Комплексний фільтр для очищення сильнозабруднених стоків

Винахід відноситься до технології очищення стічної води шляхом їх фільтрування крізь фільтруюче завантаження і може бути використаний для видалення домішкових включень з сильнозабруднених стоків. Відомий фільтр [1] для очистки рідини, конструкція якого складається з корпусу, заповненого гранульованим фільтруючим матеріалом, наприклад, дробленим керамзитом, або спіненим полістиролом, трубопроводів підводу очищаємої води та відводу фільтрату, пристрою для збору і відведення промивної води, розташованого в нижній частині корпусу. Недоліком фільтру є його невисока ефективність очищення, особливо це стосується вилучення домішок, які являють собою складну полідисперсну систему із колоїдів. Для їх видалення фільтри такого типу вимагають проведення попередньої обробки реагентами, що робить процес очищення невиправдано дорогим. Найбільш близьким до технічного рішення, що пропонується, є відомий фільтр [2] (прототип) для очистки рідини, який включає корпус з перфорацією, на якій розташоване фільтруюче завантаження, трубопроводи подачі води на очистку і відводу очищеної води. Недоліком самого фільтру є низька ефективність очищення сильнозабруднених стоків. Причиною є те, що елементи фільтруючого завантаження, які призначені для осадження на них домішок нейтральні відносно специфічних властивостей дисперсних включень та в цілому до середовища, що фільтрується, а механізм осадження частинок на фільтруючому завантаженні базується на механічній взаємодії з поверхнею елементів (частіше всього - гранул). Водна система сильнозабруднених стоків являє собою складну суспензію, що містить не тільки зважені речовини (для яких може бути ефективним застосування фільтра-прототипа), але й широку гаму емульгованих, колоїдних включень органічного походження, які не можуть бути ефективно вилучені фільтром з причини низької окислювально-відновлювальної потужності середовища, що надходить на очищення. А при тривалій експлуатації фільтру-прототипу поверхня гранул фільтруючого завантаження вкривається плівкою органічних речовин, які загнивають і є джерелом неприємного запаху, а фільтр не відповідає санітарним вимогам і може являти небезпеку розвитку та розповсюдження бактерій. З цієї причини необхідне додаткове обладнання для знезаражування, а також системи приготування та введення комплексу рідких, газоподібних реагентів для коагулювання домішок. Цей шлях ускладнює процес вилучення забруднень із води, потребує додаткового експлуатаційного персоналу, і робить його дорогим у широкому використанні, особливо для об'єктів невеликої продуктивності. В основу винаходу поставлена задача в комплексному фільтрі для очищення сильнозабруднених стоків, який включає корпус з перфорацією, на якій розташоване фільтруюче завантаження, трубопроводи подачі води на очистку і відводу очищеної води, шляхом виконання корпусу р ухомим із можливістю зміни положення, обладнання трубопроводу відводу очищеної води гнучкою вставкою, та використанням комплексного фільтруючого завантаження з послідовно розташованих шарів торфу, стружки і цеоліту, збільшити окислювально-відновлювальну потужність середовища, що фільтрується в поровому просторі фільтруючого завантаження. Поставлена задача досягається в конструкції комплексного фільтра для очищення сильнозабруднених стоків, який включає корпус з перфорацією, на якій розташоване фільтруюче завантаження, трубопроводи подачі води на очистку і відводу очи щеної води, за рахунок того, що корпус виконаний рухомим із можливістю зміни положення, при цьому тр убопровід відводу очи щеної води містить гнучку вставку, а фільтруюче завантаження являє комплекс послідовно розташованих шарів тор фу, стружки і цеоліту. Поставлена задача може бути досягнута в комплексному фільтрі для очищення сильнозабруднених стоків за рахунок додатково його обладнаний системою введення коагулянту із дозатором, розташованим в корпусі між шарами комплексного завантаження. Завдяки запропонованому те хнічному рішенню, зокрема використанню комплексного фільтруючого завантаження при взаємосполученні послідовно розташованих шарів торфу, стр ужки і цеоліту, з якими контактує вода, при її фільтруванні, за рахунок чого провадиться поступове підвищення окислювальновідновлювальної потужності середовища, що очищається. За рахунок підвищення окислювальновідновлювальної потужності води інтенсифікуються процеси коагуляції домішкових включень у водному середовищі, сприяє зміні електрокінетичних властивостей домішок. У цьому випадку досягається більш глибоке очищення водного середовища і за рахунок вилучення іонних форм забруднень. Виконання корпусу рухомим із можливістю зміни положення, дозволяє оперативно вилучати фільтруюче завантаження після того, як воно відпрацювало свій ресурс із подальшим його використанням в якості добрива, збагаченого органічними та неорганічними сполуками. Для спрощення процедури вилучення відпрацьованого завантаження застосовується гнучка вста вка, якою додатково обладнаний трубопровід відводу очи щеної води. Введення через дозатор, розташований в корпусі між шарами комплексного завантаження коагулянту за допомогою відповідної системи, сприяє підвищенню окислювально-відновлювальній потужності водного середовища, а також інтенсифікує процес вилучення забруднень із води, а фільтруюче завантаження набуває більш активних (по відношенню до частинок забруднення) електрокінетичних властивостей. На фіг.1 зображений комплексний фільтр для очищення сильнозабруднених стоків з вертикальним розташуванням фільтруючих шарів. На фіг.2 зображений комплексний фільтр для очищення сильнозабруднених стоків із системою введення коагулянту. Конструкція комплексного фільтра для очищення сильнозабруднених стоків складається з трубопроводу підводу води на очищення 1 корпусу 2 з перфорацією З, на якій знаходиться комплексне фільтруюче завантаження з послідовно розташованими шарами торфу 4, стружки 5 і цеоліту 6 трубопроводу відводу очи щеної води із гнучкою вставкою 7, системи введення коагулянту, яка складається з місткості 8, гідрокомунікацій 9 та дозатора 10, розташованого в корпусі між шарами комплексного завантаження, основи 11 (рама), до якої через шарнір 12 кріпиться корпус. Комплексний фільтр для очищення сильнозабруднених стоків працює наступним чином. В корпус фільтра 2 на перфоровану перегородку 3 вкладаються шари цеоліту 6, стружки 5 і торфу 4 які утворюють єдине фільтруюче завантаження. По трубопроводу 1 в корпус 2 подається на очищення вода. При фільтруванні крізь шари торфу 4, стр ужки 5 і цеоліту 6. При фільтр уванні крізь таке комплексне завантаження проходить підвищення окислювально-відновлювальної потужності водної системи, що сприяє вилученню домішкових включень: в шарі торфу 4 - від зважених частинок, в стружковому шарі - від колоїдних форм домішок, а в шарі цеоліту від води відділяються іонні форми домішок. Таким чином, вода, що пройшла крізь комплексне фільтруюче завантаження очищається від забруднень і далі відводиться по патрубку 6. Після вичерпання сорбційних можливостей фільтруючого завантаження фільтр-активатор виводиться в режим регенерації. Для цього припиняється надходження води через патрубок 5, відкривається вентиль на патрубку 7, що переводить фільтр-активатор в режим відмивки фільтруючого завантаження, яке розріджується, активно перемішується потоком води з верхньої частини корпусу 1, відмиває гранули завантаження від осаджених домішкових включень. Промивна вода відводиться по трубопроводу 7, який обладнаний гнучкою вставкою. Підсилення ефективності очищення може досягатися шляхом додаткового введення коагулянту в міжшаровий простір за допомогою відповідної системи введення коагулянту дозатором 10 з місткості 8 по гідропроводу 9. Після вичерпання сорбційних можливостей фільтруючого завантаження, коли його шари насичені забрудненнями, припиняється подача води по трубопроводу 1 в корпус 2, повертається за допомогою шарніру 12 навколо осі основи 11 (рами) до якої кріпиться корпус, завантаження вивантажується (чому сприяє гнучка вставка на трубопроводі відводу очи щеної води 7) компостується і може використовува тись в якості добрива, адже елементи завантаження, збагачені домішками не містять отруйних для людини та навколишнього середовища речовин. У порівнянні із відомими конструкціями фільтрів, запропоновані конструктивні рішення мають суттєві відмінності, які полягають у використанні рухомого корпусу, застосування комплексної насадки з шарів торфу, стр ужки, цеоліту і на відміну від використання виключно торфового завантаження для очищення води [З], завантаження, що пропонується є не тільки фільтруючими елементами, але призначене для зміни властивостей водного середовища (окислювально-відновлювальної потужності), за рахунок чого більш якісним, ефективним є очищення. В технічному рішенні, що пропонується, змінюється механізм взаємодії полідомішкових включень з фільтруючим завантаженням, дозволяє на додаток до відомої взаємодії між частинкою забруднення і насадкою використовувати електрокінетичну взаємодію між ними. При цьому ці дві силові взаємодії діють односпрямовано, що створює умови для більш ефективного вилучення домішкових включень, підвищити сорбційні можливості комплексного завантаження, збільшити ефективність та брудомісткість. Важливим є і після фільтраційне використання замуленого фільтраційного завантаження у якості добрива, що робить використання фільтра не тільки безпечним, але й корисним, та відноситься до безвідхідних екологічно чистих технологій. Економічний ефект від впровадження однієї розробки складає від 25 до 70 тис. гривень на рік для станції очищення сильно забруднених стоків витратою до 200 м 3/добу. Використана інформація. 1. А.С . СРСР №682246, ВОІД 23/26; 1975р 2. Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры. М.,Стройиздат, 1992. (прототип) 3. Шифрин С.М., Мишуков Б.Г. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности. М. «Пищевая промышленность», 1968.