Комплекс для очищення води

1 Комплекс для очищення води, який включає фітоочисний пристрій, що складається з корпусу, в якому розташований шар вищих водних рослин і підведені трубопроводи подачі води на очистку, відводу очищеної води, який відрізняється тим, що додатково обладнаний послідовно встановленими електрофлотаційною установкою, та прояснювачем, які гідравлічно з'єднані між собою і приєднані до трубопроводу відводу води з корпусу фітоочисного пристрою, до якого також приєднаний окремий трубопровід рециркуляції активного мулу з прояснювача, забезпечений циркуляційним насосом 2 Комплекс для очищення води по п 1, який відрізняється тим, що фітоочисний пристрій обладнаний системою газонасичення 3 Комплекс для очищення води по п 1, який відрізняється тим, що трубопровід рециркуляції обладнаний пристроєм седиментаційного відбору активного мулу, який розташований в нижній частині прояснювача Винахід призначений для комплексного очищення води від домішкових включень, котрі мають різні фізико-хімічні властивості шляхом комплексної обробки і може бути використаний для очищення і доочищення стічної комунально-побутової води, води молокозаводів та інших промислових підприємств Відома технологія фітоконтактного очищення, із використанням водойм-очищувачів [1], в яких вилучення забруднень із води провадиться шляхом поглинання шкідливих домішкових включень вищими водними рослинами Використання такої системи очищення є недосконалою, адже коренева система знаходиться у ґрунті дна і контакт між нею та водою, що містить забруднення, недостатній для їх вилучення, окрім вилучаються В залежності від характеру забруднень швидкість їх поглинання кореневою системою рослин різна Так, з'єднання азоту та фосфору можуть вилучатися фітоконтактним пристроєм значно швидше ніж домішки, що містять сірку, іони металів, речовини органічного походження Тому швидкість при високоефективному очищенні залишається невисокою, а для вилучення різнорідних за своїми властивостями забруднень такий пристрій є неефективним Більш активно процес очищення може провадитись у поєднання із використанням активного мулу, але така технологія в пристроі-прототипі не реалізується цілеспрямовано Саме тому швидкість очищення пристрою залишається низькою, адже швидкість проходження води, що очищається, через фітоконтактну систему незначна, обмежена часом масообмінних процесів між кореневою системою вищих водних рослин і забрудненнями, які є для них поживними того, практично неможливий ЗОВНІШНІЙ ВПЛИВ ДЛЯ корегування параметрів, які впливають на ефективність вилучення забруднень Більш близькою конструкцією до рішення, що пропонується є пристрій, що складається з корпусу, в котрому розташований шар вищих водних рослин і підведені трубопроводи подачі води на очистку і відводу очищеної води [2] (прототип) Недоліком роботи пристрою є низька швидкість вилучення домішкових включень, яка обумовлена малою гідравлічною крупністю частинок, що речовинами, а ІНШІ ДОМІШКИ проходять транзитом крізь пристрій За рахунок низької продуктивності в корпусі пристрою накопичуються органічні забруднення, які можуть загнивати і цим впливати на санітарні умови процесу очистки, особливо за умов низького насичення киснем води В основу винаходу поставлена задача, в комплексі для очищення води, за рахунок додаткового 1 (О 00 ю 45867 обладнання послідовно встановленими електрофлотаційною установкою, та прояснювачем, які гідравлічно з'єднані між собою і приєднані до трубопроводу відводу води з корпусу фітоочисного пристрою, до якого також приєднаний окремий трубопровід рециркуляції активного мулу з прояснювача, забезпечений циркуляційним насосом, збільшити гідравлічну крупність і швидкість вилучення домішкових включень із води Поставлена задача досягається в конструкції комплексу для очищення води, який включає фітоочисний пристрій, що складається з корпусу, в якому розташований шар вищих водних рослин і підведені трубопроводи подачі води на очистку, відводу очищеної води, за рахунок додаткового обладнання послідовно встановленими електрофлотаційною установкою, та прояснювачем, які гідравлічно з'єднані між собою і приєднані до трубопроводу відводу води з корпусу фітоочисного пристрою, до якого також приєднаний окремий трубопровід рециркуляції активного мулу з прояснювача, забезпечений циркуляційним насосом Поставлена задача вирішується за допомогою того, що фітоочисний пристрій обладнаний системою газонасичення Для вирішення поставленої задачі трубопровід рециркуляції обладнаний пристроєм седиментаційного відбору активного мулу, який розташований в нижній частині прояснювача Завдяки запропонованому технічному рішенню, зокрема додатковому обладнанню електрофлотаційною установкою та прояснювачем, які встановлені послідовно і приєднані до трубопроводу відводу води з корпусу фітоочисного пристрою, забезпечується комплексне очищення води від забруднень, які мають різні фізико-хімічними властивості із максимальною швидкістю масообмінних процесів у кожному пристрої, за рахунок функціонального розподілу та сполучення технологій, що використовуються в кожному елементі очищення, а також властивостями забруднень, від яких очищається вода Так, очищення води в фітоочисному пристрої орієнтовано на домішки, які найбільш швидко та ефективно поглинаються кореневою системою вищих водних рослин, а також за допомогою газонасичення провадиться підготовка (окислення) розчинених домішкових включень, із переведенням їх в зважену форму, що особливо актуально для органічних сполук, якими збагачена вода молокозаводів В електрофлотаційній установці провадиться флотаційне очищення та процес ефективної коагуляції забруднень, за рахунок чого значно зростає гідравлічна крупність забруднень, які вилучаються із флотошламом і тієї частини домішок, що осаджується в прояснювачі В самому прояснювачі не тільки осаджуються скоагульовані ДОМІШКОВІ включення, але й провадиться відділення активного мулу від осаду, що дозволяє регулювати його КІЛЬКІСТЬ В фітоочисному пристрої за допомогою окремого трубопроводу рециркуляції активного мулу, яким безпосередньо з'єднані прояснювач із фітоконтактним пристроєм, а циркуляційним насосом забезпечується дозування активного мулу Система газонасичення, якою обладнаний фітоочисний пристрій забезпечує окислення розчи нених домішкових включень, а також створюються оптимальні умови ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ та підвищення процесу очищення за допомогою активного мулу Обладнання трубопроводу рециркуляції пристроєм седиментаційного відбору активного мулу, який розташований в нижній частині прояснювача забезпечується відділення активного мулу від решти осаду, його виведення з прияснювача в трубопровід рециркуляції із подальшим дозуванням за допомогою циркуляційного насоса в фітоочисний пристрій для відновлення його КІЛЬКОСТІ, що сприяє підвищенню ефективності очищення, підтримуючи оптимальні параметри водного середовища фіто контакти о і системи На фіг зображена принципова схема комплексу для очищення води Комплекс для очищення води складається із трубопроводу подачі води на очистку із розподільною мережею 1, трубопроводів газонасичення 2, корпусу фітоочисного пристрою 3, підтримуючої конструкції з утримуючим шаром (гравій, вапняк, та ш) 4, якими утримуються вищі водні рослини 5, мережі патрубків для відбору очищеної води, розташованої в утримуючому шарі, із трубопроводом відводу 6, електрофлотаційної установки, яка включає електрореактор-коагулятор 7, з'єднаний патрубком 8 з електрофлотатором 9, який забезпечений пристроєм видалення флотошламу 10, перетоку 11, що з'єднує електрофлотатор із прояснювачем 12, до якого приєднані трубопроводи відводу очищеної води 13 та відводу осаду 14, пристрою седиментаційного відбору активного мулу 15, який розташований в прояснювачі і з'єднує його (прояснювач) із фітоочисним пристроєм за допомогою рециркуляційного трубопроводу 16, який обладнаний циркуляційним насосом 17 Комплекс для очищення води працює слідуючим чином По трубопроводах 1 надходить вода на очищення в корпус 3 За допомогою трубопроводів 2 в корпус фітоочисного пристрою 3 одночасно із водою подається газ (наприклад, повітря), забезпечуючи високий вміст газу у воді, за рахунок чого провадиться окислення домішок, які знаходяться в ІОННІЙ формі (розчинених) із переведенням їх в дисперсний стан, створюються умови для активізації вилучення домішок за допомогою активного мулу, а самі частинки також сорбують на своїй поверхні широку гаму інших забруднень, присутніх в СТІЧНІЙ воді Вода вертикально піднімається до рівня підтримуючої конструкції 4 із утримуючим, наприклад, гравійним шаром, за який утримується коренева система вищих водних рослинмакрофітів 5, проходячи крізь неї, при Безпосередньому контакті з кореневою системою призводить до поглинання рослинами багатьох домішок, присутніх у воді і найбільш інтенсивно - забруднень, що містять азот та фосфор адже більшість із них є поживними речовинами для рослин Після обробки, яка базується на використанні процесів окислення, обробки активним мулом та фіто контакти о і адсорбції, збирається мережею трубопроводів відбору 5, яка розташована в утримуючому шарі і по трубопроводу відводу 6 надходить в електрореактор-коагулятор 7, в якому, під дією електроструму провадиться коагуляція дисперсних части 45867 стосується роботи прояснювача, в якому процес нок із вилученням домішкових включень, які заливідстоювання є найбільш довготривалим, але за шились розчиненими (це домішки, із вмістом сірки рахунок збільшення дисперсності домішкових та ін) По патрубку 8 вода потрапляє в електровключень після їх обробки в електрофлотаційній флотатор 9, в якому провадиться флотаційна обустановці швидкість їх осадження зростає в 1,6 робка води із зростанням гідравлічної крупності як 1,8 рази тих частинок, що вилучаються із флотошламом, так і скоагульованих дисперсних домішок ФлотоЗа рахунок поєднання в єдиному комплексі рішлам вилучається за допомогою пристрою видазних за технологією пристроїв очищення, створюлення 10, а вода по перетоку 11 із електрофлотаються умови вибіркового вилучення забруднень, тора надходить в прояснювач 12, в якому згідно їх фізико-хімічних властивостей, а підвипровадиться швидкісне (у порівнянні із пристроями щення, за рахунок цього, швидкості зменшує «нааналогічного призначення) відстоювання скоагувантаження» на окремий пристрій, тому тривалість льованих дисперсних частинок домішок і випаданроботи комплексу продовжується у порівнянні із ня їх в нижню частину пристрою 12, а очищена окремим використанням аналогічних пристроїв вода по трубопроводу 13 відводиться з комплексу Збільшення швидкості очищення в фітоочисЗа допомогою трубопроводу 14 осад періодично ному пристрої не зменшує КІЛЬКОСТІ активного мулу вилучається із прояснювача в пристрої за рахунок рециркуляції активного мулу із прояснювача а все це створює такі умови, які З верхньої частини осаду, що збирається в перешкоджають можливому його загниванню прояснювачі, за допомогою пристрою сидементаційного відбору активного мулу 15 забираються Важливим також є те, що принцип роботи комзалишки активного мулу і по рециркуляційному плексу для очищення води базується на використрубопроводу 16 із використанням циркуляційного танні явищ природного масообміну, вилучення насоса 17 повертається в корпус фітоочисного шкідливих для людини речовин, шляхом їх поглипристрою 3, за рахунок чого підтримується оптинання рослинами, для яких вони є поживними, а мальна КІЛЬКІСТЬ вмісту активного мулу сама технологія є безпечною у використанні, вона не потребує обробки води спеціальними ХІМІЧНИМИ Запропоноване технічне рішення має суттєві реагентами, простою як для впровадження, так і ВІДМІННОСТІ від пристроїв аналогічного призначендля використання ня Новим є композиційне рішення, яке полягає у В комплексі не тільки використовуються ряд поєднанні способів фітоочисного, флотаційного технологічних рішень, але їх робота взаємодоповспособів та коагуляційного відстоювання, що винюється, що дозволяє одержати якісно новий рекористовуються для очищення за рахунок реалізазультат ції послідовного багатостадійного комплексного Література вилучення забруднень 1 К Янкявичюс и др Использование высших водных растений для биологической очистки эвтКомплексне використання запропонованих рірофных водоемов — ЦООНТИ-ИНИОН, шень, за рахунок збільшення гідравлічної крупносг Вильнюс ті, дозволяє вести процес очищення із максимальною швидкістю очищення у кожному пристрої, 2 А с №1761678, кл С 02 F 1/00, 1/24, В 01 забезпечуючи високу ефективність Особливо це D36/04, 1992 12 13 ФИГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71