УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ОЧИСТКИ ТРАПНЫХ ВОД

Полезная модель относится к области очистки технологических вод от нерастворенных примесей и может быть использована при эксплуатации атомных электростанций (далее - АЭС).
В процессе эксплуатации АЭС образуются твердые, жидкие и газообразные радиоактивные отходы и среды, являющиеся источниками ионизирующих излучений. Для исключения их пагубного влияния на окружающую среду при сооружении АЭС предусматривают систему спецводоочистки, в которую входит установка переработки трапных вод, предназначенная для очистки трапных вод от механических примесей, радионуклидов, солей с целью возврата дистиллята в технологический процесс.
Трапные воды включают в себя неорганизованные протечки первого контура (протечки технологического оборудования на пол производственных помещений); воды дезактивации оборудования и стен помещений; сбросы лабораторий; сбросные воды собственных нужд фильтров системы спецводоочистки.
Известно устройство для очистки жидкости, включающее вертикальный резервуар, позволяющий производить очистку жидкости методом отстаивания (см. Яковлев С.В. и др. «Канализация», Москва, Стройиздат, 1975, стр.241).
В этом устройстве под действием силы тяжести нерастворенные примеси, находящиеся в очищаемой воде, опускаются на дно отстойника.
Недостатками известной конструкции являются большие габариты и низкая эффективность очистки от нерастворенных примесей.
Известен также резервуар для очистки жидкости методом отстаивания в виде вертикальной цилиндрической емкости с конусным днищем (см. патент US №4048069, B01D 21/00, 1977).
Внутри резервуара расположена труба для подвода очищенной жидкости и лоток для сбора очищенной жидкости, а также трубопровод для отвода очищенной жидкости.
При этом на трубе для подвода очищенной жидкости установлена насадка в виде спиральной пластины, наружный край которой прикреплен к стенке емкости с образованием зазора, а также в кольцах спиральной пластины установлены радиально вертикальные стенки.
В нижней части конусного днища имеется трубопровод для выпуска осадка.
Недостатками данного устройства являются большие габариты зоны приема и отстаивания и сложность конструкции.
Известен также отстойный резервуар, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость с конусным днищем, системы подвода и отвода вод и отвода загрязнений (см. патент RU №2182508, B01D 21/02, 2002).
Недостатками данного устройства являются большие габариты зоны приема и отстаивания, большие трудозатраты при ремонте, низкая эффективность очистки.
Известен также нисходящий отстойник, содержащий корпус, включающий цилиндрический и конический участки, патрубки подвода загрязненных вод, сброса загрязнений, отвода очищенных вод (см. патент RU №2122882, B01D 21/02, 1998).
Недостатками данного устройства являются большие габариты зоны приема и отстаивания, большие трудозатраты при ремонте, низкая эффективность очистки.
Общими недостатками представленных аналогов является то, что при использовании этих устройств в системе спецводоочистки АЭС необходимо наличие бака-приямка трапных вод; эффективная работа отстойников возможна только в зоне стабильного ламинарного режима истечения среды; низкая степень очистки трапных вод от мелкодисперсных частиц.
Известен также отстойник для очистки сточных вод от взвешенных веществ, включающий корпус, патрубок подвода исходной воды, водораспределитель, отстойную камеру (см. авторское свидетельство SU №1712319, C02F 1/52, B01D 21/00, 1992).
Устройство содержит фильтры с сетчатой поверхностью, установленные в верхней части камеры, лоток для сбора осветленной жидкости и патрубок удаления осадка, при этом сетчатая поверхность фильтров выполнена в виде полуцилиндров, обращенных выпуклой стороной по направлению движения жидкости.
Недостатком известного устройства является низкая степень эффективности разделения жидкости, большие эксплуатационные затраты.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является отстойник для очистки сточных вод, включающий корпус, патрубок подвода исходной жидкости, распределитель жидкости, отстойную камеру, сливной лоток для сбора осветленной жидкости и патрубок для отведения осадка (см. патент RU №2008062, B01D 21/02, 1994).
Наличие в данном устройстве вертикально расположенного фильтрующего экрана позволяет повысить эффективность задержания мелкодиспергированных частиц загрязнений, выносимых из камеры осветления.
Однако данное устройство также требует наличия бака-приямка, имеет большие габариты, не позволяет осуществить разделение среды по зонам: на чистую, осветленную зону и зону с частицами загрязнения.
Недостатками данного устройства является отсутствие разделения грязных и чистых потоков, вынос мелкодисперсных частиц и частиц плотностью меньше плотности воды.
Задачей заявляемой полезной модели является создание устройства с двойной функцией бака-приямка и бака отстойника.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении эффективности устройства за счет улучшения гидродинамических условий протекания процесса очистки и уменьшения его габаритов.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для сбора и очистки трапных вод, включающем емкость с цилиндрическим корпусом и коническим днищем, элементы подвода и отвода воды и отвода загрязнений, распределитель потока воды, согласно предложению, корпус емкости разделен перегородкой на ячейку с чистой водой и ячейку с загрязненной водой, при этом перегородка выполнена не на всю высоту емкости для обеспечения возможности поступления воды из ячейки с загрязненной водой в ячейку с чистой водой, при этом в верхней части ячейки с загрязненной водой расположены успокоитель, выполненный в виде листа с отверстиями, и расширитель, который соединен с одной стороны с элементами подвода воды, а с другой стороны с распределителем потока воды, расположенным вдоль вертикальной оси устройства по направлению движения потока загрязненной воды.
Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез общего вида устройства; на фиг.2 изображен поперечный разрез устройства; на фиг.3 показан распределитель потока воды.
Следует учесть, что на чертежах представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа предложения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертежах не представлено.
Устройство для сбора и очистки трапных вод выполнено в виде емкости 1 с цилиндрическим корпусом объемом 10 м с конусным днищем 2, установленным вертикально на опорах. Емкость 1 разделена перегородкой 3 на чистую ячейку 4 с чистой и осветленной водой и грязную ячейку 5 с загрязненной водой (фиг.1, 2).
При этом перегородка 3 выполнена не на всю высоту емкости 1, а именно таким образом, чтобы обеспечить возможность поступления чистой воды из ячейки 5 с загрязненной водой в ячейку 4 с чистой водой в верхней части емкости 1.
В ячейку 5 емкости 1 врезан расширитель 6, предназначенный для гашения скорости поступающего потока трапных вод и соединенный с одной стороны с элементами подвода воды.
С другой стороны к расширителю 6 присоединен распределитель 7 (фиг.3), расположенный вдоль вертикальной оси устройства по направлению движения потока загрязненной воды и предназначенный для дополнительного снижения скорости потока трапных вод и равномерного распределения потока по емкости 1.
В верхней части ячейки 5 емкости 1 смонтирован успокоительный элемент 8, который выполнен в виде дырчатого листа с затопленными отверстиями, и служит для равномерного перелива осветленной воды в чистую ячейку 4.
Устройство работает следующим образом.
Загрязненные, с механическими примесями трапные воды спецканализации из зданий АЭС, а также растворы, которые образуются при дезактивации оборудования и помещений АЭС поступают в ячейку 5 с загрязненной водой емкости 1 через расширитель 6.
Расширитель 6 позволяет гасить скорость потока и усреднять поступающий поток трапных вод.
В распределительном элементе 7 происходит дополнительное гашение скорости истечения жидкости потока, равномерное распределение поступающего потока, при этом механические примеси оседают на дно емкости 1, образуя шлам.
Шлам по мере накопления откачивают через отверстие в конусном днище 2.
Очищенная от шлама трапная вода равномерным потоком с малой скоростью поднимается вверх и через верхний край внутренней перегородки 3 переливается в чистую ячейку 4 емкости 1.
Успокоительный элемент 8 позволяет обеспечить равномерный перелив осветленной воды в чистую ячейку 4 емкости 1.
Вода без механических примесей поступает непосредственно в чистую ячейку 4 емкости 1. Чистая и осветленная вода откачиваются автоматически, поступают на дальнейшую переработку и возвращаются в технологический процесс.
Заявляемая полезная модель позволила соединить в одном техническом решении функции бака-приямка трапных вод и бака отстойника трапных вод за счет разделения потоков, тем самым освободить полезную площадь в помещении.