ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ОЧИСТКИ БОЛЬШИХ ОБЪЕМОВ ВОДЫ

Полезная модель относится к области очистки оборотных и сточных вод и может быть применена на металлообрабатывающих предприятиях и предприятиях химической и пищевой промышленности, на станциях водоочистки, 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 22163 81].
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 усложняет 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 платформы (траверсы по терминологии прототипа) установленные с возможностью вертикального перемещения относительно емкости; вертикальные патроны, установленные головной частью с зазором в сквозных отверстиях верхней платформы; устройство
содержит шламосъемник, манжеты которого скреплены с нижней приводной платформой и охватывают патроны, и средство для сбора масла в виде 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 способов 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, платформы, установленные на емкость с возможностью вертикального перемещения, вертикальные патроны, установленные головной частью на верхней платформе, шламосъемник, манжеты которого охватывают патроны, установленный на нижней приводной платформе, подводимый конвейер, отличающийся тем, что в емкости последовательно расположены тонкослойный гравитационный очиститель, кассетный патронный магнитный сепаратор, адсорбер. При этом адсорбер включает приводную платформу, установленную на емкости с возможностью вертикального перемещения, и нескольких кассет, заполненных адсорбентом. В качестве приводных механизмов в заявляемом модуле очистки используются мотор-редукторы.
Тонкослойный гравитационный очиститель содержит приводную платформу, установленную на емкости с возможностью вертикального перемещения, на которой укреплен набор наклонных пластин, и предусмотрено средство для сбора осадка в виде донного конвейера. Подъем платформы предусмотрен для целей ремонта, профилактики и иного контроля за состоянием очистителя.
Магнитный сепаратор содержит верхнюю и нижнюю приводную платформы, вертикальные патроны, сгруппированные в виде кассет, установленные на
верхней платформе, шламосъемник с манжетами, скрепленный с нижней приводной платформой и средство для сбора отходов в виде подводимого конвейера. Количество кассет может варьироваться от одной до десяти, в зависимости от требуемой степени и тонкости очистки.
Адсорбер содержит несколько кассет заполненных адсорбентом, в качестве которого может быть использован опал-кристаллобалит, гранулированный уголь, доломит и другие модифицированные гранулированные природные адсорбенты. Количество этих кассет зависит от требуемого качества очистки воды и может изменяться от одной до пяти и более.
Общий вид модуля очистки представлен на фигуре 1, а на фигуре 2 - разрез тонкослойного гравитационного очистителя.
Интегрированный технологический модуль очистки больших объемов воды содержит емкость 1 (фигура 1) для размещения очищаемой воды с подводящим и отводящим патрубками, в которой последовательно расположены тонкослойный гравитационный очиститель 2, кассетный патронный магнитный сепаратор 3, и адсорбер 4.
Тонкослойный гравитационный очиститель 2 включает приводную платформу 5, установленную на емкости 1 с возможностью вертикального перемещения, на которой укреплен набор тонких наклонных пластин 6 (фигура 2). Расстояние между пластинами 10-50 мм. Шлам удаляется с помощью донного конвейера 7.
Магнитный сепаратор 3 содержит две платформы 8 и 9 с возможностью вертикального перемещения относительно емкости 1 по четырем стойкам 10, на верхней платформе 8 находится кассета с вертикальными патронами 11 установленными головной частью с зазором в сквозных отверстиях балки, принадлежащей платформе 8. Количество кассет может варьироваться от одной до десяти. На нижней приводной платформе 9 установлен шламосъемник с манжетами, охватывающими патроны. Средство для сбора отходов выполнено в виде подводимого конвейера 12 (см. патент РФ 2187378).
Адсорбер 4 содержит набор кассет 13, закрепленных посредством балки (на фигуре не показано), принадлежащей приводной платформе 14 и заполненных
адсорбентом 15. Приводная платформа 14 предусмотрена для извлечения кассет 13 с адсорбентом и их дальнейшей регенерации.
Все очистители модуля имеют индивидуальные приводы 16 для платформ и для подводимых конвейеров. В качестве приводов используются мотор-редукторы.
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 по механическим примесям менее 1 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. Затем вода поступает в тонкослойной гравитационной очиститель 2, где происходит осаждение твердых мелкодисперсных частиц на пластинах 6. Перед тонкослойным очистителем предусмотрено средство распределения потока с целью обеспечения ламинарного движения потока (на фигуре показано без позиции). В случае высокого содержания нефтепродуктов в воде возможна большая слипаемость шлама с пластинами очистителя. Во избежание слипания может быть предусмотрена механическая очистка пластин, например, скребками или гидросмывом.
Далее вода подается в кассетный патронный магнитный сепаратор 3, 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 1, откуда удаляются донным конвейером 7.
Затем вода поступает в адсорбер 3, проходя последовательно через набор кассет 13, заполненных адсорбентом, очищается от мелких частиц шлама. Перед адсорбером предусмотрено средство распределения потока с целью обеспечения ламинарного движения жидкости (распределительная решетка 17). Для регенерации загрязненного адсорбента предусмотрен подъем кассет 13 с помощью приводной платформы 14, которые дальше направляются на участок регенерации (на фигуре не показано), но возможны и другие способы извлечения адсорбента, например, донным цепным скребковым конвейером, расположенным в емкости адсорбера.
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.
Заявляемый модуль может быть изготовлен с использованием различных известных технологий, материалов и оборудования.