УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ БАЛЛАСТНЫХ ВОД

Полезная модель относится к комбинированным способам обработки и обеззараживания воды с применением химического компонента и физических воздействий для получения чистой воды в замкнутом контуре и предназначена для удаления биологического загрязнения из балластных вод водного транспорта и в других отраслях промышленности, где требуются компактные установки по очистке жидкостей.
Устройство для очистки балластных вод, содержащее насосно-распределительную группу, включающую балластный насос, фильтры, трубопроводы и арматуру, и станцию очистки балластных вод, содержащую гидродинамический кавитатор, отличающееся тем, что балластный насос через сетчатые поочередно работающие самоочищающиеся фильтры соединен с кавитатором, связанным с озонаторным агрегатом при балластировке, и выпускными газами установки ДВС и котлоагрегатов при дебалластировке, датчик окислительно-восстановительного потенциала установлен на выходе воды из станции очистки и связан с арматурой сброса и распределительной арматурой воды по танкам.
Устройство для очистки балластных вод составляют два функциональных блока: насосно-распределительная группа и станция очистки балластных вод.
Первый блок служит для приема, предварительной фильтрации, распределения по танкам и сброса балластных вод посредством балластного насоса, двух поочередно работающих механических самоочищающихся фильтров, трубопроводов и арматуры.
В станции очистки балластных вод при балластировке осуществляется обработка в гидродинамическом кавитаторе, обеззараживание озоном и кавитацией при непрерывном контроле показателей воды с помощью датчика окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и при дебалластировке повторно производится обработка в гидродинамическом кавитаторе с обеззараживанием выпускными газами энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов).
Принципиальная схема системы очистки балластных вод представлена на фигуре 1.
Известны устройства судовых комплексов и станций очистки вод, описанные в источниках [1], [2], [3], [4], [5] и стационарных [6].
Наиболее близкой по технической сущности является полезная модель RU 113263 «Установка по очистке сточных вод».
Общими недостатками данных объектов являются следующие:
- длительность процесса переработки, обусловленная многостадийностью;
- наличие реакционных емкостей большого объема;
- неудовлетворительные массо-габаритные показатели установок и комплексов;
- высокое энергопотребление;
- необходимость расходных материалов (химических реагентов, сменных картриджей и т.д.);
- сложность конструкции;
- отсутствие контроля на стадиях обработки;
- сложность управления и автоматизации.
Задачей полезной модели является повышение эффективности очистки балластных вод, уменьшение массогабаритных характеристик установок при снижении энергопотребления, упрощении конструкции и комплексной автоматизации системы.
Технический результат полезной модели состоится в разработке установки по очистке балластных вод, обеспечивающих снижение энергопотребления, повышающих эффективность обработки воды за счет примененения гидродинамической кавитации, озонирования и окисления выпускными газами энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов), в упрощении конструкции за счет исключения движущихся деталей, повышении надежности всей установки и комплексной автоматизации системы.
Число, назначение и работа функциональных единиц установки обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.
Подобная установка может быть использована для комплексной обработки балластных и других слабозагрязненных сточных и природных вод в целях соответствия плавсредств и предприятий водного транспорта требованиям нормативной документации, водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций и т.д.
Предлагаемая полезная модель позволит обеспечить полную комплексную очистку балластных и прочих слабозагрязненных сточных и природных вод с использованием процессов озонирования, кавитации и окисления выпускными газами энергетической установки при постоянном контроле качества обработанной воды с целью их разрешенного сброса или использования для водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций и т.д.
Данное решение позволит сократить массо-габаритные показатели установок по очистке воды, снизить энергопотребление, упростить их конструкцию, повысить надежность и комплексно автоматизировать рабочий процесс, а также улучшить экологическую обстановку водных бассейнов в целом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 представляет собой схему станции очистки балластных вод. Схема выполнена в виде графических условных обозначений элементов, связанных функционально линиями перемещения жидкости и газовой смеси.
Насосно-распределительную группу составляют: балластный насос (поз. 1); сетчатые самоочищающиеся фильтры (поз. 2); балластные танки судна (поз. 5); трубопроводы и приводная арматура (поз. 7, 8).
Станция очистки балластных вод состоит из гидродинамического кавитатора (поз. 3); озонаторного агрегата (поз. 6) и датчика ОВП (поз. 4).
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Результат достигается тем, что поступающая на переработку вода проходит комплексную обработку по описанной выше технологии в соответствии со схемой станции очистки балластных вод, представленной на фигуре 1, следующим образом.
Природная загрязненная вода или балластная из танков судна (поз. 5) забирается балластным насосом (поз. 1) и подается через поочередно работающие сетчатые самоочищающиеся фильтры (поз. 2) на гидродинамический кавитатор (поз. 3), обеспечивающий подсос озоно-воздушной смеси, генерируемой в озонаторном агрегате (поз. 6), или выпускных газов (ДВС и котлоагрегатов) и смешение их с обрабатываемой водой.
Комплексная обработка воды производится в два этапа.
На первом этапе происходит отделение на фильтрах жизнеспособных организмов размером ≥50 мкм, первичные процессы окисления биологических загрязнений и обеззараживание воды кавитацией и озоном, после чего вода поступает через датчик ОВП (поз. 4) и распределительные трубопроводы в балластные танки судна (поз. 5). При сбросе балластной воды за борт (в окружающую среду) осуществляется второй этап обработки воды, заключающийся в ее обеззараживании кавитацией и выпускными газами энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов).
Такая технология позволяет снизить дозу озона при обработке, что уменьшит коррозионную активность воды в балластных танках, а также исключает выброс озона в окружающую среду при сбросе балласта.
Режим работы озонаторного агрегата (поз. 6) задается датчиком ОВП (поз. 4), установленном на выходе воды из станции, что обеспечивает минимально необходимую производительность по озону и оптимальный режим обработки воды конкретного бассейна, снизить энергопотребление озонаторного агрегата. Кроме того, применение датчика ОВП (поз. 4) в сочетании с электромагнитными клапанами (поз. 7) позволяет комплексно автоматизировать весь процесс обработки.
Таким образом, число, назначение и работа функциональных единиц обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.
Подобная установка может быть использована для комплексной обработки балластных и других слабозагрязненных сточных и природных вод в целях соответствия плавсредств и предприятий водного транспорта требованиям нормативной документации, водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций и т.д.
Данное решение позволит сократить массо-габаритные показатели установок по очистке воды, снизить энергопотребление, упростить их конструкцию, повысить надежность и комплексно автоматизировать рабочий процесс, а также улучшить экологическую обстановку водных бассейнов в целом.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Патент Российской Федерации RU 2009145079 на изобретение. Система для очистки воды.
2. Патент Российской Федерации RU 2008121929 на изобретение. Способ обеззараживания воды путем уничтожения водных организмов и устройство для его осуществления.
3. Патент Российской Федерации RU 2193015 С2 на изобретение. Установка для очистки воды.
4. Патент Российской Федерации на полезную модель RU 113263. Установка по очистке сточных вод.
5. Заявка на изобретение RU 2009140402 Устройство для обработки водяного балласта водным раствором акролеина.
6. Этин В.Л., Плотникова В.Н., Наумов B.C. Экологическая безопасность судов и промышленных предприятий водного транспорта: Курс лекций для студентов специальностей 14.01, 14.02, 24.02, 33.02. / В.Л. Этин, В.Н. Плотникова, В.С. Наумов. Н. Новгород: ВГАВТ, 1997. - 208 с.: ил.