Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ БАЛЛАСТНЫХ ВОД

Изобретение относится к комбинированным способам обработки и обеззараживания воды с применением химических компонентов и физических воздействий для получения чистой воды в замкнутом контуре и предназначено для удаления биологического загрязнения из балластных вод водного транспорта и в других отраслях промышленности, где требуются компактные установки по очистке жидкостей.

Способ очистки балластных вод, отличающийся тем, что при его реализации происходит комплексная очистка загрязненной воды по следующей схеме: исходная вода предварительно освобождается от крупных фракций в самоочищающихся короткоцикловых фильтрах; смешивается с пероксидом водорода в струйном аппарате, обрабатывается ультразвуковой кавитацией; перекачивается в балластные танки или накопительные емкости, где хранится необходимое время; перед сбросом в окружающую среду повторно доочищается путем смешения с выпускными газами ДВС или котлоагрегатов в струйном аппарате и вновь обрабатывается ультразвуковой кавитацией.

Систему для реализации описанного способа составляют два функциональных блока: насосно-распределительная группа и станция очистки балластных вод.

Первый блок служит для приема, фильтрации, распределения по танкам и сброса балластных вод посредством балластного насоса, трубопроводов и арматуры.

В станции очистка балластных вод при балластировке осуществляется фильтрацией в двух поочередно работающих механических самоочищающихся фильтрах, смешение в струйном аппарате с обеззараживающим пероксидом водорода и обработка ультразвуковой кавитацией, а при дебалластировке повторно производится обработка смешением в струйном аппарате с выпускными газами энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов) и повторная обработка ультразвуковой кавитацией.

Принципиальная схема системы очистки балластных вод для реализации предлагаемого способа их очистки представлена на фигуре 1.

Известны устройства судовых комплексов и станций очистки вод, описанные в источниках [1], [2] и стационарных [3].

Наиболее близкой по технической сущности является полезная модель RU 2008121929 «Способ обеззараживания воды путем уничтожения водных организмов и устройство для его осуществления».

Общими недостатками данных объектов являются следующие:

- длительность процесса переработки, обусловленная многостадийностью;

- наличие реакционных емкостей большого объема;

- неудовлетворительные массо-габаритные показатели установок и комплексов;

- высокое энергопотребление;

- сложность конструкции;

- сложность управления и автоматизации.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки балластных вод, уменьшение массогабаритных характеристик установок при снижении энергопотребления, упрощении конструкции и комплексной автоматизации системы.

Технический результат изобретения состоит в разработке способа очистки балластных вод, обеспечивающего снижение энергопотребления, повышающего эффективность обработки воды за счет применения ультразвуковой кавитации, обеззараживания пероксидом водорода и окисления выпускными газами энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов), в упрощении конструкции за счет исключения движущихся деталей, повышении надежности всей установки и комплексной автоматизации системы.

Число, назначение и работа функциональных единиц установки обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.

Подобный способ очистки может быть использован для комплексной обработки балластных и других слабозагрязненных сточных и природных вод в целях соответствия плавсредств и предприятий водного транспорта требованиям нормативной документации, водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций и т.д.

Изобретение позволит обеспечить полную комплексную очистку балластных и прочих слабозагрязненных сточных и природных вод с использованием процессов обеззараживания пероксидом водорода, ультразвуковой кавитации и окисления выпускными газами энергетической установки с целью их разрешенного сброса или использования для водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций и т.д.

Данное решение позволит улучшить массо-габаритные показатели установок по очистке воды, снизить энергопотребление, упростить их конструкцию, повысить надежность и комплексно автоматизировать рабочий процесс, а также улучшить экологическую обстановку водных бассейнов в целом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 представляет собой схему системы очистки балластных вод для реализации предлагаемого способа обработки. Схема выполнена в виде графических условных обозначений элементов, связанных функционально линиями перемещения жидкости и газовой смеси.

Насосно-распределительную группу составляют: балластный насос (поз. 1); балластные танки судна (поз. 6); трубопроводы и приводная арматура (поз. 7(1), 7(2), 7(3), 7(4), 7(5), 8(1), 8(2)).

Станция очистки балластных вод состоит из сетчатых самоочищающихся короткоцикловых фильтров (поз. 2(1), 2(2)), струйного аппарата (поз. 3); генератора импульсов ультразвуковой частоты (поз. 4) и ультразвуковых кавитационных излучателей (поз. 5).

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Результат достигается тем, что поступающая на переработку вода проходит комплексную обработку по описанной выше технологии в соответствии со схемой системы очистки балластных вод, представленной на фигуре 1, следующим образом.

Природная загрязненная вода или балластная из танков судна (поз. 6) забирается балластным насосом (поз. 1) и подается через поочередно работающие сетчатые самоочищающиеся короткоцикловые фильтры (поз. 2(1), 2(2)) в струйный аппарат (поз. 3), обеспечивающий подсос пероксида водорода или выпускных газов энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов) и смешение их с обрабатываемой водой.

Комплексная обработка воды производится в два этапа.

На первом этапе происходит отделение на фильтрах жизнеспособных организмов размером ≥50 мкм, первичные процессы окисления биологических загрязнений и обеззараживание воды пероксидом водорода и ультразвуковой кавитацией, после чего вода поступает в распределительные трубопроводы в балластные танки судна (поз. 6). При сбросе балластной воды за борт (в окружающую среду) осуществляется второй этап обработки воды, заключающийся в ее обеззараживании выпускными газами энергетической установки (ДВС и котлоагрегатов) и ультразвуковой кавитацией.

Такая технология позволяет снизить дозу активного дезинфектанта при обработке, что уменьшит коррозионную активность воды в балластных танках, а также исключает выброс химического реагента в окружающую среду при сбросе балласта.

Таким образом, число, назначение и работа функциональных единиц обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.

Предлагаемый способ может быть использован для комплексной обработки балластных и других слабозагрязненных сточных и природных вод в целях соответствия плавсредств и предприятий водного транспорта требованиям нормативной документации, водоснабжения технической (оборотной) водой отдельных производств, предприятий, организаций и т.д.

Данное решение позволит улучшить массо-габаритные показатели установок по очистке воды, снизить энергопотребление, упростить их конструкцию, повысить надежность и комплексно автоматизировать рабочий процесс, а также улучшить экологическую обстановку водных бассейнов в целом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Патент Российской Федерации RU 2193015 С2 на изобретение - Установка для очистки воды.

2. Патент Российской Федерации RU 2468858 С2 на изобретение - Устройство для обработки водяного балласта водным раствором акролеина.

3. Этин В.Л., Плотникова В.Н., Наумов B.C. Экологическая безопасность судов и промышленных предприятий водного транспорта: Курс лекций для студентов специальностей 14.01, 14.02, 24.02, 33.02. / В.Л. Этин, В.Н. Плотникова, В.С.Наумов. Н.Новгород: ВГАВТ, 1997. - 208 с.: ил.