УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ Российский патент 1997 года по МПК C02F1/28 C02F1/52 

Изобретение относится к устройствам для очистки как природных вод, так и промышленных стоков, а также может применяться и в других областях техники.

В основу работы осветлителей со взвешенным осадком положено явление контактной коагуляции и активного хлопьеобразования, протекающего на поверхности сорбента-гидроксида алюминия. Коллоидные и взвешенные примеси воды под действием молекулярных сил прилипают к поверхности частиц сорбента и к ранее образовавшимся хлопьям с примесями. В устройствах для осветления воды с применением узлов тонкослойного отстаивания происходит очистка исходной воды от взвешенных частиц загрязнений на 70 80%
Известно устройство для осветления воды, включающее цилиндрический корпус с нижней конической частью, трубопровод подвода исходной воды и трубопровод 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.

Недостатком данного устройства является низкая скорость осветления, большой вынос хлопьев на фильтр, значительная металлоемкость.

Известно также устройство для осветления воды, выбранное в качестве прототипа, содержащее цилиндрический корпус с плоским днищем, трубопровод исходной воды, систему распределения потоков во взвешенном слое, трубопровод удаления осадка, камеру взвешенного слоя, выполненную в виде трех усеченных конусов.

Недостатком данного устройства является неполное удаление осадка с плоского днища, возникающие гидроколебания подаваемой исходной воды в камеру взвешенного слоя, вследствие чего нарушается установившийся режим осветления и, как следствие, большой вынос взвеси на фильтр.

Задача, стоящая при создании устройства для осветления воды, получение высокого качества очистки. Технический результат решения повышение скорости осветления, стабильность работы при гидроколебаниях и изменениях гидравлического режима подаваемой исходной воды.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что заявляемое устройство для осветления воды, содержащее цилиндрический корпус с нижней конической частью, трубопровод подвода исходной воды, камеры взвешенного слоя с системой распределения потоков внутри нее, трубопровод удаления осадка, в отличие от прототипа содержит систему тонкослойного отстаивания, выполненную из набора усеченных конусов, размещенных соосно большими основаниями вниз с образованием между каждым конусом кольцевых щелей, причем к большему конусу системы тонкослойного отстаивания большим основанием прикреплен малый конус, снабженный плоским кольцом, прикрепленным к малому основанию малого конуса. Нижний конус системы тонкослойного отстаивания одновременно является конусом камеры взвешенного слоя, выполненной в виде двух усеченных конусов, размещенных соосно малыми основаниями один вверх, другой вниз, образующих замкнутое пространство, внутри которого размещена система распределения потоков в виде стержней, жестко прикрепленных к трубопроводу исходной воды, образующих коническую поверхность большим основанием вверх.

Таким образом, заявляемое изобретение отвечает критерию "новизна".

Конструкция камеры взвешенного слоя с замкнутым объемом, внутри которой размещена система распределения потоков, выполненная из стержней, жестко связанных с трубопроводом и образующих коническую поверхность большим основанием вверх, благодаря замкнутому пространству камеры и размещению в ней стержневой системы на первом подготовительном этапе создает более качественные условия для "созревания" хлопьев, а система тонкослойного отстаивания, состоящая из нескольких усеченных конусов, установленных соосно с трубопроводом подачи исходной воды, образующих концентрические щели между собой, позволяет осветлять подаваемую воду до очень высоких показателей. Исходная вода, содержащая большое количество взвешенных и коллоидных частиц, сползая по наклонным поверхностям конусов в область большой щели, образованной малым усеченным конусом с плоским кольцом у нижнего основания, образует устойчивый, быстро залегающий в нижней части осадок, что дает возможность увеличивать скорости подачи исходной воды, позволяя, таким образом, устойчиво работать на значительно тяжелых режимах с высоким качеством осветления воды, т. е. известные и вновь применяемые элементы устройства, их взаимодействие и взаиморасположение существенные признаки изобретения, образуют неизвестную ранее совокупность, позволяющую достигнуть результат, удовлетворяющий существующую общественную потребность. Таким образом, заявленное изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень".

Устройство представлено на чертеже.

Устройство для осветления воды содержит корпус 1 с конической нижней частью, трубопровод исходной воды 2, расположенный по оси корпуса 1, камеру взвешенного слоя, ограниченную двумя конусами 3, 4, причем малое основание нижнего конуса 3 размещено внизу соосно трубопpоводу 2, а верхнее основание верхнего конуса 4 размещено вверху также соосно трубопроводу 2; большие основания конусов 3, 4 соединены между собой сваркой; внутри камеры взвешенного слоя расположена система распределения потоков 5, выполненная из стержней, жестко связанных сваркой с трубопроводом 2; стержни 5 образуют коническую поверхность большим основанием вверх. Система тонкослойного отстаивания состоит из конусов 4, 6, 7, 8, причем конус 8 жестко крепится вверху малым основанием к трубопроводу 2, как бы охватывая его, а нижнее, большое, основание соединяется с большим основанием малого конуса 9, малое основание которого в нижней части крепится к плоскому горизонтальному кольцу 10; между конусами 4, 6, 7, 8 системы тонкослойного отстаивания образованы концентрические щели, по которым движется осветляемая вода; концентрированный осадок, накопившийся в нижней конической части корпуса 1, удаляется трубопроводом 11.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Очищаемая вода подается по трубопроводу подвода исходной воды 2 в нижнюю часть корпуса 3, поднимаясь вверх, насыщается примесями и образует взвешенный слой, который благодаря системе распределения потоков 5 стабилизируется и движется вверх равномерно по всему объему, входя в зону конуса 4, далее, поднимаясь выше, вода входит в концентрические щели, образованные поверхностями конусов 4, 6, 7, 8, и, опускаясь в пространство между конусами 3 и 9, движется под действием тяжести вниз к трубопроводу удаления осадка 11, а осветленная вода поднимается вверх, огибая плоское горизонтальное кольцо 10. Пройдя глубокое осветление в системе тонкослойного отстаивания, осветленная вода поднимается вверх и отводится для последующего фильтрования.

Использование: для очистки как природных вод, так и для промышленных стоков, и может применяться и в других областях техники. Сущность изобретения: устройство для осветления воды содержит корпус, трубопровод исходной воды, камеру взвешенного слоя, систему распределения потоков, трубопровод удаления осадка и систему тонкослойного отстаивания, которая выполнена из набора конусов, размещенных соосно большими основаниями вниз с образованием между ними кольцевых щелей, причем один из конусов жестко крепится вверху малым основанием к трубопроводу исходной воды, а нижнее основание соединяется с большим основанием малого конуса. Малое основание малого конуса в нижней части крепится к плоскому горизонтальному кольцу. Нижний конус системы тонкослойного отстаивания является одновременно конусом камеры взвешенного слоя, выполненной в виде двух усеченных конусов, размещенных соосно малыми основаниями один вверх, другой вниз. Большие основания усеченных конусов жестко соединены между собой. Внутри камеры взвешенного слоя расположена система распределения потоков, выполненная из стержней, жестко связанных с трубопроводом исходной воды, образующих коническую поверхность большим основанием вверх. 1 ил.

1 Устройство для осветления воды, содержащее цилиндрический корпус, коническую камеру взвешенного слоя, трубопровод исходной воды, систему распределения потоков, трубопровод удаления осадка, отличающееся тем, что оно снабжено системой тонкослойного отстаивания, выполненной из набора конусов, размещенных соосно с большими основаниями вниз с образованием между каждым конусом кольцевых щелей, причем к большему конусу системы тонкослойного отстаивания большим основанием прикреплен малый конус, снабженный плоским кольцом, прикрепленным к малому основанию малого конуса, а нижний конус системы тонкослойного отстаивания одновременно является конусом камеры взвешенного слоя, выполненной в виде двух усеченных конусов, размещенных соосно с малыми основаниями один вверх, другой вниз, образующих замкнутое пространство, внутри которого размещена система распределения потоков в виде стержней, жестко прикрепленных к трубопроводу исходной воды, образующих коническую поверхность большим основанием вверх.