Отстойник-фильтр Советский патент 1983 года по МПК B01D21/12 

Изобретение относится к устройствам для осветления жидкостей, преимущественно транспортно-моечных вод, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промыщленности.

Известен отстойник, снабженный треугольной вставкой, размещенной вдоль его дна, трубой для подвода очищаемой жидкости, стропом для отсасывания осадка, шарнирно размещенными скребками для удаления всплывающих примесей 1.

Наиболее близкими к изобретению по назначению и технической сущности является отстойник-фильтр, снабженный корпусом с размещенной вдоль днища вставкой, боковые стенки которой выполнены из фильтрующего материала, трубой для подвода очищаемой жидкости, сборником профильтрованной жидкости, сборником осветленной жидкости, лотками для отвода осветленной жидкости, трубопроводом для отвода осветленной жидкости, трубопроводами для отвода осадка из отстойника, соединительной камерой, размещенной между внутренней полостью вставки и сборником профильтрованной жидкости, скребковыми конвейерами для удаления осадка, горизонтальнонаклонные ветви которых размещены вдоль |;,1иш,а, а верхняя ветвь для удаления легких примесей и пены установлена над уровнем «зеркала жидкости (21.

Однако для известного устройства характерны недостаточный съем осветленной жидкости с единицы объема, осаждения, большая удельная металлоемкость, недостаточная компактность узлов, отсутствие отделения крупных легких примесей и тяжелых (песка) из исходной жидкости перед пропуском отстойника.

Целью изобретения является интенсификация пр чесса осветления и фильтрования жидкости.

Указанная цель достигается тем, что комбинированный отстойник-фильтр, включающий корпус с размещенной вдоль днища вставкой, боковые стенки которой выполнены из фильтрующего материала, трубу для подвода очищаемой жидкости, сборник профильтрованной жидкости, сборник осветленной жидкости, лотки для отвода осветленной жидкости, трубопроводы для отвода осадка из отстойника, соединительную камеру, размещенную между внутренней полостью вставки и сборником профильтрованной жидкости скребковые конвейеры для удаления осадка, горизонтально-наклонные ветви которых размещены вдоль днища, а ветвь для удаления легких примесей и пены установлена над уровнем «зеркала жидкости, снабжен приемной камерой с рещетками и патрубком отвода тяжелых примесей и песка, трубопроводом с форсунками для ввода антипенного вещества, верхняя в.етвь конвейера установлена над решетками, труба для подвода очищаемой жидкости размещена над

нижней ветвью конвейера, а вставка выполнена щатрообразной.

Целесообразно отстойник-фильтр снабдить установленными по обе стороны верхней ветви конвейера лотками с наклонными днищами.

На фиг. Г схематически изображен отстойник-фильтр, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 4; на фиг. 8 - разрез Ж-Ж на фиг. 4.

Отстойник-фильтр имеет корпус 1 с дном 5 2, вертикально-наклонными боковыми 3 и торцовыми 4 стенками, сборники осветленной 5 и профильтрованной 6 жидкости, установленные с одного торца корпуса, сборник 7 осадка, установленный с другого торца корпуса отстойника-фильтра. 0 На дне корпуса установлена по всей его длине пустотелая шатрообразная вставка 8, боковая поверхность 9 которой выполнена из фильтрующего материала (микропористых панелей, микросетки).

Основанием вставки служит дно 2 корпуса, колонны (установленные по центру) 10 и продольные балки 11.

Над верщиной шатрообразной вставки установлены трубопроводы 12 подвода исходной жидкости с трапецеидальными щелями 13 для фильтрации и очистки фильтрующих стенок вставки.

Перед корпусом имеются приемные камеры 14 очиц аемой жидкости с наклонными решетками 15 в верхней части и конусами 16, патрубками 17 с вентилями для отвода тверr дых, тяжелых частичек (песка) и общим патрубком 18 для подвода исходной жидкости.

Из приемных камер 14 очищаемой жидкости отводятся трубы 19 для подвода очищаемой жидкости в корпус, которые рас0 положены в нижних конических частях корпуса по всей его длине и имеют верхние продольные пазы (отверстия) 20 с переменным сечением для распределения исходной жидкости равномерно по длине корпуса и нижними поперечными пазами 21 для выхода твердых и тяжелых частичек.

Трубы 19 на входе имеют патрубки с вентилями 22 для ввода антипенного вещества или коагулянта.

Над вставкой 8 и у боковых стен 3 в верхней части имеются два центральных спаренных с зазором между собой лотка 23 и боковые лотки 24 для отвода осветленной жидкости, установленные на поперечных балках 25 и имеющие на боковых стенках 5 регулировочные водосливы 26, а на торцевой стенке корпуса имеются патрубки 27 для выхода осветленной жидкости из корпуса в сборник 5 для осветленной жидкости (воды).

Между лотками в зоне сбора пены и легких мелких примесей в верхней части корпуса попарно установлены дополнительные лотки 28 с односторонними водосливами 26, патрубками 27, наклонными днищами 29 и вертикальными верхними стенками 30, на которых устаногвлены направляющие для скребков. Дополнительные лотки 28 установлены при помощи односторонних стоек на поперечных балках 25 с зазором для прохождения скребков и образования зоны концентрированного сбора пень и мелких легкихПримесей.

Для отвода осадка из нижней части корпуса (двух продольных конусообразных углублений) в сборник 7 осадка имеются напорные трубопроводы 31 для отвода осадка, а из полости шатрообразной вставки - трубопровод 32.

Все трубопроводы 31 и 32 расположены в полости вставки8. /

Причем на торцах труб 31 и 32 в сборнике 7 имеются регулирующие запорные клапаны 33.

Для перемещения осадка вдоль корпуса и удаления тяжелых примесей (песка) из комбинированного отстойника-фильтра между наклонными стенками корпуса 1 и вставки 8 в нижней части ив наклонном канале 34 расположены нижние горизоитальнонаклонные ветви 35 скребковых конвейеров 36.

Для очистки рещеток 15 и удаления крупных примесей и песка и для сбора и удаления пены и легких мелких примесей верхняя ветвь 37 конвейера 36 расположена над рещетками 15 сборников и над уровнем «зеркала жидкости в корпусе.

Скребковые конвейеры имеют холостую ветвь 38, отклоняющие 39, натяжные 40 и ведущие 41 звездочки, привод 42.

Внутренняя полость вставки 8 соединена соединительным трубопроводом 43 со сборником 6 профильтрованной жидкости.

В полости вставки имеется приямок 44 для окончательного Отбора жидкости из комбинированного отстойника-фильтра. В стенке вставки встроен люк 45. Верхний конец трубопровода 43 расположен выше уровня жидкости в сборнике, но ниже уровня жидкости в корпусе комбинированного отстойника-фильтра и снабжен регулирующей по высоте насадкой - пилообразным водосливом 46.

Для обратной продувки трубопроводов осадка имеется коллектор 47 воды с вентилями 48.

Над верхней ветвью скребкового конвейера в зоне корпуса установлен трубопровод с форсунками 49 для гашения пены и ввода антипенного вещества в жидкость по всей длине корпуса.

У торцевых стенок корпуса установлены конвейер 50 для удаления легких примесей

и сборник 51 легких, мелких примесей и пены с патрубком 52.

В сборниках осветленной и профильтрованной жидкости 5 и 6 имеются патрубки 53 и 54 для окончательного расхода, а в сборнике 7 осадка - патрубок 55.

Комбинированный отстойник-фильтр имеет укрытие 56 для улучшения условий работы, обслуживания персоналом отстойникафильтра. Для этого колонны 10 и стены по периметру наращиваются по высоте.

Отстойник-фильтр работает следующим образом.

Жидкость, подлежащая очищению (осветлению), поступает через патрубок 18 на наклонные решетки 15, через которые жидкость с мелкими примесями попадает в напорные сборники, а на решетках остаются крупные примеси.

Потоком жидкости и скребками верхней ветви 37 скребкового конвейера 36 крупные примеси с решеток 15 перемещаются и удаляются в конвейер 50, который, в свою очередь, удаляет примеси из отстойника-фильтра.

В приемных камерах 14 жидкость собирается до определенного уровня (постоянного напора для отстойника).,Тяжелые мелкие примеси (песок) собираются в конусе 16 и через патрубок 17 отводятся в наклонный канал ветви 35 скребкового конвейера 36,. а затем с общим потоком тяжелых примесей выводятся из отстойника.

Отделенная от примесей (мелкого боя свеклы, ботвы, песка крупных фракций и т. д.) жидкость из приемных камер 14 поступает через регулирующие клапаны по трубам 19 и через верхние пазы (отверстия) 20 поступает в нижние части каждого корпуса (по центру) по всей длине корпуса I.

Под напором подачи и отрегулированного отбора осветленной жидкости (воды) и осадка исходная жидкость равномерно подымается по радиусу в сечении от продольного отверстия вверх. При этом легкие примеси песка, пузырьки воздуха подымаются вверх по всей длине корпуса и скапливаются при помощи наклонных днищ 29 лотков 28 в зазоре между лотками 28, а осветляемая жидкость (вода) проходит к центральным, боковым и дополнительным лоткам 23, 24 и 28.

В связи с этим распределением и проходом жидкости (воды) скорость частичек осадка и жидкости по мере удаления от пазов (отверстий) 20 труб 19 уменьшается, и когда скорость достигается определенной величины (скорости осаждения), то частицы осадка начинают опускаться вниз в конусную (нижнюю) часть комбинированного отстойника-фильтра, продольные конусообразные углубления.

При этом вокруг свежепоступающего потока взвешенной смеси образуется зона осаждающихся частичек осадка, которая

служит для вновь поступающей смеси фильтрующей средой.

В результате осуществляется интенсивный процесс осветления, происходящий в противотоке осаждающихся частичек и взвещенной смеси.

Осветленная жидкость через пилообразные водосливы 26 собирается в лотки 23 и 24, из которых через патрубки 27 собирается в сборник 5 осветленной жидкости. Из сборника 5 через патрубок 53 осветленная вода направляется на производство (например, для гидротранспортировки свеклокорней).

Одновременно с осветлением жидкости происходит фильтрование исходной жидкости. Исходная жидкость выходит из щелей 13 трубопроводов 12 и попадает на поверхность 9 вставки 8. В каждом потоке часть жидкости уходит на осветление, а часть фильтруется через поверхности 9 и попадает в полость вставки 8. Из полости вставки профильтрованная жидкость проходит по отводящему трубопроводу 43, через регулирующую насадку - водослив 46 - и попадает в сборник 6 профильтрованной жидкости.

Из сборника 6 профильтрованная жидкость (вода) через патрубок 53 выходит на потребление. Профильтрованная вода чище осветленной и направляется на специальные технологические нужды (ополаскивание продукта и т. д.).

Очистка фильтрующих поверхностей 9 от осадка происходит под действием больщой скорости выходящего потока жидкости из щелей 13.

Частицы осадка опускаются в продольные конусообразные углубления-каналы 34, где осадок уплотняется до определенной плотности (до сухих веществ в осадке) и выводится из отстойника-фильтра через трубопроводы 31, регулирующие запорные клапаны 33 в сборник 7 осадка и через патрубок 55 выводится из комбинированного отстойника-фильтра.

Осадок в нижней части корпуса 1 при помощи скребков нижней ветви 35 скребкового горизонтально-наклонного конвейера 36 перемещается вдоль корпуса и удаляется через трубопроводы 31, а тяжелые включения (которые не попали в трубопроводы) осадка выводятся по наклонному каналу скребками нижней ветви 35 конвейера из корпуса 1.

Пена и легкие примеси с «зеркала жидкости (воды) между вертикальными верхними стенками 30 при помощи скребков верхней ветви 37 конвейера 36 удаляются через сборник 51 и патрубок 52 из корпуса.

Весь процесс отделения примесей, осветления и фильтрования непрерывный.

Для ускорения осаждения возможно осуществлять подвод флокулянта или антипенного вещества в трубу 19 через патрубок 0 с вентилем 22.

Для гащения пены через трубопровод с форсунками 49 подаются на «зеркало жидкости (пену) антипенные вещества.

Регулировка режима работы комбини5 рованного отстойника-фильтра выполняется путем автоматической регулировки подачи исходной жидкости при помощи клапана в трубе 19 и путем единовременной установки (во время пуско-наладочных работ) по высоте пилообразных водосливов 26. 0 По необходимости периодическая продувка трубопроводов 31 осадка производится через коллектор 47 воды и вентиль 48.

Окончательный спуск жидкости (воды) осуществляется через приямок 44 и трубопровод 32 (с подключением насоса).

Предлагаемый отстойник-фильтр позволит достичь больщой единичной мощности (например, для сахарозавода производительностью 12 тыс. т и более переработки

0 свеклы в сутки); улучшить процесс осветления и фильтрования жидкости (воды) через слой осадка, микросетку и микропористые панели; максимально применить типовые строительные элементы, уменьщить удельную металлоемкость в 5-7 раз и удель5 ную производственную площадь в 3 раза, не строить специальные здания для отстойников, сблокировать в едином сооружении примесеулавливание, отстаивание, фильтрование, отделение и вывод песка, гашение

Q пены и ввод коагулянтов, сборники фильтрованной и осветленной воды, суспензии; создать возможность быстро увеличить мощность отстойника с малыми капитальными затратами при реконструкции, расширении предприятия (производства); избежать час5 того появления дебаланса в центрифугах при дальнейших процессах по обезвоживанию осадка за счет предварительного отделения песка (тяжелых частичек), а также быстрого износа трубопроводов удаления осадка. . фиг 38 31 35 Г9 35 jff

1. ОТСТОЙНИК-ФИЛЬТР, включающий корпус с размещенной вдоль днища вставкой боковые стенки которой выполнены из фильтрующего материала, трубу для подвода очищаемой жидкости, сборник отсветленной жидкости, сборник профильтрованной жидкости, лотки для отвода осветленной жидкости, трубопроводы для отвода осадка из отстойника-фильтра, соединительную камеру, размещенную между внутренней полостью вставки и сборником профильтрованной жидкости, скребковые конвейеры для удаления осадка, горизонтально-наклонные ветви которых размещены вдоль днища, а ветвь для удаления легких примесей и пены установлена над уровнем «зеркала жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса осветления и фильтрования жидкости он снабжен приемной камерой с рещетками и патрубком отвода тяжелых примесей и песка, трубопроводом с форсунками для ввода антипенного вещества, верхняя ветвь конвейера установлена над рещетками, труба для подвода очищаемой жидкости размещена над нижней ветвью конвейера, а вставка выполнена щарообразной. 2. Отстойник-фильтр по п. 1. отличаюS (Л щийся тем, что он снабжен установленными по обе стороны верхней ветви конвейера лотками с наклонными днищами. сл оо к 00

Д-Д

Фиг.5

Фиг.6