Автоматизированной установки комплексной очистки сточных вод

 и обработки их осадков

 

 

 

    Датчиком контролируется расход сточной смеси, и полученный информационный сигнал передается на БУ 20, управляющий сигнал с которого подается на электрическую задвижку 23 выходного патрубка 11, которой регулируется степень открытия или закрытия потока реагентов, поступающего во входной патрубок 8, что позволяет автоматизировать дозирование реагентов. При минимальном уровне реагентов в блоке 10 срабатывает датчик-сигнализатор 25.

    При поломке фильтрующего элемента 2 сигнал с БУ 20 подается на электрическую задвижку 22, она открывается и происходит аварийный сброс сточной смеси на иловые площадки.Сточная смесь, перемешанная с реагентами внутри входного патрубка 8, поступает в фильтрующий элемент 2.

    Внутри фильтрующего элемента 2 обрабатываемая сточная смесь перемещается по спирали возвратно-поступательно вдоль шнека 4. Вращение шнека 4 осуществляется при включении электродвигателя 6 через БУ 20, а изменение направления вращения шнека 4 по часовой стрелке или против часовой стрелки, способствующее повышению качества перемешивания, производится путем переключения электродвигателя 6 через БУ 20.

    Подогрев сточной смеси до оптимальной температуры 30-35°С осуществляется шнеком 4 через нагреватель 8, закрепленный внутри полости вала шнека 4. Включение электрического нагревателя 5 производится через БУ 20 в зависимости от уровня сточной смеси в полости фильтрующего элемента 2, измеряемого датчиком 19, что позволяет автоматизировать включение нагревателя 5 в работу. Измерение температуры смеси внутри фильтрующего элемента 2 производится датчиками 21 температуры, полученный информационный сигнал через БУ 20 передается на нагреватель 5, что позволяет оптимизировать степень нагрева сточной смеси.

    Внутри фильтрующего элемента 2 производится отделение воды от сточной смеси, обезвоживание и сбраживание осадков, а также обеззараживание сточной смеси.

    Отделяющаяся от смеси вода проходит через стенки фильтрующего элемента 2, собирается и отводится по наклонному ложному дну 16 через патрубок 17 в лоток 18 сбора фильтрата, из которого периодически сбрасывается в водоем.

    Обезвоженные, сброшенные и обеззараженные осадки сточной смеси выгружаются шнеком 4 в приемную накопительную емкость 13 через патрубок 12 для выгрузки обработанных осадков, на котором установлена электрическая задвижка, открытие и закрытие которой производятся управляющим сигналом с БУ 20, что позволяет автоматизировать выгрузку обработанных осадков в зависимости от времени обработки. Из приемной накопительной емкости 20 обработанные осадки периодически вывозятся на фермерские хозяйства, где они могут быть использованы в качестве удобрения, в лесопарковые и городские хозяйства, где они могут быть использованы для формирования ландшафта и рекультивации нарушенных земель.

    Для отмывки поверхности фильтрующего элемента 2 от загрязнений оросительной промывной системой 14 периодически осуществляется подача воды по всей фильтрующей поверхности. В качестве промывной воды используется осветленная вода из лотка 18 сбора фильтрата. Подача промывной воды в оросительную систему 14 осуществляется насосом 27 через выходной патрубок с электрической задвижкой 26. Открытие и закрытие задвижки 26, включение и выключение насоса 27 производятся управляющим сигналом с БУ 20, что позволяет автоматизировать подачу промывной воды в оросительную систему 14 в зависимости от периодов фильтрования. Газы брожения отводятся из корпуса 1 клапаном 15.

    Таким образом, использование предлагаемого изобретения при малых габаритах установки и полной автоматизации управления ею обеспечивает получение очищенной и обеззараженной воды и/или комплексно обработанных осадков при малых тепловых потерях и энергозатратах. Осадки, обработан-ные согласно предлагаемому изобретению, могут быть использованы на фермерских хозяйствах в качестве удобрения, в лесопарковых и городских хозяйствах для формирования ландшафта и рекультивации нарушенных земель.

 

 

Тема 9.

Опреснители морской воды

    Природная вода содержащая до 0,1% растворенных веществ называется пресной, от 0,1 до 5% - минерализованной, свыше 5% - рассолом.

    К числу главных компонентов состава природных вод относятся ионы Na⁺, K⁺, Ca ²⁺, Mg²⁺, H⁺ , Cl^-, HCO₃ ^-, Co₃ ^2-, SO₄ ^2- и газы O ₂, CO₂, H₂S.В малых количествах содержатся ионы Fe²⁺ , Fe³⁺, Mn²⁺, Br ^-, I^-, F^-, BO₂ ^-, HPO ₄ ^2-, SO₃ ^2-, HSO₄ ^-, S₂O₃ ^2-, HS^-, HSiO₃ ^-, H₂SO ₃ и газы N₂, CH₄ He.Остальные вещества находятся в воде в крайне рассеянном состоянии.

    Вода, предназначенная для питья и хозяйственно-бытовых нужд населения, а также для коммунальных предприятий и предприятий пищевой промышленности, должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к воде, подаваемой потребителю (ГОСТ 2874-54).

    Существенным недостатком опреснения воды способом перегонки является большой расход энергии, в результате чего стоимость опресненной воды становится непомерно высокой.

    Удельная теплоемкость воды с=4,19×10³ Дж/(кг·К)

    Удельная теплота парообразования воды =2,26×10⁶ Дж/кг при температуре кипения =100°С

    Отсюда =2,26×10⁶×2,39×10 ^-4=540 ккал/кг

    1 кг бензина содержит 1,11×10 ⁴ ккал энергии.

    11100/540=20,5 г бензина израсходовано на испарение 1 кг воды.

    Во всем мире в 1974 г. находилось в эксплуатации порядка 800 крупных стационарных опреснительных установок суммарной производительностью около 1,3 млн м³/сут пресной воды.

    Использование соленых и солоноватых вод имеет важное значение для России. Территория России составляет порядка 10% суши, а возобновляемых водных ресурсов (устойчивого стока рек) на эту территорию приходится всего лишь порядка 5%. Таким образом, наша страна обеспечена пресной водой примерно в два раза меньше, чем остальная часть планеты.

    Водные ресурсы нашей страны распределены неравномерно - в зоне, где проживает 80% населения, сосредоточено всего лишь 40% возобновляемых водных ресурсов. Прогнозы показывают, что в результате роста водопотребления различными отраслями народного хозяйства почти все речные бассейны южных районов нашей страны уже в ближайшее время будут испытывать дефицит пресной воды, который составит для Дона - 13 км³/год, для бассейна Кубани - 10 км³/год. Общий объем межбассейновых перебросок должен составить около 200 км ³.

    Даже при условии строительства крупных районных водоводов для сельскохозяйственного водоснабжения понадобится 28 тыс. стационарных опреснительных установок производительностью 10-40 м³/сут.

    Разработан способ опреснения морской воды путем дистилляции с использованием дешевой энергии низкотемпературного ядерного синтеза представляет собой забор, испарение морской воды с последующей конденсацией пара и получения пресной воды за счет использования

     Блок дистилляции морской воды многоступенчатый с трубчатыми нагревательными элементами приведен на рис.9.1.

              Многоступенчатый испаритель состоит из ряда последовательно работающих испарительных камер с трубчатыми нагревательными элементами. Нагреваемая соленая вода движется внутри трубок нагревательного элемента, греющий пар конденсируется на внешней их поверхности.

    Нагрев и испарение морской воды в первой ступени осуществляют паром, поступающим от блока низкотемпературного ядерного синтеза с температурой на входе 105°С. Греющим паром следующих ступеней служит вторичный пар предыдущей испарительной камеры.

    Соленая вода проходит последовательно, от последовательного к первому испарительному элементу, через конденсаторы, встроенные в испарительные камеры, нагреваясь за счет тепла конденсации, поступает в головной подогреватель, нагревается выше температуры кипения воды в первой испарительной камере, где вскипает. Затем пар конденсируется на поверхности трубок конденсатора, а конденсат стекает в поддон и насосом откачивается потребителю.

   

Рис.9.1. Схема блока дистилляции морской воды:

1) испарительные камеры, 2) трубчатые нагревательные элементы, 3) концевой конденсатор, 4) брызгоулавливатель, 5) насосы

 

    Неиспарившаяся вода перетекает через гидрозатвор в следующую камеру с более низким давлением, где она снова вскипает, и т.д. Расход тепла на получение 1 кг пресной воды в одноступенчатом дистилляционном опреснителе составляет около 2400 кДж; рекуперация тепла фазового перехода в многоступенчатом опреснителе позволяет снизить расход тепла на 1 кг пресной воды до 250-300 кДж.

Соленая вода проходит последовательно от последнего к первому испарительному элементу через конденсаторы, встроенные в испарительные камеры, нагреваясь за счет тепла конденсации, поступает в головной подогреватель, нагревается выше температуры кипения воды в первой испарительной камере, где вскипает. Затем пар конденсируется на поверхности трубок конденсатора, а конденсат стекает в поддон и насосом откачивается потребителю. Неиспарившаяся вода перетекает через гидрозатвор в следующую камеру с более низким давлением, где она снова вскипает, и т.д. Расход тепла на получение 1 кг пресной воды в одноступенчатом дистилляционном опреснителе составляет около 2400 кДж; рекуперация тепла фазового перехода в многоступенчатых опреснителях позволяет снизить расход тепла на 1 кг пресной воды до 250-300 кДж.

    Таким образом, опреснительная установка, может произвести 900 тыс. тонн пресной воды и обеспечить 6 миллионов человек из расчета 150 кг/чел.

 

    К онтейнерный модуль установки опреснения

компании ENCE GmbH:

 

    Компания ENCE GmbH на заказ разработает и осуществит поставку "под ключ" контейнерные установки опреснения морской воды.

    Установки обессоливания воды предназначены для очистки и обессоливания морской воды с целью дальнейшего ее питьевого использования персоналом на морских нефтегазодобывающих платформах.

    Установки обессоливания воды используют баромембранную технологию (прежде всего установок обратного осмоса) в сочетании с процессом ультрафиолетового бактериального обеззараживания воды.

    Кроме того принципиальная схема аппаратурного оформления установки обессоливания воды зависит от исходного состава воды и требований, предъявляемых к качеству обессоленной воды Заказчиком.

· Процент удаления солей из воды составляет до 99,5%

· Производительность установок от 2 до 500 куб.м/сутки (больше - по запросу)

    Комплектация установок:

· Дозировочная система против образования окалины с системой предварительной очистки - фильтрации до 5 микрон.

· Резервуар для хранения воды.

· Вертикальный перекачивающий насос для работы + резервный насос.

· Блоки с мембранами.

· Камера ультрафиолетового обеззараживания.

· Запорно-регулирующая арматура и приборы КИП и А.

· Контейнер для размещения установки.

· Материальное исполнение оборудования – нержавеющая сталь.

· Предусмотренный режим работы - полностью автоматический.

· Размещение - внутри контейнера, поставляется единым блоком, на месте остается только произвести все необходимые внешние соединения и запитать.

    Установка работает следующим образом (рис.9.2).Необработанную воду хранят в резервуаре, там же происходит ее дезинфекция. Через 30 минут воду

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: