Пристрій для очистки води від домішок

1 Пристрій для очистки води від домішок, який має порожнистий замкнений в плані корпус з розташованими з перепадом висот щонайменше одним вхідним і щонайменше одним вихідним отворами, дві перегородки, які поділяють корпус на ВІДСІКИ і в яких виконані отвори для перетікання рідини та сполучення ВІДСІКІВ МІЖ собою, перший ВІДСІК-ВІДСТІЙНИК, який підключений до вхідного отвору і складається з заспокоювальної верхньої частини і донної частини, в якій накопичується осад грубих механічних домішок, другий ВІДСІК, який сполучається з першим ВІДСІКОМ наскрізним отвором у першій перегородці і в якому розміщений уловлювач важких та плавучих тонкодисперсних домішок у вигляді набору нахилених до горизонталі пластин, третій ВІДСІК, В якому розміщена фільтрувальна касета, який сполучається з другим ВІДСІКОМ таким наскрізним отвором у другій перегородці, що відкритий під зазначену касету, і який підключений до вихідного отвору над зазначеною касетою, який відрізняється тим, що площа першого відсіку-відстійника в плані складає від 10% до 51% загальної площі корпусу в плані, пластини уловлювача важких та плавучих тонкодисперсних домішок нахилені до горизонталі під кутом не більш 70°, а отвір для перетікання рідини виконано у нижній частині другої перегородки, і його ширина практично співпадає з шириною фільтрувальної касети 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що зазначені пластини уловлювача нахилені до горизонталі під кутом від 40° до 70° 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що сумарна площа поперечного перерізу зазначених пластин уловлювача складає від 3% до 40% загальної площі вхідного отвору уловлювача 4 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що загальна площа вхідного отвору в зазначений уловлювач складає від 11% до 47% загальної площі корпусу в плані 5 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що площа прохідного перерізу фільтрувальної касети складає від 9% до 51% загальної площі корпусу в плані 6 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що корпус в плані має прямокутну форму 7 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що корпус в плані має круглу форму Корисна модель стосується конструкції пристроїв, які призначені для очистки промислових стічних вод від дисперсних твердих і/або рідких домішок та зливових стоків від довільних частинок грунтів, дрібного сміття та домішок нафтопродуктів Такі пристрої доцільно використовувати переважно на підприємствах комунального господарства, нафтопереробної, хімічної і харчової промисловості, в аеропортах, в автопарках і на вантажних станціях залізниць (особливо в місцях розташування резервуарів для рідкого палива чи, ВІДПОВІДНО, заливки і/або випорожнення цистерн), на автозаправних станціях і автостоянках Слід мати на увазі що усі згадані стоки містять домішки, які мо жуть бути дуже різноманітні за геометричною формою, розмірами (дисперсністю), ХІМІЧНИМ складом і агрегатним станом, що у порівнянні з питомою вагою води питома вага (і, ВІДПОВІДНО, плавучість) можливих домішок коливається в дуже широких межах, що у сучасному СВІТІ джерела згаданих промислових і побутових стоків відсутні лише там, де не живуть і не працюють люди Тому все відчутніша потреба в простих за конструкцією, зручних у побудові і експлуатації загальнодоступних пристроях для очистки води З урахуванням зазначених якісних розбіжностей можливих домішок шлях стоків від входу в пристрої для очистки до виходу очищеної води з 1299 них звичайно поділяють на етапи відділення осаду і відокремлення плавучих домішок Наприклад, давно відомий традиційний пристрій для очистки поверхневих (переважно зливових) стоків має корпус з вхідною камерою для уповільнення руху стічної води, ВІДСТІЙНОЮ камерою для видалення твердого осаду і вузлом тонкошарового розділення води і плавучих домішок (Молоков М В , Шифрин В Н Очистка поверхностного стока с территорий городов и промышленных площадок - М Стройиздат, 1977 -с 81) Цей пристрій досить ефективно осаджує грубі тверді домішки типу піску і в'язки плавучі домішки типу нафти і мастил, але внаслідок відносно вільного протоку стічних вод крізь корпус практично не уловлює мул та легкі нафтопродукти Більш довершений пристрій має корпус з вхідним і вихідним отворами і трьома відсіками, які сполучені переточними отворами Перший ВІДСІК слугує ВІДСТІЙНИКОМ грубих механічних домішок, другій ВІДСІК має уловлювач важких та плавучих тонкодисперсних домішок у вигляді набору нахилених до горизонталі пластин, а третій ВІДСІК має фільтрувальне обладнання для остаточного відділення переважно плавучих тонкодисперсних домішок (Пушкарев В В и др Очистка маслосодержащих сточных вод - М Металлургия, 1980 - С 56 - 57) Але й цей пристрій не завжди ефективний при уловлюванні тонкодисперсних домішок, склад і вміст яких у стоках коливаються в широких межах, внаслідок того, що конструкція не забезпечує плавне перетікання оброблюваної стічної води з відсіку в ВІДСІК при максимальному навантаженні на вході і містить таке фільтрувальне завантаження, що діє як суто механічний фільтр Остання вада була почасти виправлена включенням до складу пристрою адсорбера з використанням дрібного пінополіуретану як сорбувального матеріалу (патент України № 31396 А) Цей пристрій найближчий за технічною суттю до запропонованого далі пристрою для очистки води від домішок й має порожнистий замкнений в плані корпус з розташованими з перепадом висот щонайменше одним вхідним і щонайменше одним вихідним отворами, щонайменше дві перегородки, які поділяють корпус на ВІДСІКИ і в яких виконані переточні отвори для сполучення ВІДСІКІВ між собою, перший ВІДСІК-ВІДСТІЙНИК, який підключений до вхідного отвору і складається з прямокутної у поперечному перетині заспокоювальної верхньої частини і донної частини, яка звичайно звужується в напрямку зверху вниз і в якій накопичується осад грубих механічних домішок, другий ВІДСІК, який сполучається з першим ВІДСІКОМ наскрізним отвором у придонній частині першої перегородки і в якому розміщені уловлювач важких та плавучих тонкодисперсних домішок у вигляді набору нахилених до горизонталі пластин і адсорбер з використанням дрібного пінополіуретану як сорбувального матеріалу, третій ВІДСІК, в якому розміщена фільтрувальна касета, який сполучається з другим ВІДСІКОМ таким наскрізним отвором у середній частині дру гої перегородки, що відкритий під зазначену касету, і який підключений до вихідного отвору над зазначеною касетою В такому пристрої перехід від кожної попередньої до кожної наступної стадії очистки не є досить плавним, що знижує його ефективність при відділенні тонкодисперсних (особливо, плавучих) частинок твердих і рідких матеріалів Тому у підґрунтя корисної моделі покладена задача удосконаленням співвідношень розмірів конструктивних елементів створити такий пристрій для очистки води від домішок, який забезпечував би плавний перехід від кожної попередньої до кожної наступної стадії очистки і таким чином сприяв би отриманню технічної води як цільового продукту Ця задача вирішена тим, що в пристрої для очистки води від домішок, який має порожнистий замкнений в плані корпус з розташованими з перепадом висот щонайменше одним вхідним і щонайменше одним вихідним отворами, дві перегородки, які поділяють корпус на ВІДСІКИ і в яких виконані переточні отвори для сполучення ВІДСІКІВ між собою, перший ВІДСІК-ВІДСТІЙНИК, який підключений до вхідного отвору і складається з заспокоювальної верхньої частини і донної частини, в якій накопичується осад грубих механічних домішок, другий ВІДСІК, який сполучається з першим ВІДСІКОМ наскрізним отвором у першій перегородці і в якому розміщений уловлювач важких та плавучих тонкодисперсних домішок у вигляді набору нахилених до горизонталі пластин, третій ВІДСІК, в якому розміщена фільтрувальна касета, який сполучається з другим ВІДСІКОМ таким наскрізним отвором у другій перегородці, що відкритий під зазначену касету, і який підключений до вихідного отвору над зазначеною касетою, згідно з винахідницьким задумом площа першого відсіку-відстійника в плані складає від 10% до 51% загальної площі корпусу в плані, пластини уловлювача важких та плавучих тонкодисперсних домішок нахилені до горизонталі під кутом не більш 70°, а переточний отвір виконано у нижній частині другої перегородки і його ширина практично співпадає з шириною фільтрувальної касети Зазначені відрізняючи ознаки у сукупності з зазначеними обмежувальними ознаками навіть при максимальному навантаженні на вході забезпечують плавне перетікання стічної води, що очищається від домішок, з кожного попереднього відсіку у кожний наступний ВІДСІК І далі у вихідний отвір Таким чином створюються достатні умови для ефективного відділення найдрібніших (особливо, плавучих) частинок твердих і рідких домішок й отримання технічної води як цільового продукту Перша додаткова ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що зазначені пластини уловлювача нахилені до горизонталі під кутом від 40° до 70° В цьому діапазоні кутів нахилу забезпечуються оптимальні умови як для зісковзування тонкодисперсних важких твердих домішок в осад, так і для повільного спливання тонкодисперсних плавучих домішок для 1299 ефеїсгивного відокремлення шару рідких нафтопродуктів від потоку води, яка надходить на остаточну очистку від мулу до фільтрувальної касети Друга додаткова ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що сумарна площа поперечного перетину зазначених пластин уловлювача складає від 3% до 40% загальної площі вхідного отвору уловлювача Третя додаткова ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що загальна площа вхідного отвору в зазначений уловлювач складає від 11% до 47% загальної площі корпусу в плані Четверта додаткова ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що площа прохідного перетину фільтрувальної касети складає від 9% до 5 1 % загальної площі корпусу в плані Три ці ВІДМІННОСТІ надають можливість вибору оптимальних піддіапазонів в залежності від максимально можливого рівня забрудненості стічних вод, що надходять на очистку від заздалегідь визначеного джерела, тонкодисперсними домішками П'ята і шоста додаткові ВІДМІННОСТІ полягають в тому, що корпус в плані має прямокутну або круглу форму, що надає можливість зручно "вписувати" пристрій для очистки води від домішок в конкретні будівельні майданчики Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції і роботи запропонованого пристрою з посиланнями на креслення, де зображені на фіг 1 - загальний вигляд пристрою для очистки води від домішок з прямокутним у плані корпусом (розтин площиною симетрії), фіг 2 - загальний вигляд пристрою з фіг 1 в плані (з умовно видаленою кришкою), фіг 3 - загальний вигляд пристрою для очистки води від домішок з круглим у плані корпусом (розтин площиною симетрії), фіг 4 - загальний вигляд пристрою з фіг 3 в плані (з умовно видаленою кришкою) Пристрій для очистки води від домішок має (див фігури 1 і 3) порожнистий переважно прямокутний або круглий в плані корпус 1 з розташованими з перепадом висот щонайменше одним вхідним 2 і одним вихідним 3 отворами, дві перегородки 4 і 5, які поділяють корпус 1 на ВІДСІКИ і в яких виконані наскрізні пере-точні отвори 6 і 7 для сполучення ВІДСІКІВ між собою, перший ВІДСІК-ВІДСТІЙНИК 8, який підключений до вхідного отвору 2, який складається з не позначених особливо заспокоювальної верхньої частини і донної частини, що слугує накопичувачем осаду грубих механічних домішок, і площа поперечного перетину якого в плані переважно обрана в межах від 10% до 51% загальної площі корпусу 1 в плані, другий ВІДСІК 9, який сполучається з першим ВІДСІКОМ 8 отвором 6 у першій перегородці 4 і в якому розміщені уловлювач 10 важких та плавучих тонкодисперсних домішок у вигляді набору пластин 11, які нахилені до горизонталі під кутом не більш 70°, а переважно від 40° до 70°, і сумарна площа поперечного перетину зазначених пластин уловлювача обрана в межах від 3% до 40% загальної площі вхідного отвору уловлювача 10, та третій ВІДСІК 12, в якому розміщена фільтрувальна касета 13, який сполучається з другим ВІДСІ 6 ком 9 отвором 7 у нижній частині другої перегородки 5 так, що вихід потоку відкритий під касету 13, і який підключений до вихідного отвору 3 над касетою 13 Доцільно, щоб загальна площа вхідного отвору 6 в уловлювач 10 складала від 11% до 47% загальної площі корпусу 1 в плані, ширина отвору 7 і фільтрувальної касети 13 практично співпадали і площа прохідного перетину касети 13 була обрана в межах від 9% до 51% загальної площі порожнини корпусу 1 в плані Фахівцям у галузі очистки стічних вод зрозуміло, що зазначені КІЛЬКІСНІ співвідношення слугують лише орієнтирами при проектуванні конкретних пристроїв і що вибір конкретних величин зазначених вище чинників залежить від місця розташування окремих пристроїв і типового складу домішок у складі стічних вод з конкретних джерел Наприклад площа поперечного перетину першого відсіку 8 може бути мінімальною, коли грубі важки домішки в стоках є випадковим компонентом і коли, ВІДПОВІДНО, головною функцією відсіку 1 є заспокоєння й уповільнення вхідного потоку, і максимальною, коли в стоках переважають зазначені грубі домішки, аналогічно, площа вхідного отвору в уловлювач 10 повинна бути тим більшою, чим більша концентрація тонкодисперсних домішок у воді на виході з першого відсіку 8, далі, кут нахилу пластин 11 до горизонталі слід обирати тим ближче до 70°, чим більша концентрація плавучих домішок в загальній масі твердих і рідких тонкодисперсних домішок у воді на виході з першого відсіку 8 СТІЧНІ ВОДИ за допомогою описаного пристрою очищають таким чином Потік промислових, побутових або зливових стоків з довільними домішками крізь вхідний отвір 2 під дією насосу або, частіше, самопливом надходить у верхню частину першого відсіку 8, де заспокоюється внаслідок різкого збільшення прохідного перетину При цьому більша частина грубих важких механічних домішок осаджується в донній частині відсіку 8 Суттєво уповільнений потік частково очищеної стічної води плавно переходить у другий ВІДСІК 9, де залишок грубих домішок у взаємодії з пластинами 11 уловлювача 10 практично повністю випадає в осад, а тонкодисперсні важки та плавучі домішки у взаємодії з цими ж пластинами 11 поступово виділяються з води таким чином, що більша частина важких домішок приєднується до осаду, а практично всі плавучі домішки створюють у другому відсіку 9 суцільний шар, який періодично видаляють Далі потік суттєво очищеної стічної води, ДВІЧІ ЗМІНЮЮЧИ напрям руху, просочується крізь фільтрувальну касету 13, на виході з якої звичайно з'являється технічна вода, яка через вихідний отвір З в корпусі 1 надходить до якого-небудь споживача або зливається в каналізацію Цей процес може перебігати як у безперервному, так і у періодичному режимі до вичерпання очисного ресурсу пристрою, тобто до заповнення 7 1299 8 донної частині відсіку 8 і/або до вичерпання ресурзамінюють фільтрувальний матеріал касети 13 су фільтрувальної касети 13 Далі осади твердих Після цього пристрій готовий до нового циклу ексдомішок видаляють з корпусу 1 і регенерують або плуатацм, як описано вище 4 9 10 5 12 Стічна вода Очищена вода Очищена вода Фіг.З 13 8 Фіг.4 1299 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 10