Станция глубокой доочистки сточных вод

 

Изобретение относится к станциям глубокой доочистки сточных вод и может быть использовано для глубокой доочистки биологически очищенных сточных вод перед выпуском их в водоем или при использовании в замкнутых системах промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения, а также при устройстве плавательных бассейнов и при подготовке питьевой воды, преимущественно из открытых весьма загрязненных источников водоснабжения. Станция глубокой доочистки сточных вод снабжена озонатором, флотатором, дозатором реагента, скорым фильтром, промывным насосом, отстойником, резервуаром-накопителем, микрофильтром, повысительным насосом, эжектором, бактерицидной установкой, сатуратором, гидромонитором с кольцевой системой питания, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек, датчиком уровня воды в скором фильтре, датчиками давления и блоком управления с соответствующими связями. Технический результат - повышение эффективности и экологичности станции глубокой доочистки сточных вод. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к станциям глубокой доочистки сточных вод и может быть использовано для глубокой доочистки биологически очищенных сточных вод перед выпуском их в водоем или при использовании в замкнутых системах промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения, а также при устройстве плавательных бассейнов и при подготовке питьевой воды преимущественно из открытых весьма загрязненных источников водоснабжения.

Известна станция доочистки сточных вод фильтрованием, включающая насосную станцию, барабанные сетки, фильтровальное сооружение, контактный резервуар для обеззараживания воды хлором, быстроток-аэратор, резервуар-накопитель воды для промывки фильтров с насосной станцией для подачи воды на промывку фильтров [Лукиных А.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. - М.: Стройиздат, 1978, с. 50, рис. 11]. Недостатком известной станции доочистки сточных вод фильтрованием является низкий уровень эффективности очистки сточных вод и экологичности.

Известна станция доочистки сточных вод, выбранная в качестве прототипа, включающая озонатор, флотатор, дозатор реагента, скорый фильтр, промывной насос, отстойник и резервуар-накопитель промывной воды [Орлов В.А. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1984, с. 45, рис. 26]. Недостатком известной станции доочистки сточных вод является недостаточная ее эффективность и экологичность, особенно при очистке сточных вод сложного химического состава.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить эффективность и экологичность станции глубокой доочистки сточных вод.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем. Станция глубокой доочистки сточных вод, содержащая озонатор, флотатор, дозатор реагента, скорый фильтр, промывной насос, отстойник и резервуар-накопитель промывной воды, дополнительно снабжена микрофильтром, повысительным насосом, эжектором, бактерицидной установкой, сатуратором, гидромонитором с кольцевой системой питания, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек, датчиком уровня воды в скором фильтре, датчиками давления и блоком управления, причем всасывающий патрубок повысительного насоса соединен с отводящим каналом микрофильтра, напорный патрубок повысительного насоса соединен с входным патрубком эжектора и с промывным устройством микрофильтра, воронка для сброса промывной воды микрофильтра и патрубок для сброса промывной воды скорого фильтра соединены с отстойником, выходной патрубок эжектора соединен с входом бактерицидной установки, всасывающий патрубок эжектора соединен с озонатором, выход бактерицидной установки соединен с сатуратором, реакционная зона флотатора соединена с сатуратором и дозатором реагента, напорный патрубок промывного насоса соединен с трубчатой водораспределительной системой скорого фильтра и с кольцевой системой питания гидромонитора, выход скорого фильтра соединен с приемником доочищенной сточной воды и резервуаром-накопителем промывной воды, а датчик уровня воды в скором фильтре, датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

Насадки гидромонитора рассредоточены равномерно над поверхностью фильтрующей загрузки скорого фильтра.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить эффективность и экологичность станции глубокой доочистки сточных вод.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемой станции глубокой доочистки сточных вод. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательный уровень".

На фиг. 1 схематически изображена станция глубокой доочистки биологически очищенных сточных вод, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по сечению Б-Б на фиг. 2.

Станция глубокой доочистки сточных вод включает микрофильтр 1, а повысительный насос 2, эжектор 3, бактерицидную установку 4, озонатор 5, сатуратор 6, флотатор 7, дозатор реагента 8, скорый фильтр 9, гидромонитор 10 с кольцевой системой питания, промывной насос 11, резервуар-накопитель промывной воды 12, датчики давления 13-15, датчик уровня воды в скором фильтре 16, электрифицированные задвижки 17-28, датчики положения электрифицированных задвижек 29-40, трубопроводы 41-55, лоток для сбора пены 56 и блок управления 57.

Станция глубокой доочистки сточных вод работает следующим образом.

Сточная вода, прошедшая полную биологическую очистку, из вторичного отстойника (на фиг.1, 2 и 3 он условно не показан) по трубопроводу 41 через открытую электрифицированную задвижку 17 подается на микрофильтр 1 для фильтрования и осветления. В результате фильтрации уменьшается содержание в сточной воде главным образом взвешенных веществ, а также нефтепродуктов, фосфора и других загрязнений. Осветленная сточная вода по трубопроводу 42 поступает во всасывающий патрубок повысительного насоса 2. Электродвигатель повысительного насоса 2 включается в работу. Когда повысительный насос 2 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 13 на блок управления 57 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 18-20. Электрифицированные задвижки 18-20 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 30-32 повысительный насос 2 по трубопроводу 43 подает осветленную сточную воду на промывку микрофильтра 1, а по трубопроводу 44 - во входной патрубок эжектора 3. От озонатора 5 по трубопроводу 45 во всасывающий патрубок эжектора 3 поступает озоновоздушная смесь и тщательно перемешивается с осветленной сточной водой. Образовавшаяся смесь из напорного патрубка эжектора 3 поступает на вход бактерицидной установки 4 и, проходя через нее, подвергается ультрафиолетовому облучению. Следовательно, в бактерицидной установке 4 на загрязнения осветленной сточной воды одновременно производится атака озоном и ультрафиолетовым облучением. Такое воздействие на осветленную сточную воду ускоряет образование радикалов OH, резко повышает эффективность очистки осветленной сточной воды и позволяет мгновенно окислять наиболее стойкие компоненты загрязнений, такие как спирты, хлорпроизводные и др. В сатураторе 6 смесь сжимается. При этом происходит растворение озонированного воздуха в осветленной сточной воде. При достижении в сатураторе 6 расчетного давления от датчика давления 14 на блок управления 57 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 21-23. Электрифицированные задвижки 21-23 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 33-35 из сатуратора 6 сжатая смесь по трубопроводу 46 подводится к флотатору 7 и с большой скоростью выбрасывается в его реакционную зону сверху, а снизу сюда же дозатор реагента 8 по трубопроводу 47 подает реагент (коагулянт, активированный уголь и др. ). При встречном движении оба эти потока тщательно перемешиваются, вступают в химическую реакцию друг с другом, освободившиеся при этом мельчайшие пузырьки воздуха флотируют коагулированные загрязнения, которые затем скребком (на фиг. 1, 2 и 3 он условно не показан) сдвигаются в лоток 56 и по трубопроводу 49 отводятся для дальнейшей обработки и утилизации. Очищенная вода из напорного флотатора 7 по трубопроводу 48 поступает на вход скорого фильтра 9, фильтруется и по трубопроводу 50 подается либо для повторного использования, либо в открытый водоем.

При работе скорый фильтр 9 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, уровень воды в нем повышается. При повышении уровня воды в скором фильтре 9 до предельной отметки, датчик уровня воды 16 в скором фильтре 9 подает сигнал на блок управления 57 и скорый фильтр 9 переводится в режим регенерации фильтрующей загрузки. По команде с блока управления 57 электрифицированные задвижки 17-24 закрываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 29-36 включается в работу электродвигатель промывного насоса 11, всасывающий патрубок которого соединен с резервуаром-накопителем промывной воды 12. Когда промывной насос 11 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 15 на блок управления 57 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 25 и 27. Электрифицированные задвижки 25 и 27 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 37 и 39 промывной насос 11 забирает промывную воду из резервуара-накопителя промывной воды 12 и по трубопроводу 52 подает ее в кольцевую систему питания гидромонитора 10 (фиг. 1, 2 и 3). Промывная вода с большой скоростью выходит из насадков гидромонитора 10 компактными струями сверху вниз и в результате динамического воздействия на фильтрующую загрузку размывает ее верхний самый загрязненный и уплотненный слой. Загрязненная промывная вода от скорого фильтра 9 по трубопроводам 54 и 55 отводится в отстойник (на фиг. 1, 2 и 3 он условно не показан). Сюда же поступает и загрязненная промывная вода от микрофильтра 1 при его работе. По истечении заданного на пульте блока управления 57 времени, необходимого для промывки верхнего слоя фильтрующей загрузки скорого фильтра 9, блок управления 57 выдает команду на открывание электрифицированной задвижки 26 и при разрешающем сигнале от датчика положения 38 вода от промывного насоса 11 по трубопроводу 53 поступает через трубчатую водораспределительную систему в скорый фильтр 9 снизу и взвешивает фильтрующую загрузку. Под действием встречного движения двух потоков промывной воды в скором фильтре 9 загрязнения интенсивно оттираются от зерен фильтрующей загрузки, что в конечном счете приводит к резкому сокращению времени регенерации фильтрующей загрузки скорого фильтра, расхода промывной воды и увеличению фильтроцикла. По истечении заданного на пульте блока управления 57 времени регенерации фильтрующей загрузки скорого фильтра 9 станция переводится в режим глубокой доочистки сточной воды. По команде с блока управления 57 промывной насос 11 выключается, электрифицированные задвижки 17-24 открываются, а электрифицированные задвижки 25-27 закрываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 29-39 процесс глубокой доочистки сточной воды продолжается. Пополнение израсходованной промывной воды в резервуаре-накопителе 12 производится подачей ее по трубопроводу 51. Управление электрифицированной задвижкой 28 производится с помощью блока управления 57 и датчиков уровня промывной воды в резервуаре-накопителе промывной воды 12 (на фиг. 1, 2 и 3 они условно не показаны).

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить экономический эффект за счет совместного озонирования и ультрафиолетового облучения, рационального использования озона, реагентов, флотации загрязнений и их утилизации, увеличения фильтроцикла, высокого качества доочищенных сточных вод и их повторного использования, например в замкнутых системах промышленного или сельскохозяйственного водоснабжения.

Формула изобретения

1. Станция глубокой доочистки сточных вод, содержащая озонатор, флотатор, дозатор реагента, скорый фильтр, промывной насос, отстойник и резервуар-накопитель промывной воды, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена микрофильтром, повысительным насосом, эжектором, бактерицидной установкой, сатуратором, гидромонитором с кольцевой системой питания, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек, датчиком уровня воды в скором фильтре, датчиками давления и блоком управления, причем всасывающий патрубок повысительного насоса соединен с отводящим каналом микрофильтра, напорный патрубок повысительного насоса - с входным патрубком эжектора и с промывным устройством микрофильтра, воронка для сброса промывной воды микрофильтра и патрубком для сброса промывной воды скорого фильтра соединены с отстойником, выходной патрубок эжектора соединен с входом бактерицидной установки, всасывающий патрубок эжектора - с озонатором, выход бактерицидной установки соединен с сатуратором, реакционная зона флотатора - с сатуратором и дозатором реагента, напорный патрубок промывного насоса - с трубчатой водораспределительной системой скорого фильтра и с кольцевой системой питания гидромонитора, выход скорого фильтра - с приемником доочищенной сточной воды и резервуаром-накопителем промывной воды, а датчик уровня воды в скором фильтре, датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что насадки гидромонитора рассредоточены равномерно над поверхностью фильтрующей загрузки скорого фильтра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3