Устройство для очистки сточных вод от жиров и масел

Полезная модель относится к области конструирования и производства очистных сооружений, в частности для очистки сточных вод (СВ) от жиров, масел, нефтепродуктов и колониеобразующих единиц (КОЕ) в системе очистки стоков химической, нефтехимической, пищевой и машиностроительной отраслей промышленности как небольших объемов сточных вод с невысокой степенью загрязнений, так и для очистки сточных вод развивающихся объектов с нарастающим расходом и степенью загрязненности сточных вод.
Известна фильтрующая загрузка для очистки воды от масла и нефтепродуктов (RU 2202519, МПК C02F 1/28. Способ очистки жидкостей от маслонефтепродуктов. Опубл. 20.04.2003), представляющая собой пористую эластичную загрузку из пенополиуретана.
Очистка воды от масла и нефтепродуктов, использующая описанную фильтрующую загрузку, обладает рядом недостатков. Прежде всего, она не предусматривает утилизацию фильтрующей загрузки, т.к. этот материал не поддается естественному разложению и засоряет окружающую среду. На его переработку необходимы дополнительные финансовые затраты, что приводит к дороговизне данного способа фильтрации СВ.
Существует комплекс механической и биологической очистки сточных вод с доочисткой фильтрованием, который может быть использован при очистке как небольших расходов сточных вод с невысокой степенью загрязнений, так и для очистки сточных вод развивающихся объектов с нарастающим расходом и степенью загрязненности сточных вод (RU 2181703, МПК C02F 9/00. Комплекс сооружений для очистки хозбытовых сточных вод. Опубл. 27.04.2002).
Недостатком данного комплекса является то, что он не предусматривает регенерацию загрязненного фильтра. При исчерпании сорбционной емкости загрузки ее удаляют из корпуса фильтра. Состав отработанной фильтрующей загрузки не позволяет ее сжечь либо использовать вторично, в качестве биологического топливного элемента.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по назначению и технической сущности является полезная модель для тонкой очистки сточных вод, содержащая корпус, в котором установлен ступенчатый фильтр, выполненный в виде одинаковых фильтрующих кассет, размещенных друг над другом. Каждая кассета снабжена с двух боковых сторон сквозными карманами, расположенными в вертикальной плоскости с внутренней стороны корпуса, и разделителем водной струи, выполненным в виде конуса, установленного неподвижно сверху по центру фильтрующей кассеты. При этом каждая фильтрующая кассета ступенчатого фильтра установлена по отношению к предыдущей с поворотом в горизонтальной плоскости на 90 градусов, образуя канал аварийного слива (RU 39882 U1, МПК C02F 1/40, B01D 24/00. Установка для тонкой очистки сточных вод. Опубл. 20.08.2004).
Описанная модель обладает рядом недостатков. Относительная сложность конструкции. Отсутствие возможности переработки фильтрующей загрузки. Использование специализированных сменных кассет.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение затрат на производство фильтра за счет дешевизны и доступности фильтрующего материала, являющегося отходом деревообрабатывающих предприятий с дальнейшим осуществлением утилизации путем изготовления пиллетов.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки сточных вод от жиров и масел включает корпус со съемной крышкой, снабженный патрубками для подвода и отвода воды, ступенчатый фильтр, состоящий из фильтрующих кассет. Согласно полезной модели фильтр выполнен трехступенчатым в виде одинаковых фильтрующих кассет, размещенных в корпусе друг за другом, выполненных в виде жестких полых прямоугольных параллелепипедов с решетчатыми боковыми гранями и нижним основанием, заполненных пористой загрузкой, состоящей из мешков хлопчатобумажной ткани, наполненных древесным опилом, гранулометрический состав которого составляет 0,5-2 мм.
Сущность технического решения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан корпус, на фиг. 2 - корпус с тремя фильтрующими кассетами, на фиг. 3 - фильтрующая кассета, на фиг. 4 - фильтрующая кассета, внутри которой размещен мешок с древесным опилом.
Устройство включает корпус 1 со съемной крышкой 2, снабженный патрубками 3 и 4 для подвода и отвода воды, фильтрующие кассеты 5, имеющие форму жесткого полого параллелепипеда с решетчатыми боковыми сторонами и основанием, каждая фильтрующая кассета 5 заполнена пористой загрузкой, состоящей из мешка 6 хлопчатобумажной ткани, наполненного древесным опилом 7, фильтр выполнен 3-ступенчатым в виде одинаковых фильтрующих кассет 5, размещенных в корпусе 1 друг за другом.
По мере насыщения сорбента загрязняющимися примесями загрузку утилизируют путем ее переработки в биотопливо (пиллет) с повышенной температурой сгорания, пустую кассету 1-й ступени загружают новой партией древесного опила 7, помещенного в мешок 6 из хлопчатобумажной ткани, и ставят на место 3-й ступени фильтра относительно потока сточных вод, смещая оставшиеся кассеты на место утилизированной.
Пример осуществления заявляемого устройства.
3
Проводится процесс фильтрования сточных вод предприятия молочной промышленности (с начальной концентрацией примесей 2,4±0,58 мг/дм, принятой за 100%) через слой древесного опила с постоянной плотностью набивки и с различными скоростями фильтрации. Полученные данные приведены в таблице.
ф
Из таблицы видно, что оптимальными интервалами скорости фильтрования являются V=1,3-4,6 л/ч. Заявленное устройство может быть применено для очистки от маслонефтепродуктов самых различных жидкостей.
Степень очистки воды от жира составила 77% от первоначального значения, а степень очистки воды от нефтепродуктов составила 94%. Фильтр выполняет две функции: механическую очистку - удерживает сгустки жира молочной продукции и биологическую очистку - удерживает КОЕ, масла и нефтепродукты, попавшие в СВ при работе оборудования.
Данный способ очистки жидкостей приводит к значительному уменьшению как механических, так и биологических загрязнений СВ предприятий, позволяет повысить эффективность процесса очистки и уменьшить финансовые затраты на фильтрацию. Содержимое фильтра после удержания жиров и колониеобразующих единиц (КОЕ) используется как вторичное сырье для изготовления топливных пиллетов.
Таким образом, предложенное устройство очистки жидкостей от маслонефтепродуктов позволяет добиваться снижения эксплуатационных затрат на очистку воды за счет использования дешевого сырья для изготовления фильтра и дешевой утилизации отработанного материала путем изготовления пиллетов с получением тепловой энергии.