разбавлени  струи отодвигаетс  вниз по течению, что увеличивает общую загр зненность водотока и преп тствует его использованию, например, дл  рыбоводства и водопотреблени . Известен способ выпуска сточных вод путем подачи сточной жидкости в поток чистой воды через насадок. При этом в водоток поступает сточна  жидкость, предварительно перемешанна  с чистой водой в подающей трубе 2, . . Однако процесс разбавлени  примеси водой водотока происходит только через боковую поверхность струи, площадь которой при прочих равных услови х ограничена длиной струи, в св зи с чем в водотоке имеетс  концентрированный факел и шлейф загр знений значительной прот женности. Целью,  вл етс  интенсификаци  процесса разбавлени  сточных вод и .уменьшение загр зненности водотока. Поставленна  цель достигаетс  тем,, что согласно способу выпуска сточных вод в водоток путем- подачи сточной жидкости в поток чистой воды через насадок, сточную жидкость подают пульсирующей струей. Пульсирующую струю сточной жидкости формируют путем подачи чистой воды в насадок с переменным расходом под давлением Bbmie, чем давлени  сточной жидкости, периодически. В пульсирующей струе порции сточной жидкости разделены порци ми чистой воды. При этом процесс турбулент ного перемешивани  с чистой водой происходит не только через боковую поверхность струи, но и через торцовые поверхности отдельных объемов порций сточной жидкости, что позвол ет уменьшить концентрацию примеси до ПДК на меньшей длине струи. Уменьшению загр зненности водото ка способствует и то, что отдельные выпускаемые порции концентрированной сточной жидкости в дискретной струе можно принудительно разбавл ть (размывать ) порци ми чистой воды, выпускаемой под давлением, превышающем давление сточной жидкости. Принудительное размывание сточной жидкости струей чистой .воды обусловливает дополнительньш эффект изобретени  ускорение процесса разбавлени  сточной воды. Указанный способ позвол ет принудительно управл ть прот женностью загр знений в водоеме. На фиг.1 представлена схема выпуска пульсирующей струи сточной жидкости; на фиг.2 и 3 - схемы выпуска пульсирующей струи с принудительным разбавлением сточной жидкост порци ми чистой воды. Сточную воду от очистных сооружений подают по трубопроводу 1 в водоток 2. Трубопровод снабжен клапаномпрерывателем 3 потока, при помощи которого периодически, например чере равные интервалы времени, открывают и закрывают вьшускной насадок 4. В положении клапана Открыто в водоток 2 выпускают порцию сточной жидкости (объем 5). В положении клапана 3 Закрыто выпуск сточной -ЖИДКОСТИ прекращаетс  и вслед за выпущенной порцией (облаком ) сточной жидкости притоком окружаюшей воды, замещающей объем.5, образуетс  порци  чистой воды (объем 6). Периодически прерыва  поток сточной жидкости при помощи, например, автоматически действующего подвижного клапана 3 в водотоке образуют дистретную струю, начальные геометри ческие размеры которой формируют выходным отверстием насадка4. В дискретной струе объемы-порции 5 сточной жидкости имеют ограниченны размеры и разделены одна от другой движущимис  во след порци ми-объемами 6 воды водотока, что обусловливает увеличение поверхности.турбулентного обмена с окружающей чистой водой (за счет торцовых поверхностей), повышение интенсивности турбулентного перемешивани  сточной жидкости (за счет пульсирующего режима выпуска сточных вод). Интенсивность турбулентного перемешивани  в дискретной струе возрастает с увеличением скорости движени  вьшускаемых порций и уменьшением продолжительности их выпуска. При этом, чем меньше объем выпускаемой порции сточной -воды (определенный временем выпуска) и чем больше его начальна  скорость движени  (скорость выпуска), тем интенсивнее, а следовательно, быстрее происходит процесс разбавлени  примеси в сточной воде и тем эффективнее предлагаемый прерывистый способ выпуска по сравнению с известным способом непрерывного выпуска сточной воды. На фиг.1 процесс турбулентного перемешивани  сточной жидкости с окружающей чистой водой схематичес:ки изображен стрелками, которые приложены к условным поверхност м отдельных заштрихованных объемов, обозначающих сточную жидкость, Многократное увеличение поверхности турбулентного обмена сточной жидкости в прерывистой струе, частота подачи порций в которой может варьироватьс  в широких пределах в зависимости от состава и концентрации вредных, веществ в сточной воде, позвол ет интенсифицировать процесс разбавлени  и уменьшить концентрацию примеси до предельно допустимых норм на меньшей длине струи. Принудительна  подача чистой воды под большим давлением (с большей скоростью) в порцию сточной жидкости дополнительно позвол ет увеличить эффективность предлагаемого способа. Дискретна  стру  в этом случае может формироватьс  следующим образом. По трубопроводу 7 в насадок 8 подают чистую воду, забираемую,, например , из этого же водотока центробежным насосом. А по трубопроводу 9 в насадок 8 подают сточную воду (см. заштрихованные объемы 5 на фиг.2). Подвижный клапан 3, периодически открыва  доступ сточной воде в насадок 8, например, с равными интервалами времени между вьтусками, обеспечивает импульсную подачу (впрыскивание) сточной жидкости в струю чистой воды. В этом случае дл  выпуска сточной жидкости предпочти1тельно использовать эжектирукмцее действие высокоскоростной струи чистой воды , скорость ист1ечени  в которой может многократно превышать скорость течени  воды в водотоке.

По другому варианту вьшуска прерывистую струю образуют импульсной подачей чистой воды по трубопроводу 9, имеющему клапан-прерьшатель 3, а сточную жидкость по трубопроводу 7. При этом предпочтительно подавать чистую воду под многократно большим давлением в насадок 8, чем в трубопроводе 7.

В период формировани  порции чистой воды сточна  жидкость отжимаетс  в трубопроводе и не поступает в выходное отверстие насадка 8. В период когда клапан 3 закрывает поступление чистой воды в насадок, сточна  жидкость по трубопроводу 7 беспреп тственно вытекает в водоток через насадок, формиру  порцию сточной жидкости. Таким образом пульсирующа  попеременна  подача с чередованием порций сточной жидкости и чистой воды обеспечивают формирование дискретной затопленной струи.

Выпускаема  с большей скоростью порци  чистой воды принудительно размывает облако выпущенной перед этим порции сточной жидкости, что позвол ет принудительно интенсифищ1ровать процесс разбавлени  примеси загр знений в водотоке. Способ допускает выпуск сточной воды под любым углом к оси водотока. Однако предпочтительнее осуществл ть вьшуск вдоль по течению водотока.

Использование предлагаемого способа выпуска сточных вод в водоток обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность значительно сократить зоны начального и основного разбавлени  сточных вод, приблизив зону самоочищени  к месту выпуска вод; уменьшение области концентрированной загр зненности водотока до минимально регулируемого размера отдельной порции сточной жидкости; возможность принудительно управл ть интенсивностью разбавлени  в зависимости от состава и концентрации выпускаемой сточной воды; позволит уменьшить загр зненность естественных водотоков сточными водами, сбрасываемых очистными сооружени ми промышленных предпри тий и обеспечить тем самым благопри тные экологические услови  рек и прилегающих территорий.

Claims (2)

1. СПОСОБ ВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОТОК путем подачи сточной жидкости в поток чистой воды через насадок, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса разбавления сточных вод и уменьшения загрязненности водотока, сточную жидкость подают пульсирующей струей.

2. Способ поп. 1, отличающ и й с я тем, что пульсирующую струю сточной жидкости формируют путем подачи чистой воды в насадок под давлением выше, чем давление сточной жидкости, периодически. .

\Г>

¹ .1147