Способ и устройство для очистки сточной воды - RU2120420C1

Чертежи

Описание

Изобретение касается способа и устройства для очистки сточной воды, особенно сточной воды, образующейся на установках для мойки автомобилей.

Для удаления сточных вод, образующихся на установках для мойки автомобилей, которые загрязнены моющими средствами, маслом или другими фракциями, они собираются в шламоприемнике, чтобы затем через маслоуловитель быть направленными в канал. Проверка сточных вод, отведенных в канализацию, показывает, однако, что степень очистки зачастую не отвечает действующим предписаниям. Также имеет место нежелательно высокий расход воды, так как использованная вода в основном не может быть использована повторно.

В основе настоящего изобретения лежит задача усовершенствования устройства указанного выше вида и соответственно способа таким образом, что очистка сточных вод будет осуществляться в достаточном объеме, исключая необходимость применения, с одной стороны, обычных шламоотстойников, а, с другой стороны, дорогостоящих канализационных очистных сооружений. Возможным становится также компактная конструкция и беспроблемная эксплуатация, что позволит осуществить монтаж в уже существующие установки мойки.

Из патента ФРГ 4040007 A1 известна установка для мойки автомобилей, работающая по принципу самообслуживания, на которой образующиеся сточные воды очищаются как с помощью механических средств, так и с помощью химических средств, таких как коагулирующие средства. Очищаемые сточные воды проходят при этом через довольно объемистые резервуары, в результате чего имеет место недостаток, состоящий в том, что в сточных водах могут возникнуть колонии бактерий, ведущие к образованию шлама.

Способ очистки сточных вод после установки для мойки автомобилей известен из Европейского патента EP 0436090 A 1, в соответствии с которым очищенная вода смешивается с активирующими процесс очистки веществами, такими, как коагулирующие средства и воздух.

Задача устройства согласно изобретению решается в основном за счет признаков, содержащихся в пунктах 1 и 4 формулы изобретения.

Формы исполнения вытекают из дополнительных пунктов формулы изобретения.

В соответствии с изобретением очищаемые сточные воды подаются водоструйным насосом, который питается очищенными или предварительно очищенными сточными водами.

Посредством пониженного давления, создаваемого водоструйным насосом, сточные воды из установки для мойки, собирающиеся в первом резервуаре, всасываются в третий резервуар, который может опорожняться самостоятельно. Для этой цели резервуар со стороны днища может закрываться запорным элементом, выполненным в виде крышки, снабженной противовесом, этот запорный элемент может самостоятельно открываться после достижения определенного количества заполняющего вещества для определенного уровня заполнения на основе господствующего гидростатического давления и после опорожнения резервуар самостоятельно закрывается, что вызвано наличием противовеса, причем во время опорожнения может подсасываться через неплотности воздух. Следовательно может быть выбрана конструкция, которую можно заимствовать из патента ФРГ 3032503 C2.

Всасывание сточной воды может управляться таким образом, что всасываемая вода сначала в течение двух минут будет успокаиваться прежде, чем она начнет спускаться в течение периода времени, равного преимущественно 15 секундам.

В отстойнике, установленном за третьим резервуаром, происходит отделение шлама, масла и воды, причем масло отделяется через маслоотделитель, а шлам отсасывается со стороны днища шламоуловителя и подается в емкость для шлама. Перемещение шлама осуществляется при этом также посредством пониженного давления, создаваемого водоструйным насосом.

Для осуществления очистки шлам промывается очищенной водой, которая забирается из приемного резервуара, который расположен под перепускным устройством второго резервуара. Вода, собирающаяся в резервуаре для шлама и предназначенная для очистки шлама, всасывается под действием пониженного давления в третий, самостоятельно опорожняющийся резервуар.

Для того, чтобы сделать песок способным к хранению, резервуар для шлама после удаления воды должен быть вакуумирован, при этом одновременно может быть включен нагрев для осуществления нагрева шлама до температуры 30-40^oC, в результате чего происходит испарение остаточной воды. Очищенный таким образом и высушенный шлам может быть сразу же отправлен на хранение.

Вакуумирование емкости для шлама происходит также с помощью пониженного давления, создаваемого водоструйным насосом.

В качестве альтернативы имеется возможность высушивать шлам, собравшийся в резервуаре для шлама, не подвергая его дальнейшему процессу промывки, путем создания в резервуаре для шлама пониженного давления, которое создается водоструйным насосом.

Имеется также возможность собирать шлам на стадии предварительной фильтрации, размещенной перед третьим резервуаром. Эта стадия предварительной фильтрации состоит при этом предпочтительным образом из цилиндрического резервуара, в которой коаксиально ему размещен вращающийся фильтр, через который по направлению изнутри наружу проходят сточные воды, всасываемые за счет пониженного давления, создаваемого водоструйным насосом. Затем предварительно очищенные фильтром сточные воды направляются в третий резервуар.

На стадии предварительной фильтрации собирается шлам, задержанный фильтром, который может выпускаться через днище резервуара. Согласно этому предложению шлам, собранный на предварительной стадии фильтрации, может высушиваться за счет создания пониженного давления, если соединительный трубопровод между резервуаром для сбора сточных вод и стадий предварительной фильтрации перекрывается.

Сам отстойник выполнен предварительным образом многоступенчатым, причем, как упомянуто, первая ступень, расположенная предпочтительным образом непосредственно под самоопорожняющимся резервуаром, выполнена в виде маслоотделителя, а ступень, установленная перед устройством доочистки, выполнена в виде ступени фильтрации. При этом ступень фильтрации имеет фильтр тонкой очистки.

Отдельные ступени разделены разделительными стенками, которые либо отходят от зоны днища для того, чтобы закончиться на расстоянии от уровня жидкости, либо, чтобы пройти сквозь уровень жидкости и закончиться на расстоянии от днища. В результате этого вода, в достаточной степени очищенная на последней ступени - ступени фильтрации, проходит через установку доочистки, работающую предпочтительным образом биологически для того, чтобы попасть во второй резервуар, в котором размещен водоструйный насос.

В результате использования идеи, заложенной в изобретение, нет более необходимости в использовании обычных шламоуловителей. В уже смонтированных установках для мойки в шламоуловителях могут быть установлены пластмассовые резервуары, которые выполняют функцию первого резервуара, принимающего грязную воду.

В форме исполнения изобретения часть очищенной воды может быть обеззаражена для того, чтобы подвести ее затем, например, к емкости для шлама, отстойнику или к стадии доочистки. Часть может также быть возвращена в приемный резервуар, из которого может забираться техническая вода для очистки, например, автомобилей.

И наконец, сторона всасывания струйного насоса может быть соединена с магистралью, например шлангом, для того, чтобы производить отсасывание из моечных боксов установки для мойки.

Другие детали, преимущества и признаки изобретения вытекают не только из пунктов формулы изобретения, из признаков, которые можно взять из них, самих по себе или в комбинации, но и из последующего описания предпочтительного примера использования, представленного на чертежах.

Фиг.1 показывает принципиальное изображение первой формы исполнения устройство для очистки сточных вод.

Фиг. 2 - принципиальное изображение второй формы исполнения устройства для очистки сточных вод.

Фиг.3 - технологическая схема.

Фиг. 4 - принципиальное изображение третьей формы исполнения устройства для очистки сточных вод.

Фиг.5 - принципиальное изображение четвертой формы исполнения устройства для очистки сточных вод.

На фиг. 1 чисто схематично изображено устройство очистки сточных вод, в частности сточных вод, образующихся на установке для мойки легковых автомобилей.

Устройство включает собирающий сточную воду первый резервуар 10, который с помощью трубопровода 12 соединен со сборным резервуаром 14. Под сборным резервуаром 14 находится отстойник 16, который состоит из множества ступеней 46, 48, 50 и 52. При этом ступень 16 действует как маслоотделитель, а последняя из ступеней 48 - как ступень тонкого фильтра.

Позади отстойника 16 размещено устройство 24 доочистки, например ступень микрофильтрации и/или ступень обеззараживания, которое переходит в резервуар 22, обозначенный как второй резервуар и принимающий очищенную сточную воду.

В резервуаре 22 размещен водоструйный насос 28, с помощью которого имеющаяся в резервуаре 22 вода подается в цикл с помощью погруженного насоса 26.

Сторона всасывания 30 водоструйного насоса 28 соединена через трубопровод 32 со сборным резервуаром 14. От трубопровода 32 ответвляется трубопровод 36, который заканчивается в головной части резервуара для шлама 34.

От резервуара 22, собирающего очищенную сточную воду, отходит перепускная труба 38, которая заканчивается в резервуаре 40 для чистой воды, из которого трубопровод 42 ведет в зону днища резервуара для шлама 34.

Далее из резервуара 34 для шлама выходит трубопровод 44, который переходит в трубопровод 12, впадающий со своей стороны в сборный резервуар 14.

Для того, чтобы наполнить сборный резервуар 34 шламом, отстойник 16 имеет шламоуловители 54, 56 и 58, которые в головной части через трубопровод 60 впадают в сборный резервуар 34.

Работа устройства по изобретению происходит следующим образом.

Сточная вода, собранная в резервуаре 10, через всасывающий трубопровод 12 в зоне днища резервуара 10 всасывается в резервуар 14. Для этого резервуар 14 через трубопровод 32 соединяется с всасывающей стороной 30 водоструйного насоса 22 и одновременно открываются клапан 62, предусмотренный в трубопроводе 12, и клапан 64, имеющийся в трубопроводе 32 перед резервуаром 14. Участок трубопровода 66, соединяющий резервуар 14 с окружающей средой, запирается клапаном 68. Заперты также клапан 70 в трубопроводе 44, ведущем к сборному резервуару 34, и клапан 72 в трубопроводе 36, исходящем из трубопровода 32 и ведущем к сборному резервуару 34.

После того, как резервуар 14 наполнен в достаточном объеме, он самостоятельно открывается, а именно в соответствии с теорией, которую можно заимствовать из патента ФРГ 3032503 C2. Одновременно клапан 64 закрывается, а клапан 68 открывается.

Через выпускное отверстие (трубопровод 74) сточная вода течет из резервуара 14 в первую ступень 46 отстойника 16. Трубопровод 74 заканчивается над перфорированным щитком 82, ниже которого находится шламоулавитель 58, который со стороны днища заперт клапаном 76, который может образовывать соединение с трубопроводом 60 .

Первая ступень выполнена в виде маслоотделителя, то есть таким образом, что масло может собираться на поверхности воды и стекать по переливному устройству 78.

Разделительная стенка 80 простирается на первой ступени 46, начиная с зоны над уровнем воды или масла, до зоны, расположенной на расстоянии от днища ступени 46, а именно до перфорированного щитка 82. В результате этого жидкость может перетекать из ступени 46 в последующие ступени 50, 52 и 48.

Ступень 46 отделена от ступени 50 разделительной стенкой 84, которая имеет пролом в зоне уровня воды. Ступени 50 и 52 разделяются разделительной стенкой 86, которая заканчивается на расстоянии от перфорированного щитка 88, который закрывает шламоуловитель 56, и проходит сквозь поверхность воды.

Соответствующая разделительная стенка 90 подразделяет ступени 48 и 52, под которыми также предусмотрен перфорированный шламоуловитель 54.

Так же, как и шламоуловитель 58, возможность закрытия с помощью клапана 94 и соответственно 96 относительно трубопровода 60 имеют также шламоуловителе 54 и 56, через которые в тех случаях, когда не образуется сточная вода, и, следовательно, происходит отключение установки мойки, шлам всасывается в резервуар для шлама 34. В этом случае клапаны 76, 94 и 96 открыты, клапаны 62, 64 и 70 закрыты, а клапан 72, расположенный в трубопроводе 36, открыт.

После того, как резервуар 34 для шлама наполнен шламом, клапаны 76, 94 и 96 закрываются. Закрываются также клапаны 70 и 64. Затем очищенная сточная вода может быть по трубопроводу 42 подана в резервуар 34 для шлама, причем подача осуществляется либо с помощью погружного насоса 98 или через трубопроводы 32 и 36 при открытом клапане 72, который исходит со стороны всасывания 30 водоструйного насоса 22.

После того, как вода, которая действует как промывочная вода, попала в емкость 34 для шлама, в результате чего из шлама отделяются моющие средства, масло или что-либо аналогичное, загрязненная промывная вода отсасывается через трубопровод 44. Для этого закрываются клапаны 62 68 и 72, а клапан 64 и 70 открываются. Следовательно промывочная вода поступает в сборный резервуар 14.

Как только с помощью водоструйного насоса 22 вода будет полностью отсосана из приемного резервуара 40, в трубопроводе 60 обнаруживается еще один не изображенный клапан, который во время процесса отсасывания из резервуара для шлама 34 закрывается.

После того, как промывная вода удалена из резервуара 34 для шлама, происходит вакуумирование при закрытых клапанах 64 и 70 и открытом клапане 72 и одновременно включается неизображенное отопление для сушки песка и испарения оставшейся воды. Высушенный и очищенный таким образом шлам можно без всяких проблем удалять.

Из приемного резервуара 40 часть воды может быть подана в устройство обеззараживания 100, из которого обеззараженная вода опять же может быть направлена к резервуару 34 для шлама и/или на стадию доочистки 24 и/или в отстойник 16. Часть может быть опять же возвращена в приемный резервуар 40, в частности тогда, когда из приемного резервуара 40 будет взята техническая вода.

И наконец, всасывающая сторона 30 струйного насоса 28 может быть соединена через трубопровод 102, например, с моечными боксами установки промывки.

На фиг. 2 изображена принципиальная схема устройства водоподготовки, отвечающего идее изобретения, в частности устройства для очистки сточной воды в установках для мойки автомобилей, которое, кроме всего прочего, имеет компактную конструкцию. При этом в соответствии с фиг. 1 те же элементы имеют одинаковые ссылочные позиции.

Для того, чтобы получить компактную и легко обслуживаемую установку, сборный резервуар 14 и резервуар 34 для шлама, а также состоящий из множества ступеней отстойник 16 могут быть размещены на одной раме 104.

Вариант формы исполнения, представленный на фиг. 1, предусматривает отвод трубопровода 44, производящего отсасывание из емкости 34 для шлама, не из головной части, а из зоны днища резервуара 34. Однако в головной части резервуара 34 заканчивается еще один трубопровод 60, выходящий из уловителей шлама или соответственно песка 54 и 58.

Технологическая схема устройства, работающего согласно изобретению, изображена на фиг. 3, на которой имеются следующие обозначения:
A - вакуум-генератор и гравитационный фильтр с маслоотделителем,
B - фильтр шлама и песка с устройством сушки,
C - сборный резервуар промывной воды,
D - устройство обработки воды, например генератор озона,
E - шламоуловитель, расположенный со стороны мойки,
F - маслоотделитель,
G - водозабор промывочной воды, расположенный со стороны мойки.

Далее позицией 1 обозначен трубопровод всасывания промывочной воды, позицией 2 - отвод шлама и песка и позицией 3 - устройства для обработки воды, например для обработки озоном.

Очищенная вода из отстойника А течет по трубопроводу 4 к предпочтительным образом футерованному первоначальному шламоуловителю Е, имеющему вставку, от которого вода с помощью, например, погружного насоса 6 подается через напорный трубопровод 5 к установке для мойки.

На фиг. 4 и 5 показаны чисто принципиальные изображения предпочтительных форм исполнения устройств для подготовки промывной воды.

Сточная вода, например из портальной моечной установки 104 или из моечных боксов 106, принимается через трубопровод 108 в сборный резервуар для промывочной воды 110, который со своей стороны расположен в шламоуловителе 112, если уже смонтированная моечная установка оснащена в соответствии с изобретением. В противном случае пространство 112, несущее функцию стапельного резервуара для технической воды, может быть подготовлено посредством встроенного бака или чего-либо аналогичного.

В качестве других существенных составных частей устройства согласно фиг. 4 следует назвать ступень предварительной очистки 114, которая соединена с самоопорожняющимся сборным резервуаром 116, который по своей функции соответствует сборному резервуару, изображенному на фиг. 1 и фиг. 2. Также и ступень предварительной очистки 114 может соответствовать изображенной на фиг. 1 и 2.

Далее имеется шламоулавливающий резервуар 118, а также устройство тонкой очистки 120, которое может быть также заменено или дополнено устройством обеззараживания, таким, как озоновая ступень.

Ступень предварительной очистки 114 имеет несколько не обозначенных более подробно ступеней, с помощью которых, кроме того, отделяются углеводороды, а оставшийся шлам собирается в так называемых шламоуловителях 122, 124.

В ступени предварительной очистки находится далее погружной насос 126, который снабжает присутствующий на стадии 114 предварительной очистки водоструйный насос сточной водой, прошедшей предварительную очистку и присутствующей в ступени предварительной очистки.

Далее погружной насос 130 находится в стапельном резервуаре технической воды 112.

Функция устройства, изображенного на фиг. 4, следующая.

Вода, поступающая через трубопровод 108 в сборный резервуар 110 промывочной воды, отсасывается через трубопровод 132 в сборный резервуар 116 посредством пониженного давления, которое создается водоструйным насосом 128. Для этой цели водоструйный насос 128 соединяется трубопроводом 134 со сборным резервуаром 116. Для отсасывания сточной воды через трубопровод 132 сборный резервуар 116 со стороны днища закрыт. Одновременно открыт клапан 136, имеющийся в трубопроводе 134.

Как только сборный резервуар 116 наполнился, происходит его автоматическое опорожнение. Одновременно через трубопровод 134 через неплотности подсасывается воздух. Для этого клапан 136 закрывается, а клапан 138, через который происходит соединение сборного резервуара 116 с окружающей атмосферой, открывается.

Сточная вода, проходящая через ступень предварительной очистки, поступает после этого через трубопровод 140 в стапельный резервуар технической воды 112. А отсюда сточная вода, прошедшая предварительную очистку, с помощью погружного насоса 130 по трубопроводу 142 поступает на стадию тонкой очистки и обеззараживания 120 для того, чтобы после этого быть поданной через трубопровод 146 в ступень 114 предварительной очистки или в сборный резервуар 116.

Через трубопровод 148 шламоуловители 122 и 124 соединены с шламоулавливающим резервуаром 118, который со своей стороны через трубопровод 150 соединен со сборным резервуаром 116 для того, чтобы либо отсосать шлам из шламоуловителей 122 и 124, либо при перекрытом трубопроводе 148 высушить шлам, скопившийся в шламоуловительном резервуаре 118. Поскольку через трубопровод 150 в шламоуловительном резервуаре 118 должно быть создано пониженное давление, то, само собой разумеется, клапан 136 в трубопроводе 134 должен быть открыт, а клапан 152 в трубопроводе 132 и клапан 138 должны быть закрыты, в то время как открыт клапан 154, присутствующий в трубопроводе 150.

Устройство согласно фиг. 5 отличается от устройства, изображенного на фиг. 4, кроме всего прочего, тем, что ступень предварительной очистки 156 не подчинена сборному резервуару 158, а установлена перед ним. Однако независимо от этого, также и в устройстве по фиг. 5 пониженное давление, создаваемое водоструйным насосом 160, который приводится в действие погружным насосом 162, используется для того, чтобы отсасывать сточную воду, скопившуюся в сборном резервуаре промывочной воды 164 для подачи ее в желаемом объеме на ступени очистки.

Сточная вода, возникающая на портальной установке мойки 163, подается через трубопровод 166 в сборной резервуар 164 для промывочной воды, которая поступает затем через трубопровод 168 в ступень предварительной очистки 156, а после этого через трубопровод 170 к самоопорожняющемуся сборному резервуару 158. Для этого сборный резервуар 158 соединен через трубопровод 172 со стороной пониженного давления водоструйного насоса 160.

Ступень предварительной очистки 156 имеет вращающийся цилиндрический фильтр 157, расположенный предпочтительным образом в резервуаре коаксиально, через который просасывается сточная вода, текущая по трубопроводу 168, так что грязь, песок или прочий шлам остается внутри, в то время как предварительно очищенная сточная вода всасывается через трубопровод 170 в резервуар 158.

От резервуара 158, который по своему функциональному назначению соответствует сборному резервуару 116, изображенному на фиг. 4, или же сборному резервуару 14, изображенному на фиг. 1, предварительно очищенная сточная вода течет по трубопроводу 172 в стапельный резервуар 174, в котором размещен также сборный резервуар для промывочной воды 164.

Из стапельного резервуара 174 вода, прошедшая предварительную очистку, может подаваться по трубопроводу 176 на стадию тонкой очистки 178 или по трубопроводу 180 к прочему устройству обеззараживания, например к генератору озона 182. Для этого в трубопроводах 176 и 180 размещены насосы 184 и 186.

От стадии тонкой очистки 178 очищенная вода в качестве технической воды может течь по трубопроводу 188 установки мойки. От устройства обеззараживания 182 вода может подаваться по выбору к стапельному резервуару 174 по трубопроводу 190 или к ступени предварительной очистки 156 по трубопроводу 192.

Поскольку вода, присутствующая в стапельном резервуаре 174, в достаточной степени обеззаражена, это имеет место, в частности, тогда, когда по трубопроводу 190 вода от устройства обеззараживания 182 подается назад в стапельный резервуар, то к портальной промывочной установке 163 по трубопроводу 194 может подаваться непосредственно техническая вода.

Реферат

Устройство и способ очистки сточной воды, образующейся на установках для мойки автомобиля, включает первый резервуар, принимающий сточную воду, второй резервуар, принимающий очищенную сточную воду. Первый резервуар соединен через перекрываемый первый трубопровод с третьим резервуаром, наполняемым за счет пониженного давления и обладающим способностью самоопорожнения при достижении заданного уровня наполнения, который со своей стороны косвенно или непосредственно соединен с вторым резервуаром. Во втором резервуаре, содержащем очищенную сточную воду, или в другом резервуаре расположен водоструйный насос, сторона всасывания которого соединена с третьим резервуаром через перекрываемый второй трубопровод, и сторона всасывания может соединяться с резервуаром, принимающим шлам. Изобретение позволяет исключить из системы отдельные шламоотстойники при высокой степени очистки сточной воды. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула