Проціджувач стічної води із генерацією коагулянту

1. Проціджувач стічної води із генерацією коагулянту, що складається із трубопроводу подачі води з розподільним кожухом, корпусу-збірника із перфорованим барабаном-проціджувачем, що обертається, забірного трубопроводу, розташованого в барабані, очисного ножа, лотка відділення забруднень, трубопроводу відводу води, який відрізняється тим, що забірний трубопровід виконаний таким чином, що він слугує віссю обертання барабана-проціджувача в корпусі-збірнику і гідра U 1 3 36698 Пристрій відноситься до обладнання постійної дії, яке поєднує одночасне проведення відділення забруднень із води із очищенням поверхні барабану-проціджувача від утриманих забруднень, але його робота також базується тільки на механічному вилученні грубодисперсних включень і не може інакше позитивно впливти на функціонування подальших технологічних елементів очищення, адже не впливає на зміну редокс-потенціалу самої води, що подається на інші очисні споруди. Таким чином, проціджувач-прототип є необхідним елементом очисних споруд, але не таким, котрий здатен на якісний ефективний вплив на всю технологію очищення води. В основу корисної моделі поставлена задача, в проціджувачі стічної води із генерацією коагулянту із робочим органом у вигляді перфорованого барабану-проціджувача, трубопроводу подачі води, розподільного кожуха, забірного трубопроводу, розташованого в барабані очисного ножа, лотка відділення забруднень, трубопроводу відводу води, за рахунок додаткового обладнання гранульованою насадкою, здатною до іонізації під дією води, розташованою у внутрішньому об’ємі барабана-проціджувача у поєднанні із виконанням забірного трубопроводу таким чином, що він слугує віссю обертання барабана-проціджувача в корпусі-збірнику і гідравлічно з’єднує їх об’єми за допомогою бокової перфорації, забезпечити збільшення градієнту редокс-потенціалу між стічною водою, що подається на очищення і водою, що відводиться із пристрою для подальшого її очищення. Поставлена задача досягається в проціджувачі стічної води із генерацією коагулянту, який складається із трубопроводу подачі води з розподільним кожухом, корпусу-збірника із перфорованим барабаном-проціджувачем, що обертається, забірного трубопроводу, розташованого в барабані, очисного ножа, лотка відділення забруднень, трубопроводу відводу води, за рахунок виконання забірного трубопроводу таким чином, що він слугує віссю обертання барабана-проціджувача в корпусі-збірнику і гідравлічно з’єднує їх об’єми за допомогою бокової перфорації, окрім того, додатковим обладнанням пристрою гранульованою насадкою, здатною до іонізації під дією води, розташованою у внутрішньому об’ємі барабанапроціджувача. Поставлена задача може досягатися в проціджувачі стічної води із генерацією коагулянту за рахунок того, що в якості гранульованої насадки, здатної до іонізації під дією води, використовуються алюмінійвмісні гранули, наприклад, металічний алюміній. Поставлена задача досягається в проціджувачі стічної води із генерацією коагулянту за рахунок того, що в якості гранульованої насадки, здатної до іонізації під дією води, використовуються гранули металів, що утворюють гальванопару, наприклад, гранули заліза (Fe) та гранули міді (Сu). Поставлена задача досягається в проціджувачі стічної води із генерацією коагулянту за рахунок того, що при використанні гальванопари залізо 4 мідь (Fe-Cu), 90% складають гранули заліза (Fe) і 10% складають гранули міді (Сu). Завдяки додатковому обладнанню пристрою гранульованою насадкою, здатною до іонізації під дією води, розташованою у внутрішньому об’ємі барабана-проціджувача (занурених у воду, що очищається) на їх поверхні утворюється активна електрокінетична плівка, що є основою утворення коагулянту і за рахунок якої і проходить процес підвищення значення редокс-потенціалу, що призводить не тільки до активізації окислення домішок, утворенню на їх основі дисперсій, які ефективно можуть бути вилучені. Використання у якості гранульованої насадки, здатної до іонізації під дією води, алюмінійвмісних гранул, наприклад, металічного алюмінію, або солі алюмінію досягається підвищення редокспотенціалу води, за рахунок чого процес окислення розчинених забруднень при обробці в зоні контактно-іонізаційної обробки значно прискорюється. Цьому сприяє і те, що оксид алюмінію прискорює іонну активність елементів, які використовуються для контактно-іонізаційної обробки. Особливо це стосується використання алюмінійвмісних матеріалів. Контактна обробка води із використанням алюмінію потребує значного часу за рахунок наявності окисної плівки на алюмінієвих елементах, тому виконання забірного трубопроводу, коли він слугує віссю обертання барабана-проціджувача в корпусі-збірнику, дозволяє оптимізувати контактування водного середовища із іонізаційно активною поверхнею гранульованою насадкою, дозволяє забезпечити постійне перемішування завантаження, наприклад, із стружки алюмінію чи заліза, чим досягається більший вплив на об’єм води, що проходить крізь завантаження. За рахунок руху досягається більший контакт із водою, а також одночасне руйнування пасиваційної плівки, що забезпечує підвищення редокс-потенціалу води. Ці фактори призводять до прискорення процесів розчинення металу із утворенням коагулянту. Саме за рахунок поєднання вказаних нововведень зростає коефіцієнт утворення коагулянту. Цим процесам сприяє оптимальне конструктивне рішення і гідравлічного з’єднання об’ємів елементів пристрою за допомогою бокової перфорації. У разі попередньої обробки води розчином, що містить оксид алюмінію, вода, під час контактноіонізаційної обробки в гранульованому шарі, наприклад, із використанням лому алюмінію, збагачується комплексними алюмогідроксильними катіонами, здатними утворювати пластівці як при взаємодії з багатозарядними аніонами оксикислот (сульфати фосфати карбонати силікати й ін.) і за рахунок швидкого одностадійного гідролізу катіонів до гідроксиду алюмінію. При контактно-іонізаційній обробці, в шарі подрібненого лому, що містить алюміній, за рахунок попередньої обробки води розчином, що містить оксид алюмінію (А12О3), швидкість утворення пластівців при коагулюванні у 1,5-3 рази більше чим при використанні сульфату алюмінію. Використання для очищення води поля гальванічної пари, коли використовуються два або більше металів, наприклад, залізо-мідь, дозволяє 5 36698 досягти прискорення швидкості зміни редокспотенціалу води, чому сприяє різниця активності металів, що утворюють гальванічне поле і дозволяють моделювати процес окислення забруднень, в залежності від їх складу і фізико-хімічних властивостей. Це створює умови підвищення ефективності переведення домішок у зважений стан і їх коагуляції. При використанні гальванічної пари залізомідь, найбільш оптимальним є їх масове співвідношення 90% - гранули заліза (Fe) і 10% - гранули міді (Сu). Цей комплекс заходів дозволяє підготувати до вилучення різні за фізико-хімічними властивостями забруднення, що забезпечує оптимальні технологічні умови очищення води. Так, коагулянт, що містить оксид алюмінію (А12О3) виконує функцію речовини, що здатна підвищити редокс-потенціал води, а також слугує каталізатором, котрий значно прискорює процес окислення і агломерування забруднень при контактно-іонізаційній обробці води, наприклад, при її фільтруванні крізь шар подрібненого лому, що містить алюміній (силумін). Це відбувається за рахунок порушення стабільності системи вода-забруднення (при підвищенні її редокс-потенціалу), утворенням часточок дисперсій, на поверхні яких з’являється подвійний електричний шар, за рахунок якого досягається активне агломерування забруднень із утворенням дисперсних комплексів. Режим перемішування насадки в перфорованому барабані-проціджувачі перешкоджає ізолюванню поверхні іоноактивного шару осадом дисперсних включень і виключає можливість сольватації порового простору. На Фіг.1 зображена принципова схема проціджувача стічної води із генерацією коагулянту. На Фіг.2 наведений вигляд по А-А проціджувача стічної води із генерацією коагулянту. Проціджувач стічної води із генерацією коагулянту складається із трубопроводу подачі води 1, розподільчого кожуха 2, перфорованого барабанупроціджувача 3, розташованого в корпусі-збірнику 4, приводу 5, приєднаного до барабанупроціджувача, забірного трубопроводу 6, розташованого в барабані і виконаного таким чином, що слугує віссю обертання барабана-проціджувача, а його бокова перфорація гідравлічно з’єднує об’єми корпуса-збірника барабана-проціджувача, додаткової гранульованої насадки, здатною до іонізації під дією води 7, розташованої у вн утрішньому об’ємі барабана-проціджувача, тр убопроводу відводу води 8 з корпусу-збірника, очисного ножа 9, лотка відділення забруднень 10. Проціджувач стічної води із генерацією коагулянту працює наступним чином. Забруднена вода (із значенням редокспотенціалу Eh1) подається на розділення по трубопроводу 1 в розподільний кожух 2, в якому розподіляється по перфорованій поверхні барабанапроціджувача 3, що обертається приводом 5 до очисного ножа 9, грубодисперсні забруднення (більші за калібровані розміри отворів, пазів, тощо) залишаються на поверхні барабану, звідки за допомогою очисного ножа 9 зчищаються і відводять 6 ся в лоток відділення забруднень 10 на утилізацію, а вода, через отвори потрапляє у внутрішній простір барабана-проціджувача, де розташована додаткова гранульована насадка, здатна до іонізації під дією води 7, їх поверхня набуває електрокінетичного потенціалу, в результаті чого редокспотенціал поверхневого шару збільшується (Eh2). За рахунок обертання барабану-проціджувача, завантаження із стружки металу, здатного утворювати коагулянт (залізо, алюміній, або гальванічна пара залізо-мідь) 7, знаходиться в стані постійного перемішування із водою, а під впливом тертя поверхонь гранульованого матеріалу відбувається розчинення металу у воді із утворенням коагулянту, за рахунок якого провадиться з’єднання колоїдних частинок забруднень, молекулярно розчинених речовин, іонів і мікроорганізмів. Вода із зміненим редокс-потенціалом (Eh3), збагачена коагулянтом через бокову перфорацію забірного трубопроводу 6, з об’єму барабана-проціджувача перетікає в корпус-збірник 4, звідки по трубопроводу відводу води 8 відводиться для подальшого очищення. Запропоновані конструктивні рішення дозволяють одержати якісно новий результат. Використання додаткової гранульованої насадки, здатною до іонізації під дією води у внутрішньому об’ємі барабана-проціджувача дозволяє вже на стадії попереднього відділення від води зважених домішок проводити процес водопідготовки для подальшого її очищення, використати обертовий рух робочого органа для активізації внутрішнього потенціалу води, що сприяє підвищенню активності в процесах коагулювання розчинених домішок, а також створюють оптимальні умови для очищення води із отриманням коагулянту. Таким чином, сам пристрій перетворений в комплексний очисний вузол, що здатен не тільки оптимізувати процес вилучення дисперсій, забезпечити його надійність, але й впливати на стан водного середовища шляхом зміни значення редокс-потенціалу води, градієнт якого (Eh1-Eh3), а також забезпечувати утворення та надходження коагулянту вже на ранніх стадіях технології очищення, що суттєво впливає на ефективність, продуктивність та надійність очищення води всією технологічною лінією. Переваги рішення, що пропонується у тому, що за рахунок перемішування завантаження поліпшується безпосередній контакт всього об’єму води, що очищається із поверхнею гранул насадки, здатної до іонізації і розчинення, позитивно впливає на економічні показники використання пристрою. Частинки металу, що утворюють коагулянт на основі гідроксиді алюмінію або заліза, а також системи залізо-мідь, по якості не поступаються аналогічним, що були одержані хімічним синтезом, а тому очищення води провадиться із меншими витратами. Важливим є й те, що одночасно проводиться антибактеріальна обробка води вже на першій стадії очищення. Застосування запропонованого пристрою має переваги із розрахунку економічних показників, так, розчинення 1г металевого алюмінію еквівале 7 36698 нтно введенню у воду 12,3г A12(SO4)3(18H2O), розчинення 1 г металевого заліза - введенню 4,8г FeC13(6H2O, або 4,9г FeSO4(7H2O) [3]. Тому, за рахунок економії витрат на коагулянти у порівнянні із традиційною технологією їх введення у вигляді розчину у воду, зростання продуктивності очищення, економічний ефект може скласти 50130тис.гр./рік для пристрою продуктивністю очищення 50м3/добу. Використана інформація: Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 8 1. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика.// Н.И. Лихачев, И.И. Ларин, С.А. Хаскин и др. под ред. В.Н. Самохина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат. 1981. 2. DynaDisc фільтр. Рекламний проспект ф-ми „AWP Nordic Products AB". 3. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природних вод.// -К.: "Ви ща школа" 1986. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601