УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ Российский патент 1994 года по МПК C02F1/52 B01D21/02 

Изобретение относится к устройствам для очистки, как природных вод, так и для промышленных стоков, а также в других отраслях народного хозяйства.

В основу работы осветлителей со взвешенным осадком положено явление контактной коагуляции, протекающей на поверхности сорбента-осадка гидроксида. Коллоидные и взвешенные примеси воды под действием молекулярных сил прилипают к поверхности частиц гидроксидов или к ранее осевшим на них частицам примесей. В устройствах для осветления воды происходит очистка исходной воды от взвешенных частиц на 70-80% .

Известно устройство для осветления воды, включающее цилиндрический корпус с нижней конической частью, трубопровод подвода исходной воды и трубопроводы удаления осадка. Трубопровод исходной воды входит по оси осветлителя в конус и имеет свободный излив. Осадок по наклонной поверхности конуса сползает вниз в осадочную часть, откуда через трубопровод удаления осадка отводится наружу [1] .

Недостатком данного устройства является низкая скорость осветления и значительная металлоемкость.

Известно также устройство для осветления воды, выбранное в качестве прототипа, содержащее цилиндрический корпус с нижней конической частью, трубопровод подвода исходной воды, системы распределения потоков осветлителя и трубопроводы удаления осадка [2] .

Недостатком данного устройства является невысокая скорость осветления и значительная металлоемкость. Это вызвано тем, что при большой производительности исходная вода, изливаясь из трубопровода в нижнюю часть малого квадратного сечения конуса, гидравлически неравномерно сжимается, неравномерно распределяется по объему камеры взвешенного слоя, а система распределения потоков не только не эффективна, так как соты ее ссориентированы параллельно оси осветлителя, но и имеет значительную металлоемкость.

Цель изобретения - повышение качества и скорости осветления и уменьшение металлоемкости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для осветления воды, содержащем цилиндрический корпус с плоским днищем, трубопровод подвода исходной воды, системы распределения потоков во взвешенном слое, трубопроводы удаления осадка, камера взвешенного слоя выполнена в виде трех усеченных конусов, размещенных большими основаниями вверх, причем верхняя часть нижерасположенного конуса размещена внутри вышерасположенного конуса с зазором между ними, система распределения потоков выполнена в виде стержней, жестко закрепленных на трубопроводе подвода исходной воды с образованием конической поверхности, направленной большим основанием вниз.

Выполнение камеры взвешенного слоя в виде трех усеченных конусов с образованием щелей и системы распределения потоков осветления, выполненной из стержней, жестко связанных с трубопроводом и образующих коническую поверхность большим основанием вниз, с одной стороны увеличивает скорость осветления благодаря возникновению в щелях вихревых потоков, вместе с тем способствует надежной стабилизации за счет системы распределения центральной части потока, препятствуя выносу осадка вверх, с другой стороны позволяет уменьшить габариты устройства, тем самым снизить его металлоемкость, как корпуса и трубопровода подвода, так и системы распределения потока, т. к. масса в данном случае значительно меньше, чем масса системы сот, примененная в прототипе.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для оветления воды содержит корпус 1 с плоским днищем, трубопровод 2 подвода исходной воды, расположенный по оси корпуса 1, систему распределения потоков, выполненную из стержней 3, жестко связанных, например, сваркой с трубопроводом 2. Стержни 3 образуют коническую поверхность большим основанием вниз. Камера взвешенного слоя выполнена в виде трех усеченных конусов, размещенных один в другом: 4 - больший конус, 5 - средний конус, 6 - малый конус. Большее основание малого конуса 6 размещено внутри малого основания среднего конуса 5 с перекрытием по коническим поверхностям. При этом образуется кольцевая коническая щель 7. Большее основание среднего конуса 5 размещено внутри малого основания большого конуса 4 с перекрытием по коническим поверхностям и образованием конической щели 8. На днище осветлителя размещен трубопровод 9 для удаления осадка.

Пример конкретного выполнения осветлителя. Производительность устройства 100 м³/сут. Устройство выполнено из листовой стали толщиной 5 мм, трубопровод подвода исходной воды выполнен из трубы диаметром 200 мм, конуса 4, 5, 6 выполнены из листовой стали толщиной 3 мм и соединены друг с другом ребрами посредством сварки. Малый конус 6 приварен к днищу корпуса 1 с совмещением их вертикальных осей с осью трубы 2. Стержни 3 изготовлены из арматурной стали диаметром 15 мм под углом 35^о к горизонтальной плоскости.

Устройство работает следующим образом.

Очищенная вода подается по трубопроводу 2 подвода исходной воды в нижнюю часть малого конуса 6, поднимаясь вверх, насыщается взвесью, образует взвешенный слой, который благодаря системе распределения потоков, стабилизируется и движется вверх равномерно по всему объему. Взвесь под действием сил гравитации начинает движение вниз, укрупняется и приближается к изливу трубы 2, что значительно удлиняет путь осветления и повышает эффективность. Укрупненная взвесь через кольцевые конические щели 7 и 8 отводится в осадочную часть устройства, а очищенная осветленная вода поднимается вверх и отводится для последующего фильтрования.

Предлагаемое устройство значительно сокращает скорость осветления, снижает габариты, металлоемкость, позволяет размещать в действующих производственных помещениях более компактные установки. Кроме того, снижается трудоемкость обслуживания осветлителя.

Использование: очистка природных вод и промышленных стоков. Сущность изобретения: устройство для осветления воды содержит цилиндрический корпус с плоским днищем, трубопровод подвода исходной воды, систему распределения потоков во взвешенном слое, трубопровод удаления осадка, камеру взвешенного слоя осадка, выполненную в виде трех усеченных конусов, размещенных большими основаниями вверх, причем верхняя часть нижерасположенного конуса размещена внутри вышерасположенного конуса с зазором между ними. Система распределения потоков выполнена из стержней, жестко связанных с трубопроводом подвода исходной воды и образующих коническую поверхность, размещенную большим основанием вниз. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ, содержащее цилиндрический корпус с камерой взвешенного слоя осадка, трубопровод подвода исходной воды, систему распределения потоков и трубопровод удаления осадка, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и скорости процесса осветления и уменьшения металлоемкости устройства, камера взвешенного слоя осадка выполнена в виде трех усеченных конусов, установленных соосно с корпусом друг над другом большими основаниями вверх, при этом верхняя часть нижерасположенного конуса размещена внутри вышерасположенного конуса с зазором между ними, система распределения потоков выполнена в виде стержней, жестко закрепленных на трубопроводе подвода исходной воды с образованием конической поверхности, направленной большим основанием вниз.