УСТАНОВКА ДЛЯ ФЛОТАЦИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Полезная модель относится к технике очистки сточных вод от нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ, органических соединений и т.д. и может быть использовано в цехах ремонтных предприятий подвижных единиц.
Известна установка очистки воды фильтрованием, содержащая группу напорных фильтров с зернистой загрузкой и трубной обвязкой с трубопроводами подачи воды на очистку, отвода очищенной воды, подачи промывной воды с запорной арматурой с приводом, отвода промывной воды и первого фильтрата, коллекторы подвода исходной воды на очистку, отвода очищенной воды, подвода и отвода промывной воды и отвода первого фильтрата и систему автоматического управления. (Патент РФ №2264248 МПК С02F 1/24, автор Гладкий А.И., опубл. 20.11.2005 г. БИ №32 «Установка очистки воды фильтрованием»)
Недостатком установки является низкое качество очищенных сточных вод, так как отсутствует контроль показателей качества.
Известна установка для флотационно-фильтрационной очистки воды, содержащая флотатор, отстойник, емкость для сбора пенного продукта, емкость химического реагента для флотатора, емкость для накопления очищенной воды, фильтры, два насоса, девять электроуправляемых клапанов, расходомер, рН-метр, емкость химического реагента для очищенной воды, электромешалка, блок программного управления и два одинаковых по конструкции фильтра, которые подключены параллельно и соединены с флотатором, на их соединениях установлены первый и второй электроуправляемые клапаны, каждый фильтр выполнен из верхней, средней и нижней частей, причем верхняя часть фильтров, выполнена с крышкой, с воздушным клапаном и жестко соединена со средней частью и соединена с флотатором, на их соединениях установлены третий и четвертый электроуправляемые клапаны и первый насос, а дно верхней части фильтров выполнено под углом не менее 30 градусов, средняя и нижняя части фильтров выполнены разъемными, причем средняя часть фильтров выполнена с верхней и нижней металлическими сетками, между которыми расположен адсорбент, а нижняя часть фильтров выполнена конусом, в котором размещен вытянутый, перфорированный, спиралеобразный змеевик, который соединен с компрессором, нижняя часть фильтров также соединена через пятый и шестой электроуправляемые клапаны и расходомер с емкостью для сбора очищенной воды, а емкость для сбора очищенной воды, в которой установлены рН-метр и электромешалка, в свою очередь соединена через второй насос, седьмой и восьмой электроуправляемые клапаны с вершинами нижних конусных частей фильтров, и через девятый электроуправляемый клапан с емкостью химического реагента для очищенной воды, причем все электроуправляемые клапаны, рН-метр и расходомер соединены с блоком программного управления. (Патент РФ №70510 МПК С02F 1/24, авторы Топорков А.В., Топоркова А.М., опубл. 27.01.2008 г. «Установка для флотационно-фильтрационной очистки воды»).
Недостатком установки является то, что не осуществляется контроль за технологическим процессом очистки сточных вод, что существенно снижает качество очистки.
Техническим результатом является повышение качества очистки сточных вод, за счет измерения, контроля показателей качества очищенных вод и управления технологическим процессом очистки.
Технический результат достигается тем, что в установку для флотационно-фильтрационной очистки воды, состоящую из флотатора, отстойника, емкости для сбора пенного продукта, емкости химического реагента для флотатора, емкости для накопления очищенной воды, фильтров, двух насосов, девяти электроуправляемых клапанов, расходомера, рН-метра, емкости химического реагента для очищенной воды, электромешалки, блока программного управления и двух одинаковых по конструкции фильтров, которые подключены параллельно и соединены с флотатором, на их соединениях установлены первый и второй электроуправляемые клапаны, каждый фильтр выполнен из верхней, средней и нижней частей, причем верхняя часть фильтров, выполнена с крышкой, с воздушным клапаном и жестко соединена со средней частью и соединена с флотатором, на их соединениях установлены третий и четвертый электроуправляемые клапаны и первый насос, а дно верхней части фильтров выполнено под углом не менее 30 градусов, средняя и нижняя части фильтров выполнены разъемными, причем средняя часть фильтров выполнена с верхней и нижней металлическими сетками, между которыми расположен адсорбент, а нижняя часть фильтров выполнена конусом, в котором размещен вытянутый, перфорированный, спиралеобразный змеевик, который соединен с компрессором, нижняя часть фильтров также соединена через пятый и шестой электроуправляемые клапаны и расходомер с емкостью для сбора очищенной воды, а емкость для сбора очищенной воды, в которой установлены рН-метр и электромешалка, в свою очередь соединена через второй насос, седьмой и восьмой электроуправляемые клапаны с вершинами нижних конусных частей фильтров, и через девятый электроуправляемый клапан с емкостью химического реагента для очищенной воды, причем все электроуправляемые клапаны, рН-метр и расходомер соединены с блоком программного управления, дополнительно введены блок анализа, блок сравнения, блок принятия решения, два электроуправляемых клапана, один из которых установлен на линии отвода воды на повторную очистку, а другой на линии отвода очищенной воды на технические нужды, лазерно-флуоресцентный анализатор, анализатор мутных сред, причем анализаторы установлены в емкости для сбора очищенной воды, выводы которых соединены с блоком анализа, который в свою очередь соединен через блок сравнения с блоком программного управления и блоком принятия решения, который управляет электроклапаном на линии отвода воды на повторную очистку и электроклапаном на линии отвода очищенной воды на технические нужды.
Введение блока анализа, блока сравнения, блока принятия решения, двух электроуправляемых клапанов, лазерно-флуоресцентного анализатора, анализатора мутных сред позволяет осуществить измерение, контроль показателей качества очищенной воды и управление технологическим процессом очистки.
На фиг.1 представлена установка для флотационно-фильтрационной очистки воды.
Установка состоит из флотатора 1, двух фильтров 2, 3, емкости для сбора очищенной воды 4, блока программного управления 5. Каждый фильтр выполнен из трех частей: верхней 6, 7, жестко скрепленной со средней частью 8, 9; нижней части, представленной в виде конуса 10, 11, металлических сеток 12, 13, 14, 15, крышек фильтров 16, 17, воздушных клапанов фильтров 18, 19, вытянутых, перфорированных, спиралеобразных змеевиков конусной части фильтров 20, 21, компрессоров 22, 23, емкости химического реагента для флотатора 24; рН-метра 25, отстойника 26, емкости химического реагента для очищенной воды 27, электромешалки 28, емкости для сбора пенного продукта 29, первого и второго насосов соответственно 30, 31, расходомера 32, электроуправляемых клапанов 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, блока анализа 42, блока сравнения 43, блока принятия решения 44, лазерно-флуоресцентного анализатора 45, анализатора мутных сред 46, двух электроуправляемых клапанов 47, 48.
Установка флотационно-фильтрационной очистки воды работает следующим образом:
Очищаемая вода, загрязненная нефтепродуктами из отстойника 26 подается во флотатор 1. Затем загрязненный сток смешивается с химическим реагентом из емкости 24, происходит образование мелкодисперсных пузырьков воздуха, которые захватывают частицы загрязнений и выносят их на поверхность очищаемой воды, где образуется слой пенного продукта. Образующийся на поверхности очищаемой воды пенный продукт удаляется в емкость для сбора пенного продукта 29. Далее, очищаемая вода, прошедшая эффективную флотационную очистку, перетекает в верхнюю часть фильтра 6, имеющую крышку 16 с клапаном отвода воздуха 18, стекает по наклонному дну до упора с боковой поверхностью, наполняет верхнюю часть фильтра 6 до тех пор, пока уровень воды не достигнет верхней удерживающей сетки 12, размещенной вверху средней части фильтра 8, которая частично разбивает пенную эмульсию, и перетекая ее, проникает в среднюю часть фильтра 8, заполненную адсорбентом.
Проходя через адсорбент нисходящим потоком, очищаемая вода встречается с противотоком мелкодисперсных пузырьков воздуха, который подается компрессором 22 в нижнюю конусную часть фильтра 10, через вытянутый, перфорированный, спиралеобразный змеевик конусной части фильтра 20. Отфильтрованная вода, проходя через опорную сетку 14, удерживающую адсорбент от выброса потоками воды в конус 10, стекает в конусную часть фильтра 10, в вершине которой происходит осаждение мелкодисперсной сорбционной загрузки, вымытой потоками воды в процессе фильтрации, затем вода, проходя через расходомер 32, который измеряет объем очищенной воды и передает информацию в блок программного управления 5, регулирующий начало регенерации адсорбента, затем вода самотеком поступает в емкость для сбора очищенной воды 4, в которой контролируется рН-уровень, через блок управления 5, который регулирует подачу химического реагента из емкости 27, через электроуправляемый клапан 41 и момент включения электромешалки 28.
В период регенерации, вода из емкости для сбора очищенной воды 4 подается вторым насосом 31 в конусную часть первого фильтра 10, пройдя слои сорбционной загрузки, промывная вода перетекает в верхнюю часть фильтра 6, смывая потоком, осажденную в процессе фильтрования крупнодисперсную примесь, а металлическая сетка 12 препятствует выбросу пористого адсорбента, удаляется вода через отвод регенерационной воды 35 первым насосом 30 во флотатор 1.
Блок программного управления 5 управляет процессами очистки воды и регенерации фильтра, на основании измерений объема очищенной воды, прошедшей через первый или второй фильтр, оба процесса являются непрерывными, поскольку в установке выполнены два параллельно установленных идентичных фильтра.
При подаче воды на очистку в первый фильтр 2, и одновременной регенерации второго фильтра 3, блок программного управления 5, открывает электроуправляемые клапаны 33, 36, 37, 40, а электроуправляемые клапаны 34, 35, 38, 39 закрывает; при подаче воды на очистку во второй фильтр 3 и одновременной регенерации первого фильтра 2 управление 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 электроуправляемыми клапанами происходит в обратном порядке.
Лазерно-флоуресцентный анализатор 45 и анализатор мутных сред 46, установленные в емкости для сбора очищенной воды 4, измеряют концентрацию нефтепродуктов и взвешенных частиц в очищенной воде соответственно, далее анализаторы 45 и 46 подают сигнал в блок анализа 42, который передает информацию о текущих значениях концентраций нефтепродуктов и взвешенных веществ в блок сравнения 43, где происходит сравнение концентраций эталона очищенной воды со значениями текущих концентраций, полученных от анализаторов 45, 46. Результат сравнения передается в виде сигнала в блок программного управления, который передает информацию от всех анализаторов 25, 32, 45, 46 в блок принятия решения 44, где происходит управление электроуправляемыми клапанами, установленными на линии отвода очищенной воды на технические нужды 48 и на линии отвода воды на повторную очистку 47. Если текущие значения измеряемых концентраций в очищенной воде больше значений концентраций в эталонной воде, то блок принятия решения 44 закрывает электроуправляемый клапан 48, а открывает электроуправляемый клапан 47 и вода поступает на повторную очистку, если текущие значения измеряемых концентраций в очищенной воде меньше или ровно значениям концентраций в эталонной воде, то управление 47, 48 электроуправляемыми клапанами происходит в обратном порядке.
Предполагаемая полезная модель позволяет повысить качество очистки сточных вод от нефтепродуктов.