УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫВНЫХ ВОД

Полезная модель относится к области водоочистки, а именно к устройствам для осветления промывных вод мембранных установок.
Различные устройства для осветления промывных вод широко используются в процессе водоочистки (RU 2199493, 2003; RU 2288185, 2006; RU 2183590, 2002; RU 2270809, 2006; RU 64093, 2007; RU 2151627, 2000). Выбор конкретной конструкции определяется требуемой производительностью установки, особенностями очищаемой жидкости экономическими соображениями.
Известно устройство для осветления сточных вод промышленных предприятий, состоящее из корпуса, разделенного перегородкой на напорную вихревую камеру хлопьеобразования и отстойную камеру с фильтром с патрубками подачи жидкости, отвода осадка и подачи промывной воды, снабженной перфорированной трубой (SU 776643, 1980).
Недостатком данного устройства является его сложность и материалоемкость, а также низкая эффективность фильтрации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для осветление сточных вод (RU 32414, 2003), в состав которого входят корпус цилиндрической формы с коническим основанием, установленный в корпусе в месте изменения формы корпуса фильтр, питающий патрубок, пропущенный через центральное отверстие, выполненное в фильтре, патрубок для отвода осветленной жидкости, патрубок для отвода осадка, причем нижний конец питающего патрубка расположен в конической части корпуса.
Недостатком устройства является его недостаточная надежность, обусловленная тем, что жидкость, содержащая взвесь, подается в коническую часть корпуса и поступает на фильтрующий элемент в концентрированном виде, забивая поры данного элемента. Кроме того данную установку по этой причине достаточно сложно автоматизировать.
Технической задачей являлось создание установки более надежной в эксплуатации и способной работать в автоматическом режиме.
Технический результат достигался тем, что в качестве фильтрующего элемента заявляемая установка содержит модуль вакуумной мембранной установки, расположенный внизу цилиндрической части корпуса с зазорами между модулем и стенками корпуса, выход которого связан с патрубком для отвода осветленной жидкости, причем питающий патрубок размещен так, что его нижний конец расположен в верхней части корпуса.
Устройство может быть дополнительно снабжено устройством для автоматического управления работой установки и датчиками для регистрации уровня жидкости, расположенными в цилиндрической части корпуса выше фильтрующего элемента.
Основное отличие заявляемого устройства от известных, заключается в расположении фильтрующего элемента в виде модуля вакуумной мембранной установки в верхней части корпуса с зазорами. В результате такого расположения при подаче воды во время работы модуля в корпусе создается вихревое движение жидкости, поступающей сверху вниз, что способствует агрегации взвеси и ее полному осаждению в нижнюю часть корпуса
Общий вид устройства приведен на фиг.1, где введены следующие обозначения:
1. корпус;
2. цилиндрическая часть корпуса 1;
3. суживающаяся часть корпуса 1;
4. зона накопления и уплотнения осадка;
5. модуль вакуумной мембранной установки;
6. устройство для автоматического управления работой установки;
7. датчики;
8. питающий патрубок;
9. патрубок для отвода осветленной жидкости;
10. патрубок для отвода осадка;
11. трубопроводы;
12. насос;
13. емкость осветленной воды.
Устройство состоит их корпуса 1, верхняя часть которого 2 имеет прямоугольное или круглое сечение, а нижняя 3 характеризуется суживающимся пирамидальным или конусным днищем.
1
4
4
5
Верхняя часть корпуса 2 с вертикальными стенками с отметки Z до Z является регулирующим объемом. Ниже, с тметки Z до Z, располагается модуль вакуумной мембранной установки 5, предназначенной для глубокого осветления промывных вод. Пирамидальная или конусная часть устройства 3 служит зоной накопления и уплотнения осадка 4. Регулирующий объем предназначен для компенсации (выравнивания) несовпадения прерывистого режима поступления промывной воды через питающий патрубок 8 в корпус 1 и относительно равномерного отвода осветленной воды через патрубок 9 при работе вакуумной мембранной установки 5. Кроме этого регулирующий объем позволяет осуществлять периодический отвод уплотненного осадка через патрубок 10 с сохранением определенного слоя воды над модулем вакуумной мембранной установки, а также, организовать простую и надежную автоматизацию работы устройства путем контроля за уровнями воды в корпусе. Патрубок 9 связан системой трубопроводов 11 с емкостью (баком) осветленной воды 13.
2
4
Устройство работает следующим образом. Промывная вода в периоды промывки основной установки микрофильтрации залпово (порционно) поступает в корпус 1 устройства и накапливается там. При этом происходит гравитационное осаждение примесей с поступлением их в осадконакопитель 4. При достижении уровня воды в корпусе 2 отметки Z, отмечаемой датчиком 7, автоматическое устройство управления 6 включает в работу вакуумную мембранную установку 5 и производится глубокое осветление воды с отводом осветленной воды через патрубок 9 в бак осветленной промывной воды 13. При снижении уровня воды в корпусе 2 до отметки Z вакуумная мембранная установка 5 выключается.
4
В процессе работы вакуумной мембранной установки 5 осуществляется периодическая ее промывка в обычном автоматическом режиме водой из бака осветленной промывной воды 13. Промывная вода со смытыми примесями поступает в корпус 2 устройства, где примеси гравитационно осаждаются. При снижении уровня воды в корпусе 2 до отметки Z перед выключением установки 5 целесообразно ее промыть.
2
3
3
4
2
1
2
Периодически, по мере накопления осадка (определяется в процессе наладочных работ), производится его отвод на обезвоживание. Для этого при достижении уровня воды в баке отметки Z вместо вакуумной мембранной установки 5 включается насос для отвода осадка через патрубок 10, который выключается либо при достижении уровня воды в корпусе 2 отметки Z, либо по времени. При этом объем отводимой воды с осадком должен быть несколько меньше объема осадконакопителя 4. Это обеспечит отвод наиболее плотного осадка с небольшим количеством воды. При любом управлении работой осадкоотводящего насоса уровень Z должен быть не ниже уровня Z. Запас объема между уровнями воды Z и Z нужен для того, чтобы принять промывную воду в случае, когда при достижении уровня воды в корпусе 2 отметки Z происходит сброс промывной воды от основной установки микрофильтрации. Соответственно этот объем должен быть не меньше объема воды, необходимого на одну промывку основной установки микрофильтрации. Для обеспечения автоматического управления работой устройства производительность вакуумной мембранной установки должна быть на 20-30% больше среднечасового расхода промывной воды основной установки микрофильтрации.
Величина регулирующего объема устройства определяется исходя из объема разового сброса промывной воды, производительности вакуумной мембранной установки с учетом чувствительности электродных датчиков 7 автоматического управления, но должна быть не менее разового объема воды, отводимой с осадком.
В отличие от известных установок осветления промывной воды микрофильтров с использованием статических отстойников периодического действия предложенное устройство обладает рядом существенных преимуществ:
1. В одном аппарате осуществляется глубокое осветление промывной воды, осаждение примесей и их уплотнение.
2. Глубокое осветление промывной воды позволяет использовать эту воду для промывки микрофильтров основной и вакуумной мембранных установок, и тем самым создать оборотную систему промывных вод. Потери воды происходят только на этапе обезвоживания осадка и составляют не более 10% от расхода промывных вод. Подпитка оборотной системы промывных вод осуществляется автоматически в бак осветленной промывной воды от основной установки микрофильтрации.
3. Использование устройства позволяет практически полностью автоматизировать работу установки осветления промывной воды микрофильтров, уплотнения и обезвоживания осадка