CZ279048B6 - Process and plant for contaminated water treatment - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení na čištění a úpravy odpadních vod, znečištěných odpady různého druhu.

Dosavadní stav techniky

V současné široké škále čisticích a úpravárenských zařízení převažují hlavně biologické čističky, u kterých se proces čištění děje působením mikroorganismů. Značně velké rozměry, velká zástavná plocha a nebezpečí chorob mikroflory při havárii, stejně jako nutnost kvalifikované obsluhy, značná spotřeba energie jsou nedostatky těchto zařízení. Pokud jde o malá biologická zařízení na čištění, vyznačují se nízkou kapacitou čištění. Druhou skupinu tvoří zařízení pro čištění založené na fyzikálně-chemickém principu. Využívají proces flokulace, koagulace a flotace na odstranění nečistot. Dosavadní řešení byla značně náročná na vlastní realizaci i obsluhu. Dalším nedostatkem je to, že všechny uvedené procesy probíhají ve třech různých nádržích a je nutné jejich obsah přečerpávat, což má za následek poškození shluku nečistot připravených na flotaci. Pro flotaci využívají tato zařízeni mechanické mísiče, stejně jako na odstraňování flotační pěny a kalů z hladiny flotátoru. Zajišťování plynulého chodu těchto zařízení je finančně náročné a pravděpodobnost vzniku poruchy je velká. V neposlední řadě je každé takové zařízeni konstruováno pro určitý druh znečištěné vody, což značně zužuje možnost jejich použití.

Podstata vynálezu

Nedostatky známých zařízení odstraňuje vynález, jehož podstata spočívá v tom, že okolo stojatého válcového flokulátoru jsou soustředně k jeho ose uspořádány koagulátor a flokátor. Flokulátor je nahoře uzavřený, uvnitř je statický kaskádový mísič, u dna talířový vstřikovač provzdušněné vody. Koagulátor je nahoře uzavřený dnem sběrné nádrže vyčištěné vody a opatřen propustnými otvory. Flotátor s límcovým přepadovým sběračem kalů je opatřen obvodovými radiálními vstřikovači provzdušněné vody. Flokulátor a koagulátor mají společné dno a tvoří spojené nádoby. Dno koagulátoru je přes průtočné otvory spojeno svislou trubkou opatřenou regulátorem výšky hladiny se sběrnou nádrží. Nad flokulátorem je možno uložit pomocnou napájecí nádrž. Zdrojem provzdušněné vody je absorbér umístěný vně čisticí sestavy, obsahující vrstvu keramických kroužků.

Zařízení podle vynálezu pracuje na principu fyzikálně chemického čištění, přičemž všechny tři fáze - flokulace, koagulace a flotace probíhají kontinuálně ve vzájemné návaznosti hydraulickým spádem. Znečistěná voda se přivádí shora do flokulátoru za současného vstřikování primárního chemického přípravku a směs postupuje shora dolů přes statický kaskádový mísič. V dolní části flokulátoru přetéká směs plynule do koagulátoru, za současného vstřikování vody sycené stlačeným vzduchem a sekundárního koagulantu. Pracovní výška koagulátoru zajišťuje dokonalou reakci znečištěné vody s chemikáliemi. Takto vytvořená směs postupuje

-1CZ 279048 B6 nahoru k propustným otvorům a přetéká plynule do poslední fáze procesu ve flotátoru, kde jsou vytvořené shluky odpadu vynášeny mikrobublinkami uvolněnými z provzdušněné vody přiváděné vstřikovací na povrch hladiny, a dále do odtoku. Zařízení má jednoduchou konstrukci a vyžaduje relativně malou zástavnou plochu. Lze je využívat pro různé druhy znečistěných vod a je proto vhodné především pro čističky malých a středněvelkých kapacit.

Přehled obrázků na výkrese

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněna funkční sestava zařízení podle vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

Základem sestaveného zařízení podle vynálezu je stojatý flokulátor X, nahoře uzavřený, v jehož dutině je statický kaskádový mísič 9. Okolo flokulátoru 1 je soustředně k jeho ose uspořádán koagulátor 2. a flotátor 3_. Flokulátor 1 a koagulátor 2 mají společné dno a tvoří tak spojené nádoby. Koagulátor 2 je nahoře uzavřen dnem sběrné nádrže 4, která slouží také jako vyrovnávací nádrž. Víko flokulátoru 1 tvoří dno pomocné napájecí nádrže 5. Koagulátor 2 je pod víkem opatřen propustnými otvory 11 do flotátoru 3, u jeho dna jsou vytvořeny průtočné otvory 14 ústící do svislé trubky 15, procházející dutinou koagulátoru 2, která je nahoře ukončena regulátorem 27 výšky hladiny. Flotátor 2 je u horního okraje opatřen límcovým přepadovým sběračem 30 kalů s výtokovým hrdlem 31. U dna flokulátoru 1 je umístěn talířový vstřikovač 10 na flotátoru 3. obvodové radiální vstřikovače 12, 13 provzdušněné vody, přiváděné potrubím z absorbéru 6, v jehož dutině je uložena vrstva keramických rashingových kroužků. Na vnějším plášti je umístěn filtr 16 spojený potrubím s propustnými otvory 11 koagulátoru 2.

Znečištěná voda se přivádí kalovým čerpadlem 25 potrubím 7 do flokulátoru 1. Před vstupem do flokulátoru 1 se vstřikují primární chemikálie, přiváděné ze zásobníků 8 s dávkovacími čerpadly 23 a 24. Chemikálie tvoří například síran železitý a louh sodný. Po vstupu do flokulátoru 1 se znečištěná voda promíchává s chemikáliemi přechodem přes statický kaskádový mísič 9, současně se přes talířový vstřikovač 10 přidává do směsi voda obohacená vzduchem s přídavkem sekundární reagence. Vytvořené vločky jsou vynášeny mikrobublinkami k průtočným otvorům 11, současně protéká celý objem směsi zdola nahoru. Takto připravená směs se dostává do flotačního stupně. Do flotátoru 2 se obvodovými radiálními vstřikovací 12 a 13 přivádí voda obohacená vzduchem. Uvolněné mikrobublinky vzduchu vynášejí vyreagované vločky odpadních látek na hladinu, kde se usazuje flotační pěna. Regulátorem 27 se nastaví výška hladiny kalů. Po nahromadění žádaného množství kalů přepadávají kaly přes okraj flotátoru 2 do límcového přepadového sběrače 30 kalů a výtokovým hrdlem 31 do kalové nádrže na obr. nezakreslené.

Vyčištěná voda se přes průtočné otvory 14 koagulátoru 2 spojovací trubkou 15 dostává do sběrné nádrže 4. Průtočné otvory 14 umožňují propojení flotátoru 2 ^se sběrnou nádrží 4 na principu spojených nádob. K zachycení vyreagovaných zbytků chemikálií slouží filtr 16., naplněný různými látkami, například polyuretano

-2CZ 279048 B6 vou vložkou. Voda obohacená stlačeným vzduchem se připravuje v absorbéru 6. Je to tlaková nádoba vyplněná v horní části keramickými kroužky.Do absorbéru 6, vyplněného stlačeným vzduchem z kompresoru 17 se přivádí tlakovým čerpadlem 18 vyčištěná voda z dolní části flotátoru 3. Obtékáním keramických rashingových kroužků se podstatně zvětšuje styková plocha, což způsobuje rozrušení souvislého toku. Vzniklá suspenze se pod tlakem uvolňuje v redukčním ventilu 19, dochází tak ke změně tlaku a uvolňování mikrobublinek vzduchových ve vstřikovačích 12 a 13.

Při prvním spuštění zařízení je nutno naplnit všechny prostory zařízení čistou vodou, v absorbéru 6 se vytvoří přetlak vzduchu. Spuštěním tlakového čerpadla 18 vzroste tlak. Otevřením ovládacích ventilů 21 a 22 se nachází zařízení v prvé fázi před spuštěním.

Objem vody ve flotátoru 3 se nasytí vzduchovými mikrobublinkami, což je znakem správného chodu. V dalším kroku se spustí dávkování čerpadly 23 a 24. V této fázi je možno kalovým čerpadlem 25 přivádět znečištěnou vodu. Zařízení se od tohoto okamžiku nachází v automatickém režimu. Obsluha dozírá na plynulý chod a doplňuje zásobu chemikálií. Správnou funkci jednotlivých částí zajišťuje řídicí systém 28 s elektrorozvodem. Suchost vytékajících kalů je možno řídit změnou polohy regulátoru 27 výšky hladiny.

Pro případ, že je nutné zařízení odstavit, není třeba naplnit zařízení znovu čistou vodou. V tom případě se zapne pomocný čisticí režim. Překlopením trojčestného elektromagnetického ventilu 28 před vstupem do čerpadla - dochází k nasávání vody z pomocné napájecí nádrže 5, která je doplňována soleinodovým ventilem 29 ze zdroje mimo proces čištění. Při pomocném režimu se kalové a dávkovači čerpadlo 23., 24, 25 vypnou.

Claims (3)

1. Zařízení na čištění a úpravu odpadových vod, sestávající z flokulátoru, koagulátoru, flotátoru a zdroje provzdušněné vody, vyznačující se tím, že okolo stojatého válcového flokulátoru (1), nahoře uzavřeného, uvnitř se statickým kaskádovým mísičem (9) a s talířovým vstřikovačem (10) provzdušněné vody u dna, jsou soustředně k jeho ose uspořádány koagulátor (2), uzavřený nahoře dnem sběrné nádrže (4) vyčištěné vody, opatřený propustnými otvory (11) do flotátoru (3), a flotátor (3) s límcovým přepadovým sběračem (30) kalů, opatřený obvodovými radiálními vstřikovači (12, 13) provzdušněné vody, přičemž flokulátor (1) a koagulátor (2) mají společné dno, a dno koagulátoru (2) je přes průtočné otvory (14) spojeno svislou trubkou (15), opatřeno regulátorem (27) výšky hladiny, se sběrnou nádrži (4).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nad flokulátorem (1) je uložena pomocná napájecí nádrž (5).

-3I

3. Zařízení podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že zdrojem provzdušněné vody je absorbér (6) uvnitř s vrstvou keramických kroužků, umístěný vně čisticí sestavy.