УСТАНОВКА ПО ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к области экологии, в частности, комплексной очистки сточных вод. Относится к устройствам для подготовки и обеззараживания воды, принцип действия которых основан на применении нескольких химических компонентов и физических воздействий для получения чистой воды в замкнутом контуре.
Установка предназначена для очистки следующих видов вод: сточные воды (фекальные и бытовые), природные воды из открытых и подземных источников для технических целей.
Станция состоит из трех функциональных блоков: предварительной очистки, коагуляции-флотации, доочистки и обеззараживания.
Первый блок служит для первичной очистки воды путем выделения из нее крупных фракций посредством фильтрации и отстаивания.
В блоке коагуляции-флотации осуществляется обработка воды в гидродинамическом кавитаторе и смешивание ее с озоно-воздушной смесью, генерируемой из атмосферного воздуха в лампе УФ-излучения, взаимодействие частиц загрязнений с добавляемым коагулянтом, их укрупнение и удаление посредством озонофлотации.
Блок доочистки и обеззараживания обеспечивает доочистку воды фильтрацией с применением на финальной стадии одновременной обработки ультразвуком и УФ-излучением.
Принципиальная схема установки по очистке сточных вод представлена на фигуре 1.
Известны устройства стационарных комплексов и станций переработки сточных вод, описанные в источниках [1], [2], [3], [4], [5] и мобильных судовых [6], [7], [8], [9].
Наиболее близкой по технической сущности является полезная модель RU 93390 «Установка очистки воды».
Общими недостатками данных объектов являются следующие:
- неудовлетворительные массо-габаритные показатели установок и комплексов;
- длительность процесса переработки, обусловленная многостадийностью;
- необходимость нескольких расходных материалов (химических реагентов, сменных картриджей и т.д.);
- сложность конструкции;
- высокое энергопотребление;
- очищенные воды не всегда удовлетворяют требованиям регламентирующей нормативной документации.
Задачей полезной модели является повышение эффективности очистки сточных и природных вод.
Технический результат полезной модели состоит в разработке установки по очистке сточных вод, обеспечивающей снижение энергопотребления, повышение эффективности обработки воды, повышение надежности всей установки с одновременным сокращением функциональной единицы - озонаторного агрегата.
Число, назначение и работа функциональных единиц установки обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.
Подобная установка может быть использована для комплексной очистки загрязненных сточных и природных вод в целях водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций, судов, бассейнов, малых муниципальных образований и т.д.
Предлагаемая полезная модель позволит обеспечить полную комплексную очистку сточных и природных вод с использованием процессов фильтрации, отстаивания, озонирования, кавитации, коагуляции, флотации, УФ- и ультразвукового (УЗ) излучения в целях их использования для водоснабжения (в том числе оборотного), а также улучшит экологическую обстановку, снизит энергопотребление и повысит надежность установки за счет полного отказа от озонаторного агрегата. При этом совмещенная с УЗ-излучателем лампа УФ-облучения выполняет сразу три функции: штатные - ультразвуковую обработку, обработку воды УФ-лучами, а также дополнительную - генерацию озоно-воздушной смеси. Данное решение позволит сократить массо-габаритные показатели установок по очистке воды, упростить их конструкцию и комплексно автоматизировать рабочий процесс.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 представляет собой принципиальную схему установки по очистке сточных вод. Схема выполнена в виде графических условных обозначений элементов, связанных функционально линиями перемещения жидкости, шлама и озоно-воздушной смеси.
Первый блок состоит из сетчатого фильтра предварительной очистки (поз.1), цистерны исходной сточной воды (поз.2), сетчатого фильтра вторичной очистки (поз.3) и шламовой цистерны (поз.4).
Блок коагуляции-флотации составляют: высоконапорный насос (поз.5), гидродинамический кавитатор (поз.6), смеситель (поз.7), насос-дозатор (поз.8), расходная емкость коагулянта (поз.9), змеевик (поз.10), флотатор (поз.11).
В блок доочистки и обеззараживания входят: насос центробежный (поз.12), фильтр песчаный (поз.13), объединенная с У3- излучателем лампа УФ-излучения (поз.14).
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Результат достигается тем, что поступающие на переработку сточные воды проходят комплексную обработку в соответствии с принципиальной схемой установки по очистке сточных вод, представленной на фигуре 1, следующим образом.
Исходная загрязненная (природная) вода поступает на блок предварительной очистки через сетчатый фильтр (поз.1), где происходит отделение крупнодисперсных загрязнений, в цистерну исходной воды (поз.2), которая выполняет функцию отстойника. Здесь осаждаются тяжелые фракции, которые далее поступают в шламовую цистерну (поз.4).
Затем сточные воды подаются высоконапорным насосом (поз.5) через сетчатый фильтр вторичной очистки (поз.3) в гидродинамический кавитатор (поз.6). В данном устройстве происходит высокоэффективное насыщение обрабатываемой воды озоно-воздушной смесью, генерируемой в лампе УФ-излучения (поз.10) из атмосферного воздуха. На данном этапе происходят первичные процессы окисления примесей озоном и частичное обеззараживание воды кавитацией.
После этого вода поступает через смеситель (поз.7), в который подается насосом-дозатором (поз.8) коагулянт из расходной емкости (поз.9), в змеевик (поз.10), где осуществляются процессы коагуляции примесей. Длина змеевика определяется таким образом, чтобы процесс коагуляции проходил наиболее полно, но выделение шлама из обрабатываемой воды еще не происходило.
На следующем этапе вода подается во внутреннюю обечайку флотатора (поз.11), где происходит процесс озонофлотации, после чего поступает во внешнюю обечайку, шлам из которой удаляется в цистерну (поз.4). Очищенная вода забирается центробежным насосом (поз.12) из внешней обечайки флотатора и направляется в песчаный фильтр (поз.13), где производится отделение оставшихся примесей посредством фильтрации.
Финишным этапом является очистка воды в лампе УФ-излучения с У3-излучателем (поз.14), обеспечивающие наиболее полную доочистку и обеззараживание воды.
Очищенная вода сливается в водоем, канализацию или направляется потребителям для технических нужд.
Таким образом, число, назначение и работа функциональных единиц установки обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.
Подобная установка может быть использована для комплексной очистки загрязненных сточных и природных вод в целях водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций, судов, бассейнов, малых муниципальных образований и т.д.
Предлагаемая полезная модель позволит обеспечить полную комплексную очистку сточных и природных вод с использованием процессов фильтрации, отстаивания, озонирования, кавитации, коагуляции, флотации, У3- и УФ-излучения в целях их использования для водоснабжения (в том числе оборотного), а также улучшит экологическую обстановку, снизит энергопотребление и повысит надежность установки за счет полного отказа от озонаторного агрегата. При этом совмещенная с У3-излучателем лампа УФ-излучения, выполняет сразу три функции: штатные - обработку воды ультразвуком и УФ-лучами, а также дополнительную - генерацию озоно-воздушной смеси. Данное решение позволит сократить массо-габаритные показатели установок по очистке воды, упростить их конструкцию и комплексно автоматизировать рабочий процесс.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Патент Российской Федерации RU 2404133. Установка для очистки сточных вод.
2. Патент Российской Федерации RU 2344999. Установка для очистки сточных вод.
3. Патент Российской Федерации RU 2359919. Установка и способ очистки сточных вод.
4. Патент Российской Федерации RU 98123544. Установка для озонирования воды.
5. Патент Российской Федерации RU 2092448. Способ очистки и обеззараживания водных средств.
6. Патент Российской Федерации на полезную модель RU 93390. Установка очистки воды.
7. Бродач М.М., Шилкин. Н.В. Установка очистки сточных вод Living Machine // Сантехника. - 2002. - №6.
8. 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.
9. Йоханссон М., Леннартссон М. Устойчивые методы очистки сточных вод для домов на одну семью // Сайт «Зеленый мир»,