УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Установка для очистки сточных вод относится к очистке дождевых сточных вод от нефтепродуктов, масел, крупных и мелкодисперсных загрязнений и может быть использована для очистки сточных вод на автостоянках, бензозаправочных станциях, промышленных предприятиях, автопредприятиях, топливных хранилищах, вдоль автострад, в гаражах, на других объектах.
В патенте на полезную модель Российской Федерации №45728, опубл. 27.05.2005 г. раскрыто устройство для очистки поверхностных ливневых и талых вод содержащее камеру для улавливания крупных дисперсных примесей, фильтр тонкой очистки воды, окислительно-восстановительную камеру, заполненную гранулами пенополистирола, а на конечном этапе тонкой очистке воды установлены последовательно фильтры-сорбенты, выполненные на основе сорбционно-активного углеродного волокнистого материала для удаления 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.
Также известна, описанная в патенте на полезную модель Российской Федерации №129093, опубл. 20.06.2013, установка для очистки сточных вод от нефтепродуктов выполненная из корпуса, разделенного вертикальными перегородками на сообщающиеся камеры, и содержащего патрубок подвода очищаемой воды и патрубок отвода очищенной воды, установленные в верхних частях торцевых стенок соответственно первой и последней сообщающихся камер, фильтр грубой очистки, сорбционный фильтр доочистки, размещенный в камере, содержащей патрубок отвода очищенной воды. В первой по ходу движения очищаемой воды камере установлена вертикально или наклонно расположенная перегородка, фильтр грубой очистки выполнен в виде ∩-образного трубопровода, входное отверстие которого расположено внутри полого цилиндра, установленного в одной из камер, а выходное отверстие через соединительные патрубки и воронку соединено с расширителем, установленным вертикально в следующей по ходу движения очищаемой воды камере. В верхней части корпуса образованы горловины, на фланцах которых закреплены смотровые колодцы, а фильтр грубой очистки снабжен воздушной трубкой, установленной в верхней части перегиба и имеющей выход в один из смотровых колодцев. В каждой из двух соседних камер, содержащих соответственно ∩-образный трубопровод и расширитель фильтра грубой очистки, в верхней их части установлены нефтесборные воронки для откачки всплывающих нефтепродуктов, сообщенные друг с другом трубопроводом, пропущенным через вертикальную перегородку, установленную между камерами, при этом обе камеры содержат линию закрытой откачки осадка, выполненную в виде перфорированных трубопроводов, расположенных в нижней части камер и сообщенных со смотровым колодцем.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является, принятое за прототип, известное устройство для очистки сточных вод, описанное в патенте 115349, опубл. 27.04.2012, содержащее корпус с наливным и сливным патрубками, камеру грубой очистки, фильтр, блок профилированных олеофобных листов с входным, выходным, верхним и нижним патрубками и блок тонкослойного осаждения с входным нижним и выходным верхним отверстиями, причем 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 выполнен с возможностью вывода всплывающих загрязнений, нижний патрубок выполнен с возможностью вывода оседающих загрязнений.
Устройство, принятое за прототип, не обеспечивает высокого качества очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров, масел, других липких веществ и мелкодисперсных загрязнений из-за завихрений, возникающих за счет несимметричного расположения выступов профилированных олеофобных листов. Кроме того, устройство неудобное в эксплуатации из-за быстрого засорения фильтрующего материала и его частой замены. Также, устройство обладает недостаточной производительностью, в связи с тем, что патрубки блока профилированных олеофобных листов имеют круглое сечение.
Задача полезной 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, а также увеличить производительности установки.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в повышении степени очистки сточных вод и увеличении производительности установки.
Задача решается, а указанный технический результат достигается предлагаемой установкой для очистки сточных вод.
Устройство для очистки сточных вод, содержащее:
корпус с подводящим и сливным трубопроводами,
камеру грубой очистки,
дренажный блок и фильтр, отличающееся тем, что содержит
коалесцентный фильтр,состоящий из блока профилированных олеофильных листов с входным, выходным, верхним и нижним окнами, и угольную мембрану,
при этом входное нижнее отверстие дренажного блока сообщается с камерой грубой очистки, выходное верхнее отверстие дренажного блока сообщается с входным окном коалесцентного фильтра,
выходное окно коалесцентного фильтра сообщается с угольной мембраной, сообщающейся с фильтром, который является фильтром угольной доочистки,
верхнее окно коалесцентного фильтра выполнено с возможностью вывода всплывающих загрязнений, а нижнее окно коалесцентного фильтра выполнено с возможностью вывода оседающих загрязнений.
Корпус устройства снабжен полимерным покрытием с его внутренней стороны, что увеличивает его срок службы.
В корпусе выполнены перегородки, условно разделяющие его на камеры. Первая камера является камерой грубой очистки. Далее следует камера тонкослойного осаждения, в которой располагается дренажный блок. Далее - камера тонкой очистки, в которой выполнен коалесцентный фильтр, и замыкает камера доочистки, где располагается угольная мембрана и фильтр. При необходимости устройство может содержать камеру сбора очищенной воды.
Камера грубой очистки выполняется с отбойными разделительными перегородками, благодаря которым увеличивается осаждение крупных механических частиц, а также содержит систему переливов, выполненную в виде трубопровода ∩-образной формы. Входное отверстие системы переливов расположено в нижней части камеры, а выходное отверстие снабжено расширителем конусной формы. Расширитель способствует уменьшению скорости перелива, что приводит к лучшей агломерации мелкодисперсных частиц. В верхнем перегибе трубопровода выполняется дренажное отверстие для стравливания воздуха и выхода всплывающих на поверхность загрязнений.
Дополнительно камера грубой очистки может быть снабжена датчиком уровня загрязнений, который контролирует уровень скапливающейся пленки нефтепродуктов. При достижении максимально допустимого уровня, датчик подает сигнал. В этом случае необходимо удаление скопившихся нефтепродуктов.
Дренажный блок тонкослойного осаждения выполнен из вертикальных пластин, расположенных под углом, с повышенной площадью осаждения механических примесей. Частицы, задерживаясь на пластинах, укрупняются и стекают вниз.
Коалесцентный фильтр выполняется в виде металлической рамки, в которую вставлены трапецеидальные профилированные олеофильные листы. Блок содержит входное, выходное, верхнее и нижнее окна. Окна имеют увеличенное по сравнению со стандартными патрубками сечение входа и выхода воды из блока, что существенно увеличивает производительность очистки воды.
Листы выполняются из полипропилена, который обладает олеофильными свойствами. Агломерация нефтепродуктов происходит непосредственно на поверхности листа с последующим их всплытием через отверстия в листах. Полипропилен характеризуется высокими прочностными характеристиками, отсутствием токсичности, устойчивостью к истиранию и воздействию ультрафиолета, а также возможностью использования при температуре от -20 до 100°С.
Листы по всей ширине содержат выступы и впадины трапецеидальной формы, что обеспечивает одинаковую скорость ламинарного безвихревого потока жидкости, которое создается за счет выступов и впадин по всей ширине листа и зазором между листами. Благодаря трапецеидальной форме выступов и впадин увеличивается длина пути прохождения жидкости с остатками нефтепродуктов по листам. На вершине трапецеидального выступа выполнен прямолинейный участок с отверстием для выхода частиц нефтепродуктов через верхнее окно блока. Прямолинейный участок трапецеидального выступа позволяет увеличить длину прохождения жидкости, тем самым улучшая сцепление всплывающих загрязнений в агрегаты, что приводит к облегчению отделения частиц нефтепродуктов от жидкости. Данная форма листа гарантирует отсутствие завихрений и улучшение степени очистки.
Впадины листов также имеют трапецеидальную форму с прямолинейными участками, на которых выполнены отверстия, через которые мелкодисперсные загрязнения выводятся и оседают в нижней части корпуса.
Путь воды представляет собой синусоидальную кривую, что дает возможность при прохождении жидкости в выпуклой части листа всплывать через отверстие остаткам нефтяной фракции, а при прохождении вогнутой части листа через отверстие осаждаться взвешенным частицам на дно камеры.
Угольная мембрана, соединенная с выходным окном блока олеофильных профилированных листов, служит для адсорбции микрочастиц нефтепродуктов.
Фильтр угольной доочистки выполнен цилиндрической формы и состоит из двух слоев закатанной нержавеющей сетки, между которыми размещена угольная ткань. Угольная ткань является адсорбентом микрочастиц нефтепродуктов и взвешенных веществ, которые не видны невооруженным глазом. Кроме того, угольная ткань хорошо утилизируется, не нанося ущерб окружающей среде.
Верхняя часть фильтра соединена со сливным трубопроводом, отводящим очищенную воду.
Дополнительно устройство может быть оборудовано камерой сбора очищенной воды. В камеру поступает вода, прошедшая цикл очистки, которая по мере заполнения камеры отводится насосом.
В нижней части корпуса, преимущественно в камере грубой очистки и камере тонкослойного осаждения выполняется перфорированный трубопровод закрытой откачки осадка, который удаляется путем взмучивания с последующей откачкой.
Для удобства эксплуатации на дне камеры доочистки проложен неперфорированный трубопровод закрытой откачки воды из камеры, который необходим для откачки воды во время технического обслуживания установки.
Для удобства эксплуатации установка может содержать телескопические колодцы, которые позволяют регулировать глубину заглубления установки и упрощают ее монтаж. Колодцы снабжены утепленными крышками. Колодец, который расположен над камерой грубой очистки содержит трубу, через которую установка сообщается с окружающей средой. Труба оснащена предохранительным реверсивным пневмоклапаном, который предназначен для регулирования давления паров в пространстве установки. Колодец, который находится над камерой тонкой очистки, сообщается с перфорированными трубопроводами закрытой откачки осадка из камер грубой очистки и тонкослойного осаждения.
Частный вариант выполнения полезной модели, не ограничивая объем заявленных притязаний, иллюстрируется на чертежах, где представлены:
фиг. 1 - вид спереди в разрезе устройства для очистки сточных вод;
фиг. 2 - вид спереди в разрезе блока профилированных олеофильных листов;
фиг. 3 - вид сверху профилированных олеофильных листов;
фиг. 4 - поперечный разрез А-А профилированных олеофильных листов по выступам,
фиг. 5 - поперечный разрез Б-Б профилированных олеофильных листов по впадинам;
Устройство для очистки сточных вод, содержит корпус 1 с подводящим трубопроводом 2 и сливным трубопроводом 3. Камера грубой очистки 4 имеет отбойные разделительные перегородки 5, а также содержит систему переливов 6, выполненную в виде трубопровода ∩-образной формы. Входное отверстие системы переливов расположено в нижней части камеры 4, а выходное отверстие находится в камере тонкослойного осаждения 40 и снабжено расширителем 7 конусной формы. В верхнем перегибе трубопровода выполняется дренажное отверстие 8. Также камера грубой очистки содержит датчик уровня загрязнений 9.
Дренажный блок 10 имеет входное отверстие 11 и выходное отверстие 12. Коалесцентный фильтр 13 состоит из блока профилированных олеофильных листов 14 и имеет четыре окна - входное 15, выходное 16, верхнее 17 и нижнее 18. Коалесцентный фильтр 13 сообщается с угольной мембраной 19, которая сообщается с фильтром угольной доочистки 20.
Коалесцентный блок 13 выполняется в виде металлической рамки, в которую вставлены трапецеидальные профилированные олеофильные листы 14.
Листы 14 содержат выступы 21 и впадины 24 трапецеидальной формы, что обеспечивает одинаковую скорость ламинарного безвихревого потока жидкости, которое создается за счет выступов 21 и впадин 24 по всей ширине листа и зазором 22 между листами 14 вдоль всей длины листа. Благодаря трапецеидальной форме увеличивается длина пути прохождения жидкости с остатками нефтепродуктов по листу 14. На вершине выступа 21 выполнен прямолинейный участок с отверстием 23 для выхода частиц нефтепродуктов через верхнее окно блока. Прямолинейный участок позволяет увеличить длину прохождения жидкости, тем самым улучшая сцепление всплывающих загрязнений в агрегаты, что приводит к облегчению отделения частиц нефтепродуктов от жидкости. Данная форма листа гарантирует отсутствие завихрений и улучшение степени очистки.
Впадины 24 листов 14 также имеют отверстия 25, через которые мелкодисперсные загрязнения выводятся и оседают в нижней части корпуса.
Угольная мембрана 19, соединенная с выходным окном блока олеофильных профилированных листов, служит для адсорбции микрочастиц нефтепродуктов.
Фильтр угольной доочистки 20 выполнен цилиндрической формы. Верхняя часть фильтра 20 соединена со сливным трубопроводом 3.
Дополнительно устройство снабжено камерой сбора очищенной воды 26. В камеру поступает вода, прошедшая цикл очистки, которая по мере заполнения камеры отводится насосом 27.
Устройство содержит перегородки 28, 29, 30 и 31, разделяющие устройство на камеры.
В нижней части корпуса 1 находятся перфорированные трубопроводы закрытой откачки осадка 32 и 33. На дне камеры доочистки проложен неперфорированный трубопровод 34 закрытой откачки воды из камеры.
Для удобства эксплуатации установка содержит телескопические колодцы 35, 36, 37 и 38, снабженные утепленными крышками 39. Колодец 35, расположенный над камерой грубой очистки 4 содержит трубу 41, через которую установка сообщается с окружающей средой. Труба 41 оснащена предохранительным реверсивным пневмоклапаном 42, который предназначен для регулирования давления паров в пространстве установки.
Работает заявляемая установка следующим образом.
Сточная вода по подводящему трубопроводу 2 подается в камеру грубой очистки 4. В камере грубой очистки 4 тяжелые загрязнения оседают, а легкие загрязнения всплывают. Затем, омывая отбойные разделительные перегородки 5, вода поступает в систему переливов 6, выполненную в виде трубопровода ∩-образной формы. В процессе движения воды по системе переливов 6, нефтепродукты, жиры, масла и другие загрязнения положительной плавучести задерживаются в верхнем перегибе, выходят через дренажное отверстие 8 и всплывают в верхнюю часть корпуса 1. Далее вода выходит из системы переливов 6 через конусный расширитель 7, при этом проходя через конусный расширитель 7, скорость потока воды существенно понижается. Затем вода поступает через входное отверстие 11 в дренажный блок 10 и проходя через его пластины, более крупные частицы отделяются от очищаемой воды и оседают на пластинах с повышенной площадью осаждения, агломерируются и стекают в нижнюю часть корпуса установки, а всплывающие частицы выходят на поверхность верхней границы стоков через выходное отверстие 12.
После дренажного блока 10, выйдя через его выходное отверстие 12, вода через входное окно 15 поступает в коалесцентный фильтр 13 и проходит через его трапецеидальные олеофильные листы 14, где происходит тонкая очистка стоков.
В коалесцентном фильтре 13 очищаемая вода ламинарным потоком протекает между олеофильными листами 14, обтекая выступы 21 и впадины 24. При этом всплывающие загрязнения задерживаются под выступами 21, сцепляются в агрегаты и всплывают в верхнюю часть корпуса 1 через верхние отверстия 23 и верхнее окно 17. Оседающие загрязнения задерживаются во впадинах 24 и оседают в нижнюю часть корпуса 1 через нижние отверстия 25 и нижнее окно 18. При этом нефтепродукты, жиры, масла, другие липкие и мелкодисперсные загрязнения налипают на олеофильные листы 14, укрупняются и всплывают.
Очищенная вода выходит из коалесцентного фильтра 13 через окно 16 и поступает на угольную мембрану 19, а далее проходит через фильтр угольной доочистки 20 где происходит окончательное очищение стоков от остатков взвешенных частиц и нефтепродуктов. Далее вода по сливному трубопроводу 3 поступает в камеру 26, по мере заполнения которой включается насос 27 отводящий воду из установки.
Перфорированные трубопроводы 32 и 33 закрытой откачки осадка позволяют осуществить откачку осадка с помощью илососа (на рисунке не показан) через смотровой колодец 36.