ОСВЕТЛИТЕЛЬ ВОДЫ Российский патент 1999 года по МПК C02F1/52 B01D21/08 

Изобретение относится к очистке и осветлению воды с применением химических реагентов и может быть использовано системах предочистки водоподготовительных установок теплосети, обессоливания, подготовки воды для котельных установок, очистки оборотных вод замкнутых циркуляционных систем промышленных предприятий и т.п.

Из известных осветлителей наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является осветлитель воды, содержащий две последовательно соединенные камеры, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем и имеет по меньшей мере одно ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство для подачи исходной воды в смеси с коагулянтом, остальные - ступенями осветления (Кострикин Ю.М. и др. Водоподготовка и водный режим энерогообъектов низкого и среднего давления. Справочник. М.: Энергоатомиздат 1990, с. 17, рис. 1.2).

Известный осветлитель по ряду причин не обеспечивает оптимальных условий для максимально возможной очистки воды. В частности, для быстрого и равномерного распределения коагулянта в воде интенсивность их перемешивания в осветлителе недостаточна; скорость осаждения хлопьев образующегося при коагуляции осадка оказывается меньшей скорости восходящего потока воды, что приводит к выносу шлама в осветленную воду и к снижению номинальной нагрузки аппарата; аппарат весьма чувствителен к изменению внешних факторов (колебаниям температуры исходной воды, изменению нагрузки и т.п.) и имеет большие габариты.

Задачей изобретения является интенсификация процесса очистки воды, упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров осветлителя.

Это достигается тем, что в осветлителе воды, содержащем по меньшей мере две последовательно соединенные камеры, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем и имеет по меньшей мере одно ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство для подачи исходной воды в смеси с коагулянтом, а остальное - ступенями осветления, согласно изобретению внутри воздухоочистителя дополнительно установлена циркуляционная камера, сопловое устройство по меньшей мере частично помещено внутри последней и выполнено в виде эжектора, в зоне всаса которого помещен патрубок подвода коагулянта, а внутри циркуляционной камеры, в зоне начального участка выхлопа эжектора - патрубок подвода аэрирующего сжатого воздуха.

На чертеже схематически изображен общий вид предлагаемого осветлителя.

Осветлитель воды содержит три последовательно соединенные концентрически расположенные камеры 1, 2, 3, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем, а остальные соответственно первой и второй ступенями осветления. Каждая из указанных камер имеет форму цилиндра с конусообразным днищем. По оси воздухоотделителя 1 установлено ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство в виде эжектора 4, расположенного полностью, за исключением всасывающей части, внутри открытой с торцов цилиндрической циркуляционной камеры 5. В нижней части воздухоотделителя 1 установлена горизонтальная решетка 6, над ней в зоне всаса эжектора 4 - патрубок 7 подвода коагулянта, а внутри циркуляционной камеры 5, в зоне начального участка выхлопа эжектора 4 - перфорированный коллектор 8, служащий патрубком подвода в циркуляционную камеру 5 по трубопроводу 9 аэрирующего сжатого воздуха. Нижняя часть воздухоотделителя 14 сообщена с камерой 2 первой ступени осветлителя трубопроводом 10 с перфорированным коллектором 11 на выходе, дополнительно соединенным с линией 12 подвода флокулянта. В верхней части камеры 2 установлены жалюзийный сепаратор 13 и распределительно-сборная система 14 с трубопроводом 15 отвода осветленной воды. Верхняя часть камеры 2 под жалюзийным сепаратором 13 сообщена с нижней частью камеры 3 второй ступени осветления при помощи перепускных трубопроводов 16 со шламопропускными окнами 17. В верхней части камеры 3 установлен кольцевой перфорированный коллектор 18, соединенный при помощи перепускного трубопровода 19 к трубопроводу 15 отвода осветленной воды. Нижние точки конусообразных днищ камер 2 и 3 соединены с трубопроводами соответственно 20, 21 отвода шлама. Трубопровод 22 служит для подачи к соплу эжектора 4 исходной воды; трубопровод 23 - для рециркуляции шлама из камеры 3 второй ступени осветления в трубопровод 22 исходной воды; трубопровод 24 - для заполнения камеры 3 второй ступени осветления водой из камеры 2 первой ступени осветления по трубопроводу 20; трубопроводы 25, 26 - для подачи коагулянта соответственно к патрубку 7 в зону всаса эжектора 4 и в трубопровод 22 исходной воды. Из мертвой зоны места стыковки камер 2 и 3 выведен трубопровод 27, соединяющий эту зону с атмосферой. На трубопроводах 12, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26 установлены задвижки 28.

Осветлитель работает следующим образом. Обрабатываемая вода подводится в напорную часть эжектора 4 по трубопроводу 22, на всас которого по трубопроводу 25 или по трубопроводу 26 в трубопровод 22 исходной воды вводится заданная доля коагулянта. Опускаясь из верхней части циркуляционной камеры 5 в нижнюю на всас эжектора 4, вода циркулирует, активно перемешиваясь с коагулянтом. В циркулирующую воду для интенсификации удаления из нее углекислоты через перфорированный коллектор 8 подается сжатый воздух. Из циркуляционной камеры 5 вода с гидролизованными частицами коагулянта поступает в воздухоотделитель 1 для глубокого удаления остатков тонкодиспергированных пузырьков сжатого воздуха и углекислого газа. Установленная в нижней части воздухоотделителя 1 горизонтальная решетка 6 предотвращает проскок газовых пузырьков в камеры осветления и устраняет вызываемую циркуляцией гидравлическую турбулентность. Из воздухоотделителя 1 по трубопроводу 10 с перфорированным коллектором 11 на выходе вода переходит в камеру 2 первой ступени осветления. Нижняя часть камеры 2 выполняет роль шламового фильтра, где происходит очистка воды от коллоидно-дисперсных примесей, после чего она поднимается в зону осветления камеры, очищается от взвешенных частиц в жалюзийном сепараторе 13, пройдя который попадает в распределительно-сборную систему 14 и отводится через трубопровод 15 потребителю. Уплотненный шлам из нижней части камеры 2 периодически удаляется по трубопроводу 20, который также используется для опорожнения камеры 2. Часть потока воды с образовавшимся остатком из камеры 2 через перепускные трубопроводы 16 со шламоприемными окнами 17 отбирается в камеру 3 второй ступени осветления, в верхней части которой осветленная вода собирается перфорированным коллектором 18 и по перепускному трубопроводу 19 поступает в трубопровод 15 отвода осветленной воды. Уплотненный шлам из нижней части камеры 3 удаляется непрерывно через дренажный трубопровод 21. Заполнение камеры 3 частично может производиться и через перепускной трубопровод 24. Часть шлама из нижней камеры 3 может подаваться по трубопроводу 23 на циркуляцию в трубопровод исходной воды 22, что дополнительно повышает эффективность шламообразования.

Использование: для очистки и осветления воды с применением химических реагентов в системах предочистки водоподготовительных установок теплосети, обессоливания, подготовки воды для котельных установок, очистки оборотных вод замкнутых циркуляционных систем промышленных предприятий и т.п. В осветлителе с воздухоотделителем, имеющем сопловое устройство для подачи исходной воды в смеси с коагулянтом, дополнительно установлена циркуляционная камера. Сопловое устройство выполнено в виде эжектора, частично помещенного внутри циркуляционной камеры. В нижней части воздухоотделителя установлена горизонтальная решетка, над ней в зоне всаса эжектора - патрубок подвода коагулянта. Внутри циркуляционной камеры в зоне начального участка выхлопа эжектора установлен патрубок подвода аэрирующего сжатого воздуха. 1 ил.

Осветлитель воды, содержащий по меньшей мере две последовательно соединенные камеры, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем и имеет по меньшей мере одно ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство для подачи исходной воды в смеси с коагулянтом, а остальные - ступенями осветления, отличающийся тем, что внутри воздухоотделителя дополнительно установлена циркуляционная камера, сопловое устройство по меньшей мере частично помещено внутри последней и выполнено в виде эжектора, в зоне всаса которого помещен патрубок подвода коагулянта, а внутри циркуляционной камеры в зоне начального участка выхлопа эжектора - патрубок подвода аэрирующего сжатого воздуха.