ОСВЕТЛИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B01D21/02 C02F1/00 

Изобретение относится к осветлителям, используемым для очистки от примесей природных, оборотных и сточных вод в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве.

Известен аппарат для осветления, выполненный в виде цилиндрического корпуса с коническим днищем, в котором установлены цилиндрические обечайки (см. , напр., ав.св. N733704, кл. B 01 D 21/02, 1977 г.).

Наиболее близким к изобретению техническим решением (прототипом) является осветлитель, включающий корпус с коническим днищем и установленные в нем концентрично относительно вертикальной оси ограждающую обечайку, осадкоуплотнитель, эжектор и трубопроводы для подвода и отвода жидкости (см., напр., В.А.Клячко и др. "Очистка природных вод", М., 1971 г., стр. 171, 172, рис. VI.21).

Существенными недостатками известных решений являются низкая эффективность и степень очистки жидкости, что снижает ее качественные показатели и ограничивает области использования, а также значительная материалоемкость.

Сущность изобретения заключается в том, что в осветлителе, включающем корпус с коническим днищем и установленные в нем концентрично относительно вертикальной оси ограждающую обечайку, осадкоуплотнитель, эжектор и трубопроводы для подвода и отвода жидкости, осадкоуплотнитель выполнен в виде кольцевой емкости с коническим днищем, образованной по периметру внешней поверхности ограждающей обечайки, нижняя торцевая поверхность которой совместно с наружной конической поверхностью днища осадкоуплотнителя образуют полость трапецеидального профиля, в которой расположен выходной участок эжектора, а его камера смешения расположена между указанной полостью и коническим днищем корпуса.

Осветлитель может быть снабжен соосно установленным в верхней части осадкоуплотнителя перфорированным коллектором, сообщающимся с зоной всасывания эжектора.

По сравнению с прототипом (кн. В.А. Клячко и др.) изобретение содержит новые признаки, заключающиеся в том, что осадкоуплотнитель выполнен в виде кольцевой емкости с коническим днищем, образованной по периметру внешней поверхности ограждающей обечайки, нижняя торцевая поверхность которой совместно с наружной конической поверхностью днища осадкоуплотнителя образуют полость трапецеидального профиля, в которой расположен выходной участок эжектора, а его камера смещения расположена между указанной полостью и коническим днищем корпуса.

Осветлитель может быть снабжен соосно установленным в верхней части осадкоуплотнителя перфорированным коллектором, сообщающимся с зоной всасывания эжектора.

Изобретения поясняется чертежом, на котором изображен осветлитель - поперечный разрез в вертикальной плоскости.

Осветлитель включает цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, в котором концентрично относительно вертикальной оси установлена ограждающая обечайка 3 цилиндрической формы, а также, примыкающий к ее внешней поверхности по всему периметру осадкоуплотнитель 4, имеющий форму кольцевой емкости с коническим днищем 5. Со стороны нижней торцевой поверхности обечайки 3 между наружной поверхностью конического днища 5 осадкоуплотнителя 4 образована полость 6 трапецеидального профиля, через которую проходит выходной участок эжектора 7, также установленного концентрично относительно вертикальной оси корпуса 1 осветлителя.

Камера смешения 8 эжектора 7 расположена в зоне между полостью 6 и коническим днищем 2 осветлителя.

В верхней части осадкоуплотнителя 4 соосно с ним установлен кольцевой перфорированный коллектор 9, сообщающийся посредством труб 10 с зоной всасывания эжектора 7.

Для отвода шлама из осадкоуплотнителя 4 используются трубы 11.

Подвод жидкости к осветлителю осуществляется со стороны его конического днища 2 посредством трубопровода 12, а отвод очищенной жидкости, прошедшей тонкослойный сепаратор 13 - через кольцевой лоток 14 и трубопровод 15. Трубопровод 16 служит для периодической продувки конической части осветлителя от взвешенного шлама.

В верхней части корпуса 1 осветлителя расположен тонкослойный сепаратор (отстойник) 13.

Взаимное расположение всех элементов осветлителя и их размеры определяются исходя из конкретных условий его использования в соответствии с принятой технологической схемой.

Осветлитель работает следующим образом.

Неочищенная жидкость, совместно с введенными в нее химическим реагентами, по трубопроводу 12 с большой скоростью поступает через эжектор 7 в зону реакции осветлителя внутри ограждающей обечайки 3, захватывая, при этом, через камеру смешение 8 эжектора 7 из его зоны всасывания значительный объем (примерно 2-3-кратный от объема обрабатываемой жидкости) свежесформированного тонкодисперсного шлама.

Эжектор 7 обеспечивает в нижней части осветлителя многократную циркуляцию шлама, что способствует быстрому формированию кристаллической структуры шлама, обеспечивающей повышение эффективности очистки воды.

Ограждающая обечайки 3, в полость которой через эжектор 7 поступает жидкость, не позволяет ей растекаться по ширине осветлителя.

На выходе из обечайки 3 в верхней ее части жидкость делает поворот на 180^o, освобождаясь при этом от газов, и вновь поступает вниз к камере смешения 8 эжектора 7, т.е. создается замкнутый контур многократной циркуляции жидкости.

Отводимая из зоны циркуляции водно-шламовая суспензия поднимается вверх по кольцевому пространству, ограниченному внутренней поверхностью корпуса 1 осветлителя и наружной поверхностью осадкоуплотнителя 4.

На выходе из этой зоны скорость подъема жидкости резко снижается, что приводит к осаждению шлама в осадкоуплотнитель 4, откуда, последний сбрасывается через трубы 11.

Дополнительная интенсификация процесса подсасывания шлама происходит за счет использования кольцевого перфорированного коллектора 9, расположенного в верхней части осадкоуплотнителя 4 и сообщающегося с зоной всасывания эжектора 7 посредством труб 10, через которые часть водно-шламовой суспензии вновь включается в процесс циркуляции.

Основной же поток жидкости, поднимаясь далее вверх, осветляется от шлама за счет гравитационных процессов, а также в результате использования тонкослойного сепаратора 13, расположенного в верхней части осветлителя.

Поверхность, образующая полость 6 трапецеидального профиля с большим нижним основанием, ограничивает зону действия высокоскоростного потока и выделения воздуха, а также способствует более плавному переходу к формированию восходящего потока жидкости и созданию благоприятных гидравлических условий для направленного восходящего движения шламового потока совместно с обрабатываемой жидкостью в зону шламового фильтра.

Удаление же осадка из восходящего потока и поступление его в осадкоуплотнитель 4 обеспечивается за счет резкого изменения скорости восходящего движения шламового потока.

Очищенная вода, пройдя сепаратор 13, собирается в кольцевой лоток 14 и отводится по трубопроводу 15.

Периодическая продувка конической части осветлителя от взвеси осуществляется через трубопровод 16.

Таким образом, изобретение обеспечивает значительно более высокую, примерно в 1,5 раза, интенсивность процесса очистки жидкости, при одновременном повышении степени очистки (качественные показатели обработанной воды улучшаются на 30-40%), что позволяет использовать его в различных областях хозяйства.

Изобретение относится к осветлителям, используемым для очистки от примесей природных, оборотных и сточных вод в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве. Техническим результатом является повышение производительности осветителя, а также степени очистки воды. Осветитель выполнен с цилиндрическим корпусом, имеющим коническое днище. В корпусе установлена ограждающая цилиндрическая обечайка, по внешнему периметру которой образован осадкоуплотнитель в виде кольцевой емкости с коническим днищем, в верхней части которого может быть установлен кольцевой перфорированный коллектор. Подвод жидкости осуществляется по трубопроводу через эжектор, установленный по вертикальной оси осветлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Осветлитель, включающий корпус с коническим днищем и установленные в нем концентрично относительно вертикальной оси ограждающую обечайку, осадкоуплотнитель, эжектор и трубопроводы подвода и отвода жидкости, отличающийся тем, что осадкоуплотнитель выполнен в виде кольцевой емкости с коническим днищем, образованной по периметру внешней поверхности ограждающей обечайки, нижняя торцевая поверхность которой совместно с наружной конической поверхностью днища осадкоуплотнителя образуют полость трапецеидального профиля, в которой расположен выходной участок эжектора, а его камера смешения расположена между указанной полостью и коническим днищем корпуса. 2. Осветлитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен соосно установленным в верхней части осадкоуплотнителя перфорированным коллектором, сообщающимся с зоной всасывания эжектора.