ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ОЧИСТКИ БОЛЬШИХ ОБЪЕМОВ ВОДЫ

Полезная модель относится к области очистки оборотных и сточных вод и может быть применено на предприятиях с металлообрабатывающим производством, химической и пищевой промышленности, на станциях водоочистки, и наибольшая эффективность обеспечивается при очистке больших объемов вод.
Известна многоступенчатая очистка СОЖ, при которой очистители разных типов соединяют в комплексы. Чаще всего в комплексах использовано последовательное соединение очистителей. В ряде случаев очистители последней ступени тонкой очистки соединяют параллельно [см. Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов: Справочник. - М.: Машиностроение, 1984].
Известен бак-отстойник СОЖ для очистки СОЖ, содержащий корпус, сетчатый фильтр грубой очистки, цепной транспортер, магнитные стержни, вертикальные гидроцилиндры, гидростанцию, скребковый поперечный конвейер для сбора шлама с магнитных стержней, цепной транспортер, вращающийся маслосъемный барабан, скребковый конвейер для удаления масла, эжектор, насос [см. описание к патенту РФ 2216381].
К недостаткам известной конструкции можно отнести следующее: очистители изготавливаются на основе расчетной производительности, и конструктивная переналадка для целей усовершенствования очистителя и выбора показателей очистки в ходе эксплуатации не предусмотрена. Применение разнотипного оборудования увеличивает эксплуатационные расходы, а также усложняется монтаж.
Наиболее близким изобретению является устройство для удаления масла с поверхности водных сред по патенту РФ №2226505 МПК, С 02 F 1/40, содержащее емкость для размещения очищаемой водной среды; две траверсы, установленные с возможностью вертикального перемещения относительно емкости; вертикальные патроны, установленные головной частью с зазором в сквозных отверстиях верхней траверсы; устройство содержит шламосъемник, манжеты
которого скреплены с нижней приводной траверсой и охватывают патроны; средство для сбора масла в виде приводного подводимого конвейера.
Использование патронных очистителей позволяет достичь высоких показателей по степени и производительности очистки. Вместе с тем, в изобретении по патенту 2226505 недостаточно использованы возможности унификации средств и приемов очистки.
Задачами полезной модели являются:
- повышение степени и тонкости очистки сточных и оборотных вод;
- упрощение и снижение капитальных затрат на изготовление и монтаж оборудования;
- уменьшение габаритов и занимаемых площадей за счет применения патронных очистителей с развитой поверхностью разделения фаз.
Заявляется интегрированный технологический модуль очистки больших объемов воды, содержащий емкость для размещения очищаемой воды с подводящим и отводящим патрубками, траверсы, установленные на емкость с возможностью вертикального перемещения, вертикальные патроны, установленные головной частью на верхней траверсе, шламосъемник, манжеты которого охватывают патроны, установленный на нижней приводной траверсе, приводной подводимый конвейер, отличающийся тем, что в емкости последовательно расположены два кассетных патронных магнитных сепаратора, выполненных с возможностью размещения дополнительного числа магнитных патронов, тонкослойный гравитационный очиститель, кассетный патронный адгезионный сепаратор, маслосъемный барабан, два блочных комплекта для размещения кассетного патронного фильтра. При этом блочный комплект включает приводную траверсу, установленную на емкости с возможностью вертикального перемещения, и отделенный перегородкой коллектор из труб, укрепленных на придонной перегородке. В емкости со стороны входного патрубка установлен эжектор. В качестве приводных механизмов в заявляемом модуле очистки используются электродвигатели.
Магнитный и адгезионный сепараторы содержат верхнюю и нижнюю приводную траверсы, вертикальные патроны, сгруппированные в виде кассет, установленные на верхней траверсе, шламосъемник с манжетами, скрепленный с
нижней приводной траверсой и средство для сбора отходов в виде приводного подводимого конвейера.
Кассетный патронный фильтр дополнительно к блочному комплекту содержит фильтровальные патроны, сгруппированные в виде кассет, установленные на приводной траверсе.
Тонкослойный гравитационный очиститель содержит приводную траверсу, установленную на емкости с возможностью вертикального перемещения, на которой укреплен набор горизонтальных пластин, снабженных приводными шламосъемниками, и предусмотрено средство для сбора отходов в виде приводного подводимого конвейера.
Общий вид модуля очистки представлен на фигуре.
Интегрированный технологический модуль очистки больших объемов воды содержит единую емкость 1 для размещения очищаемой воды с подводящим и отводящим патрубками, в которой последовательно расположены два кассетных патронных магнитных сепаратора 2, тонкослойный гравитационный очиститель 3, кассетный патронный адгезионный сепаратор 4, маслосъемный барабан 5, два блочных комплекта 6. Со стороны входного патрубка в емкость установлен эжектор 7.
Каждый магнитный сепаратор 2 содержит две траверсы 8 и 9 с возможностью вертикального перемещения относительно емкости 1 по четырем стойкам 10, на верхней траверсе 8 укреплены две балки, каждая из которых содержит одну кассету с вертикальными патронами 11, установленными головной частью с зазором в сквозных отверстиях балки. Предусмотрена возможность размещения на балке еще одной дополнительной кассеты с магнитными патронами. На нижней приводной траверсе 9 установлен шламосъемник с манжетами, охватывающими патроны. Средство для сбора отходов выполнено в виде приводного подводимого конвейера 12 (см. патент РФ 2187378).
Тонкослойный гравитационный очиститель 3 включает приводную траверсу 9, установленную на емкости 1 с возможностью вертикального перемещения, на которой укреплен набор тонких горизонтальных пластин 13, снабженных шламосъемниками в виде скребков, закрепленных на общей оси и имеющих общий привод.
Конструкция магнитного сепаратора 2 и адгезионного 4 аналогичны. Вертикальные патроны 14 адгезионного сепаратора 4 также группированы в виде кассет. Поверхность патронов является осадительной для масла (см. патент РФ №2226505).
Блочный комплект 6 для размещения, при необходимости, кассетного патронного фильтра включает приводную траверсу 9 и отделенный перегородкой 15 коллектор из труб 16, укрепленных на придонной перегородке. Исполнение блочного комплекта необходимо для резервирования операции очистки на заключительной стадии с помощью фильтровальных патронов, которые входят в комплект поставки интегрированного технологического модуля очистки. При этом фильтровальные материалы имеют разное назначение.
Кассетный патронный фильтр дополнительно к блочному комплекту содержит фильтровальные патроны, сгруппированные и закрепленные посредством балки (на фигуре не показано), принадлежащей приводной траверсе (аналогичное техническое решение оформлено самостоятельной заявкой РФ 2005111280).
При использовании патронных фильтров кассета с патронами опускается вниз, и патроны надеваются на трубы 16, через которые выводится очищенная вода.
Все очистители модуля имеют индивидуальные приводы 17 для траверс и для подводимых конвейеров. В качестве приводов используются электродвигатели.
Заявляемый технологический модуль применяется в комплексе с другими модулями; заявляемая последовательность очистителей определена на основе большого опыта конструирования подобных очистителей и статистических данных и расчетов по тонкости очистки больших объемов воды с учетом характера загрязняющих веществ.
3
Комплекс в расчете на очистку 20000 м/час обеспечивает степень очистки 99-99,7% и тонкость очистки до 2 мкм.
Работа интегрированного технологического модуля очистки больших объемов воды осуществляется следующим образом.
Загрязненная отходами производства (ферромагнитным шламом, посторонними масляными и инородными включениями) вода через входное окно сливается в емкость 1. Эжектор 7 насыщает воду сжатым воздухом так, что пузырьки воздуха, всплывая вверх, увлекают за собой инородные масляные и другие включения. Затем вода поступает в кассетный патронный магнитный сепаратор 2, где осуществляется очистка от ферромагнитных примесей со степенью очистки до 98%.
Очистка патронов 11 от ферромагнитных частиц осуществляется в верхнем разгрузочном положении, которое фиксируется с помощью штанг с опорой на подводимый конвейер 12. При движении манжет шламосъемника вниз патроны 11 очищаются от шлама, который падает на конвейер и удаляется из сепаратора.
Крупные твердые неметаллические фракции, не удаленные из воды магнитными патронами, оседают на дне емкости, откуда удаляются донным конвейером. В зоне расположения тонкослойного гравитационного очистителя 3 происходит осаждение твердых мелкодисперсных частиц на пластинах 13. Перед тонкослойным очистителем предусмотрено средство распределения потока с целью обеспечения ламинарного движения потока.
Затем вода подается в кассетный патронный адгезионный сепаратор, который работает следующим образом: кассета адгезионных патронов 14, закрепленных на траверсе 8 вместе с шламосъемником при помощи привода опускается в емкость. Для очистки патронов от масляной пленки траверса с адгезионными патронами 14 поднимается в верхнее разгрузочное положение. При движении манжет шламосъемника вниз патроны очищаются от маслошлама, который стекает в конвейер 12 и удаляется из сепаратора. После очистки патронов шламосъемник возвращается в верхнее положение.
Перемещаясь в емкости, поток воды смещает масляную пленку к барабану 5, который сбрасывает ее в лоток. В дальнейшем пленка собирается в отдельной емкости.
При использовании патронного фильтра очищаемая вода поступает через переливной карман в секцию, отделенную перегородкой 15, проходит через фильтровальные патроны и отводится через трубы 16.
Высокая эффективность технологического модуля проявляется при очистке больших объемов воды.
Заявляемый модуль как часть комплекса содержит оптимальное количество средств очистки, определенное опытом и расчетами, которые показывают, что увеличение средств очистки, кроме заявленных, не приведет к заметному улучшению качества или потребует многократного увеличения капитальных затрат.