Устройство для очистки сточных вод

 

Использование: для усреднения расхода и состава сточных вод и их механической очистки от всплывающих и оседающих нерастворимых примесей. Сущность изобретения: устройство для очистки сточных вод содержит вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем и внутренней цилиндрической перегородкой. В верхней части установлен реактивный водораспределитель с патрубками. На перегородке свободно размещено коромысло с прикрепленными к нему пеносгонными пластинами. Пеносгонное устройство снабжено полумуфтой. Внутри цилиндрической перегородки расположено поплавковое устройство. Между корпусом и цилиндрической перегородкой размещен аэратор. Редуктор расположен на подводящем к аэратору воздуховоде. Сбор накопленной жиромассы производится только при максимальном уровне воды в сооружении без аэрации жидкости, что снижает попадание воды и влажность жиромассы. 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям сооружений для очистки и усреднения расхода и состава сточных вод и может быть использовано для выравнивания расхода и состава сточных вод и их механической очистки от всплывающих и оседающих нерастворимых примесей.

Известно устройство для усреднения сточных вод по концентрации загрязнений, представляющее собой резервуар с вертикальными перегородками, распределительными и сборными лотками. Усреднение состава сточных вод происходит за счет разделения потока перегородками и различной продолжительности отдельных частей потока в усреднителе [1] Недостатками устройства являются низкая степень усреднения, выпадение и загнивание осадка в усреднителе, ухудшение в результате этого количества воды, недостаточная степень усреднения расхода сточных вод.

Известно устройство для усреднения расхода и состава сточных вод, представляющее собой резервуар с распределительными лотками, оборудованный трубчатыми барботерами и выпускной камерой. Поступающие сточные воды распределяются лотками и перемешиваются воздухом с помощью барботеров, чем обеспечивается усреднение концентрации загрязнений и предотвращается выпадение осадка.

Регулирование расхода сточных вод производится с помощью поплавкового регулятора, размещенного в выпускной камере [1, с.101] Недостатками устройства являются сложность конструкции и эксплуатации распределительной системы и регулятора расхода, которые засоряются примесями сточных вод, отсутствием устройств для удаления оседающих и всплывающих примесей, низкой степенью усреднения расхода сточных вод.

Известно устройство для усреднения и механической очистки сточных вод, представляющее цилиндро-конический резервуар с внутренними перегородками, оборудованный плавающей водосливной камерой и плавающим пеносгоном, а также трубами для подачи и отвода воды, удаления пены и осадка [2] Недостатком этого сооружения является сложность конструкции плавающих устройств для сбора пены и воды, низкая эффективность осветления при неравномерном поступлении сточных вод, возможность загнивания сточных вод, слабое их перемешивание и недостаточное усреднение состава в часы минимального притока, высокая обводненность собираемой жиромассы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, кольцевой распределительный лоток, цилиндрическую перегородку, размещенную по оси корпуса, вращающийся водораспределитель с патрубками, расположенными внутри распределительного лотка и пеносгонной пластиной, закрепленной на водораспределителе [3] Недостатками этого устройства являются слабая аэрация жидкости, которой не предотвращается загнивание органических загрязнений, необходимость дополнительного устройства для усреднения расхода и состава сточных вод при неравномерном их поступлении, повышенная обводненность собираемой жиромассы. При продолжительном нахождении в устройстве сточных вод, например, в часы минимального притока, в результате загнивания загрязнений выпадающего осадка ухудшается качество обрабатываемой воды, снижается pH среды. На небольших по мощности предприятиях, имеющих одно- или двухсменный режим работы, перерывы в подаче сточных вод составляют 8-12 ч, а заметное ухудшение качества воды при ее содержании в устройстве наблюдается, например, для молочных заводов, через 2 ч.

Конструкция указанного устройства снабжена вращающимися пеносгоном, с помощью которого собираются всплывающие примеси и сбрасываются в отводящий лоток. Вращение пеносгона осуществляется за счет энергии поступающего потока, постоянно при притоке сточных вод вне зависимости от наличия всплывающих примесей. В периоды, когда всплывающие примеси в воде отсутствуют или их концентрация небольшая, пеносгон сбрасывает в лоток осветленную воду, что резко увеличивает обводненность жиромассы и усложняет ее обработку.

При колебаниях расхода и состава сточных вод требуется установка дополнительного усреднителя, так как при работе устройства не происходит достаточно полное перемешивание жидкости, а ее отвод производится с постоянного уровня, зафиксированного положением отводного лотка. Устройство нуждается также в периодической чистке от налипающих на внутренние стенки загрязнений.

Задачей изобретения является интенсификация и повышение эффективности процесса очистки при одновременном выравнивании (усреднении) расхода и состава сточных вод, сокращением объема и влажности удаляемой жиромассы.

Технический результат заключается в разделении во времени процессов аэрации жидкости, отстаивания и удаления жиромассы. Аэрация, необходимая для усреднения состава, очистки воды и предотвращения загнивания сточных вод, удаления летучих примесей, производится все время, пока идет накопление объема сточных вод в устройстве до уровня, близкого к максимальному. Отстаивание и удаление всплывающих примесей производится лишь при максимальном уровне воды в устройстве и при отсутствии аэрации. Включение и выключение аэрации и пеногонного устройства происходит автоматически в зависимости от уровня воды в резервуаре. Распределение воды на входе и обмыв стенок устройства производится работой вращающегося реактивного водораспределителя. Равномерный отвод осветленных вод обеспечивается работой поплавкового устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки и усреднения расхода и состава сточных вод, состоящем из цилиндрического корпуса с коническим днищем, внутренней цилиндрической перегородкой, реактивного водораспределителя с патрубками, пеногонным устройством дополнительно устанавливаются поплавковое устройство, расположенное внутри цилиндрической перегородки, аэратор, установленный между корпусом и этой перегородкой и редуктор, расположенный на подводящем к аэратору воздуховоде, а пеногонное устройство снабжено полумуфтой и установлено свободно между водораспределителем и верхом перегородки с возможностью его подключения (с помощью этой полумуфты и поплавкового устройства) к вращающемуся реактивному оросителю при максимальном уровне воды в устройстве. Аэратор установлен на глубине (от этого же уровня), где гидростатическое давление столба жидкости равно или более давления воздуха на выходе из аэратора, причем давление воздуха регулируется редуктором.

На чертеже представлен общий вид устройства в продольном разрезе.

Устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и цилиндрической перегородки 3. В верхней части установлен водораспределитель 4 с патрубками 5 на концах. Внутри цилиндрической перегородки 3 расположено поплавковое устройство 6 с присоединенной к нему снизу водоотводной воронкой 7 с гибким трубопроводом 8. На перегородке 3 свободно размещено коромысло 9 с прикрепленными к нему пеносгонными пластинами 10, которое при максимальном уровне воды в устройстве опирается на поплавковое устройство 6 и подключается к вращающемуся водораспределителю 4 с помощью полумуфты 11. В пространстве между стенками корпуса и цилиндрической перегородкой имеется аэратор 12, который размещен на глубине (от максимального уровня воды), где гидростатическое давление равно или более избыточного давления воздуха на выходе из аэратора. Устройство имеет также лоток 13 и трубу 14 для сбора и удаления всплывающих примесей, трубу 15 для отвода осадка из конической части устройства, воздуховод 16 с установленным на нем редуктором 17 и трубу 18 для отвода очищенной жидкости.

Устройство работает следующим образом. Исходная сточная вода подается в реактивный распределитель 4 и выбрасывается из него через патрубки 5, направленными под углом к стенкам корпуса 1. Вращение водораспределителя, осуществляемое за счет реактивной силы вытекающей жидкости, обеспечивает равномерное распределение сточных вод на входе в сооружение. Вытекающими из патрубков 5 струями осуществляется непрерывный обмыв стенок корпуса.

Поступающие в сооружения сточные воды перемешиваются в зоне аэрации сжатым воздухом, подаваемым аэратором 12. Затем вода поступает в центральную камеру, образованную перегородкой 3, и собираются воронкой 7.

Поплавковое устройство 6 обеспечивает постоянный расход отводимых сточных вод и усреднение поступающего стока по расходу. При изменении поступающего расхода уровень жидкости в устройстве и положение устройства меняется от H_мин. до H_макс..

Аэрация жидкости и устройстве способствует отделению тяжелых и флотации всплывающих примесей, обеспечивает усреднение концентрации загрязнений и предотвращение загнивания сточных вод при продолжительном их нахождении в устройстве.

Тяжелые примеси оседают в коническую часть 2 устройства, а всплывающие примеси накапливаются в нем на поверхности воды. Сбор и выпуск всплывающих примесей происходит при достижении уровня воды в устройстве H_макс.. При этом прекращается аэрация жидкости, так как гидростатическое давление жидкости над аэратором становится больше избыточного давления поступающего воздуха. Всплывшие примеси собираются с поверхности воды пеносгонными пластинами 10 при вращении коромысла 9, которое при уровне воды H_макс. поднимается поплавковым устройством 6 и посредством полумуфты 11 присоединяются к вращающемуся водораспределителю 4. Регулировка давления воздуха в трубе 16 производится редуктором 17. При снижении уровня воды в сооружении ниже отметки H_макс. коромысло 9 отсоединяется от водораспределителя 4 и опускается на перегородку 3, движение его прекращается. Таким образом, сбор накопленной жиромассы производится только при максимальном уровне воды в сооружении без аэрации жидкости, что снижает попадание воды и влажность жиромассы.

Собранная жиромасса отводится по лотку 13 и трубе 14, осадок под гидростатическим напором жидкости по трубе 15. Очищенные и усредненные по расходу и составу сточные воды отводятся по трубам 8 и 18.

Применение предложенного устройства для очистки сточных вод, например, молочных заводов, позволяет снизить затраты на строительство очистных сооружений на 30-40% эксплуатационные затраты в 2 раза.

Формула изобретения

Устройство для очистки сточных вод, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, установленную на оси корпуса цилиндрическую перегородку, размещенный над корпусом реактивный водораспределитель с патрубками и пеногонное устройство, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит поплавковое устройство, расположенное внутри цилиндрической перегородки, аэратор, установленный между корпусом и цилиндрической перегородкой, и редуктор, расположенный на подводящем к аэратору воздуховоде, а пеногонное устройство снабжено полумуфтой и установлено свободно между реактивным водораспределителем и верхом цилиндрической перегородки.

РИСУНКИ

Рисунок 1