Устройство для очистки сточных вод

 

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, в частности сточных вод гальванических производств, и позволяет повысить эффективность очистки. Устройство для очистки сточных вод содержит отстойник с расположенной в нем выше уровня воды трубой с электродами (ТЭ), основное приспособление для ввода загрязненной воды, размещенное в верхней части ТЭ, дополнительное приспособление для ввода загрязненной воды, расположенное в ТЭ под электродами, трубу с расширением в нижней части (ТР), установленную коаксиально снаружи ТЭ, наклонные элементы для тонкослойного отстаивания, водосборный лоток и патрубки для выпуска осадка. ТЭ выполнена сужающейся книзу и снабжена наклонными ребрами, установленными в сужающейся части поочередно на ее противоположных стенках с зазором к ним. Верхние кромки ТЭ расположены ниже верхних кромок ТР, на которых установлены короба с отверстиями для отвода газа. Непосредственно на элементах для тонкослойного отстаивания расположен слой фильтрующего материала. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1504222 А 1 (51)4 С 02 F 1/24, 1/46, 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338076/30-26 (22) 03.12.87 (46) 30.08.89. Бюп. ¹ 32 (71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (72) Э.П.Шпаковский и А.Н.Лабус (53) 622.777 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1289826, кл. С 02 F 1/46, 1985. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЬ(Х

ВОД (57) Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, в частности сточных вод гальванических производств, и позволяет повысить эффективность очистки. Устройство для очистки сточных вод содержит отстойник с расположенной в нем выше уровня воды трубой с электродами (ТЭ), основное приспособление для ввода заИзобретение относится к очистке промышпенных сточных вод, в частности сточных вод гальванических производств °

Цель изобретения — повышение эффективности очистки за счет повышения стабильности работы устройства.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство включает отстойник 1, осадконакопители 2, которые выполнены в виде перевернутых пирамид.

Осадконакопители оборудованы патрубками с задвижками 3, предназначенными для выпуска осадка. В централь2 грязненной воды размещенное в верхней части ТЭ, дополнительное приспособление для ввода загрязненной воды, расположенное в ТЭ под электродами, трубу с расширением в нижней части (TP), установленную коаксиально снаружи ТЭ, наклонные элементы для тонкослойного отстаивания, водосборный лоток и патрубки для выпуска осадка.

ТЭ выполнена сужающейся книзу и снабжена наклонными ребрами, установленными в сужающейся части поочередно на ее противоположных стенках с зазором к ним. Верхние кромки ТЭ расположены ниже верхних кромок ТР, на которых установлены короба с отверстиями для отвода газа. Непосредст- ® венно на элементах для тонкослойного отстаивания расположен слой фильтрующего материала. 3 э.п ° ф-лы, 1 ил., 1 табл. ной части отстойника расположена прямоугольной формы труба 4, сужающаяся книзу. Пакет электродов 5 расположен в средней части трубы 4.

В верхней части трубы 4 находится основное приспособление 6 для ввода части загрязненной воды. Под пакетом электродов 5 располагается дополнительное приспособление для ввода другой части загрязненной воды н виде перфорированных трубопроводов

7. На наклонных поверхностях внутри сужающейся части трубы 4 установлены наклонные ребра 8, причем между их верхними кромками и стенками тру ьl 4

3 15042 имеется зазор 9. Сужающаяся часть трубы 4 опущена в расширяющийся кверху лоток 10. В нижней части лотка 10 расположен перфорированный трубопро5 вод 11 подачи сжатого воздуха. Труба

4 с пакетом электродов 5 располагается коаксиально в трубе 12, нижняя часть которой имеет расширение, а верхние кромки этой труСы выведены вьппе верхних кромок трубы 4. По,обе стороны расширяющейся книзу трубы

12, по всей площади между ней и корпусом устройства установлены элементы 13 для тонкослойного отстаивания.

Непосредственно на тонкослойных элементах 13 уложена мелкоячеистая сетка 14 и слой фильтрующего материала

15, над.которым расположены приспособления 16 для отвода очищенной во- Zp ды, выполненные в виде водосборных лотков, Для отвода образующихся газов на наружной стороне верхних кромок расширяющейся книзу трубы 12 уста- 25 новлены бортовые отсосы 17, выполненные в виде коробов с отверстиями в стенках трубы 12.

Устройство работает следующим образом. 30

Часть сточных вод гальванического производства, содержащих ионы

Cr, через верхнее приспособление

6 для распределения загрязненной воды подается сверху в пакет стальных электродов 5, где под воздействием электрического тока протекает электрохимические процессы растворения материала электродов (образование в обрабатываемой воде 40 ионов Fe +) и окислительно-восстановительные реакции, в частности перевод ионов Cr <+ в Cr +и Fe в Fe .

Пузырьки газа, образующиеся при этом в электролизере, поднимаются по трубе 4, способствуя перемешиванию жидкости и более полному протеканию процессов, и свободно удаляются из уСтройства.

Другая часть сточных вод, не содержащих Cr, подается в устройст%

50 во через второе водораспределительное приспособление, выполненное в виде перфорированных трубопроводов 7, и вместе с потоком сточных вод, выходящих из пакета стальных электро55 дов 5, поступает в суженную часть трубы 4. На пути движения сточных вод поочередно на противоположных

22 4 сторонах сужения трубы 4 установлены наклонные ребра 8, способствующие более полному перемешиванию эа счет создания более длинного пути и резких изменений направления движения потока, что создает его турбулиэацию и смешение двух потоков сточных вод, Для предотвращения накопления гидроокисей металлов в сужающейся части трубы 4 ребра 8 установлены с наклоном, обеспечивающим сползание гидроокисей и удаление их из трубы 4. Для предотвращения образования газовых пузырей под наклонными ребрами 8 вследствие выдсления пузырьков газа из поступающей из электролизера жидкости предусмотрены зазоры 9 между верхними кромками этих ребер и стенками трубы 4, которые позволяют беспрепятственно подниматься газовым пузырькам в верхнюю часть трубы 4 и удаляться из устройства.

Образующиеся в сужающейся части трубы 4 гидроокиси железа и других металлов постепенно накапливаются в лотке 10, создавая слой взвешенного осадка, через который фильтруется вода, выходящая из трубы 4.

Избыток осадка, скапливающегося в лотке 10, переваливается через кромки и падает в осадконакопители 2, где уплотняется и периодически или постоянно удаляется из устройства.

Таким образом, при работе устройства в лотке 10 до уровня его верхних кромок постоянно находится осадок, обеспечивающий контактную коагуляцию примесей, поступающих с загрязненной водой. Для предотвращения слеживания осадка на дне лотка установлен перфорированный трубопровод 11, в который при необходимости подается сжатый воздух, При этом одновременно происходит промывка электродньи пластин вследствие интенсивного барботажа жидкости в межэлектродном пространстве.

Выходящая из слоя взвешенного осадка вода попадает в полость между расширяющейся книзу трубой 12 и трубой 4. В этой полости происходит окончательное выделение из воды пузырьков газа, которые собираются расширяющейся частью трубы 12 и через каналы между коаксиально расположенными трубами 4 и 12 удаляются

5 15 бортовыми отсосами 17. Бортовые отсосы 17 удаляют так же газы, выделившиеся из воды в трубе 4.

При подъеме пузырьков газа по каналам возможно образование пены, в особенности при наличии н сточных водах пенообразующих загрязнений.

Для предотвращения попадания пены в очищенную сточную ноду верхние кромки трубы 4 с электродами расположены ниже нерхних кромок расширяющейся книзу трубы 12, что обеспечивает поступление пены из канала между трубами обратно в трубу 4, где пена гасится водой из верхнего водораспределительного приспособления 6 °

Далее вода проходит снизу вверх через наклонные элементы 13 дпя тонкослойного отстаивания, где отделяются оставшиеся примеси, проходит через мелкоячеистую сетку 14 и слой фильтрующего материала 15, собирается приспособлениями 16 для отвода очищенной воды и удаляется из устройстна °

Осевшие на тонкоспойных элементах

13 примеси сползают по наклонным поверхностям и попадают в осадконакопители 2, где осадок уплотняется.

Расположение второго приспособления для ввода загрязненной воды под электродами 5 в верхней части сужения трубы 4 создает закрытую зону для перемешинания и взаимной нейтрализации двух потоков сточных вод, образования хлопьев гидроокисей железа и других металлов, что препятствует влиянию в дальнейшем на стабильность слоя взвешенного осадка.

Выполнение нижней части трубы 4 с электродами 5 сужающейся с nooseредко установленными ребрами, имеющими отверстия в верхней части,способствует увеличению скорости движения и турбулизации двух потоков сточных вод, что увеличивает эффективность их нейтрализации, уменьшению объема, занимаемого трубой 4 с электродами в расширяющемся кверху лотке 10, что увеличивает зону взвешенного осадка, кроме того позволяет опустить ее значительно ниже ннутрь лотка 10 в сравнении с прототипом, что увеличивает высоту слоя взвешенного осадка, через который происходит фильтрация нейтрализованных сточных вод, увеличивая тем самым эффектиBHocть их очистки, H такралиэации.

Благодаря наличии сетки и слоя

5 фильтрующего материала, уложенных непосредственно на тонкоспойные эпементы, достигается доочистка воды от примесей и обеспечивается выравнивание скорости подъема жидкости по всему объему тонкослойных элементов вследствие равномерного гидрав п ческого сопротивления, значительно преньш ающего гидравлическое сопротивление по длине пути движения жид10

15 кости.

Установка бортовых отсосов 17 на верхних кромках расширяющейся книзу трубы 12 позволяет повысить технику

2р безопасности при работе устройства за счет своевременного удаления кислорода и водорода за предепы очистных сооружений, упростить техническое обслуживание при профилактичес25 ких ремонтах, осмотрах пластин электролизера.

Результаты испытания устройства для очистки сточных вод представлены в таблице.

Показатели Содержание загрязняющих веществ, мг/л н исходной в очищенной воде воде

Взвешенные вещества До 1500

Ионы металлов

Cr

10

0,0

До 100

Не лимити0,3

3,0 руется

Fe,<

Другие металлы

0,05 (кажпого

Предлагаемое устройство обеспечивает увеличение эффекта очистки вследствие более эффективной коагуляции примесей в слое взвешенного осадка, равномерной работы элементов для тонкослойного отстаивания и доочистки фильтрованием, а также стабильность работы устройства при низком значении рН поступающих хром04222 б же обеспечивает беспрепятствевное удаление пузырьков газа п3 зоны нейт1504222 содержащих сточных вод благодаря исключению воэможности частичного

15 вания.

4. Устройство по пп. 1-3, о т— л и ч а юще е с я тем, что расширяющаяся в нижней части труба снабжена коробами с отверстиями для отвода газа, установленными снаружи в.ее верхней части.

Составитель Т.Леднева

Редактор Т.Лазоренко Техред А. Кравчук Корректор H.Èaêñèìèøèíåö

Заказ 5211/27 Тираж 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 растворения слоя взвешенного осадка.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки сточных вод, включающее отстойник = расположенной в нем и выведенной выше 10 уровня воды. трубой с электродами в ее средней части, основное приспособление для ввода загрязненной воды, размещенное в верхней части трубы с электродами, дополнительное приспособление для ввода загрязненной воды, расширяющийся кверху лоток, трубу с расширением в нижней части, коаксиально установленную снаружи трубы с электродами, наклонные эле- 2р менты для тонкослойного отстаивания, расположенные на всей площади между корпусом и трубой, расширяющейся в нижней части, водосборные лотки и патрубки для выпуска осадка, о т — 25 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, труба с электродами выполнена сужающейся книзу и снабжена наклонными ребрами, установленными в сужающейся части поочередно с зазором к ее противоположным стенкам, при этом дополнительное приспособление для ввода загрязненной воды расположено над наклонными ребрами,устройство снабжено перфорированным трубопроводом подачи сжатого воздуха,расположенным в лотке.

2. Устройство по н. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что верхние кромки трубы с электродами расположены ниже верхних кромок расширяющейся книзу трубы.

3 ° Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено слоем фильтрующего материала, уложенным непосредственно на элементы для тонкослойного отстаи