УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ШАХТНЫХ ВОД (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области очистки шахтных вод от железа. Обеспечивает эффективное осаждение железа, позволяя тем самым добиваться снижения уровня загрязнения окружающей среды.
Известно устройство для обезжелезивания воды RU 22014202, С1, 2001130393/12, МПК C 02 F 1/64, а также фильтр для обезжелезивания воды RU 2210547, С1, 2002119268/12, МПК C 02 F 1/64.
Недостатком этих устройств является то, что они не дают возможность применять перекись водорода для эффективного осаждения железа, содержащегося в воде.
Известно устройство для обезжелезивания воды, патент РФ №47348. Оно взято за прототип.
Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет эффективно использовать для окисления двухвалентного железа атмосферный кислород.
Предлагаемое устройство направлено на повышение эффективности работы очистных сооружений за счет снижения расхода перекиси водорода путем насыщения воды кислородом атмосферного воздуха.
Задача насыщения воды кислородом решается за счет дополнительного оборудования, позволяющего производить смешивание воды с воздухом, тем самым, увеличивая содержание в нем растворенного кислорода, который участвует в окислении двухвалентного железа.
Устройство, работающее на этом принципе, можно реализовать в трех вариантах.
Первое устройство состоит из (фиг.1):
1 - емкость с перекисью водорода или генератор перекиси водорода;
2 - дозатор;
3 - желоб с шахтными водами и водопадом;
4 - резервуар (водоем) для отстаивания шахтных вод.
2+
3+
-
2
2
Устройство работает следующим образом. Перекись водорода из емкости или генератора перекиси водорода 1 с помощью дозатора 2 попадает в поток шахтных вод 3, где смешивается с ним в определенной пропорции, которая определяется, исходя из количества содержащегося в воде железа, согласно уравнению реакции Fe+НО=Fe+2OH. Эффективное перемешивание воды с перекисью водорода и насыщение ее кислородом воздуха достигается за счет турбулентного движения воды, а также искусственно созданного водопадного перелива ее в резервуар (водоем) 4. Для увеличения турбулентности водяного потока дно и боковые стены желоба, по которому движется шахтная вода, выполнены рифлеными.
Второе устройство состоит из (фиг.2):
5 - емкость с перекисью водорода или генератор перекиси водорода;
6 - дозатор;
7 - эжектор;
8 - водоподающий трубопровод;
9 - резервуар (водоем) для отстаивания воды.
Устройство работает следующим образом. Перекись водорода из емкости или генератора 5 через дозатор 6 поступает во всасывающую воронку эжектора 7, за счет разрежения, создающегося потоком воды в трубе 8, трубка эжектора всасывает перекись водорода и вместе с ним атмосферный воздух, который при движении с потоком воды активно насыщает ее кислородом.
Третье устройство состоит из (фиг.3):
10 - емкость с перекисью водорода или генератор перекиси водорода;
11 - дозатор;
12 - желоб с потоком шахтных вод;
13 -резервуар;
14 - компрессор;
15 - воздухоподающий трубопровод.
Устройство работает следующим образом. Перекись водорода из емкости или генератора 10, через дозатор 11, поступает в поток шахтных вод в эквимолярном (расчетном) количестве, смесь поступает для отстаивания в резервуар 13. По пути движения в воду с помощью компрессора 14 через воздухоподающий трубопровод 15 подается воздух, который насыщает воду кислородом, участвующим в окислении двухвалентного железа, и переводит его в нерастворимые соединения.
Результаты опытно-промышленных испытаний на водоотливном комплексе шахты им. Кирова (Ростовская область) приведены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты опытно - промышленных испытаний
Вид обработки вод
Содержание железа, мг/л
Время выпадения осадка, мин
общее
закисное
Необработанная вода
160,0
110,0
более 82
Обработанная вода перекисью водорода с атмосферным кислородом
1,2
<0,05
30
Полученные данные позволяют сказать, что установка с применением перекиси водорода в сочетании с кислородом воздуха является наиболее эффективной и позволяет в течение 30 минут осадить соединения железа в отстойнике.