УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

000000Полезная модель относится к устройствам для очистки природных и промышленных вод, а также для доочистки сточных жидкостей и предназначена для использования в технологии очистки воды для хозяйственно-питьевых и промышленных целей.
Широко известны устройства для очистки воды, включающие корпус, разделенный вертикально установленными перегородками на камеру хлопьеобразования, горизонтальный отстойник и емкость сбора осветленной воды. При этом камера хлопьеобразования в нижней части снабжена одним или более перфорированным трубопроводом подачи воды на очистку [В.А. Клячко, И.Э. Апельцин. «Очистка природных вод». Изд-во литературы по строительству, М. 1971 г., стр. 140-144].
Однако известные устройства в большинстве случае являются малоэффективными особенно при очистке маломутных вод в зимний период, когда процесс хлопьеобразования протекает весьма вяло, а сформированные хлопья характеризуются малыми размерами и незначительной гидравлической крупностью, в результате чего они плохо отделяются от воды и далее в значительном количестве с потоком очищаемой воды выносятся в емкость сбора осветленной воды, после чего требуется ее последующая доочистка на скорых фильтрах. Необходимость применения скорых фильтров, занимающих большие площади, приводит к существенному росту себестоимости очистки воды, кроме того из-за высокой грязевой нагрузки, приходящей с водой на фильтры из отстойника, процент воды требующейся на регенерацию загрузки составляет около 20% от используемой.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для очистки воды, включающее корпус, разделенный вертикально установленными перегородками на камеру хлопьеобразования, горизонтальный отстойник и емкость сбора осветленной воды. При этом камера хлопьеобразования в нижней части снабжена одним или более перфорированным трубопроводом подачи воды на очистку, а горизонтальный отстойник в верхней части оборудован системой рассредоточенного сбора осветленной воды [СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение, наружные сети и сооружения». Стройиздат, М. 1985 г., п. 6.75].
Данное устройство по сравнению с рассмотренными выше обеспечивает несколько лучшую степень очистки воды за счет обеспечения условий для более равномерного отделения из воды хлопьев по длине горизонтального отстойника и позволяет снизить расход воды на регенерацию загрузки в них снижается до 8-12%. Вместе с тем, достигаемая при применении данного устройства степень очистки воды недостаточно высока и не позволяет отказаться от необходимости ее доочистки на скорых фильтрах.
Технической задачей предлагаемого технического решения является создание более эффективной установки для очистки воды, что позволило бы получать качественную воду при снижении расхода воды на собственные нужды и уменьшении площади очистных сооружений на станции.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки воды включающем корпус, разделенный вертикально установленными перегородками на камеру хлопьеобразования, горизонтальный отстойник и емкость сбора осветленной воды, с расположением в нижней части камеры хлопьеобразования одного или нескольких перфорированных трубопроводов подачи воды на очистку, и снабжением горизонтального отстойника в верхней его части системой рассредоточенного сбора осветленной воды, емкость сбора осветленной воды дополнительно оборудована погружными мембранами и снабжена трубопроводом для удаления осадка, образующегося от промывки мембран.
Предпочтительно чтобы в устройстве для очистки воды система рассредоточенного сбора осветленной воды была выполнена в виде расположенного вдоль горизонтального отстойника не менее одного перфорированного трубопровода или желоба.
На фиг. 1 приведен поперечный разрез устройства для очистки воды, включающего:
1 - корпус; 2 - перегородка; 3 - камера хлопьеобразования; 4 - горизонтальный отстойник; 5 - емкость сбора осветленной воды; 6 - трубопровод подачи воды на очистку; 7 - трубопровод рассредоточенного сбора осветленной воды; 8 - блок погружных мембран; 9 - трубопровод отвода осветленной воды; 10 - трубопровод отвода загрязненной воды от промывки мембран.
Установка состоит из корпуса 1, подразделенного перегородками 2, установленными на нижней и верхней частях корпуса и не перекрывающими его внутреннюю часть по высоте, на камеру хлопьеобразования 3 и горизонтальный отстойник 4, а также емкости сбора осветленной воды 5. Камера 3 в нижней части оборудована трубопроводом подачи воды на очистку 6, как правило, перфорированным, а отстойник 4 соединен в верхней части с емкостью сбора осветленной воды 5 с помощью по крайней мере одного трубопровода рассредоточенного сбора осветленной воды 7, который также может быть снабжен перфорацией или желоба.
В емкости 5 установлен на пути потока воды блок погружных мембран 8, к которым подсоединены трубопровод отвода осветленной воды 9 и трубопровод отвода загрязненной воды от промывки мембран 10. Трубопровод 10, как правило, выполнен перфорированным.
Устройство работает следующим образом. Исходную воду с предварительно введенными в нее необходимыми для очистки реагентами по трубопроводу 6 подают в нижнюю часть камеры хлопьеобразования 3, откуда вместе с образовавшимися хлопьями через трубопровод(ы) 7 или желоб перепускается в горизонтальный отстойник 4. Основная часть ранее сформировавшихся хлопьев осаждается на днище горизонтального отстойника 4, откуда периодически или постоянно удаляется, а частично осветленная вода по трубопроводу 7 перепускается в емкость осветленной воды 5, где и доочищается на погружных мембранах 8. Очищенная вода по трубопроводу 9 отводится из устройства, оттуда же удаляется по трубопроводу 10 осадок от промывки мембран.
Промышленная применимость устройства иллюстрируется следующим примером.
2/
Пример. Воду поверхностного источника при температуре 6,1-6,3°С, цветностью 125-140 град., мутностью 7,6-8,1 мг/л, окисляемостью 14,6-16,2 мг ол с микробными показателями: ОКБ 178-203 КОЕ/100 мл, ТКБ 193-225 КОЕ/ 100 мл подвергали очистке на традиционной установке - (ближайший аналог-серия опытов 1) и установке, дополнительно выполненной по заявляемому техническому решению, схема которой приведена выше (серия опытов 2).
2
3
3
Было проведено две серии опытов, в каждой из которых исходную воду подвергали введению коагулянтов и флокулянтов. При этом доза коагулянта - сернокислого алюминия составляла 14,5 мг/л (по ALO), а доза флокулянта ПАА - 0,25 мг/л. В обоих случаях производительность установки составляла 1,2 м/ч.
Результаты проведенных опытов приведены в таблице 1.
В тоже время дополнительно проведенные опыты показали, что при поступлении частично очищенной воды (в соответствии с первой серией опытов) на модель фильтра, загруженного кварцевым песком крупностью 0,8-1,2 мм на высоту 1,2 м расход воды на промывку фильтрующей загрузки составляет порядка 6,5% от его производительности.
Из приведенных опытов следует, что известная технология очистки не позволила очистить воду до показателей, нормируемых для воды, предназначенной для использования в хозяйственно-питьевых целях, в связи с чем для очистки этой воды дополнительно требовалось фильтрование.
Напротив, при использовании заявляемой технологии вода по всем показателям качества полностью соответствовала требованиям, предъявляемым к воде хозяйственно-питьевого назначения. При этом расход воды на регенерацию мембран был в 2,8 раза меньшим, чем на фильтрах, которые следовало бы применять для доочистки воды, полученной при использовании традиционной технологии, снижалась площадь, необходимая для размещения сооружений, требуемых для очистки воды.
Таким образом, преимуществом предлагаемого устройства помимо компактности является повышенная эффективность в работе, позволяющая обеспечивать необходимую степень очистки и обеззараживания воды, в том числе и в случае ее использования для хозяйственно-питьевых целей, а также низкий расход воды на собственные нужды.