БЛОЧНО-МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

БЛОЧНО-МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2048441 (13) C1

(51) 6 C02F1/00, C02F1/24, C02F1/40 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5016935/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.11.19 
(45) Опубликовано: 1995.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Современное оборудование для очистки сточных вод. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1978, с.27. 2. Патент США N 4156648, кл. B 01D 17/00, 1979. 3. Авторское свидетельство СССР N 1028604, кл. C 02F 1/40, 1983. 
(71) Заявитель(и): Ульяновское высшее военно-техническое училище им.Богдана Хмельницкого 
(72) Автор(ы): Литвиненко А.Н.; Клинков А.Б.; Дмитренко А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Ульяновское высшее военно-техническое училище им.Богдана Хмельницкого 

(54) БЛОЧНО-МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 

Использование: для очистки сточных вод. Сущность изобретения: блочно-модульная установка для очистки сточных вод, содержащая модули насосный, предварительной очистки, флотационный, наклонный блок тонкослойного разделения и блоки сбора флотошлама и нефтепродуктов, дополнительно снабжена модулями озонирования и фильтрации сточной воды и блоком сбора механических примесей. Модули предварительной очистки, флотационный, озонирования, фильтрации соединены последовательно. Все модули и блоки выполнены автономными, оборудованы патрубками ввода и вывода очищенной жидкости, устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой и снабжены соединительными трубопроводами с запорной арматурой. Модуль озонирования снабжен устройством для диспергирования газа, преимущественно озона и кислорода, и патрубком для его подачи, соединенным через компрессор с озонатором. Наклонный блок тонкослойного разделения установлен во флотационной камере флотационного модуля. 9 з. п. ф-лы, 9 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки производственных сточных вод от механических примесей и нефтепродуктов и может быть использовано для глубокой очистки промышленных стоков красильных и отделочных производств, текстильных и кожевенных предприятий, а также прочих вод, содержащих нефтепродукты, красители, синтетические ПАВ и другие специфические загрязнения.

Известно устройство для очистки сточных вод, включающее корпус с камерой флотации и фильтром, размещенным на дне корпуса, узлы подвода водовоздушной смеси и отвода очищенной воды, сбора и удаления пены и вращающееся приспособление для разрушения пленки на поверхности фильтра [1]

Недостатки устройства малый ресурс работы фильтра вследствие образования на его поверхности грубодисперсными веществами пленки, снижающей скорость фильтрации, низкая эффективность очистки воды и наличие вращающегося приспособления, что усложняет конструкцию и эксплуатацию устройства.

Известна установка, содержащая центрифугу, модуль предварительной очистки, тангенциальную песколовку, коагуляционный резервуар, флокуляционный резервуар, пластинчатый сепаратор, пенный фильтр, напорный флотатор, модули озонирования, сбора флотошлама и нефтепродуктов [2]

Недостатки данной установки низкие функциональные и технологические возможности. По этим причинам она применяется для первичной обработки воды перед стадиями обработки более высокого уровня.

Ближайшим аналогом к предложенному изобретению является установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно соединенные модули насосный, предварительной очистки, флотационный с блоком тонкослойного разделения и фильтрации, блоки сбора механических примесей, флотошлама и нефтепродуктов. Все модули и блоки оборудованы патрубками ввода очищаемой жидкости и вывода очищенной жидкости и снабжены соединительными трубопроводами [3]

Недостатки данного устройства недостаточные производительность и эффективность очистки сточных вод. Это обусловлено тем, что в данной конструкции для подачи сточных вод используется один насос, который не обеспечивает напор, требуемый для быстрого прохождения сточной водой всех камер устройства, а конструкция и последовательность соединения камер и блока тонкослойного разделения не обеспечивают эффективную очистку сточных вод.

Таким образом, многообразие существующих устройств для очистки сточных вод свидетельствует о том, что проблема повышения эффективности очистки сточных вод пока не решена. Следовательно, разработка установки, позволяющей повысить степень очистки сточных вод и производительность установки, упростить эксплуатацию установки (за счет обеспечения возможности очистки сточных вод применением различных отдельных модулей, блоков и их выборочным сочетанием, а также за счет обеспечения возможности добиться требуемой степени очистки сточных вод) является актуальной задачей.

Цель изобретения повышение производительности и эффективности очистки, упрощение эксплуатации, расширение функциональных и технологических возможностей.

Для достижения указанной цели блочно-модульная установка для очистки сточных вод, содержащая модули насосный, предварительной очистки, флотационный, наклонный блок тонкослойного разделения и блоки сбора флотошлама и нефтепродуктов, дополнительно снабжена модулями озонирования и фильтрации сточной воды, блоком сбора механических примесей. Модули предварительной очистки, флотационный, озонирования, фильтрации соединены последовательно. Все модули и блоки выполнены автономными, оборудованы патрубками ввода очищаемой жидкости, вывода очищенной жидкости, устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой и снабжены соединительными трубопроводами с запорной арматурой. Модуль озонирования снабжен устройством для диспергирования газа, преимущественно озона и кислорода, и патрубком для его подачи, соединенным через компрессор с озонатором. Наклонный блок тонкослойного разделения установлен во флотационной камере флотационного модуля.

Насосный модуль представляет собой блоки, содержащие насосы для подачи жидкости, озонатор, компрессор и вакуумный насос. Все насосы, блоки, озонатор и компрессор снабжены устройствами для крепления их к модулям и/или сборки блоков и трубопроводными коммуникациями для их подсоединения к патрубкам соответствующих модулей и блоков.

Модуль предварительной очистки представляет собой блок конических гидроциклонов и/или блок последовательно соединенных конических и цилиндрических гидроциклонов. Сливные патрубки предыдущих в блоке гидроциклонов и/или блоков соединены с питающими патрубками последующих в блоке гидроциклонов и/или блоков. Разгрузочные патрубки всех гидроциклонов соединены с питающими патрубками блоков сбора флотошлама и механических примесей. Сливные патрубки последних в блоках гидроциклонов и/или последних блоков соединены со всасывающим патрубком насоса для подачи жидкости во флотационный модуль.

Флотационный модуль включает корпус, внутри которого выполнено многогранное наклонное перекрытие, представляющее собой призму с двумя наклонными гранями, боковая поверхность большей площади которой является основанием перекрытия и выполнена заодно с основанием корпуса. Боковая поверхность перекрытия со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания оборудована окном. Ребро наклонных граней расположено в одной плоскости с перегородкой, установленной перпендикулярно основанию и разделяющей корпус на флотационную и отстойную камеры одинакового объема. Оба основания призмы выполнены за одно с противоположными боковыми поверхностями корпуса. Большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого расположена в плоскости, параллельной основанию корпуса и выше уровня очищаемой воды. Внутри флотационной камеры в верхней части помещен наклонный блок тонкослойного разделения, а в нижней части устройство для диспергирования газа, преимущественно воздуха.

Модуль озонирования сточной воды включает озонатор и корпус, внутри которого выполнено многогранное наклонное перекрытие, представляющее собой призму с двумя наклонными гранями, боковая поверхность большей площади которой является основанием перекрытия и выполнена заодно с основанием корпуса. Боковая поверхность перекрытия со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания оборудована окном. Ребро наклонных граней расположено в одной плоскости с перегородкой, установленной перпендикулярно основанию и разделяющей корпус на доокислительную и отстойную камеры одинакового объема. Оба основания призмы выполнены заодно с противоложными боковыми поверхностями корпуса. Большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого расположена в плоскости, параллельной основанию корпуса и выше уровня очищаемой воды. В нижней части доокислительной камеры помещено устройство для диспергирования газа, преимущественно озона и кислорода.

Модуль фильтрации сточной воды содержит набор помещенных в корпусе параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов в виде полых волокон. Патрубок для вывода нефтепродуктов и механических примесей соединен с питающим патрубком блока сбора флотошлама.

Устройство для диспергирования газа представляет собой корпус с разъемной полусферой и диафрагмой, боковая поверхность которого снабжена патрубком для подачи газа, установленным перпендикулярно корпусу и соединенным с компрессором. Внутри соосно корпусу установлен патрубок для подачи воды, который оборудован насадкой с отбойником в виде обратного конуса. Насадка представляет собой эжектор, боковая поверхность которого у основания выполнена с отверстиями.

Отверстие в форме треугольника соединено с блоком сбора флотошлама, который соединен с блоком сбора нефтепродуктов. Отверстие в форме треугольника флотационного модуля соединено через блоки сбора флотошлама и нефтепродуктов со всасывающим патрубком вакуумного насоса.

Внутренняя поверхность многогранного наклонного перекрытия и перегородка выполнены из олеофобного материала, а пластины наклонного блока тонкослойного разделения из олеофильного материала.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема блочно-модульной установки для очистки сточных вод; на фиг. 2 насосный модуль; на фиг. 3 модуль предварительной очистки; на фиг. 4 флотационный модуль; на фиг. 5 модуль озонирования; на фиг. 6 модуль фильтрации 5; на фиг. 7 устройство для диспергирования газа; на фиг. 8 наклонное перекрытие, аксонометрия; на фиг. 9 принципиальная схема блока сбора флотошлама и нефтепродуктов.

Блочно-модульная установка содержит насосный модуль 1, модуль 2 предварительной очистки, флотационный модуль 3, модуль 4 озонирования, модуль 5 фильтрации, блок 6 сбора механических примесей, блок 7 сбора флотошлама, блок 8 сбора нефтепродуктов. Насосный модуль состоит из блоков 9, 10, 11, содержащих соответственно озонатор 12 и компрессор 13, насосы 14 для подачи жидкости и вакуумный насос 15. Все насосы и блоки снабжены устройствами для крепления их к модулям, сборки блоков и трубопроводными коммуникациями для подсоединения к патрубкам соответствующих модулей и блоков.

Модуль предварительной очистки представляет собой блок 16 конических гидроциклонов 17, 18 и/или блок 19 последовательно соединенных конических 20 и цилиндрических 21 гидроциклонов. Сливные патрубки предыдущих в блоке гидроциклонов и/или блоков соединены с питающими патрубками последующих в блоке гидроциклонов и/или блоков. Разгрузочные патрубки 22, 23, 24, 25 всех гидроциклонов 17, 18, 20, 21 соединены с питающими патрубками блоков флотошлама и механических примесей. Сливные патрубки 26, 27 последних гидроциклонов (18, 21) соединены со всасывающим патрубком насоса для подачи жидкости во флотационный модуль.

Флотационный модуль состоит из корпуса 28, системы ввода 29 очищаемой воды и вывода 30 очищенной воды, устройства для диспергирования газа 31, многогранного наклонного перекрытия 32, выполненного в виде призмы с двумя наклонными гранями 33 и 34, боковая поверхность большей площади которой является основанием 35 перекрытия 32 и выполнена заодно с основанием корпуса 28. Внутри наклонного перекрытия 32 перпендикулярно основанию установлена перегородка 36, разделяющая корпус перекрытия 32 на флотационную 37 и отстойную 38 камеры одинакового объема. Большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника 39, нижняя сторона 40 которого расположена в плоскости, параллельной основанию корпуса 28 и выше уровня очищаемой жидкости 41. Флотационная камера 37 в верхней части снабжена наклонным блоком 42 тонкослойного разделения. Внутренняя полость перекрытия 32 соединена со всасывающим патрубком вакуумного насоса. Боковая поверхность перекрытия 32 со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания 35 оборудована окном 43. Ребро 44 наклонных граней 33 и 34 расположено в одной плоскости с перегородкой 36. Оба основания 45, 46 призмы выполнены заодно с противоположными боковыми поверхностями корпуса 28. Внутренняя полость перекрытия 32 соединена с вакуумным насосом через блок 47 сбора флотошлама. Блок сбора флотошлама соединен с блоком 48 сбора нефтепродуктов. Внутренняя поверхность перекрытия 32 и перегородка 36 выполнены из олеофобного материала, а наклонный блок тонкослойного разделения из олеофильного материала.

Устройство для диспергирования газа 31 содержит сборный корпус 49 с разъемной полусферой 50 и диафрагмой 51. Боковая поверхность корпуса 49 снабжена патрубком 52 для подачи газа, установленным перпендикулярно корпусу 49. Внутри корпуса 49 и соосно ему установлен патрубок 53 для подачи воды, который оборудован насадкой 54 с отбойником 55 в виде обратного конуса. Насадка 54 представляет собой эжектор, боковая поверхность которого у основания выполнена с отверстиями 56.

Модуль озонирования состоит из озонатора 12 и корпуса 57, внутри которого выполнено многогранное наклонное перекрытие 58, представляющее собой призму с двумя наклонными гранями 59, 60, боковая поверхность большей площади которой является основанием 61 перекрытия 58 и выполнена заодно с основанием корпуса 57. Боковая поверхность перекрытия 58 со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания оборудована окном. Ребро наклонных граней расположено в одной плоскости с перегородкой 62, установленной перпендикулярно основанию и разделяющей корпус на доокислительную 63 и отстойную 64 камеры одинакового объема. Оба основания призмы выполнены заодно с противоположными боковыми поверхностями корпуса 57. Большее основание призмы имеет в верхней части отверстие 65 в форме треугольника, нижняя сторона 66 которого расположена в плоскости, параллельной основанию корпуса 57 и выше уровня очищаемой воды 67, соединенное с блоками сбора флотошлама и нефтепродуктов. Устройство для диспергирования газа, преимущественно озона и кислорода, выполнено точно таким же, как и во флотационном модуле (фиг. 7), и представляет собой корпус с разъемной полусферой и диафрагмой, боковая поверхность которого снабжена патрубком для подачи газа, установленным перпендикулярно корпусу и соединенным через компрессор с озонатором. Внутри соосно корпусу установлен патрубок для подачи воды, который оборудован насадкой с отбойником в виде обратного конуса. Насадка представляет собой эжектор, боковая поверхность которого у основания выполнена с отверстиями. Внутренняя поверхность призмы и перегородка выполнены из олеофобного материала.

Блок фильтрации сточной воды содержит набор помещенных в корпусе 68 параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов 69 в виде полых волокон. Патрубок для вывода нефтепродуктов и механических примесей из блока фильтрации сточной воды соединен с питающим патрубком блока сбора флотошлама.

Блочно-модульная установка для очистки сточных вод работает следующим образом.

Работу установки рассмотрим по двум вариантам:

принципиально по полной схеме (по модулям и блокам) на примере фиг. 1;

подробно по полной схеме (по каждому модулю и блоку) на примере фиг. 1-9.

Загрязненную сточную воду с помощью насосного модуля 1 (насоса) подают в модуль 2 предварительной очистки, где происходит отделение песка и других тяжелых примесей от сточной воды. Если в сточной воде большое количество нефтепродуктов, то с помощью соответствующей обработки воды в блоках модуля 2 из воды отделяют часть (основную массу) нефтепродуктов. Из модуля 2 отделенные механические примеси и нефтепродукты с частью воды отводят в блоки сбора механических примесей 6 и флотошлама 7. После расслаивания воды и нефтепродуктов в блоке 7 сбора флотошлама воду направляют во всасывающую линию насосного модуля 1, а нефтепродукты в блок 8 сбора нефтепродуктов. Предусмотрена также возможность подачи воды из модуля предварительной очистки 2, минуя насосный модуль 1, во флотационный модуль 3. В процессе очистки сточной воды во флотационном модуле 3 флотошлам отводят в блок 7 сбора флотошлама. Очищенную воду из флотационного модуля 3 подают через насосный модуль 1 или, минуя его (в зависимости от конкретной задачи по производительности, степени очистки и т.д.), в модуль озонирования 4. В модуле озонирования происходит доочистка сточной воды, во время которой флотошлам отводится в блок сбора флотошлама.

Очищенная от дисперсных и частично окисленных нефтепродуктов вода для окончательной очистки подается в модуль 5 фильтрации сточных вод. Отделенные в модуле 5 механические примеси и нефтепродукты с частью воды подают в блок 7 сбора флотошлама, а очищенную сточную воду используют для оборотного водоснабжения или сбрасывают ее в городское водоснабжение или же в естественные водоемы.

В схеме установки предусмотрена возможность соединения блоков сбора механических примесей 6, флотошлама 7, нефтепродуктов 8 (на фиг. 1 показано пунктирными стрелками). Это обеспечит сбор механических примесей, нефтепродуктов в соответствующих блоках "самотеком", отвод из этих блоков загрязненной воды и направление ее на повторную очистку.

Рассмотрим работу установки подробно по полной схеме (по каждому модулю и блоку). Сточная вода, загрязненная нефтепродуктами и механическими примесями, подается насосным модулем или отдельным насосом 14 в модуль предварительной очистки. Модуль предварительной очистки разделен на два блока. В блоке 16 расположены два (или блок) конических гидроциклона. В блоке 19 размещены конический и цилиндрический гидроциклоны или блоки этих гидроциклонов. Необходимость указанной компоновки основана на разнообразии способов сбора сточных вод (которые могут содержать различное количество механических примесей или других примесей неоднородного физико-химического состава).

Система обвязки трубопроводов устроена таким образом, что гидроциклоны, в зависимости от степени загрязнения очищаемой жидкости, могут работать как в одиночном режиме, так и параллельно или последовательно. При параллельном подсоединении гидроциклонов увеличивается производительность очистки, а при последовательном соединении степень очистки от механических примесей.

Блок 16 модуля предварительной очистки работает следующим образом. Очищаемая вода из насосного модуля по системе трубопроводов подается в питающие патрубки гидроциклонов 17 и 18, которые работают как разделители. В зависимости от требуемой степени очистки гидроциклоны могут работать в одиночном режиме или соединяться последовательно и параллельно (15).

Флотошлам и механические прмеси через разгрузчочные патрубки 22 и 23 подаются в блоки сбора флотошлама и механических примесей. Осветленная жидкость через сливные патрубки 26 направляется или во флотационный модуль для отделения нефтепродуктов от жидкости, или повторно в насосный модуль и для доочистки в блок 19.

В блоке 19 установлены конический гидроциклон 20, работающий как осветитель, и цилиндрический гидроциклон 21, работающий как разделитель (или блоки этих гидроциклонов). Гидроциклоны (блоки) соединены последовательно. Блок 19 работает следующим образом. Жидкость, подлежащая очистке от механических примесей, подается или из насосного модуля, или из сливного патрубка блока 16, в питающий патрубок гидроциклона 20. Отделившиеся примеси через разгрузочный патрубок 24 поступают в блок сбора флотошлама и механических примесей, а осветленная жидкость через сливной патрубок 26 поступает в цилиндрический гидроциклон (или блок) 21. Очищенная от механических примесей жидкость по патрубку 27 поступает во флотационный модуль, а примеси по патрубку 25 в блок сбора флотошлама и механических примесей. Из модуля предварительной очистки жидкость, освобожденная от механических примесей, подается насосом во флотационный модуль.

Флотационный модуль работает следующим образом. Жидкость, загрязненная нефтепродуктами, с помощью насосного модуля по патрубку 29, через устройство для диспергирования газа 31 подается во флотационную камеру 37, в которой при помощи мелкодисперсных пузырьков воздуха осуществляется транспортирование нефтепродуктов на поверхность жидкости. Во флотационной камере 37 жидкость последовательно проходит наклонный блок тонкослойного разделения, покрытого олеофильным материалом. Отделенные нефтепродукты всплывают на поверхность жидкости и в смеси с пузырьками воздуха образуют воздушно-механическую пену. Пена мешает четкому отделению нефтепродуктов от жидкости и выносу нефтепродуктов из флотационной камеры. Для разрушения воздушно-механической пены к вершине конуса подведен патрубок от вакуумного насоса.

В верхней части конуса располагается отверстие 39 в форме треугольника, нижняя сторона которого 40 расположена в плоскости, параллельной основанию корпуса и выше уровня очищаемой жидкости.

Жидкость, освобожденная от дисперсных нефтепродуктов, огибая перегородку 36, поступает в отстойную камеру 38, в которой продолжается процесс выделения пузырьков растворенного воздуха, а следовательно, и доочистка жидкости от остатков дисперсных нефтепродуктов. Нефтепродукты, увлекаемые противопотоком выделившегося воздуха, по стенке 34 транспортируются к отверстию 39 и поступают в блок сбора флотошлама. Освобожденная от дисперсных нефтепродуктов жидкость через окно 43, расположенное у основания призмы, поступает самотеком к ее вершине и через притопленную часть вершины, по внешним стенкам ребер 34 и 33 многогранного наклонного перекрытия 32 через патрубок 30 поступает в модуль озонирования.

Флотационный модуль имеет сложную форму. Корпус модуля выполнен в виде многогранного наклонного перекрытия, представляющего собой призму с двумя наклонными гранями. Грани образуют наклонное ребро 44, часть которого находится над жидкостью, а часть под жидкостью. Большая боковая поверхность 46 и меньшая 45 выполнены за одно с корпусом флотационного модуля. Поверхность большей площади призмы выполнена за одно с основанием корпуса. Боковая поверхность перекрытия со стороны ввода очищаемой жидкости по всей длине у основания оборудована окном 43. Боковая грань 46 к вершине оборудована отверстием в форме треугольника, нижняя сторона которого расположена выше уровня жидкости.

Такая конструкция многогранного перекрытия обеспечивает уменьшение поверхности очищаемой жидкости, а, следовательно, увеличение толщины слоя выделившихся нефтепродуктов на поверхности жидкости. За счет перегородки 36, окна 43 и притопленного ребра 44 создаются условия многократного изменения направления движения жидкости, что прииводит к задержке жидкости во флотаторе и улучшает процесс отделения нефтепродуктов при незначительных размерах флотационного модуля.

Скапливающиеся на поверхности жидкости нефтепродукты достигают верха перегородки и через отверстие треугольной формы за счет гравитационных сил поступают в блок сбора флотошлама 47. Отелившаяся вода накапливается в нижней части блока, а нефтепродукты в верхней. Вода собирается в отдельном блоке и периодически подается во всасывающую линию насоса на повторную очистку. Нефтепродукты самотеком поступают в блок сбора нефтепродуктов 48. Для улучшения условий поступления нефтепродуктов в блок 48 и предотвращения накопления воздушно-механической пены блок соединен трубопроводом с вакуумным насосом. Периодически накопившиеся в блоке 48 нефтепродукты направляются на утилизацию.

Поскольку при напорной флотации удается получить малые пызурьки воздуха, она нашла широкое применение в практике очистки нефтесодержащих жидкостей. Поэтому было разработано устройство, позволяющее производить растворение воздуха в жидкости без значительного изменения производительности всей системы очистки.

Устройство для диспергирования газа, которое используется в качестве насадки на конце подающего трубопровода (фиг. 7) работает следующим образом.

Загрязненная нефтепродуктами жидкость с помощью насосного модуля по патрубку 53 подается во внутреннюю полость корпуса 49 (от компрессора подается воздух). Патрубок для подачи жидкости оканчивается эжекторной насадкой 54, боковая поверхность которого у основания выполнена с отверстиями 56. За счет эжекции потока жидкости осуществляется подсасывание части воздуха, поступающего по патрубку 52. Другая часть воздуха под давлением подается к конусу 55 между стенками корпуса 49 и эжекторной насадкой 54. Воздух, смешиваясь с потоком жидкости, конусом 55 направляется в разъемную полусферу 50, где смешивается и частично растворяется с жидкостью за счет интенсивных ультразвуковых колебаний. Смесь воздуха с жидкостью дросселируется через калиброванное отверстие диафрагмы 51 во внутреннюю полость флотационной камеры флотационного модуля.

Из флотационного модуля освобожденная от дисперсных нефтепродуктов жидкость с помощью насосного модуля подается в модуль озонирования. Конструктивно модуль озонирования выполнен аналогично флотационному модулю. В модуле отсутствует наклонный блок 42 тонкослойного разделения, который при необходимости в короткое время может быть вмонтирован в корпус модуля. В переоборудованном состоянии его можно использовать как вторую секцию флотационного модуля. В этом случае модуль озонирования будет отсутствовать.

Модуль озонирования работает следующим образом. Вода, подлежащая доочистке методом окисления углеводородов, подается через устройство диспергирования газа в доокислительную камеру 63. Одновременно через устройство для диспергирования газа компрессором через озонатор (генератор озона) подается воздушно-кислородно-озонная смесь. С помощью этой смеси остатки нефтепродуктов флотируются на поверхности жидкости. Одновременно осуществляется доокисление углеводородов до нейтральных соединений. Нефтепродукты и окисленные соединения скапливаются на поверхности в виде пены и выбрасываются через отверстие 65 треугольной формы в блок сбора флотошлама. Нижняя сторона треугольника 66 расположена выше уровня жидкости в модуле. Освобожденная от нефтепродуктов жидкость через перегородку 62 поступает в отстойную камеру 64, где продолжаются выделение воздушно-кислородно-озонной смеси и процесс доокисления углеводородов. Пузырьками воздуха продукты реакции и неокисленные углеводороды транспортируются на поверхность жидкости к отверстию 65.

Вода через окно в нижней части грани призмы по внешней стенке 60, через притопленную часть грани призмы и верхнее сливное отверстие подается в модуль фильтрации. Нижнее сливное отверстие модуля озонирования служит для освобождения его от остатков жидкости при внутреннем осмотре или ремонте.

Блок фильтрации сточной воды работает следующим образом. Очищаемая жидкость подается в набор помещенных в корпус 68 и отделенных сплошными перегородками, параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов в виде полых волокон 69. Размер полости волокон подбирается согласно размерам углеводородов, подлежащих отделению. Величина отверстий должна быть меньше размеров молекул углеводородов. Очищенная вода собирается в секциях и отводится в систему канализации, а отделеные углеводороды и механические примеси отводятся в блок сбора флотошлама.

Технико-экономический эффект предлагаемой установки заключается в повышении производительности и степени очистки, возможности влиять на процесс очистки путем изменения компоновки установки, упрощения эксплуатации за счет увеличения сроков зачистки установки, что достигается подбором материалов, элементов принудительной очистки и окисления углеводородов, а также расширения функциональных и технологических возможностей установки. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. БЛОЧНО-МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащая последовательно соединенные модули насосный, предварительной очистки, флотационный с блоком тонкослойного разделения и фильтрации, блоки сбора механических примесей, флотошлама и нефтепродуктов, модули и блоки снабжены партубками ввода очищаемой жидкости и вывода очищенной жидкости, соединительными трубопроводами, отличающаяся тем, что она снабжена модулем озонирования, расположенным между модулями флотации и фильтрации и имеющим озонатор, устройство для диспергирования газа, преимущественно озона и кислорода, и патрубок для подачи газа, соединенный через компрессор с озонатором, и устройствами для крепления блоков к модулям и/или блоков и модулей между собой, при этом соединительные трубопроводы снабжены запорной арматурой.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что насосный модуль выполнен в виде блоков, имеющих насосы для подачи жидкости и вакуумный насос, при этом озонатор и компрессор установлены в одном из блоков насосного модуля, а блоки, насосы, озонатор, компрессор снабжены устройствами для крепления к модулям и соединительными трубопроводами.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что модуль предварительной очистки выполнен в виде блока конических гидроциклонов и/или блока последовательно соединенных конических и цилиндрических гидроцилиндров, причем сливные патрубки предыдущих гидроциклонов в блоке и/или блоков соединены с питающими патрубками последующих гидроциклонов в блоке и/или блоков, а разгрузочные патрубки гидроциклонов соединены с питающими патрубками блоков сбора флотошлама и механических примесей, при этом сливные патрубки последних гидроциклонов в блоке и/или в блоках соединены с всасывающим патрубком насоса для подачи жидкости во флотационный модуль.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что флотационный модуль выполнен в виде корпуса, снабженного перегородкой и многогранным перекрытием в виде призмы с двумя наклонными гранями, боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее основания противоположными боковыми стенками корпуса, боковая плоскость призмы со стороны ввода очищаемой жидкости в нижней части по всей длине имеет окно, ребро наклонных граней призмы расположено в одной плоскости с перегородкой, установленной перпендикулярно к днищу и разделяющей корпус на флотационную и отстойную камеры равного объема, большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого параллельна днищу корпуса и расположена выше уровня жидкости, при этом флотационный модуль снабжен устройством для диспергирования газа, преимущественно воздуха, расположенным в нижней части флотационной камеры, а в ее верхней части размещен наклонный блок тонкослойного разделения.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что модуль озонирования выполнен в виде корпуса с установленными внутри него перегородкой и многогранным перекрытием в виде призмы с двумя наклонными гранями, боковая грань призмы с большей поверхностью является днищем корпуса, а ее основания - противоположными боковыми стенками корпуса, боковая плоскость призмы со стороны ввода очищаемой жидкости в нижней части по всей длине имеет окно, ребро наклонных граней призмы расположено в одной плоскости с перегородкой, установленной перпендикулярно к днищу и разделяющей корпус на доокислительную и отстойную камеры равного объема, большее основание призмы имеет в верхней части отверстие в форме треугольника, нижняя сторона которого параллельна днищу корпуса и расположена выше уровня жидкости, при этом устройство для диспергирования газа размещено в нижней части доокислительной камеры.

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что модуль фильтрации выполнен в виде корпуса, снабженного расположенным в нем пакетом параллельно соединенных цилиндрических мембранных элементов в виде полых волокон и патрубком для вывода нефтепродуктов и механических примесей, соединенным с питающим патрубком блока сбора флотошлама.

7. Установка по пп. 1,4 и 5, отличающаяся тем, что устройство для диспергирования газа модулей озонирования и флотации выполнено в виде корпуса с разъемной полусферой и диафрагмой, к боковой поверхности которого перпендикулярно примыкает патрубок для подачи газа, а внутри корпуса диспергатора соосно с ним установлен патрубок для подачи воды, снабженный насадкой с отбойником в виде обратного конуса, насадка выполнена в виде эжектора, боковая поверхность которого у основания имеет отверстия.

8. Установка по пп. 1,4 и 5, отличающаяся тем, что отверстие в форме треугольника модулей озонирования и флотации соединено с блоком сбора флотошлама, который соединен с блоком сбора нефтепродуктов.

9. Установка по пп. 1 и 4, отличающаяся тем, что отверстие в форме треугольника флотационного модуля соединено через блоки сбора флотошлама и нефтепродуктов со всасывающим патрубком вакуумного насоса.

10. Установка по пп. 1,4 и 5, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность многогранного перекрытия и перегородка выполнены из олеофобного материала, а пластины наклонного блока тонкослойного разделения из олеофильного материала.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru