Осветлитель Советский патент 1990 года по МПК C02F1/52 B01D21/08 C02F1/52 C02F101/00 C02F103/00 

Изобретение относится к очистке природных и сточных вод и может применяться для осветления и умягчения воды, а также для разделения иловых смесей и отделения биопленки.

Цель изобретения - повышение эффективности ответления воды.

На фиг, 1 показан предлагаемый осветлитель, разрез; на фиг. 2 - схема

расположения форсунок воздушной трубы внутри водоподъемной трубы.

Осветлитель содержит цилиндрический корпус 1, разделенный кольцевой перегородкой 2, не доходящей до днища осветлителя, на зону 3 хлопьеобразования и зону 4 осветления. Устройство для подачи исходной воды выполнено в виде лотка 5. Водосбросные

лОтки 6 соединены с отводным лотком 7, Внутри кольцевой перегородки 2 ко аксиально к ней расположено рец ирку- ляционное устройство в виде воздут- ной трубы 8 и подоподъемной трубы 9, имеющей всасывающий 10 и напорный 11 патрубки. Всасывающий патрубок 1 О рециркуляционного устройства радиальными трубами 12 соединен с зоной 4 осветления, а верхний конец напорного патрубка 11 расположен выше кромки водосборных лотков 6.

Радиальные трубы 12 расположены наклонно к водоподъемной трубе 9 рециркуляционного устройства под углом 40-70° к горизонтали равномерно по окружности рециркуляционного устройства, причем нижние концы радиальных труб 12 размещены на высоте 1/2-3/4 высоты зоны осветления,

Форсунки 33 воздушной трубы 8 расположены тангенциально по отношению к водоподъемной трубе 9.

Ниже рециркуляционного устройст- ва расположен осадкоуплотнитель 14, снабженный осадкоотводящей трубой 15

Осветлитель работает следующим образом.

Исходная вода через подающий ло- ток 5 поступает в зону 3 хлопьеобра- зования, ограниченную кольцевой перегородкой 2. Исходная вода, смешиваясь с хлопьями осадка, подаваемыми в зону 3 хлопъеобразования из зоны 4 осветления рециркуляционным устрой ством, поступает в нижнюю расширенную часть зоны хлопьеобразования, где за счет увеличения площади поперечного сечения потока происходит снижение скорости движения воды. Тем самым создаются благоприятные условия для осаждения наиболее тяжелых фракций загрязнений и крупных скоагулированных хлопьев, Частицы загрязнений и хлопья осаждаются в осадкоуплгтнитель 14 и затем по осадкоотводящей трубе 15 выводятся из осветлителя.

Вода, освобожденная or основной массы загрязнений и содержащая в ос новном легкие мелкодисперсные частицы, не отделившиеся в нижней части зоны хлопьеобразования, через щель между кольцевой перегородкой 2 и копусом осветлителя поступает в зону 4 осветления, где образуется взве- шенный слой из скоагулированных хлопьев. Проходя снизу вверх через

-

,.

5

0

5

0

взвешенный слой зоны 4 осветления вода окончательно осветляется, ется водосборными лотками 6 и сводится из осветлителя по отводному лотку 7.

Воздух подается по воздушной трубе 8 через форсунки 13 в нижнюю часть водоподъемной трубы 9 рециркуляционного устройства. При этом, поскольку форсунки расположены тангенциально, пузырьки воздуха, вводимые в воду, способствуют закручиванию потока воды. В результате этого пузырьки совершают сложное винтовое движение в восходящем потоке жидкости, что увеличивает продолжительность пребывания пузырьков в воде и способствует лучшему насыщению воды растворенным кислородом.

При работе рециркуляционного устройства происходит засасывание осадка из верхней части взвешенного слоя через радиальные трубы 12 во всасывающий патрубок 10 водоподъемной трубы 9.

Расположение радиальных труб 12 наклонно к рециркуляционному устройству 7 под углом 40-70° к горизонтали исключает возможность залеживания осадка в радиальных трубах (при угле менее 40°) и, одновременно, не приводит к чрезмерному увеличению длины радиальных труб (при угле более 70°).

Размещение радиальных труб равномерно по окружности обеспечивает равномерность отбора осадка из взвешенного слоя по всей его поверхности.

Установка нижних концов радиальных труб 12 на уровне 1/2-3/4 высоты зоны осветления способствует поддержанию оптимальной высоты взвешенного слоя и высоты защитной зоны.

При снижении уровня установки (ниже 1/2 высоты зоны осветления) произойдет уменьшение высоты взвешенного слоя и снижение эффекта осветления, а увеличение уровня установки (выше 3/4 высоты зоны осветления) приведет к сокращению высоты защитной зоны над взвешенным слоем и залповым выбросам осадка с осветленной водой.

Поступающий через радиальные трубы 12 осадок через напорный патрубок 11 рециркуляционного устройства сбра сьгоается в зону 3 хлопьеобраэования, где смешивается с поступающей туда

51

исходной водой, способствуя коагуляции частиц загрязнений и повышению эффективности осветления воды.

Поскольку конец напорного патрубка 11 рециркуляционного устройства расположен выше кромки водосборных лотков 6, а следовательно, выше уровня воды в осветлителе, исключается возможность попадания неосветленной исходной воды из зоны 3 хлопьеобразо- вания в зону 4 осветления через рециркуляционное устройство и радиальные трубы 12 (при выключенном рециркуляционном устройстве), минуя взвешенный слой. Это обеспечивает обязательное прохождение воды через взвешенный слой, обуславливая высокий эффект осветления.

При работе рециркуляционного устройства обеспечивается автоматическое поддержание постоянной высоты взвешенного слоя и стабилизация процесса осветления воды.

При увеличении высоты взвешенного слоя (например, вследствие его прироста за счет перехода частиц загрязнений в состав контактной среды или при ув елич ении расхода в оды) выше уровня установки нижних концов радиальных труб 12 в радиальные трубы поступают избыточные хлопья осадка. Удаление их из зоны осветления рециркуляционным устройством предотвращает дальнейшее возрастание высоты взвешенного слоя, а следовательно, исключает вероятность залпового выброса осадка с осветленной водой.

Если происходит уменьшение высоты взвешенного слоя (например, при уменьшении расхода воды) и уровень взвешенного слоя опускается ниже уровня установки нижних концов радиальных труб 12, то в радиальные трубы поступает не осадок, а осветленная вода. Поэтому дальнейшее сокращение высоты взвешенного слоя уменьшается, что способствует стабилизации процесса очистки и эффекта осветления.

Благодаря тому, что через рециркуляционное устройство перекачивается только рециркуляционный осадок, а не все количество поступающей воды, обеспечивается уменьшение необходимой производительности рециркуляционного устройства и снижение энергетических затрат на рециркуляцию.

83364 б

Применение предлагаемого осветли

теля позволяет также стабилизировать скорости восходящего потока воды во взвешенном слое при колеба- ниях расходов поступающей воды, что характерно, например, для очистки сточных вод.

При уменьшении или увеличении расЬ

.Q хода осветляемой воды в часы минимального притока пропорциональным увеличением или уменьшением производительности рециркуляционного устройства (изменением количества по15 даваемого воздуха в воздушную трубу, при выполнении- рециркуляционного устройства в виде эрлифта) можно обеспечить сохранение постоянной величины восходящей скорости.

20Выполнение рециркуляционного

устройства в виде эрлифта с тангенциальным расположением форсунок воздушной трубы целесообразно при использовании осветлителя для разделе25 ния иловых смесей или отделения биопленки. При одном одновременно с рециркуляцией хлопьев активного ила из взвешенного слоя обеспечивается насыщение воды растворенным кислоро30 дом, что способствует улучшению седиментационных свойств активного ила и

. следовательно повышению эффекта осветления воды.

Таким образом, поддержание постоянной высоты взвешенного слоя в зоне 2 осветления и постоянной величины восходящей скорости воды во взвешенном слое, обеспечиваемое работой ре-, циркуляционного устройства в предла- дд гаемом осветлителе, позволяет достигнуть устойчивой работы осветлителя и повышения эффективности осветления воды.

45

Формула -изобретения

1. Осветлитель, содержащий цилиндрический корпус, разделенный кольцевой, установленной на расстоянии от Q днища перегородкой на зоны хлопье- образования и осветления, коаксиаль- но расположенное в камере хлопьеобра- зования рециркуляционное устройство в виде вертикальной трубы, устройство для подачи исходной воды, водосборные лотки, осадкоуплотнитель и осадкоотводящую трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности осветления воды,

рециркуляционное устройство снабжено трубой подачи воздуха и соединенными с нижней частью вертикальной трубы радиальными трубами, сообщающимися с зоной осветления, при этом верхняя переливная кромка вертикальной трубы расположена выше водосборных лотков.

2. Осветлитель по.п. 1, о т л и - чающийс я тем, что радиальные

11

В

Л.

9 13 Л

V Ь

.lll ,

kyy ysW/ws-nivn Wb/v11Фиг.1

трубы расположены под углом 40-70° к горизонтали равномерно по октуж- ности рециркуляционного устройстла, причем нижние концы радиальных труб установлены на уровне 1/2 - 3/4 высоты зоны осветления,

3, Осветлитель по п 1 , о т - личающийся тем, что труба подачи воздуха снабжена тангенциальными форсунками.

13

Изобретение касается очистки природных и сточных вод и может применяться для осветления и умягчения воды, а также для разделения иловых смесей и отделения биопленки. Цель изобретения - повышение эффективности осветления воды. Осветлитель содержит цилиндрический корпус, разделенный кольцевой перегородкой, не доходящей до днища осветлителя, делящей его на зону хлопьеобразования и зону осветления. Осветлитель содержит устройство для подачи исходной воды в виде лотка и водосборные лотки, соединенные с отводным лотком. Внутри кольцевой перегородки коаксиально к ней расположено рециркуляционное устройство (РУ) в виде воздушной трубы и водоподъемной трубы, имеющей всасывающий и напорный патрубки. Всасывающий патрубок РУ радиальными трубами соединен с зоной осветления, а верхний конец напорного патрубка расположен выше кромки водосборных лотков. Радиальные трубы расположены наклонно к водоподъемной трубе РУ под углом 40-70° к горизонту равномерно по окружности РУ. Нижние концы радиальных труб размещены на высоте 1/2-3/4 высоты зоны осветления. Форсунки воздушной трубы расположены тангенциально по отношению к водоподъемной трубе. Ниже РУ расположен осадкоуплотнитель, снабженный осадкоотводящей трубой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.