ВОДОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ Российский патент 2015 года по МПК B01D21/00 C02F1/24 

Водораспределитель можно использовать в системах очистки природных, техногенных и бытовых сточных вод методами отстаивания или флотации.

Известно водораспределительное устройство в виде перфорированного конуса, снабженного средствами вывода струй воды из него, выполненными в виде отверстий и средствами распределения струй в горизонтальных плоскостях, выполненными в виде горизонтально расположенных на поверхности конуса между рядами отверстий дисков. Это устройство используют в радиальных отстойниках и устанавливают в их резервуарах как насадку непосредственно на подводящем трубопроводе (SU 126310, В01D 21/00, опубл. 30.11.84). Подача воды в объем резервуара происходит в горизонтальных плоскостях в радиальных направлениях, без образования в зоне распределения воды застойных или водоворотных областей. Однако это возможно лишь при истечении воды из отверстий с линейными скоростями, не превышающими определенных величин. При скоростях выше этих значений вследствие возникающих вблизи отверстий сдвиговых усилий в воде замедляется образование из загрязнителей различной природы хлопьев и, соответственно, снижаются скорость их осаждения и эффективность очистки воды.

Недостатками этого распределителя являются высокая сложность его изготовления, а также, в случае очистки воды отстаиванием, ограничение объемной скорости подачи воды в резервуар отстойника и, соответственно, его производительности, допустимой линейной скоростью истечения воды из отверстий в объем резервуара.

Новыми результатами от использования предлагаемого водораспределителя является упрощение изготовления водораспределителя, повышение производительности отстойника за счет повышения объемной скорости подачи воды, а также повышение эффективности очистки благодаря круговому движению воды с соответствующим удлинением траектории движения осаждаемых частиц и образованием из них при этом более крупных флоккул и хлопьев.

При очистке воды от взвешенных частиц методом флотации применение предлагаемого водораспределителя позволит повысить производительность флотатора за счет увеличения диаметра флотокамеры и скорости подачи воды без образования в камере флотатора застойных пристеночных зон или же турбулентных завихрений в зоне флотирования.

Указанные результаты достигаются тем, что в водораспределителе, состоящем из подводящей трубы и насадки, снабженной совокупностью средств вывода воды из нее в виде струй и распределения их истечения в горизонтальных плоскостях в заданных направлениях относительно радиального направления, согласно изобретению, насадка выполнена в виде полого цилиндра, совокупность средств вывода воды и распределения струй выполнена в виде вмонтированных в цилиндр отводов, направления истечения струй из отводов образуют различные углы с радиальным направлением, при этом число отводов равно 6, каждый их них вмонтирован в цилиндр со смещением относительно смежных отводов на 60°, а направления вывода струй из одной пары диаметрально расположенных отводов образуют с радиальным направлением угол в 15°, из другой пары - 45° и из третьей пары - 75°. Все отводы расположены в одной горизонтальной плоскости или же размещены со смещением по вертикали с образованием 3-х ярусов по 2 диаметрально расположенных отвода в каждом.

На рис.1 показан вид водораспределителя сверху, где 1 - цилиндрическая часть, 2 - отводы, 3 - фланец для крепления распределителя к подводящей трубе. Водораспределитель при его использовании во флотационном аппарате устанавливают по центру камеры в придонной ее части, при подаче воды в бассейн-отстойник - ниже средней части по высоте столба жидкости в нем на уровне раздела цилиндрической и конической частей его резервуара. Длину отводов также выбирают в зависимости от назначения водораспределителя и габаритов емкостей.

Устройство работает следующим образом. По подводящей трубе вода поступает в насадку и через водораспределяющие элементы выводится в объем камеры флотатора или резервуара бассейна-отстойника. Поскольку потоки воды из отводов изливаются под углом к радиальному направлению, вода в емкости находится в круговом движении. В установившемся режиме в бассейне-отстойнике даже при значительном его диаметре протяженность зоны осаждения по горизонтали может достигать пристеночной зоны без появления эффекта перемешивания воды в вертикальных направлениях у стенок резервуара. В ламинарных круговых потоках происходит эффективное осаждение взвешенных частиц.

В процессе напорной флотации в камеру аппарата водовоздушная смесь из распределителя поступает под давлением. В придонной зоне по высоте и по радиусу в камере круговое движение происходит в турбулентном режиме. Однако благодаря заданному общему круговому движению зона турбулентного перемешивания не поднимается выше пределов придонной области. В результате в ламинарных круговых потоках происходит эффективное флотирование взвешенных частиц к поверхности воды с образованием флотопены или флотошлама.

Водораспределитель относится к очистке природных, техногенных и бытовых сточных вод и может быть использован в процессах очистки природных или сточных вод методами осаждения или напорной флотации. В водораспределителе насадка выполнена в виде полого цилиндра. Совокупность средств вывода воды и распределения струй выполнена в виде вмонтированных в цилиндр отводов. Направления истечения струй из отводов образуют различные углы с радиальным направлением. Техническим результатом изобретения является упрощение изготовления водораспределителя, повышение производительности отстойника и повышение эффективности очистки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Водораспределитель, состоящий из подводящей трубы и насадки, снабженной совокупностью средств вывода воды из нее в виде струй и распределения их истечения в горизонтальных плоскостях в заданных направлениях относительно радиального направления, отличающийся тем, что насадка выполнена в виде полого цилиндра, совокупность средств вывода воды и распределения струй выполнена в виде вмонтированных в цилиндр отводов, а направления истечения струй из отводов образуют различные углы с радиальным направлением.

2. Водораспределитель по п.1, отличающийся тем, что число отводов равно 6, каждый их них вмонтирован в цилиндр со смещением относительно смежных отводов на 60°, а направления вывода струй из одной пары диаметрально расположенных отводов образуют с радиальным направлением угол в 15°, из другой пары - 45° и из третьей пары - 75°.

3. Водораспределитель по п.1, отличающийся тем, что все отводы расположены в одной горизонтальной плоскости.

4. Водораспределитель по п.1, отличающийся тем, что отводы размещены со смещением по вертикали с образованием 3-х ярусов по 2 диаметрально расположенных отвода в каждом.