УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД (ВАРИАНТЫ)

Устройство для очистки сточных вод (варианты) относится к очистке сточных вод от нефтепродуктов, жиров, масел, крупных и мелкодисперсных загрязнений и может быть использовано для очистки сточных вод на автостоянках, бензозаправочных станциях, промышленных предприятиях, в гаражах, на других объектах.
Известно устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащее цилиндрический корпус, распределитель нефтесодержащей воды, камеру фильтрования с коалесцирующими элементами, камеру тонкослойного отстаивания (авторское свидетельство СССР 1452795, C02F 1/40, B01D 17/022, опубл. 23.01.1989 г). Распределитель выполнен в виде лотков прямоугольного сечения с зубчатым водосливом. Коалесцирующие элементы выполнены в виде пакета наклонных параллельных пластин, пересекающих границу раздела фаз нефть-вода под углом 50-60° и размещенных в слое нефти на ½ часть своей длины. Камера фильтрования и камера тонкослойного отстаивания разделены перегородкой. В нижней части перегородки выполнено отверстие для прохода очищаемой сточной воды и установлена отбойная стенка. В камере тонкослойного отстаивания установлен полочный блок с поперечным наклоном полок из гофрированного эмалированного металла под углом 60°.
Нефтесодержащую сточную воду подают в верхнюю часть камеры фильтрования через патрубок для подачи исходной воды. Сточную воду пропускают через фильтрующий слой нефти, пакет наклонных параллельных пластин в камере фильтрования и полочный блок в камере тонкослойного отстаивания. Очищенную воду отводят из корпуса через патрубок отвода очищенной воды.
Другое известное устройство для очистки поверхностных ливневых и талых вод содержит корпус, разделенный перегородками на камеру для улавливания крупных дисперсных примесей, тонкослойный блок, окислительно-восстановительную камеру и фильтры-сорбенты (патент на полезную модель РФ 45728, C02F 1/40, опубл. 27.05.2005 г.). Окислительно-восстановительная камера заполнена гранулами пенополистирола. Фильтры-сорбенты выполнены на основе сорбционно-активного углеродного волокнистого материала для улавливания растворенных анионов и катионов.
Поверхностные ливневые и талые воды поступают в камеру для улавливания крупных дисперсных примесей, в которой задерживаются основные массы крупных взвешенных частиц и сорбированных ими нефтепродуктов. В окислительно-восстановительной камере нефтепродукты оседают на гранулы пенополистирола. На конечном этапе очистки фильтры-сорбенты задерживают азотсодержащие пестициды и другие органические примеси.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является, принятое за прототип, известное устройство для очистки поверхностного стока, содержащее подводящий и отводящий трубопроводы, корпус, разделенный на отсеки (авторское свидетельство СССР 1313810, C02F 1/40, B01D 21/02, опубл. 30.05.1987 г.). Подводящий трубопровод подключен к первому отсеку, предназначенному для грубой очистки стока путем задержания грубых и тяжелых примесей. Первый отсек, отделен от второго отсека двугранной водосливной стенкой. Второй отсек предназначен для задержания всплывающих примесей и отделен от третьего отсека перегородкой с отверстием в нижней части. Во втором отсеке установлен первый блок пластин, наклоненных в сторону подводящего трубопровода. Третий отсек предназначен для задержания оседающих примесей и доочистки стока. В третьем отсеке установлен второй блок пластин, наклоненных в сторону отводящего трубопровода, и установлен фильтр, выполненный в виде слоя фильтрующего материала, размещенного над вторым блоком пластин. Третий отсек отделен от четвертого отсека разделительно-водосливной стенкой. В четвертом отсеке установлен водосборный лоток.
Поверхностный сток самотеком или с помощью насосов подают в корпус по подводящему трубопроводу. Грубые и тяжелые частицы оседают в первом отсеке. Всплывающие примеси всплывают и задерживаются во втором отсеке при ламинарном протекании очищаемого стока сверху вниз между пластинами первого блока. Оседающие примеси оседают и задерживаются в третьем отсеке при ламинарном протекании очищаемого стока снизу вверх между пластинами второго блока. Затем очищаемый сток пропускают через фильтрующий материал. Очищенный сток отводят из корпуса по отводящему трубопроводу, подключенному к четвертому отсеку.
Устройство, принятое за прототип, не обеспечивает высокого качества очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров, масел, других липких веществ и мелкодисперсных загрязнений. Кроме того, устройство неудобное в эксплуатации из-за быстрого засорения фильтрующего материала и его частой замены.
Задача группы полезных моделей состоит в том, чтобы создать устройство для очистки сточных вод, позволяющее обеспечить высокое качество очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров, масел, других липких веществ и мелкодисперсных загрязнений. При этом устройство должно быть удобным в эксплуатации.
Технический результат, достигаемый предлагаемой группой полезных моделей, состоит в повышении качества очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров, масел, других липких веществ и мелкодисперсных загрязнений при одновременном повышении удобства эксплуатации.
Указанный технический результат достигается предлагаемым устройством для очистки сточных вод в первом, втором, третьем и четвертом вариантах конструктивного исполнения.
В первом варианте конструктивного исполнения устройство содержит корпус с наливным и сливным патрубками, камеру грубой очистки и фильтр. Устройство дополнительно содержит блок профилированных олеофобных листов с входным, выходным, верхним и нижним патрубками. Входной патрубок сообщается с камерой грубой очистки. Выходной патрубок сообщается с фильтром. Верхний патрубок выполнен с возможностью вывода всплывающих загрязнений из блока профилированных олеофобных листов. Нижний патрубок выполнен с возможностью вывода оседающих загрязнений.
Во втором варианте конструктивного исполнения устройство содержит корпус с наливным и сливным патрубками и камеру грубой очистки. Устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, два, последовательно соединенные между собой, блока профилированных олеофобных листов с входным, выходным, верхним и нижним патрубками. Входной патрубок первого блока сообщается с камерой грубой очистки. Выходной патрубок первого блока сообщается с входным патрубком второго блока. Выходной патрубок второго блока сообщается с фильтром. Верхние патрубки первого и второго блоков профилированных олеофобных листов выполнены с возможностью вывода всплывающих загрязнений. Нижние патрубки этих блоков выполнены с возможностью вывода оседающих загрязнений.
В третьем варианте конструктивного исполнения устройство содержит корпус с наливным и сливным патрубками, камеру грубой очистки и фильтр. Устройство дополнительно содержит блок профилированных олеофобных листов с входным, выходным, верхним и нижним патрубками и блок тонкослойного осаждения с входным нижним и выходным верхним отверстиями. Входное нижнее отверстие блока тонкослойного осаждения сообщается с камерой грубой очистки. Выходное верхнее отверстие блока тонкослойного осаждения сообщается с входным патрубком блока профилированных олеофобных листов. Выходной патрубок блока профилированных олеофобных листов сообщается с фильтром. Верхний патрубок блока профилированных олеофобных листов выполнен с возможностью вывода всплывающих загрязнений. Нижний патрубок выполнен с возможностью вывода оседающих загрязнений.
В четвертом варианте конструктивного исполнения устройство содержит корпус с наливным и сливным патрубками, камеру грубой очистки и фильтр. Устройство дополнительно содержит блок профилированных олеофобных листов с входным, выходным, верхним и нижним патрубками и блок тонкослойного осаждения с входным верхним и выходным нижним отверстиями. Входное верхнее отверстие блока тонкослойного осаждения сообщается с камерой грубой очистки. Выходное нижнее отверстие сообщается с входным патрубком блока профилированных олеофобных листов. Выходной патрубок сообщается с фильтром. Верхний патрубок выполнен с возможностью вывода всплывающих загрязнений, а нижний патрубок выполнен с возможностью вывода оседающих загрязнений.
Профилированные олеофобные листы во всех вариантах конструктивного исполнения устройства выполнены с выступами и впадинами. В выступах выполнены верхние отверстия для прохода всплывающих фракций. Во впадинах выполнены нижние отверстия для прохода оседающих фракций.
Олеофобный материал характеризуется низким взаимодействием с нефтепродуктами, жирами, маслами, другими липкими веществами и мелкодисперсными загрязнениями. Частицы таких веществ, содержащиеся в сточной воде, не прилипают к олеофобному материалу и не растекаются по его поверхности.
В качестве олеофобного материала может быть использован полистирол или другой полимерный олеофобный материал, характеризующийся низким взаимодействием с нефтепродуктами, жирами, маслами и другими липкими веществами.
Блок профилированных олеофобных листов, установленный в корпусе предлагаемого устройства, позволяет улавливать с высокой полнотой трудно улавливаемые мелкодисперсные всплывающие и оседающие загрязнения, что повышает качество очистки сточной воды. В то же время блок профилированных олеофобных листов обладает способностью самоочищаться от загрязнений, задерживающихся на профилированных олеофобных листах, что повышает надежность работы устройства, облегчает очистку блока от налипающих загрязнений и повышает удобство эксплуатации устройства.
Выступы профилированных олеофобных листов и верхние отверстия, образованные в выступах, облегчают сцепление всплывающих загрязнений в агрегаты и их всплытие в верхнюю часть корпуса для последующего удаления любым известным способом. Впадины профилированных олеофобных листов и нижние отверстия, образованные во впадинах, облегчают сцепление оседающих мелкодисперсных загрязнений в агрегаты и их оседание в нижнюю часть корпуса для последующего удаления любым известным способом.
В зависимости от состава загрязнений, содержащихся в сточной воде, и требований к качеству очищенной воды устройство может быть использовано в первом, втором, третьем или четвертом варианте конструктивного исполнения.
Группа полезных моделей иллюстрируется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - вид спереди в разрезе на устройство для очистки сточных вод в первом варианте конструктивного исполнения;
фиг.2 - вид спереди в разрезе на устройство для очистки сточных вод во втором варианте конструктивного исполнения;
фиг.3 - вид спереди в разрезе на устройство для очистки сточных вод в третьем варианте конструктивного исполнения;
фиг.4 - вид спереди в разрезе на устройство для очистки сточных вод в четвертом варианте конструктивного исполнения;
фиг.5 - вид спереди с частичным разрезом на блок профилированных олеофобных листов;
фиг.6 - вид сбоку на блок профилированных олеофобных листов;
фиг.7 - вид сверху на профилированные олеофобные листы;
фиг.8 - поперечный разрез А-А профилированных олеофобных листов по выступам;
фиг.9 - поперечный разрез Б-Б профилированных олеофобных листов по впадинам;
фиг.10 - вид спереди с частичным разрезом на три последовательно соединенные блока профилированных олеофобных листов.
В первом варианте конструктивного исполнения (фиг.1) устройство для очистки сточных вод содержит корпус 1, наливной патрубок 2, сливной патрубок 3, камеру 4 грубой очистки, перегородки 5, 6, 7 и фильтр 8. В камере 4 грубой очистки установлены: стакан 9, трубопровод 10 с верхним перегибом 11 и дренажным отверстием 12, раструб 13. Между перегородками 6 и 7 установлен блок 14 профилированных олеофобных листов 15 с входным 16, выходным 17, верхним 18 и нижним 19 патрубками. Входной патрубок 16 сообщается с камерой 4 грубой очистки. Выходной патрубок 17 сообщается с фильтром 8. Верхний патрубок 18 выполнен с возможностью вывода всплывающих загрязнений из блока 14. Нижний патрубок 19 выполнен с возможностью вывода оседающих загрязнений из блока 14. Профилированные олеофобные листы 15 (фиг.7, 8, 9) выполнены с выступами 20 и впадинами 21. В выступах 20 выполнены верхние отверстия 22 для прохода всплывающих загрязнений. Во впадинах 21 выполнены нижние отверстия 23 для прохода оседающих загрязнений.
Во втором варианте конструктивного исполнения (фиг.2) устройство для очистки сточных вод содержит корпус 1, наливной патрубок 2, сливной патрубок 24, камеру 4 грубой очистки, перегородки 5, 6, 7. В камере 4 грубой очистки установлены: стакан 9, трубопровод 10 с верхним перегибом 11 и дренажным отверстием 12, раструб 13. Между перегородками 6 и 7 установлены последовательно соединенные между собой первый 25, второй 26 и третий 27 блоки профилированных олеофобных листов 15. Входной патрубок 16 первого блока 25 сообщается с камерой 4 грубой очистки. Выходной патрубок 17 первого блока 25 сообщается с входным патрубком 16 второго блока 26. Выходной патрубок 17 второго блока 26 сообщается с входным патрубком 16 третьего блока 27. Выходной патрубок 17 третьего блока 27 сообщается со сливным патрубком 24.
В третьем варианте конструктивного исполнения (фиг.3) устройство для очистки сточных вод содержит корпус 1, наливной патрубок 2, сливной патрубок 3, камеру 4 грубой очистки, перегородки 5, 6, 7, 28 и фильтр 8. В камере 4 грубой очистки установлены: стакан 9, трубопровод 10 с верхним перегибом 11 и дренажным отверстием 12, раструб 13. Между перегородками 6 и 7 установлен блок 14 профилированных олеофобных листов 15 с входным 16, выходным 17, верхним 18 и нижним 19 патрубками. Между камерой 4 грубой очистки и блоком 14 установлен блок 29 тонкослойного осаждения с входным нижним 30 и выходным верхним 31 отверстиями. Входное нижнее отверстие 30 блока 29 тонкослойного осаждения сообщается с камерой 4 грубой очистки. Выходное верхнее отверстие 31 блока 29 тонкослойного осаждения сообщается с входным патрубком 16 блока 14 профилированных олеофобных листов 15. Выходной патрубок 17 блока 14 профилированных олеофобных листов 15 сообщается с фильтром 8.
В четвертом варианте конструктивного исполнения (фиг.4) устройство для очистки сточных вод содержит корпус 1, наливной патрубок 2, сливной патрубок 3, камеру 4 грубой очистки, перегородки 5, 6, 7, 32 и фильтр 8. В камере 4 грубой очистки установлены: стакан 9, трубопровод 10 с верхним перегибом 11 и дренажным отверстием 12, раструб 13. Между перегородками 6 и 7 установлен блок 14 профилированных олеофобных листов 15 с входным 16, выходным 17, верхним 18 и нижним 19 патрубками. Между камерой 4 грубой очистки и блоком 14 установлен блок 33 тонкослойного осаждения с входным верхним 34 и выходным нижним 35 отверстиями. Входное верхнее отверстие 34 блока 33 тонкослойного осаждения сообщается с камерой 4 грубой очистки. Выходное нижнее отверстие 35 блока 33 тонкослойного осаждения сообщается с входным патрубком 16 блока 14 профилированных олеофобных листов 15. Выходной патрубок 17 блока 14 профилированных олеофобных листов 15 сообщается с фильтром 8.
Работает устройство следующим образом.
Сточную воду подают в камеру 4 грубой очистки по наливному патрубку 2. В камере 4 грубой очистки тяжелые загрязнения оседают, и легкие загрязнения всплывают. Из камеры 4 грубой очистки сточная вода поступает в стакан 9 и трубопровод 10. В процессе транспортировки по трубопроводу 10 нефтепродукты, жиры, масла и другие загрязнения положительной плавучести задерживаются в верхнем перегибе 11, выходят из трубопровода 10 через дренажное отверстие 12 и всплывают в верхнюю часть корпуса 1.
В устройстве по первому варианту конструктивного исполнения (фиг.1) очищаемая вода, вытекающая из трубопровода 10 через раструб 13, поступает в блок 14 через входной патрубок 16. В блоке 14 очищаемая вода ламинарным потоком протекает между олеофобными листами 15, обтекая выступы 20 и впадины 21. При этом всплывающие загрязнения задерживаются под выступами 20, сцепляются в агрегаты и всплывают в верхнюю часть корпуса 1 через верхние отверстия 22 и верхний патрубок 18. Оседающие загрязнения задерживаются во впадинах 21 и оседают в нижнюю часть корпуса 1 через нижние отверстия 23 и нижний патрубок 19. При этом нефтепродукты, жиры, масла, другие липкие и мелкодисперсные загрязнения не налипают на олеофобные листы 15 и не растекаются по поверхности олеофобных листов 15 вследствие не смачивания олеофобного материала. Очищаемая вода истекает из блока 14 через выходной патрубок 17 и поступает в фильтр 8 для окончательной очистки. Очищенная вода сливается из корпуса 1 по сливному патрубку 3.
В устройстве по второму варианту конструктивного исполнения (фиг.2), очищаемая вода, вытекающая из трубопровода 10 через раструб 13, последовательно протекает ламинарным потоком через три блока 25, 26 и 27 профилированных олеофобных листов 15 и, соответственно, проходит три стадии очистки. Сточная вода, очищенная в первом блоке 25, поступает во второй блок 26 профилированных олеофобных листов 15, в котором мелкодисперсные всплывающие загрязнения задерживаются под выступами 20 и всплывают в верхнюю часть корпуса 1 через верхние отверстия 22 и верхний патрубок 18. Мелкодисперсные оседающие загрязнения задерживаются во впадинах 21 и оседают в нижнюю часть корпуса 1 через нижние отверстия 23 и нижний патрубок 19. Сточная вода, очищенная во втором блоке 26, поступает в третий блок 27 профилированных олеофобных листов 15, в котором взвешенные и частицы всплывающих загрязнений задерживаются под выступами 20 и всплывают в верхнюю часть корпуса 1 через верхние отверстия 22 и верхний патрубок 18. Взвешенные оседающие загрязнения задерживаются во впадинах 21 и оседают в нижнюю часть корпуса 1 через нижние отверстия 23 и нижний патрубок 19. Окончательно очищенная вода сливается из корпуса 1 по сливному патрубку 24.
В устройстве по третьему варианту конструктивного исполнения (фиг.3) очищаемая вода, вытекающая из трубопровода 10 через раструб 13, протекает ламинарным потоком снизу вверх через блок 29 тонкослойного осаждения от входного нижнего отверстия 30 к выходному верхнему отверстию 31. В блоке 29 всплывающие и оседающие загрязнения отделяются от очищаемой воды. Всплывающие загрязнения выходят из блока 29 через выходное верхнее отверстие 31 и всплывают в верхнюю часть корпуса 1. Оседающие загрязнения выходят из блока 29 через входное нижнее отверстие 30 и оседают в нижней части корпуса 1. Сточная вода, очищенная в блоке 29 тонкослойного осаждения, протекает ламинарным потоком через блок 14 профилированных олеофобных листов 15 и окончательно очищается в фильтре 8. Очищенная вода сливается из корпуса 1 по сливному патрубку 3.
В устройстве по четвертому варианту конструктивного исполнения (фиг.4) очищаемая вода, вытекающая из трубопровода 10 через раструб 13, протекает ламинарным потоком сверху вниз через блок 33 тонкослойного осаждения от входного верхнего отверстия 34 к выходному нижнему отверстию 35. В блоке 33 всплывающие и оседающие загрязнения отделяются от очищаемой воды. Всплывающие загрязнения выходят из блока 33 через входное верхнее отверстие 34 и всплывают в верхнюю часть корпуса 1. Оседающие загрязнения выходят из блока 33 через выходное нижнее отверстие 35 и оседают в нижней части корпуса 1. Сточная вода, очищенная в блоке 33 тонкослойного осаждения, протекает ламинарным потоком через блок 14 профилированных олеофобных листов 15 и окончательно очищается в фильтре 8. Очищенная вода сливается из корпуса 1 по сливному патрубку 3.