Станция очистки городских и промышленных сточных вод

Станция очистки городских и промышленных сточных вод

Реферат

Изобретение относится к станциям очистки городских и промышленных сточных вод и может быть использовано в оборотных системах промышленного водоснабжения для подпитки теплообменной аппаратуры очищенными сточными водами.

Известна станция очистки сточных вод с доочисткой на фильтровальных сооружениях, включающая решетку, песколовку, песковую площадку, первичный отстойник, аэротенк, вторичный отстойник, фильтр, резервуар-накопитель промывной воды, промывной насос, установку для хлорирования и контактный резервуар [Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / А.М.Когановский, Н.А.Клименко, Т.Н.Левченко и др. - М.: Химия, 1983, с.238, рис. IX-1].

Недостатками известной станции очистки сточных вод с доочисткой на фильтровальных сооружениях являются низкая эффективность очистки сточных вод, особенно при изменяющихся во времени характеристиках входного потока жидкости, и недостаточная экологическая безопасность станции очистки, обусловленная применением хлора.

Известна станция очистки сточных вод, выбранная в качестве прототипа, включающая решетку, аэрируемую песколовку, песковую площадку, первичный и вторичный отстойники, два повысительных насоса, струйный аппарат, вертикально-трубчатую систему, источник технического кислорода, фильтр, резервуар-накопитель промывной воды, промывной насос, кран с поплавковым приводом, задающее устройство, сравнивающее устройство, следящий привод, вентиль, датчики давления, электрифицированные задвижки, датчики положения электрифицированных задвижек, бактерицидную установку и блок управления [Патент РФ №2220920, кл. 7 С 02 F 9/14// С 02 F9/14, 2004]. Недостатком известной станции очистки сточных вод является сравнительно невысокая эффективность очистки городских и промышленных сточных вод при залповых сбросах производственных вод с высокой концентрацией медленно окисляемых соединений.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить эффективность очистки городских и промышленных сточных вод при изменяющихся во времени характеристиках входного потока жидкости.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем: станция очистки городских и промышленных сточных вод, включающая решетку, аэрируемую песколовку, песковую площадку, первичный и вторичный отстойники, два повысительных насоса, струйный аппарат, вертикально-трубчатую систему, источник технического кислорода, фильтр, резервуар-накопитель промывной воды, промывной насос, кран с поплавковым приводом, задающее устройство, сравнивающее устройство, следящий привод, вентиль, датчики давления, электрифицированные задвижки, датчики положения электрифицированных задвижек, бактерицидную установку и блок управления, дополнительно содержит озонатор и концентратомер растворенного озона в сточной воде, причем вход озонатора соединен с источником технического кислорода, выход озонатора через вентиль соединен со всасывающим патрубком струйного аппарата, а концентратомер растворенного озона в сточной воде установлен на входе вертикально-трубчатой системы и соединен с блоком управления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить эффективность очистки городских и промышленных сточных вод при изменяющихся во времени характеристиках водного потока жидкости.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемой станции очистки городских и промышленных сточных вод. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертеже схематически изображена станция очистки городских и промышленных сточных вод.

Станция очистки городских и промышленных сточных вод содержит решетку 1, аэрируемую песколовку 2, песковую площадку 3, первичный отстойник 4, первый повысительный насос 5, струйный аппарат 6, вертикально-трубчатую систему 7, вторичный отстойник 8, второй повысительный насос 9, источник технического кислорода 10, озонатор 11, фильтр 12, резервуар-накопитель промывной воды 13, промывной насос 14, кран с поплавковым приводом 15, бактерицидную установку 16, концентратомер растворенного озона в сточной воде 17, задающее устройство 18, сравнивающее устройство 19, следящий привод 20, вентиль 21, датчики давления 22-25, электрифицированные задвижки 26-34, датчики положения 35-43 электрифицированных задвижек, иловую трубу 44, трубопроводы 45-54 и блок управления 55.

Станция очистки городских и промышленных сточных вод работает следующим образом.

Сточная вода проходит через решетку 1, освобождается от крупных включений и поступает на вход аэрируемой песколовки 2. Открывается электрифицированная задвижка 29 и при разрешающем сигнале от датчика положения 38 электрифицированной задвижки от источника технического кислорода 10 в воздухораспределитель аэрируемой песколовки 2 поступает технический кислород. При аэрации и трении песчинок друг о друга песок практически освобождается от органических загрязнений, а затем поступает на песковую площадку 3 для дальнейшего использования. Пройдя аэрируемую песколовку 2, сточная вода по подводящему трубопроводу 46 поступает в первичный отстойник 4, в котором благодаря предварительной аэрации техническим кислородом сточной воды и малой скорости ее движения происходит эффективное осаждение взвешенных частиц. Осветленная вода из первичного отстойника 4 по отводящему трубопроводу 47 поступает во всасывающий патрубок первого повысительного насоса 5. Первый повысительный насос 5 запускается в работу и, когда он выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 22 на блок управления 55 поступает сигнал на открывание электрифицированной задвижки 26. Электрифицированная задвижка 26 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения 35 электрифицированной задвижки первый повысительный насос 5 подает осветленную воду вначале через струйный аппарат 6 в вертикально-трубчатую систему 7, а затем по подводящему трубопроводу 50 во вторичный отстойник 8. Запускается в работу второй повысительный насос 9 и, когда он выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 23 на блок управления 55 подается сигнал, по которому открываются электрифицированные задвижки 28-32 и вентиль 21. При разрешающих сигналах от датчиков положения 37-41 второй повысительный насос 9 по трубопроводу 48 забирает возвратный активный ил и по трубопроводу 49 подает его во всасывающий патрубок первого повысительного насоса 5. В первом повысительном насосе 5 сточная вода, поступающая из первичного отстойника 4, перемешивается с возвратным активным илом и подается во входной патрубок струйного аппарата 6, во всасывающий патрубок которого от озонатора 11 по трубопроводу 51 поступает озоно-кислородная смесь. В струйном аппарате 6 эта смесь тщательно перемешивается со сточной жидкостью и под действием весового гидростатического противодавления со стороны сточной жидкости, находящейся в вертикально-трубчатой системе 7, озон практически полностью растворяется в сточной жидкости. Растворенный озон воздействует на микроорганизмы активного ила, стимулирует их жизнедеятельность, в результате чего активизируется усвоение микроорганизмами загрязнений сточной воды. В вертикально-трубчатой системе 7 под действием растворенной озоно-кислородной смеси происходит интенсивное окисление трудноокисляемых загрязнений, что приводит к резкому повышению степени очистки городских и промышленных сточных вод. Во вторичном отстойнике 8 одновременно и интенсивно протекают два процесса: осветление очищенной сточной воды и доокисление оставшихся органических веществ. При этом активный ил обесцвечивается, полностью дезодорируется, хорошо отстаивается. Из вторичного отстойника 8 по отводящему трубопроводу 52 осветленная сточная вода поступает на вход фильтра 12, фильтруется и по трубопроводу 53 поступает на бактерицидную установку 16, где она подвергается обеззараживанию с помощью ультрафиолетового облучения. После этого очищенная вода по трубопроводу 54 поступает потребителю для повторного использования или сбрасывается в открытый водоем. На входе вертикально-трубчатой системы 7 установлен концентратомер растворенного озона в сточной воде 17, который фиксирует концентрацию растворенного озона в сточной воде и в виде электрического сигнала передает ее через блок управления 55 на вычитающий вход сравнивающего устройства 19, суммирующий вход которого соединен с задающим устройством 18. На задающем устройстве 18 устанавливается определенная (пороговая) величина концентрации растворенного озона в сточной воде. Следящий привод 20, с входом которого соединен выход сравнивающего устройства 19, воздействует на запорно-регулирующий орган вентиля 21 до тех пор, пока не наступит равенство величин: концентрации растворенного озона в сточной воде при установленном ее значении на задающем устройстве 18. Таким образом, автоматически поддерживается расход озоно-кислородной смеси, необходимой как для эффективного окисления органических веществ в сточной воде, так и для минимально необходимого содержания растворенного кислорода в очищенной сточной воде перед ее повторным использованием или перед выпуском ее в водоем.

При эксплуатации станции очистки городских и промышленных сточных вод возможны перебои в подаче озоно-кислородной смеси. Если концентратомер растворенного озона в сточной воде 17 зафиксирует его отсутствие, то через определенную выдержку времени, которая устанавливается на пульте блока управления 55, по сигналу с блока управления 55 закрываются электрифицированные задвижки 26-34, следящий привод 20 закрывает вентиль 21 и при разрешающих сигналах от датчиков положения 35-43 электрифицированных задвижек станция очистки городских и промышленных сточных вод прекращает свою работу.

При работе фильтр 12 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, а вместе с тем увеличивается и гидростатическое давление на входе фильтра 12 в точке присоединения датчика давления 24. При достижении определенной величины давления блок управления 55 переводит станцию очистки городских и промышленных сточных вод в режим регенерации фильтрующей загрузки фильтра 12. По команде с блока управления 55 электрифицированные задвижки 31 и 32 закрываются, а электрифицированная задвижка 33 открывается. При разрешающих сигналах от датчиков положения 40-42 электрифицированных задвижек запускается в работу электродвигатель промывного насоса 14. Когда промывной насос 14 выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 25 на блок управления 55 подает сигнал на открывание электрифицированной задвижки 34. Электрифицированная задвижка 34 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения 43 электрифицированной задвижки промывной насос 14 забирает воду из резервуара-накопителя промывной воды 13 и подает ее в выходной патрубок фильтра 12. Загрязнения из фильтра 12 отводятся и по подводящему трубопроводу 46 поступают в первичный отстойник 4. По истечении заданного на пульте блока управления 55 времени промывной насос 14 выключается, электрифицированные задвижки 33 и 34 закрываются, а электрифицированные задвижки 31 и 32 открываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 40-43 электрифицированных задвижек процесс очистки и обезвреживания сточной воды продолжается. Пополнение израсходованного запаса промывной воды в резервуаре-накопителе промывной воды 13 производится через кран с поплавковым приводом 15. Периодически осадок из первичного отстойника 4 с помощью иловой трубы 44 по трубопроводу 45 отводится для утилизации. Аналогичным образом из вторичного отстойника 8 удаляется избыточный активный ил (иловая труба на чертеже условно не показана).

Предлагаемое техническое решение позволяет получить экономический эффект за счет высокой степени очистки городских и промышленных сточных вод и рационального использования озоно-кислородной смеси благодаря автоматическому регулированию ее подачи при изменяющихся во времени характеристиках входного потока сточных вод. Кроме того, улучшаются санитарные условия труда и повышается экологическая безопасность станции очистки городских и промышленных сточных вод.

Станция очистки городских и промышленных сточных вод, включающая решетку, аэрируемую песколовку, песковую площадку, первичный и вторичный отстойники, два повысительных насоса, струйный аппарат, вертикально-трубчатую систему, источник технического кислорода, фильтр, резервуар-накопитель промывной воды, промывной насос, кран с поплавковым приводом, задающее устройство, сравнивающее устройство, следящий привод, вентиль, датчики давления, электрифицированные задвижки, датчики положения электрифицированных задвижек, бактерицидную установку и блок управления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит озонатор и концентратомер растворенного озона в сточной воде, причем вход озонатора соединен с источником технического кислорода, выход озонатора через вентиль соединен со всасывающим патрубком струйного аппарата, а концентратомер растворенного озона в сточной воде установлен на входе вертикально-трубчатой системы и соединен с блоком управления.