Устройство для очистки воды Советский патент 1986 года по МПК B01D21/08 

1

Изобретение относится к устройствам для очистки природных вод и дог очистки сточных жидкостей и может . быть использовано преимущественно в технологии очистки хозяйственно-пить вых вод.

Цель изобретения - повьппение производительности устройства за счет улучшения процесса хлопьеобразованйя

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство включает корпус 1, вну ри которого соосно расположены конический смеситель 2 и цилиндрическая камера 3 хлопьеобразованйя. Смеситель 2 оборудован в нижней части раструбом 4, образующим с трубопроводом 5 подачи исходной воды эжекторную систему. К одной из боковых стенок корпуса с наружной стороны примыкает осадкоуплотнитель 6, сообщающийся с внутренней полостью корпуса посредством отверстий 7, расположенных в боковой стенке корпуса. Отверстия 7 снабжены защитными козырьками 8. Б верхней части корпус 1 снабжен кольцевым желобом 9, сообщающимся с трубопроводом 10. В верхней части осадк уплотнителя 6 расположен перфориро

ванный трубопровод 11, а в нижней - трубопровод 12 для сброса осадка. Трубопровод 5 подачи исходной воды соединен с трубогфоводом 13, предназначенным для опорожнения устройства.

Верхняя часть смесителя 2 снабжена перфорацией 14, при этом отношение длины перфорированной части смесителя к его общей длине составляет 0,2- 0,4, а суммарная площадь перфорации в верхней части смесителя составляет 0,3-0,6 от площади поперечного сечения на отметке его верхней кромки.

Устройство работает следующим образом.

Исходную воду, в введенными в нее необходимыми реагентами-подают в- нижнюю часть устройства по трубопроводу 5. Благодаря эжектируемой системе, образованной раструбом 4 и трубопроводом 5, в смеситель 2 вместе с исходной водой поступает и часть уже образовавшегося осадка. Из смесителя 2 исходная вода, смещенная с необходимыми реагентами и частью уже образовавшегося осадка, поступает в камеру 3 хлопьеобразованйя как через перфорацию 14, так и через верхнюю кромку смесителя 2.

o

5

0

5

Такое посту лление воды в камеру хлопьеобразованйя приводит к смещению процесса коагуляции от пространственного структурообразования к автокаталитической коагуляции, сорбции и адгезии.- ,

Это обусловлено тем, что из смесителя 2 в камеру 3 хлопьеобразованйя очищаемая вода поступает по высоте на различных уровнях. В результате , в верхней части камеры 3 хлопьеобразованйя имеет место взаимодействие и слипание .разнородных частиц, значительно различающихся своими размерами. Отличительной особенностью данного процесса является повьшенная скорость и полнота извлечения из воды мелких частиц крупными, т. е. интенсификация хлопьеобразованйя.

В результате увеличивается плотность вновь образующихся хлопьев и соответственно их гидравлическая крупность. Происходит также увеличение массовой и объемной концентрации слоя взвешенного осадка, что повьппа- ет площадь поверхности сорбции и- адгезии. Тем самым, улучшаются физико- химич:еские условия, оказывающие непосредственное влияние на процесс очистки воды, увеличивается производительность и повышается качество очистки воды,

Хггопья, выходя из камеры 3, достаточно хорошо осаждаются. Часть, осадка (как указано) эжектируется и вместе с исходной водой поступает в смеситель 2, а часть осадка в пространстве между корпусом 1 и камерой 3 хлопьеобразованйя образует зону вз(вешенного осадка.

Вода, в которой остались наиболее мелкие спопья., проходя через зону взвевшнного осадка, образованную хорошо сформировавшимися крупными 45 хлопьями, доочищается.

Осветленную воду собирают кольцевым желобом 9 и по трубопроводу 10 отводят на фильтрование.

Верхнюю границу слоя взвешенного осадка поддерживают практически на одном уровне путем постоянного перепускания части взвещенного осадка через отверстия 7 в осадкоуплотни-. тель 6. Количество перепускаемого 55 осадка регулируется степенью открытия задвижки на трубопроводе II, т.е. количеством осветленной воды, отводимой из осадкоуплотнителя 6.

0

5

40

50

Уплотненный осадок из осадкоулло нителя 6 сбрасывают по трубопроводу 12. .

. При необходимости опорожнение устройства можно осуществлять при откры тых задвижках на трубопроводах 12 и 13 и закрытой задвижке на трубопроводе 5.

Испытание предлагаемого устройств осуществляют в опытно-производствен- ных условиях. При этом очищаемая вод характеризуется следующими показателями: содержание взвешенных веществ 170-200 мг/л, цветность 60-|0 град, щелочность 4,6 - 4,7 экв/л, темпера- тура 2,5 - .

Перед подачей на предлагаемое устройство очищаемую воду коагулируют . Во всех сериях опытов доза коагулянта составляет 53 - 13,5 мг/л (по AljO,), скорость потока воды в слое взвешенного осадка 1,4 - 1,5 мм

Как. показьшают вьтолненные исследования, предлагаемое техническое при соотношении длины перфорированной части смесителя к его общей длине, составляющем 0,2-0,4, позволяет получить осветленную воду, которая по содержанию взвешенных веществ соответствует, требованиям ГОСТ бода питьевая т.е. воду с содержанием взвешенных веществ 1,1- 1,5 мг/л.

При этом концентрация твердой фазы в нижней части слоя взвешенного осадка составляет 3300-3600 мг/л.

При соотношении длины перфорированной части смесителя к его общей длине, меньшем 0,2 или большем 0,4, работа устройства ухудшается, так как содержание взвешенных веществ в

Составитель Л. Суханова Редактор Н. Данкулич Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

Заказ 3640/10 Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

5

to 15

20 .

25

30

5

0

осветленной воде увеличивается до 1,8 - 2,5 м/л. Концентрация твердой фазы в нижней части слоя взвешенного осадка при этом снижается до 2600-2800 мг/л.

Дополнительно вьтолненные исследования покаяьтают, что наилз шие результаты по очистке воды устройством обеспечиваются при соотношении суммарной площади перфорации в верхней части смесителя к площади поперечного сечения смесителя на отметке его верхней кромки, составляющем 0,3-0,.

При этом соотношение содержания взвешенных веществ в осветленной воде составляет 1,1-1,2 мг/л.

Изменение приведенного соотношения в сторону уменьшения или увеличения приводит к повышению содержания взвешенных веществ в осветленной воде.

Одновременно выполненные в аналогичных условиях испытания известного устройства показьюают, что содержание взвешенных веществ в осветленной воде в пределах 1,1-1,5 мг/л может быть получено при скорости потока воды в слое взвешенного осадка, не превышающей 1,1 мм/с. При больших скоростях потока качество осветления ухудшается. Так при скорости восходящего потока в слое взвешенного осадка 1,4- 1,5 мм/с содержание взвешенных веществ в осветленной воде возрастает до 3,5 мг/л.

Таким образом, технологическим и технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства является повышение его производительности по сравнению с известным на 25-35% при одинаковом качестве осветления воды.