ОТСТОЙНИК ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1994 года по МПК B01D21/02 B01D21/24 B01D36/04 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки сточных вод, и может быть использовано в машиностроительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен распределитель жидкости в цилиндрических аппаратах гравитационного осаждения, включающий узел подвода срабатываемой жидкости, направляющий цилиндрический корпус с примыкающими к нему делителями потока, при этом делитель потока выполнен в виде радиальных лотков с перфорированным днищем, расположенных друг над другом и имеющих уменьшающуюся по высоте длину [1] .

Недостатком этого распределителя жидкости является сложность устройства, в котором наряду с распределением жидкости имеет место турбулизация потока и увеличение местных сопротивлений, что способствует образованию струйности потока и усложняет гидродинамику процесса гравитационного осветления жидкости. Кроме того, наличие в радиальных лотках перфорированного днища обеспечивает не только поступление осадка в доннную часть цилиндрического аппарата, но и значительных потоков жидкости взмучивающих осадок, снижая эффективность разделения жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является отстойник для очистки сточных вод от взвешенных веществ, включающий корпус, фильтры с сетчатой поверхностью, установленные в верхней части камеры, лоток для сбора осветленной жидкости и патрубок удаления осадка, при этом сетчатая поверхность фильтров выполнена в виде полуцилиндров, обращенных выпуклой стороной по направлению движения жидкости и расположенных на расстоянии 0,3-0,35 от кромки водосборного лотка [2] .

Конструкция отстойника-прототипа обладает следующими недостатками.

1. Щели водораспределителя обеспечивают выпуск жидкости по высоте, создавая неодинаковые гидродинамические условия для нижнего и верхнего "живого" сечений поступающих в цилиндрический корпус потоков жидкости. Разное гидродинамическое давление на поступающие потоки вызывает завихрение жидкости и вынос взвешенных веществ в осадочной части отстойника, снижая седиментационные характеристики процессе очистки;
2. Выпуск очищаемой жидкости только в центральной части отстойника требует ее перемещения от центра на периферию к водосборным лоткам в момет осветления, что также приводит к образованию мертвых зон в отстойнике и завихрениям потоков, снижая эффективность осветления;
3. Центральный водораспределитель с кольцевыми выпусками не позволяет обеспечить горизонтальность выпускаемых отверстий, что вызывает вытеснение отсветляемой жидкости не только вверх, но и в коническую камеру, взмучивая осадок при максимальной подаче жидкости, уменьшая эффект очистки;
4. Наличие сетчатой фильтрующей поверхности под слоем осветленной жидкости затрудняет наблюдение обслуживающго персонала за ее состоянием, что может приводить к проскоку загрязнений в поток осветленной жидкости, снижая качество очистки. Кроме того, наличие сетчатой поверхности постоянного сечения при колебаниях расхода вызывает пульсации на поверхности сетки и, следовательно, отрыв загрязнений в поток очищенной воды, снижая качество очистки;
5. Выполнение сетчатой фильтрующей поверхности в виде полуцилиндров требует наличия каркаса и сложного сопряжения с цилиндрической поверхностью корпуса отстойника, что затрудняет не только конструкцию этого отстойника, но и увеличивает капитальные затраты и сроки строительства, усложняет эксплуатацию цилиндрической и конической частей отстойника, закрытых сетчатой поверхностью.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки за счет улучшения гидродинамических условий протекания процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в отстойнике для очистки сточных вод, включающем корпус, патрубок подвода исходной жидкости, распределитель жидкости, отстойную камеру, фильтр, установленный в верхней части камеры, лоток для сбора осветленной жидкости, патрубок для отведения осадка, распределитель жидкости выполнен в виде направляющей цилиндрической емкости с примыкающими к ней делителями потока в виде радиальных лотков переменного сечения, уменьшающегося по направлению движения жидкости, и отражаталей, установленных с зазором по отношению к ним.

Кольцевой фильтрующий экран установлен на боковой поверхности сливного лотка для сбора осветленной жидкости.

На фиг. 1 показан предлагаемый отстойник, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Отстойник для очистки сточных вод включает цилиндрический корпус 1, камеру осветления 2 и сбора 3 осевших частиц, патрубок 4 подвода обрабатываемой жидкости, распределитель жидкости в виде направляющей цилиндрической емкости 5 с примыкающими к ней делителями потока 6, выполненными в виде радиальных лотков 7 переменного сечения, уменьшающегося по направлению движения жидкости и установленных с зазором по отношению к ним отражателей 8, сливной лоток с патрубком 9 для отвода очищенной жидкости, трубопровод 10 отведения осадка и кольцевой фильтрующий экран 11, установленный на боковой поверхности сливного лотка.

Отстойник работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость по патрубку 4 подается в распределитель жидкости в виде направляющей цилиндрической емкости 5 с примыкающими к ней делителями потока 6 в виде радиальных лотков 7 и установленных с зазором по отношению к ним отражателей 8, при помощи которого равномерно распределяется по сечению рабочей камеры отстойника.

Такая несложная конструкция распределителя позволяет обеспечить выпуск очищаемой жидкости с одинаковым гидродинамическим давлением, создавая условия для движения жидкости в зоне распределения с небольшими скоростями, не вынося осевшие в коническую часть загрязнения. Кроме того, перемещение поступающей на очистку жидкости по радиальным лоткам 7 исключает дополнительное соприкосновение потоков при распределении их в камерах 2 и 3 осветления и сбора осевших частиц соответственно, где отражатель 8 не только изменяет направление движения жидкости, но и сокращает вынос осевших частиц из отстойника.

Все это создает благоприятные гидродинамические условия для проведения процесса гравитационного осветления жидкости.

Из камеры осветления жидкость проходит через фильтрующий экран 11, сливной лоток с патрубком 9 и далее отводится за пределы отстойника.

Наличие вертикально расположенного фильтрующего экрана позволяет обеспечить задержание мелкодиспергированных частиц загрязнений, выносимых из камеры осветления, причем по мере альматации нижних слоев фильтрующего экрана в работе используются чистые верхние слои экрана, что способствует более эффективному задержанию загрязнений в отстойнике, снижая остаточную концентрацию загрязнений в осветленной жидкости. Вместе с этим наличие вертикально расположенного фильтрующего экрана позволяет улучшить гидродинамические условия осветления сточных вод, так как при увеличении количества поступающей на очистку жидкости при постоянном "живом" сечении патрубка водослива происходит повышение уровня зеркала жидкости в отстойнике, при этом в работе используется большая фильтрующая площадь экрана, поддерживающая скорость фильтрования на одном оптимальнном уровне, создавая благоприятные условия для повышения эффективности очистки сточной жидкости.

Сравнительная оценка предлагаемого отстойника представлена в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый отстойник позволяет за счет улучшения гидродинамических условий процесса осветления повысить эффективность очистки на 35-40% , а продолжительность межрегенерационного периода увеличить в 3-4 раза по сравнению с прототипом. Кроме того, следует отметить следующие преимущества:
наличие фильтрующего экрана над поверхностью воды позволяет легко наблюдать за состоянием фильтрующей ткани и ее регенерацией;
радиальное расположение водораспределительных лотков и наличие выпускных отверстий на одной высоте позволяет им работать при постоянном гидродинамическом давлении, исключая образование водоворотных и "мертвых" зон в осадочной камере отстойника;
открытая поверхность зеркала воды обеспечивает свободный доступ при осмотре и ремонте к водораспределительному устройству, а также удаление осадка из осадочной части отстойника.

Все это позволяет снизить эксплуатационные затраты при сравнительно небольших капитальных вложениях, улучшая экономические показатели предлагаемой конструкции отстойника. (56) Авторское свидетельство СССР N 601025, кл. B 01 D 21/24, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 1712319, кл. B 01 D 21/00, 1992.

Использование: очистка сточных вод. Сущность изобретения: отстойник содержит камеры осветления и сбора осевших частиц, патрубки для подвода обрабатываемой жидкости и отвода осветленной жидкости и осадка, а также распределитель жидкости, выполненный из направляющей емкости и примыкающих к ней делителей потока в виде радиальных лотков переменного сечения и отражателей, и водослив с установленным на его боковой поверхности фильтрующим экраном. Такая несложная конструкция распределителя создает благоприятные гидродинамические условия для проведения процесса осветления, повышая эффективность очистки на 35 - 40% . 2 ил.

ОТСТОЙНИК ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, включающий корпус, патрубок подвода исходной жидкости, распределитель жидкости, отстойную камеру, фильтр, установленный в верхней части камеры, сливной лоток для сбора осветленной жидкости и патрубок для отведения осадка, отличающийся тем, что распределитель жидкости выполнен в виде направляющей цилиндрической емкости с примыкающими к ней делителями потока в виде радиальных лотков переменного сечения, уменьшающегося по направлению движения жидкости, и отражателей, установленных с зазором по отношению к лоткам, а фильтр выполнен в виде кольцевого экрана, расположенного на боковой поверхности сливного лотка.