RU157474U1 - Устройство для очистки воды - Google Patents

Abstract

1. Устройство для получения очищенной воды, содержащее корпус, разделенный по крайней мере одной вертикальной перегородкой на камеры, сообщающиеся между собой через перепускные отверстия в перегородках, из которых, по крайней мере, одна камера является рабочей, а другая - осадкоуплотнителем, причем рабочая камера оборудована расположенной в нижней ее части эжекционной системой, отличающееся тем, что в верхней части камер над перепускными отверстиями установлены погружные мембраны, связанные с трубопроводом отвода очищенной воды.2. Устройство для получения очищенной воды по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части камер в пространстве между нижней частью погружных мембран и верхней кромкой перепускных отверстий установлены тонкослойные модули.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки природных вод и доочистки сточных жидкостей от взвесей и может быть использовано, в частности, на очистных станциях в технологии очистки воды для хозяйственно-питьевых целей.

Широко известны устройства для очистки воды от взвесей, включающие корпус, разделенный одной или более вертикально установленными перегородками на камеры, из которых, по крайней мере, одна является рабочей, а другая - осадкоуплотнителем. При этом указанные камеры сообщаются между собой через перепускные отверстия в перегородках [В.А. Клячко, Н.Э. Апельцин. «Очистка природных вод». - М.: Изд-во литературы по строительству, 1971, с. 166-168]. Так, известно устройство для очистки воды, включающее в себя корпус, внутри которого соосно расположен смеситель, камера, внутри которой соосно расположен смеситель, камера хлопьеобразования и система для рециркуляции осадка и осадкоуплотнитель, сообщающийся с полостью внутри корпуса посредством перепускного отверстия [Карелин Я.А. Очистка сточных вод нефтяных промыслов и заводов., М., Гостехиздат, 1959, с. 216].

Известные устройства являются малоэффективными, в особенности при очистке маломутных цветных вод в зимний период, когда процесс хлопьеобразования протекает весьма вяло, а сформировавшиеся хлопья характеризуются малыми размерами и незначительной гидравлической крупностью.

В результате, очищаемая жидкость, фильтруясь через слой взвешенных в восходящем потоке воды хлопьев, формируемых в рабочей камере устройства, осветляется незначительно, вследствие чего требуется ее последующая доочистка на скорых фильтрах. Это приводит к необходимости применения скорых фильтров, занимающих большие площади, что приводит к существенному ухудшению технико-экономических показателей процесса очистки воды в схемах, где применяются широко известные устройства. Кроме того, из-за высокой грязевой нагрузки, приходящей на скорые фильтры, сокращается их производительность, а расход воды на регенерацию загрузки в них (т.е. непроизводительные потери воды) достигает 15-20% и более.,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для очистки воды, включающее корпус, разделенный одной или более вертикально установленными перегородками на камеры, из которых, по крайней мере, одна является рабочей, а другая - осадкоуплотнителем. При этом указанные камеры сообщаются между собой через перепускные отверстия в перегородках, а рабочая камера оборудована расположенной в нижней ее части эжекционной системой [SU 1017363, 1983].

Данное устройство по сравнению с рассмотренными выше обеспечивает гораздо более глубокую степень очистки воды, в первую очередь, за счет того, что эжекционная система способствует формированию хлопьев с большей гидравлической крупностью. Последнее обстоятельство, в свою очередь, приводит к тому, что в рабочей камере значительно возрастает концентрация взвешенных в восходящем потоке очищаемой воды хлопьев, проходя через слой которых очищаемая вода осветляется в большей степени, чем в известных аналогах.

Вместе с тем, имеющая место при применении данного устройства степень очистки воды также не позволяет отказаться от необходимости ее окончательной доочистки на скорых фильтрах. Хотя за счет поступления на фильтры гораздо более чистой воды их производительность увеличивается, а расход воды на регенерацию загрузки в них снижается, как правило, до 5-7%.

Технической задачей предлагаемого технического решения является разработка такого компактного устройства, которое надежно позволило бы получать воду хозяйственно-питьевого качества при снижении расхода воды на собственные нужды и уменьшении площади очистных сооружений на станции.

Технический результат тем, что в устройстве для очистки воды, включающем корпус, разделенный по крайней мере одной вертикальной перегородкой на камеры, сообщающиеся между собой через перепускные отверстия в перегородках, из которых, по крайней мере, одна камера является рабочей, а другая - осадкоуплотнителем, причем рабочая камера оборудована расположенной в нижней ее части эжекционной системой, характеризующаяся тем, что в верхней части камер над перепускными отверстиями установлены погружные мембраны, связанные с трубопроводом отвода очищенной воды. При этом оптимально в верхней части камер в пространстве между нижней частью погружных мембран и верхней кромкой перепускных отверстий установить тонкослойные модули.

На фиг. 1 приведен поперечный разрез устройства, где используются следующие обозначения: 1 - корпус; 2 - перегородка; 3 - перепускное отверстие; 4 - рабочая камера; 5 - осадкоуплотнитель; 6 - эжекционная система; 7 - патрубок с соплом; 8 - трубопровод подачи воды с реагентами; 9 - смесительная трубка; 10 - раструб смесительной трубки; 11 - отражатель; 12 - погружная мембрана; 13 - трубопровод отвода очищенной воды; 14 - тонкослойный модуль; 15 - трубопровод отвода осадка.

Устройство имеет корпус 1, разделенный вертикально установленной перегородкой 2, снабженной перепускными отверстиями 3 на камеры, одна из которых является рабочей 4, а другая - осадкоуплотнителем 5. Нижняя часть рабочей камеры 4 оборудована эжекционной системой 6, образованной патрубком с соплом 7, сообщающимися с трубопроводом подачи воды на очистку 8 и смесительной трубой 9 с раструбом 10 на конце, соосно расположенными над патрубком с соплом 6. Над смесительной трубой 9 установлен отражатель конической формы 11. В верхней части камер 4 и 5 над уровнем перепускных отверстий 3 установлены погружные мембраны 12, сообщающиеся с трубопроводом 13 отвода очищенной воды из устройства. В нижней части камеры 5 расположен трубопровод отвода осадка 15.

В верхней части камер 4 и 5 в пространстве между нижней частью погружных мембран 12 и верхней кромкой перепускных отверстий 3 могут быть установлены дополнительно тонкослойные модули 14.

Устройство работает следующим образом.

Исходную воды с введенными в нее необходимыми для очистки реагентами подают по трубопроводу 8 в нижнюю часть рабочей камеры 4. За счет эжекционой системы 6, оборудованной патрубком с соплом 7 и раструбом 10 в смесительную трубу 9, вместе с исходной водой поступает и часть ранее образовавшихся хлопьев, которые играют роль центров вторичного хлопьеобразования. Благодаря этому, процесс хлопьеобразования протекает весьма интенсивно, и в камере 4 в пространстве между нижней образующей отражателя 11 и перепускными отверстиями 3 формируется высококонцентрированный слой взвешенного осадка, фильтруясь через который и происходит частичная очистка воды. Избыток осадка из взвешенного слоя перепускается через отверстия 3 в камеру 5, где осаждается и через трубопровод 15 периодически или постоянно отводится.

Далее частично осветленная вода проходит поступает непосредственно на погружные мембраны 12, либо сначала проходит через тонкослойные модули 14, а потом окончательно доочищается на погружных мембранах 12, после чего по трубопроводу 13 отводится в резервуар чистой воды.

В свою очередь, в камере 5 отделившаяся от осадка вода проходит через тонкослойные модули 14, и окончательно доочищается на погружных мембранах 12 и далее поступает в трубопровод 13, где смешивается с очищенной в камере 4 водой.

Промышленная применимость заявляемого технического решения иллюстрируется следующим примером.

Пример. Воду поверхностного источника цветностью 250-270 град, мутностью 5,6-6,3 мг/л, окисляемостью 24,1-25,6 мгОг/л с микробными показателями: ОКБ 300-310 КОЕ/100 мл, ТКБ 330-350 КОЕ/100 мл, ОМЧ 50-54 КОЕ/мл, подвергают очистке на установке производительностью 1 м³/ч, схема которой приведена выше. Проводят три серии опытов, в каждой из которых исходную воду предварительно коагулировали и флокулировали. При этом доза коагулянта - сернокислого алюминия составляла 19 мг/л (по AL₂O₃). а доза флокулянта ПАА - 04,мг/л. Восходящая скорость движения воды в рабочей камере над перепускными отверстиями находилась в пределах 0,75-0,80 мм/с.

В первой серии опытов воду очищали только через слой взвешенных в восходящем потоке воды хлопьев. Во второй серии опытов отфильтрованную в слое взвешенных в восходящем потоке воды хлопьев дочищали на половолоконных погружных мембранах. В третьей серии опытов перед поступлением на половолоконные мембраны (см. вторая серия опытов) воду дополнительно пропускали через тонкослойные модули.

Результаты опытов приведены в таблице 1.

Из представленных в таблице результатов следует:

- первая серия опытов показала, что осветление воды в слое взвешенного осадка, хотя и обеспечивает высокую степень очистки, однако, не позволяет достичь показателей, нормируемых для воды, предназначенной для воды хозяйственно-питьевых целей;

- вторя и третья серии опытов показали, что предлагаемое устройство позволяет по сем показателям получать воду, пригодную для хозяйственно-питьевых целей;

- наличие тонкослойных модулей в установке обеспечивает дополнительную очистку воды от мелкой взвеси перед ее поступлением на мембраны, что позволяет практически на 30% увеличить меж промывной период работы последних.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с аналогами являются возможность исключения из технологии очистки скорых фильтров, что обеспечивает снижение площадей, занимаемых оборудованием для очистки воды и снижением на 5-7% расхода воды на собственные нужды.

Claims (2)

1. Устройство для получения очищенной воды, содержащее корпус, разделенный по крайней мере одной вертикальной перегородкой на камеры, сообщающиеся между собой через перепускные отверстия в перегородках, из которых, по крайней мере, одна камера является рабочей, а другая - осадкоуплотнителем, причем рабочая камера оборудована расположенной в нижней ее части эжекционной системой, отличающееся тем, что в верхней части камер над перепускными отверстиями установлены погружные мембраны, связанные с трубопроводом отвода очищенной воды.

2. Устройство для получения очищенной воды по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части камер в пространстве между нижней частью погружных мембран и верхней кромкой перепускных отверстий установлены тонкослойные модули.

Images