Изобретение относится к устройствам для осветления воды, преимущественно транспортерно-моечных вод, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известны отстойники, см. «Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов», М., «Химия», 1985 г., раздел 6,3; журнал «Сахарная промышленность», №5, 1976 г. стр.53; «Техника защиты окружающей среды», М., «Химия», 1981 г., стр.148; а.с. SU 1005828 A - отстойник-фильтр, авторское свидетельство SU 488789 A, опубл. 25.10.1975 г. на 5 стр.
Наиболее близким к изобретению по назначению и технической сущности является вертикальный отстойник (а.с. SU 488789), содержащий цилиндрическо-конический корпус с размещенным в центре циклоном, с трубой подвода исходной воды, с верхним выходным раструбом и разделительной обечайкой вокруг циклона, пеносбрасывателем скребкового типа с коробом отвода пены, желобом осветленной воды, расположенным в верхней периферийной части корпуса, с трубой для вывода осветленной воды из желоба, сифоном с конической насадкой для отвода осадка (осуществлено на практике), патрубками для окончательного спуска воды.
Корпус отстойника с циклоном предназначен для осветления от взвесей транспортерно-моечной воды.
Пеносбрасыватель сгребает пену с поверхности внутренней части отстойника и сбрасывает ее в специальную течку и коробом выводится из отстойника. Сифон с конической насадкой служит для отвода воды с осадком и регулировки количества отводимого осадка при помощи сменных насадок.
Желоб осветленной воды находится в периферийной верхней зоне корпуса и служит для сбора и отвода осветленной воды из отстойника на производство.
Лестницы и площадки предназначены для удобства обслуживания.
К коммуникации сифона и к нижней конической части корпуса отстойника подведена чистая вода для промывки любой части сифона и нижней конической части корпуса.
Исходная вода тангенциально поступает по трубе в циклон, в котором происходит разделение потока исходной воды на два потока:
- с крупными тяжелыми частицами, взвесями первый поток направляется вниз по оси отстойника, а затем под слой воды в отстойнике;
- предварительно осветленная вода направляется вверх и через верхний раструб циклона опускается в кольцевом пространстве между циклоном и разделительной обечайкой под слой осветляемой воды в центре отстойника, и вода от центра распределяется в наклонном направлении вверх к периферии корпуса во все стороны равномерно. Но до стенки конуса корпуса в горизонтальной плоскости под отстаивающий слой воды поток исходной воды не доходит на 30-60%.
Вода от центра подымается вверх в наклонном направлении к желобу, осветляясь, переливается через водосливы желоба и собирается в нем, а затем выводится из отстойника. При этом сбор осветленной воды происходит с периферийной части поверхности отстойника, т.е. с 40-50% поверхности.
Осадок вместе с водой удаляется из отстойника через сифон с конической насадкой.
Скребки пеносбрасывателя сгребают пену и легкие мелкие примеси с поверхности отстойника и сбрасывают в пеносборник, и затем пена выводится из отстойника.
Недостатками известного отстойника является:
- неравномерное распределение исходной воды под отстаивающий слой воды, т.е. имеются неиспользованные «мертвые зоны», особенно в периферийной части сечения отстойника;
- неравномерный сбор осветленной воды с поверхности воды в отстойнике, т.е. имеются неиспользованные «мертвые зоны», особенно в центральной части;
- не используется полная высота отстаивающего слоя воды как дополнительного фильтрующего слоя;
- большая удельная металлоемкость.
Цель изобретения - интенсификация процесса осветления (отстаивания) воды, уменьшение удельной металлоемкости. Это достигается тем, что отстойник снабжен отводными трубами из верхнего выходного раструба циклона для периферийного зонального дополнительного ввода исходной воды у стенки конического днища корпуса под слой отстаивающейся воды, а для дополнительного отвода осветленной воды с верхней центральной части отстойника под уровнем воды в отстойнике расположены радиальные трубы с отверстиями, причем один конец каждой трубы соединен с желобом осветленной воды и имеет регулировочный шибер, а другой конец загнут вниз и имеет усеченный конус на входе осветленной воды в трубу.
Отводные трубы из верхнего раструба циклона на входе имеют регулировочные шиберы, а на выходе расположены распределительные полуконусы для зонального равномерного распределения исходной воды и уменьшения скорости восходящего потока воды.
На фиг.1 схематически изображен разрез отстойника; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 разрез Г-Г фиг.2; на фиг.4 - место В фиг.1; на фиг.5 - разрез Д-Д фиг.3; на фиг.6 - место Б фиг.1; на фиг.7 - вид Е фиг.6.
Отстойник вертикальный для транспортерно-моечных вод имеет цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2 и размещенным в центре циклоном 3 с трубой 4 для подвода воды. Вокруг циклона 3 установлена разделительная обечайка 5, а верхний выход из циклона выполнен в виде верхнего раструба 6.
Отстойник снабжен отводными трубами 7 из верхнего выходного раструба циклона для периферийного зонального дополнительного ввода исходной воды у стенки конического днища корпуса под слой отстаивающейся воды.
Отводные трубы из верхнего раструба циклона на входе имеют регулировочные шиберы 8, а на выходе отводных труб расположены распределительные полуконусы 9 для зонального равномерного распределения исходной воды и уменьшения скорости восходящего потока воды.
Нижний выход циклона выполнен в виде раструба 10 с отбойником 11.
В верхней части корпуса имеется кольцевой желоб 12 для сбора осветленной воды с регулировочными трехугольными водосливами 13, с тонкой стенкой и трубой 14 для выхода воды из отстойника.
Перед желобом установлен кольцевой разделительный лист 15.
Для дополнительного отвода осветленной воды с верхней центральной части отстойника под уровнем воды в отстойнике расположены радиальные трубы 16 с отверстиями 17, причем один конец каждой трубы соединен с желобом и имеет регулировочный шибер 18, а другой конец каждой трубы загнут вниз и имеет усеченный конус 19 на входе осветленной воды в трубу.
Над «зеркалом» воды установлен пеносбрасыватель 20 со скребками 21 и приводом 22.
На уровне «зеркала» воды имеется радиально расположенный пеносборник 23 с трубой 24 для вывода пены и мельчайших легких примесей из отстойника.
На нижнем патрубке 25 конусного днища имеется сифон 26 с вентилями и с конической насадкой 27 для вывода осадка из отстойника.
В нижней части конуса имеется устройство 28 для промывки осадка и люк 29, труба 30 с вентилем для окончательного спуска осадка, воды.
Отстойник вертикальный для транспортерно-моечных вод работает следующим образом.
Вода, подлежащая очищению (осветлению), поступает через трубу 4 в циклон 3, в котором разделяется на две фракции.
Большая часть воды без крупных механических примесей направляется вверх по центру и в верхнем выходном раструбе 6 вода разделяется на два потока. Основная часть переливается через верхнюю часть раструба 6 и направляется вниз в кольцевом пространстве между циклоном 3 и с разделительной обечайкой 5.
Затем поток воды огибает нижнюю кромку обечайки 5 и направляется вверх в пространство между обечайкой 6 и стенкой корпуса 1. При повороте воды на 180° крупные тяжелые частички направляются вниз в конусную часть 2 корпуса 1, а основная часть воды выходит в зону отстаивания под отстаивающий слой воды в центральной части корпуса, при этом скорость потока воды уменьшается до скорости осаждения.
Вторая часть воды из верхнего выходного раструба 6 направляется через отводные трубы 7 с шиберами 8 на периферию конического днища под фильтрующий слой воды на полуконус 9, и исходная вода зонально распределяется в горизонтальном и объемном направлениях, при этом уменьшается скорость потока до скорости осаждения и используется периферийная часть площади под отстаивающим слоем воды.
Меньшая часть воды с крупными тяжелыми механическими примесями направляется в циклоне 3 вниз, через раструб 10 и с помощью конусного отбойника 11 распределяется равномерно под отстаивающий слой воды. При этом тяжелые частички оседают вниз в конус 2.
Таким образом исходная вода распределена в нижней части равномерно по всему сечению корпуса и подымается вверх со скоростью, меньшей или равной скорости осаждения через отстаивающий слой воды. При подъеме вода осветляется (отстаивается). Кроме отстаивания в вертикальном потоке осуществляется и фильтрация исходной воды через слой осаждающихся частичек. При этом эффект очистки воды повышается.
Тяжелые примеси осаждаются вниз в конусную часть 2 корпуса 1, а осветленная вода подымается вверх и через регулируемые по высоте водосливы 13 попадает в кольцевой желоб 12. При этом происходит сбор осветленной воды только с периферийной части поверхности воды.
Кроме этого, при помощи радиальных труб 16 через отверстия 17 и с помощью усеченных конусов 19 осветленная вода собирается с центральной части верхнего слоя воды в отстойнике и направляется также в кольцевой желоб 12. Из кольцевого желоба 12 осветленная вода через трубу 14 выводится из отстойника и возвращается в производство. Таким образом происходит распределение исходной воды под весь слой отстаивающей воды и сбор осветленной воды со всей поверхности воды в отстойнике.
Интенсивность потоков исходной и осветленной воды регулируется шиберами 8, водосливами 13, шиберами 18.
Легкие примеси и пена собираются на поверхности «зеркала» воды, между кольцевым разделительным щитом 15 и разделительной обечайкой 5.
При помощи скребков 21 пеноосбрасывателя 20 мельчайшие легкие примеси и пена собираются с поверхности зеркала воды и сбрасываются в пеносборник 23, а затем через трубу 24 выводятся из отстойника.
Осадок опускается в конусное днище 2 и через патрубок 25, сифон 26, коническую насадку 27 выводится из отстойника.
При помощи замены насадки 27 (разного диаметра) можно регулировать влажность осадка.
При сильном уплотнении осадка в конусе 2 используют устройство для промывки осадка. Люк 29 используется для осмотра и ремонта.
Окончательный спуск воды из отстойника проводится через трубу 30.
В верхнем раструбе 6 циклона 3 и при переливе воды из раструба в пространство между циклоном 3 и разделительной обечайки 5 из исходной воды выделяется воздух, что способствует улучшению условий отстаивания воды.
Исходная вода в отстойнике одновременно с отстаиванием фильтруется через слой взвешенного осадка.
Предлагаемый отстойник вертикальный для транспортерно-моечных вод позволит:
- увеличить производительность отстойника в 1,3-1,5 раза;
- уменьшить удельную металлоемкость, т.е. относительная масса отстойника, приходящаяся на 1 м3 очищенной воды в час (например, существующая масса отстойника на 50 т, а производительность по очищенной воде 525 м3/ч, а по предлагаемому отстойнику - на 51 т массы отстойника производительность будет 800 м3/ч); таким образом удельная металлоемкость уменьшится с 0,1 т/м3 до 0,064 т/м3;
- эффект осветления повысится с 70% до 80%.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Круглый отстойник | 1957 |
|
SU114756A1 |
Отстойник с фильтрационной системой | 1991 |
|
SU1780804A1 |
Отстойник л.с.покутнева | 1979 |
|
SU831140A1 |
Устройство для очистки воды | 1990 |
|
SU1793941A3 |
Установка для грануляции расплавов штейна, файнштейна и шлака | 2021 |
|
RU2766817C1 |
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК | 1998 |
|
RU2153384C1 |
СИСТЕМА ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ | 2002 |
|
RU2228410C1 |
ОТСТОЙНИК | 1991 |
|
RU2006247C1 |
РАДИАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЛОВОЙ СМЕСИ | 1997 |
|
RU2114788C1 |
ПЕСКОЛОВКА | 2000 |
|
RU2174858C1 |
Отстойник вертикальный для транспортерно-моечных вод предназначен для осветления воды и может быть использован в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Отстойник снабжен отводными трубами (7) из верхнего выходного раструба (6) циклона (3) для периферийного зонального дополнительного ввода исходной воды у стенки конического днища (2) корпуса (1) под слой отстаивающейся воды, для дополнительного отвода осветленной воды с верхней центральной части отстойника под уровнем воды в нем расположены радиальные трубы (16) с отверстиями (17). Один конец каждой трубы соединен с желобом осветленной воды (12) и имеет регулировочный шибер (18), а другой конец каждой трубы загнут вниз и имеет усеченный конус (19) на входе осветленной воды в трубу. Отводные трубы из верхнего раструба циклона на входе имеют регулировочные шиберы (8), а на выходе расположены распределительные полуконусы (9) для зонального равномерного распределения исходной воды и уменьшения скорости восходящего потока воды. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс осветления воды, увеличить производительность и уменьшить удельную металлоемкость конструкции отстойника. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Вертикальный отстойник | 1970 |
|
SU488789A1 |
Отстойник л.с.покутнева | 1979 |
|
SU831140A1 |
US 4303517 А, 01.12.1981. |
Авторы
Даты
2006-11-10—Публикация
2005-06-14—Подача