способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях и устройство для его осуществления

Классы МПК:C02F1/52 флоккуляцией или осаждением взвешенных загрязнений
G05D27/00 Одновременное управление или регулирование переменных величин, относящихся к двум или более основным группам  1/00
B01D21/01 использование флоккуляционных агентов
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-04-27
публикация патента:

Группа изобретений относится к обработке воды. Очищаемую воду подают в нижний карман 15 контактного осветлителя 14. Обрабатываемая вода через распределительную систему из перфорированных труб 17 попадает сначала в поддерживающий слой 16, а потом - в фильтрующий слой 18. В процессе движения очищаемой воды снизу вверх происходит образование хлопьев взвеси и задержание их в порах фильтрующей загрузки. Очищенная вода поступает в переливной желоб 21, из него - в верхний карман 23, а затем - в трубопровод отвода очищенной воды 24. Управление процессом коагуляции в стесненных условиях фильтрующей загрузки производят путем регулирования скорости фильтрования на основании экспресс-контроля в режиме реального времени величины остаточного коагулянта в воде и в объеме его фильтрующей загрузки. Переключение с режима фильтрования на режим промывки осуществляют на основе экспресс-контроля цветности, мутности и щелочности исходной воды, а также цветности и мутности воды на выходе из контактного осветлителя. Время и интенсивность промывки регулируют на основе седиментационного экспресс-анализа взвеси на выходе из контактного осветлителя. Группа изобретений обеспечивает гибкое автоматическое управление технологическими процессами в режиме реального времени, уменьшение содержания остаточных коагулянтов в очищенной воде. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.

способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719

Формула изобретения

1. Способ регулирования процесса очистки воды в контактных осветлителях, включающий фильтрование очищаемой воды через фильтрующую загрузку, переключение с режима фильтрования на режим промывки, отличающийся тем, что управление процессом коагуляции в стесненных условиях фильтрующей загрузки производится путем регулирования скорости фильтрования на основании экспресс-контроля в режиме реального времени величины остаточного коагулянта в воде, поступающей в контактный осветлитель, и в объеме его фильтрующей загрузки не менее чем в двух уровнях, переключение с режима фильтрования на режим промывки осуществляется на основе экспресс-контроля цветности, мутности и щелочности исходной воды, а также цветности и мутности воды на выходе из контактного осветлителя, а время и интенсивность промывки регулируются на основе седиментационного экспресс-анализа взвеси на выходе из контактного осветлителя.

2. Устройство для очистки воды методом контактной коагуляции по способу, содержащее смеситель, контактный осветлитель, трубопроводы подачи промывной и очищаемой воды, оборудованные задвижками, трубопроводы отвода промывной и очищенной воды, оборудованные задвижками, распределительную систему из перфорированных труб, поддерживающий и фильтрующий слои, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительно датчики остаточного коагулянта на трубопроводе подвода очищаемой воды и в объеме фильтрующей загрузки, датчики мутности и цветности на трубопроводе исходной воды и на выходе воды из контактного осветлителя, датчик щелочности на трубопроводе исходной воды, блок автоматического управления, соединенный проводниками с дозатором, датчиками остаточного коагулянта, цветности, мутности, щелочности, электрофоретической скорости, электрифицированными задвижками и с седиментометром, установленным на выходе воды из контактного осветлителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологическим процессам осветления и обесцвечивания воды и может быть использовано для регулирования процессов коагуляции и фильтрования на сооружениях, работающих по схеме: смеситель - контактный осветлитель.

Перед поступлением воды в смеситель при осуществлении процесса осветления и обесцвечивания воды производятся в режимах реального времени экспресс-измерения цветности, мутности, щелочности и электрофоретической скорости движения частиц взвеси сверху вниз в исходной воде, затем на выходе воды из смесителя перед поступлением ее в контактный осветлитель производятся экспресс-измерения электрофоретической скорости движения частиц взвеси сверху вниз и остаточного коагулянта. После этого производятся экспресс-измерения остаточного коагулянта по пути движения воды через фильтрующую загрузку контактного осветлителя не менее чем в двух точках, а на выходе воды из контактного осветлителя выполняются экспресс-измерения цветности и мутности воды. На основании такого экспресс-контроля обеспечивается определение первоначальной дозы коагулянта с последующим ее корректированием в соответствии со способом [1], а также регулирование скорости фильтрования воды в контактном осветлителе и переключение с режима фильтрования на режим промывки фильтрующей загрузки. При режиме промывки производится в режиме реального времени седиментационный экспресс-анализ взвеси на выходе из контактного осветлителя и на его основе регулируются время и интенсивность промывки фильтрующей загрузки.

Известен способ регулирования процесса коагуляции воды [1], заключающийся в определении первоначальной дозы коагулянта для пробы исходной воды, поступающей в смеситель, последующее корректирование этой дозы в зависимости от изменения агрегативной устойчивости взвеси, которое производят периодически в режиме реального времени на основе экспресс-измерения электрофоретической скорости движения частиц взвеси сверху вниз и сравнения ее с величиной электрофоретической скорости, соответствующей нижнему порогу коагуляции. Основным недостатком этого способа в отношении технологической схемы смеситель - контактный осветлитель является то, что его можно использовать для регулирования процесса только на первой стадии коагуляции, когда обеспечивается изменение агрегативной устойчивости взвеси, а последующие стадии - процессы образования и удаления хлопьев в стесненных условиях контактного осветлителя, а также процессы переключения с режима фильтрования на режим промывки фильтрующей загрузки и процесс управления режимом промывки остаются неуправляемыми.

Наиболее близким к изобретению является способ очистки воды в контактном фильтре, заключающийся в фильтровании очищаемой воды через фильтрующую загрузку и переключении с режима фильтрования на режим промывки [3]. Основным недостатком этого способа является то, что при его использовании отсутствует возможность управлять в режиме реального времени процессами образования и удаления хлопьев в стесненных условиях контактного осветлителя, переключения с режима фильтрования на режим промывки фильтрующей загрузки и управления режимом промывки.

Наиболее близким к изобретению является устройство [3], содержащее резервуар, узлы подвода очищаемой и промывной воды и отвода фильтрата и промывной воды, несколько разных слоев фильтрующего материала, дренажную систему и модифицированную распределительную систему, а также смесительное устройство, установленное перед распределительной системой. Основными положительными свойствами данного устройства являются возможности сократить или полностью отказаться от сброса первого фильтрата, увеличить продолжительность фильтроцикла и снизить содержание остаточного алюминия в фильтрате. Основным недостатком данного устройства является его недостаточная надежность из-за отсутствия системы управления всеми технологическими процессами в режимах реального времени на основе экспресс-измерений технологических показателей качества очищаемой воды.

Целью изобретения является обеспечение гибкого автоматического управления всеми технологическими процессами в режимах реального времени, повышение надежности очистки воды; повышение производительности сооружений; гарантированное уменьшение содержания остаточных коагулянтов в очищенной воде; значительное сокращение эксплуатационных затрат.

Указанная цель достигается тем, что регулирование процесса очистки воды в контактных осветлителях включает определение оптимальной дозы коагулянта для пробы исходной воды, поступающей в смеситель, а управление процессом коагуляции в стесненных условиях фильтрующей загрузки контактного осветлителя производится путем регулирования скорости фильтрования на основании экспресс-контроля в режиме реального времени величины остаточного коагулянта в воде, поступающей в контактный осветлитель и не менее чем в двух уровнях в объеме его фильтрующей загрузки, переключение с режима фильтрования на режим промывки осуществляется на основе экспресс-контроля цветности, мутности и щелочности исходной воды, а также цветности и мутности воды на выходе из контактного осветлителя, а время и интенсивность промывки регулируются на основе седиментационного экспресс-анализа взвеси на выходе из контактного осветлителя.

Определение и регулирование дозы коагулянта по способу [1] позволяет обеспечить надежное регулирование первой стадии процесса коагуляции.

Регулирование скорости фильтрования на основании экспресс-контроля в режиме реального времени величины остаточного коагулянта в воде, поступающей в контактный осветлитель и в объеме его фильтрующей загрузки, не менее чем в двух уровнях, позволяет повысить надежность и оптимизировать технологические процессы образования хлопьев и их задержания в порах фильтрующей загрузки контактных осветлителей, а также увеличить их производительность.

Пример 1.

На водоочистных сооружениях, работающих по схеме смеситель-контактный осветлитель, в течение года на входе исходной воды в смеситель осуществлялся экспресс-контроль мутности и цветности, а на выходе из контактного осветлителя - экспресс-контроль мутности, цветности и остаточного коагулянта. В качестве коагулянта использовался раствор сернокислого алюминия. В течение периода наблюдений цветность исходной воды изменялась в пределах от 165 до 23 градусов платино-кобальтовой шкалы, а мутность - от 1.8 до 10.2 мг/л. Регулирование первой стадии процесса коагуляции осуществлялось по способу [1]. Результаты наблюдений приведены в таблице 1.

Таблица 1
Остаточный алюминий, мг/л Количество суток (всего) Количество суток, когда мутность воды превышала требование СанПин (1.5 мг/л)Количество суток, когда цветность воды превышала требование СанПин (20 град. ПКШ)
Менее 0,12197 00
0,12-0,15 630 3
0,15-0,2 39 14
0,2-0,3 210 6
0,3-0,5 27 19
Более 0,5 182 12

Как видно из таблицы 1, в тех случаях, когда остаточный алюминий в воде, прошедшей очистку на контактном осветлителе, не превышал 0,12 мг/л, эта вода по цветности и мутности всегда соответствовала нормативным требованиям.

Пример 2.

В тех 34-х случаях, когда мутность и цветность на выходе из контактного осветлителя не соответствовали нормативным требованиям (см. таблицу 1), осуществлялся контроль остаточного алюминия в объеме фильтрующей загрузки и на его основе регулировалась (уменьшалась) скорость фильтрования. При этом рассматривались два варианта регулирования. В первом варианте на контактном осветлителе, имеющем толщину фильтрующего слоя 2,5 м, при движении воды снизу вверх экспресс-контроль остаточного алюминия производился в режиме реального времени (для одного и того же объема обрабатываемой воды) на входе воды в контактный осветлитель, на высоте H=1,25 м от низа фильтрующей загрузки и на выходе из сооружения. Начальная скорость фильтрования была установлена в соответствии с требованием п.6.130 [4]: V=5 м/час. В тех случаях, когда на выходе из контактного осветлителя показатели мутности и цветности воды не соответствовали требованиям СанПин, скорость фильтрования уменьшалась на 0,2 м/час - шаг регулирования.

Промежуток времени между измерениями остаточного алюминия на входе, в фильтрующей загрузке и на выходе определялся по формуле:

Т=Н/V, час. (1)

Результаты наблюдений приведены в таблице 2.

Таблица 2
Остаточный алюминий, мг/л Количество случаев, когда после регулирования скорости фильтрования показатели цветности и мутности превышали требования СанПин
На высоте На выходе из сооружения Мутность, мг/л Цветность, град. ПКШ
Н=1,25 мспособ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719 способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719 способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719
Менее 0,12Менее 0,120 0
0,12-0,15 0,12-0,15 00
0,15-0,2 0,15-0,20 1
0,2-0,3 0,2-0,3 02
0,3-0,5 0,3-0,50 4

Как видно из таблицы 2, в тех случаях, когда остаточный алюминий в воде на высоте Н=1,25 м от низа фильтрующей загрузки не превышал 0,15 мг/л, эта вода по цветности и мутности всегда соответствовала нормативным требованиям. Однако при такой методике регулирования скорости фильтрования в 7 случаях не удалось обеспечить выполнение требований СанПин по цветности.

Во втором варианте на контактном осветлителе экспресс-контроль остаточного алюминия производился аналогичным образом на высотах H1=0,9 м и Н2=1,7 м. Скорость фильтрования уменьшалась на 0,1 м/час (до 4 м/час). В этом случае удалось обеспечить полное выполнение требований СанПин при остаточном алюминии на высоте 1,7 м не более 0,2 мг/л.

В тех случаях, когда мутность и цветность на выходе из контактного осветлителя соответствовали нормативным требованиям (см. таблицу 1), осуществлялся контроль остаточного алюминия в объеме фильтрующей загрузки и на его основе регулировалась (увеличивалась) скорость фильтрования (по методике второго варианта) при цветности менее 15 град. ПКШ. В результате удавалось увеличивать скорость фильтрования до 6,8 м/час, обеспечивая гарантированное качество очищенной воды по цветности, мутности и остаточному коагулянту.

Переключение с режима фильтрования на режим промывки на основе экспресс-контроля цветности, мутности и щелочности исходной воды, а также цветности и мутности воды на выходе из контактного осветлителя дает возможность повысить надежность и оптимизировать технологические процессы промывки, а также увеличить производительность сооружений.

В технологическом регламенте эксплуатации водоочистных сооружений на основании предварительных технологических испытаний устанавливается грязеемкость фильтрующей загрузки контактного осветлителя (Г). В данном случае под грязеемкостью понимается максимальная масса загрязнений, задерживаемых в фильтрующей загрузке, при достижении которой контактный осветлитель необходимо переключить на режим промывки.

Для определения времени переключения с режима фильтрования на режим промывки осуществляется сравнение величины Г с величиной Гр,

где: Г р - величина реального загрязнения фильтрующей загрузки в данный момент времени, которая определяется по формуле:

способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719

где: C1 - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в контактный осветлитель;

C2 - концентрация взвешенных веществ в воде на выходе из контактного осветлителя;

Ti - промежутки времени между циклами измерений;

K - коэффициент запаса (устанавливается на основании предварительных технологических испытаний в технологическом регламенте эксплуатации водоочистных сооружений).

Величина C1 определяется в соответствии с п.6.65 [3] по формуле:

способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719

где: М - мутность исходной воды;

Кк - коэффициент, характеризующий вид используемого коагулянта;

Дк - доза коагулянта по безводному продукту;

Ц - цветность исходной воды;

Ви - количество нерастворимых веществ, вводимых в исходную воду с подщелачиваемым реагентом.

Величина С2 определяется по формуле:

способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719

где: М1 и Ц1 соответственно мутность и цветность очищенной воды на выходе из контактного осветлителя;

Д1 - величина остаточного коагулянта в воде на выходе из контактного осветлителя.

Для обеспечения соответствия результатов экспресс-контроля цветности, мутности и щелочности исходной воды результатам экспресс-контроля цветности, мутности и остаточного коагулянта на выходе из контактного осветлителя (в режиме реального времени для одного и того же объема воды) промежуток времени между измерениями определялся по формуле:

способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях   и устройство для его осуществления, патент № 2471719

где: Tсм - время пребывания воды в смесителе;

H1 - толщина фильтрующего слоя в контактном осветлителе;

H2 - толщина надфильтрового слоя воды в контактном осветлителе;

V - скорость фильтрования в момент проведения экспресс-контроля на выходе из контактного осветлителя.

Для определения величины коэффициента запаса (К) отбирались и затем отмывались пробы фильтрующей загрузки. Вода после отмывки фильтровалась через бумажный фильтр. Задержанная взвесь высушивалась и взвешивалась. Полученный результат сравнивался с величиной ГР, вычисленной по формуле, приведенной выше. Расхождения результатов находились в пределах от 6% до 19%. Поэтому величина К принималась равной 1,2.

В процессе исследований, выполненных в соответствии с приведенной выше технологией, продолжительность фильтроцикла (промежуток времени между промывками) находилась в пределах от 27 до 52 часов. Существующий традиционный технологический регламент предусматривает проведение промывок 1 раз в сутки, а в отдельные периоды - 2 раза в сутки. Таким образом, данная технология позволяет значительно увеличить производительность очистных сооружений за счет увеличения продолжительности фильтроцикла и сокращения количества промывок.

Регулирование времени и интенсивности промывки фильтрующей загрузки на основе седиментационного экспресс-анализа взвеси на выходе из контактного осветлителя в режиме реального времени позволяет обеспечить практически полную очистку фильтрующей загрузки от задержанной взвеси. Это, в свою очередь, дает возможность повысить надежность работы сооружений и обеспечит условия, при которых не потребуется сбрасывать первый фильтрат в канализацию. Следовательно, этот фактор также способствует увеличению производительности сооружений.

В технологическом регламенте эксплуатации водоочистных сооружений на основании предварительных технологических испытаний определяется гидравлическая крупность верхних слоев фильтрующей загрузки ГКс. В соответствии с требованием п.6.133 [3] в начальный период устанавливалась минимальная интенсивность подачи воды на промывку 15 л/(с·м2). В процессе седиментационного экспресс-анализа определялась гидравлическая крупность взвеси, выносимой из фильтрующей загрузки, и концентрация этой взвеси в промывной воде (мутность). Если гидравлическая крупность взвеси была значительно меньше гидравлической крупности фильтрующей загрузки, то при необходимости увеличивалась интенсивность промывки. Кроме того, по результатам седиментационного экспресс-анализа контролировалось количество удаленной из загрузки взвеси. Эта величина сравнивалась с величиной Гр на момент начала промывки. Промывка заканчивалась в тот момент, когда количество удаленной из загрузки взвеси приближалось к величине Гр , а концентрация этой взвеси в промывной воде не превышала 1,5 мг/л. Благодаря таким условиям имелась возможность в начале следующего фильтроцикла отказаться от сброса в канализацию первого фильтрата. Этот фактор также способствует увеличению производительности сооружений. Продолжительность промывки во всех случаях была менее 8 минут.

Указанная цель достигается тем, что устройство для очистки воды, включающее смеситель, контактный осветлитель, трубопроводы подачи исходной, промывной и очищаемой воды, трубопроводы отвода промывной и очищенной воды, распределительную систему из перфорированных труб, поддерживающий слой, фильтрующий слой и переливной желоб, также содержит датчики остаточного коагулянта на трубопроводе подвода очищаемой воды, над поддерживающим слоем и в объеме фильтрующей загрузки, датчики мутности и цветности на трубопроводе исходной воды и на выходе воды из контактного осветлителя, датчик щелочности на трубопроводе подачи исходной воды, блок автоматического управления, соединенный проводниками с датчиками остаточного коагулянта, цветности, мутности, щелочности, седиментометр, установленный на выходе воды из контактного осветлителя, соединенный проводниками с блоком автоматического управления, установленные на всех трубопроводах задвижки являются электрифицированными и также связаны с блоком автоматического управления.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трубопровод подачи исходной воды 1 с расположенными на ней электрифицированной задвижкой 2, датчиками мутности 3, цветности 4, щелочности 5 и электрофоретической скорости 6, смеситель 7, трубу подачи очищаемой воды 8 с расположенными на ней датчиками коагулянта 9, электрофоретической скорости 10 и электрифицированной задвижкой 11, трубопровод подачи промывной воды 12 с электрифицированной задвижкой 13. Устройство также содержит контактный осветлитель 14, который состоит из нижнего кармана 15, поддерживающего слоя 16, внутри которого расположена распределительная система из перфорированных труб 17, фильтрующего слоя 18, к которому подсоединены датчики остаточного коагулянта 19 и 20, расположенные в двух уровнях, переливной желоб 21, к которому подсоединен седиментометр 22 и верхний карман 23, соединенный с трубопроводом отвода очищенной воды 24, на котором расположены электрифицированная задвижка 25, датчик мутности 26 и датчик цветности 27. Кроме того, верхний карман 23 соединен с трубопроводом отвода промывной воды 28, на котором расположена электрифицированная задвижка 29. В состав устройства входят также дозатор коагулянта 30 и блок автоматического управления 31, соединенный проводниками со всеми датчиками, электрифицированными задвижками и дозатором коагулянта.

Устройство для очистки воды методом контактной коагуляции работает следующим образом.

В соответствии с технологическим регламентом эксплуатации устройства в блок автоматического управления 31 введены следующие уставки:

- время пребывания воды в смесителе Тс;

- начальная скорость фильтрования V;

- минимальная допустимая скорость фильтрования Vмин (рекомендуется 4 м/час);

- максимальная допустимая скорость фильтрования Vмакс , устанавливается на основании предварительно проведенных исследований;

- шаг регулирования скорости фильтрования, определяется на основании предварительно проведенных исследований;

- максимальная допустимая величина остаточного коагулянта на уровне датчика 19, определяется на основании предварительно проведенных исследований;

- максимальная допустимая величина остаточного коагулянта на уровне датчика 20, определяется на основании предварительно проведенных исследований;

- грязеемкость фильтрующей загрузки контактного осветлителя Г;

- программа включений и выключений датчиков 3, 4, 5, 26 и 27;

- минимальная интенсивность подачи воды на промывку И, определяется на основании предварительно проведенных исследований;

- максимальная допустимая интенсивность подачи воды на промывку Имакс, определяется на основании предварительно проведенных исследований;

- гидравлическая крупность верхних слоев фильтрующей загрузки ГКс;

- максимальная допустимая гидравлическая крупность взвеси в промывной воде ГКмакс, определяется на основании предварительно проведенных исследований;

- максимальная продолжительность промывки Тпр, устанавливается в соответствии с п.6.133 [3] или на основании предварительно проведенных исследований;

- максимальная допустимая концентрация взвеси в питьевой воде (мутность) Кв, устанавливается в соответствии с нормативными документами.

Перед началом процесса фильтрования закрыты все электрифицированные задвижки. По сигналу блока автоматического управления 31 производится открытие задвижки 2 на трубопроводе подачи исходной воды 1, включение датчика электрофоретической скорости 6 и включение дозатора 30, а затем через промежуток времени Тс включается датчик электрофоретической скорости 10 и постепенно открывается задвижка 11 до установления начальной скорости фильтрования V. После этого открывается задвижка 25 на трубопроводе отвода очищенной воды 24. Очищаемая вода, в которой обеспечено регулирование первой стадии процесса коагуляции по способу [1] и, следовательно, содержится оптимальная доза коагулянта, поступает в нижний карман 15 контактного осветлителя 14, затем через распределительную систему из перфорированных труб 17 попадает сначала в поддерживающий слой 16, а потом в фильтрующий слой 18. В процессе движения очищаемой воды снизу вверх происходит образование хлопьев взвеси и задержание их в порах фильтрующей загрузки. Очищенная вода поступает в переливной желоб 21, из него - в верхний карман 23, а затем в трубопровод отвода очищенной воды 24.

Управление процессом образования хлопьев взвеси и задержания их в порах фильтрующей загрузки осуществляется следующим образом. В тот момент, когда открывается задвижка 11, по сигналу блока автоматического управления 31 включаются в работу последовательно датчик коагулянта 9, датчик остаточного коагулянта 19 и датчик остаточного коагулянта 20. Сигналы, поступающие от этих датчиков в блок управления 31, контролируются в режиме реального времени следующим образом: от датчика 9 - сразу после включения, от датчика 19 - через промежуток времени t1, равный времени движения воды от датчика 9 до датчика 19 и от датчика 20 - через промежуток времени t2, равный времени движения воды от датчика 19 до датчика 20. На основании результатов экспресс-контроля, поступающих в блок управления 31, осуществляется регулирование этим блоком скорости фильтрования путем изменения открытия или закрытия задвижки 11.

Время переключения устройства с режима фильтрования на режим промывки определяется блоком управления в результате периодического сравнения величины Гр, определяемой по формуле 2, с величиной Г при экспресс-контроле в режиме реального времени величин мутности, цветности и щелочности исходной и очищенной воды на основании соответствующих сигналов датчиков 3, 4, 5, 26 и 27.

Переключение на режим промывки осуществляется по сигналам блока управления следующим образом.

1. Закрываются задвижки 25 и 11 и отключаются датчики 9, 10, 19, 20, 26 и 27. При этом, учитывая, что согласно п.6.44, 6.99 и 6.131 [3] смеситель 7 обслуживает не менее двух контактных осветлителей, задвижка 2 остается открытой, а датчики 3, 4, 5 и 6 остаются включенными.

2. Плавно открываются задвижки 13 и 29 до установления минимальной интенсивности подачи воды на промывку И. Промывная вода проходит через нижний карман 15, распределительную систему из перфорированных труб 17, попадает сначала в поддерживающий слой 16, а потом в фильтрующий слой 18. При этом происходит расширение верхних слоев фильтрующей загрузки, и загрязнения (хлопья) выносятся с промывной водой в переливной желоб 21, затем попадают в верхний карман 23 и по трубе 28 выносятся из корпуса контактного осветлителя.

Управление процессом промывки фильтрующей загрузки осуществляется следующим образом. В тот момент, когда открывается задвижка 29, по сигналу блока автоматического управления 31 включается в работу седиментометр 22. В процессе седиментационного экспресс-анализа определяется гидравлическая крупность взвеси ГКвз, выносимой из фильтрующей загрузки, и концентрация этой взвеси Квз в промывной воде (мутность). Величина ГКвз в блоке управления 31 сравнивается с величинами ГКс и ГКмакс. На основании этого сравнения плавно (синхронно) регулируется открытие задвижек 13 и 29 и, таким образом, интенсивность промывки увеличивается до величины Имакс. Промывка заканчивается в двух случаях:

1. когда по данным седиментационного экспресс-анализа концентрация взвеси в промывной воде уменьшится до величины Квз;

2. когда продолжительность промывки составит Тпр.

После промывки по сигналу блока управления устройство переключается на режим фильтрования. Возможны два случая такого переключения.

В первом случае (когда концентрация взвеси в промывной воде уменьшится до величины Квз ) закрываются задвижки 13 и 29, постепенно открывается задвижка 11 до установления начальной скорости фильтрования V. После этого открывается задвижка 25 на трубопроводе отвода очищенной воды 24. Далее управление процессом осуществляется по технологии, приведенной выше. В этом случае сброс первого фильтрата не производится.

Во втором случае (когда в процессе промывки не удалось концентрацию взвеси в промывной воде уменьшить до величины К вз) закрывается задвижка 13, затем постепенно открывается задвижка 11 до установления начальной скорости фильтрования V. Сброс первого фильтрата производится при открытой задвижке 29 по трубе 28 в соответствии с технологией, приведенной в п.6.133 [3]. После сброса первого фильтрата закрывается задвижка 29 и открывается задвижка 25 на трубопроводе отвода очищенной воды 24. Далее управление процессом осуществляется по технологии, приведенной выше.

По сравнению с аналогами и прототипом способ и устройство по изобретению обладает следующими преимуществами:

- обеспечивается гибкое автоматическое управление всеми технологическими процессами в режимах реального времени;

- повышается надежность очистки воды коагуляцией;

- повышается производительность сооружений;

- уменьшается содержание остаточных коагулянтов в очищенной воде;

- значительно сокращаются эксплуатационные затраты.

Изобретение можно использовать для питьевого и технического водоснабжения.

Библиографический список

1. Способ регулирования процесса коагуляции воды. Заявка № 2009134999. Решение о выдаче патента на изобретение от 11.11.2010.

2. Устройство для очистки воды и сточных вод. Патент на изобретение RU 2317129. Опубл 20.02.2008 г., Бюл. № 5.

3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1985. - 136 с.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2471719

patent-2471719.pdf

Класс C02F1/52 флоккуляцией или осаждением взвешенных загрязнений

способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод и разделения фаз -  патент 2529536 (27.09.2014)
способ получения жидкого средства для очистки воды -  патент 2528381 (20.09.2014)
способ очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов -  патент 2525245 (10.08.2014)
способ очистки природных вод -  патент 2524965 (10.08.2014)
система обработки воды с балластной флоккуляцией и седиментацией, с упрощенной рециркуляцией осадка и соответствующий ей способ -  патент 2523819 (27.07.2014)
система оборотного водоснабжения для мойки автомашин -  патент 2523802 (27.07.2014)
способ очистки воды -  патент 2523480 (20.07.2014)
способ очистки сточных вод от анионоактивных поверхностно-активных веществ -  патент 2516510 (20.05.2014)
композиции для доведения до кондиции грязевых отходов -  патент 2514781 (10.05.2014)
способ очистки жидкости флотацией -  патент 2502678 (27.12.2013)

Класс G05D27/00 Одновременное управление или регулирование переменных величин, относящихся к двум или более основным группам  1/00

способ управления процессом сушки бутилкаучука -  патент 2527964 (10.09.2014)
способ управления процессом восстановления сернистых дымовых газов -  патент 2516635 (20.05.2014)
информационно-измерительная система контроля параметров условий труда -  патент 2514100 (27.04.2014)
способ и устройство для регулирования мощности, подаваемой на электростатический осадитель -  патент 2509607 (20.03.2014)
способ автоматического управления процессом ректификации и устройство для его осуществления -  патент 2509593 (20.03.2014)
способ управления процессом полимеризации при производстве бутилкаучука -  патент 2509089 (10.03.2014)
способ и устройство автоматического управления аэротенками -  патент 2508252 (27.02.2014)
управление реактором газофазной полимеризации -  патент 2507556 (20.02.2014)
способ регулирования процесса жидкофазной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья -  патент 2503708 (10.01.2014)
способ управления процессом осветления суспензии в виде бытовой сточной воды осаждением -  патент 2503482 (10.01.2014)

Класс B01D21/01 использование флоккуляционных агентов

способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод и разделения фаз -  патент 2529536 (27.09.2014)
способ очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов -  патент 2525245 (10.08.2014)
система обработки воды с балластной флоккуляцией и седиментацией, с упрощенной рециркуляцией осадка и соответствующий ей способ -  патент 2523819 (27.07.2014)
использование кремнийсодержащих полимеров для интенсификации флоккуляции твердых частиц в процессах производства глинозема из бокситов -  патент 2509056 (10.03.2014)
способ обезвоживания осадка сточных вод -  патент 2498946 (20.11.2013)
способ обезвоживания подготовленного осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства -  патент 2494980 (10.10.2013)
способ очистки высококонцентрированных пав-содержащих сточных вод -  патент 2478581 (10.04.2013)
способ и установка для обработки воды -  патент 2475457 (20.02.2013)
способ обработки шламов -  патент 2458013 (10.08.2012)
способ и установка для очистки воды -  патент 2453507 (20.06.2012)
Наверх