Осветлитель со взвешенным осадком для очистки воды Советский патент 1992 года по МПК C02F1/52 B01D21/02 

Изобретение относится к водоснабжению и канализации, в частности к конструкциям сооружений очистки питьевых и сточных вод.

Осветлители со взвешенным осадком является основным сооружением для предварительного осветления воды перед подачей на скорые фильтры.

Известны конструкции осветлителей со взвешенным осадком коридорного типа и типа акселератора и суперпульсатора.

Недостатком конструкции коридорного осветлителя является то, что этот осветлитель состоит из трех коридоров, занимает много площади, капитальные затраты на строительство большие, образующийся взвешенный осадок рыхлый и легкий и из-за этого скорость восходящего подъема мала зарядка осветлителя занимает много времени, отрицательно реагирует на изменение расхода и температуры воды.

Недостатком осветлителя ВНИИГС-2 является то, что сооружение в плане круглое, при расположении нескольких осветлителей занимает много площади, осадкоуплот- нитель находится под дном, что затрудняет

эксплуатацию при ремонте и при отводе осадка, и из-за отсутствия выхода воздуха вода под дном приобретает неприятный запах и вкус, распределение исходной воды внутри остветлителя сложно, много коммуникаций, взвешенный осадок легкий и скорость подъема воды мала.

В осветлителе АзНИИВП-2 отсутствует принудительный отсос лишнего осадка, для гашения вихреобразного движения воды предусмотрены сложные вертикальные перегородки. Для интенсификации осаждения взвешенных веществ предусмотрены трубчатые системы, а это увеличивает высоту сооружения.

Конструкция осветлителя ЦНИИ-3 очень сложная, здесь образовавшиеся хлопья рыхлые и легкие и поэтому скорость подъема воды мала.

Конструкция осветлителя-акселератора также сложная. Более простая конструкция у суперпульсатора, но имеются недостатки: вода подается с пульсацией, требуется устройство для гашения энергии потока, отсутствует принудительный отсос лишнего осадка из зоны взвешенного осадка. Осад«

Ё

2

(Л

о

3

коуплотнитель находится в одной стороне и осадок в такой осэдкоуплотнитель самотеком не поступает. Преимуществом суперпульсатора является применение трубчатой системы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является конструкция ВНИИГС-2.

Основным недостатком этого осветлителя является малая скорость осветления, наличие поддона, сложная конструкция распределительной системы, круглость в плане.

Цель изобретения - повышение производительности осветлителя.

Указанная цель достигается тем, что для очистки воды предлагается конструкция четырехугольного осветлителя с принудительным отсосом лишнего осадка, без поддона, для увеличения скорости осветления воды зона осветления, зона взвешенного осадка, а также зона отвода осветленной воды от зоны накопления осадка загружены плавающей загрузкой. При этом зона взвешенного осадка загружается загрузкой с таким удельным весом, который для принятой скорости подъема воды находится во взвешенном состоянии по высоте взвешенного осадка. Обычно такой удельный вес загрузки находится в пределах 1 -1,4 т/м . Зона осветления, а также зона отвода осветленной воды из зоны накопления осадка загружены загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды. Все это позволяет интенсифицировать процессы осветления во- ды, сократить капитальные и эксплуатационные затраты и снизить себестоимость очищаемой воды.

На фиг.1 и 2 приведены предлагаемый осветлитель, разрез; на фиг.З и 4 - то же, план;нафиг.5- 13-известные осветлители.

Осветлитель со взвешенным осадком содержит четырехугольное сооружение с подающими трубами 1 над зоной накопле- ния осадка 4 и водоотводящими устройствами 6 вверху, устройствами 5 для отвода лишнего осадка из верха зоны взвешенного осадка 2, с наклонной перегородкой с нижней открытой частью для размещения трубы отвода осветленной воды 9 осадкоуплотни- теля 8 и для отстаивания воды. Низ осветли- теля имеет уклон в середину, где предусмотрены лоток 12 для отвода осадка наружу. По бокам в угловой части располо- жены дырчатые трубы 11 для промывки осадка водой при отводе осадка из осадко- уплотнителя 8. Зона осветления 3, зона взвешенного осадка 2 и зона отвода осветляемой воды из зоны накопления осадка 8

загружены плавающей загрузкой, с нижней и с верхней стороны которой предусмотрены сетки.

Осветлитель со взвешенным осадком для очистки воды работает следующим образом,

Исходная вода по дырчатым трубам 1 подается в осветлитель, отверстия направлены вверх, создается слой взвешенного осадка 2, выше которого находится зона осветления 3. Под слоем взвешенного осадка находится зона накопления осадка 4. С верхней границы взвешенного осадка лишний осадок отводится по вертикально расположенным каналам 5 в зоне уплотнения осадка 4. Осветленная вода из зоны осветления поступает на лотки 6, устраиваемых с двух сторон у стенки и отводится на большой лоток 7, расположенный с передней стороны осветлителя.

Из зоны осадкоуплотнителя вода по дырчатым трубам 9 собирается и отводится в большой лоток 7. Осветленная вода в зоне осветления соединяется с водой, осветленной в зоне осадкоуплотнителя. Из большого лотка 7 осветленная вода отводится наружу по трубам 13.

Скорость подъема воды в осветлителе регулируется задвижками 10, устанавливаемыми в конце трубопровода отвода осветленной воды из зоны осадкоуплотнителя.

Для интенсификации осветления воды зона осветления 3, зона взвешенного осадка 2, а также зона отвода осветляемой воды из зоны накопления осадка 8 загружены плавающей загрузкой, при этом зона осветления 3 и зона отвода осветленной воды из осадкоуплотнителя 8 загружены плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды, а зона взвешенного осадка загружена загрузкой с таким удельным весом, который для принятой скорости подъема воды загрузка находится во взвешенном состоянии. f

Крупность загрузки зоны осветления 3 и зоны отвода воды из зоны осадкоуплонителя равны 20 -100 мм. Крупность загрузки зоны взвешенного осадка 4-20 мм.

Между зонами, а также с нижней стороны и с верхней стороны зоны имеется сетка 14 с ячейками на 5 мм меньше крупности загрузки для загрузки крупностью 20 - 100 мм, и на 2 - 5 мм меньше крупности загрузки для загрузки крупностью 4-20 мм.

Оеадок из осадкоуплотнителя отводится промывкой водой, подаваемой по трубам 11с штуцерами, направленными над углом в сторону осадка, и осадок отводится наружу по лоткам 12.

В качестве материала плавающей загрузки используются пластмассы, пеностекло, полиуретан, туф, керамзит и другие материалы.

При использовании осветлителя со взвешенным осадком для очистки воды сокращаются капитальные и эксплуатационные затраты и себестоимость обрабатываемой воды снижается в 1,5 раза по сравнению с обычными осветлителями со взвешенным осадком.

Скорость осветления воды повышается в 1,5-2 раза по сравнению с известным осветлителем.

В осветлитель ВНИИГС-2 (фиг.5) вода подается по трубам 1 в центральную трубу 2 и распределяется по дырчатым трубам 3 расположенным в радиальном направлении. Вода, выходя из трубы 3 поднимается вверх и образует слой взвешенного осадка 4. Последний загружены плавающей загрузкой с таким удельным весом, для принятой скорости которого загрузка находится во взвешенном состоянии. Крупность загрузки 4-20 мм. Далее вода поднимается вверх в зону осветления 5, а лишний осадок поступает в зону накопления осадка 6 по вертикальным трубам.

Зона осветления воды загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды, крупностью 20 - 100 мм. Осветленная вода из зоны осветления отводится по лоткам 8. В зоне накопления осадка вода также осветляется и отводится по дырчатым трубам 9.

Зона отвода осветленной воды из зоны накопления осадка также загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды с крупностью 20-100 мм. Для создания более длинного пути для осветляемой воды в зоне накопления осадка предусмотрены перегородки 12. Зоне взвешенного осадка с верхней и с нижней сторон ограждена сеткой с ячейками на 2 - 5 мм меньше, чем крупность загрузки. Верхнее отверстие вертикальной трубы 7 также покрывается сеткой. Осадок из осветлителя отводится по трубам 11 промывкой водой, подаваемой по трубам 10.

В прямоугольный осветлитель (фиг.6) вода подается по дырчатым трубам 1 и направлена вверх, проходя конусную часть 2, поступает в зону взвешенного осадка осветлителя 3. Зона взвешенного осадка загружена загрузкой с удельным весом, при котором загрузка находится для принятой скорости подъема воды во взвешенном состоянии. Крупность загрузки 4-20 мм. Далее вода поступает в зону осветления 4. а лишний осадок через окна 5 поступает в

зону накопления осадка 6. Зона осветления 4 загружена с загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды. Крупность загрузки 20 - 100 мм. Осветленная вода отводится по лоткам 7.

В зоне накопления осадка часть осадка оседает, а часть осадка поднимается с водой и задерживается в загрузке 8 с удельным весом меньше удельного веса воды, и освет0 ленная вода отводится по дырчатым трубам

9.Плавающая загрузка зоны взвешенного осадка 3 ограждена сетками сверху и снизу с ячейками на 2 - 5 мм меньше, чем крупность загрузки. Такой сеткой ограждены окна

5 отвода осадка в осадкоуплотнитель.

Плавающая загрузка зоны осветления воды с верхней стороны ограждена сеткой с ячейками на 5 мм меньше, чем крупность загрузки. Сетками ограждена загрузка зоны

0 накопления осадка 8 с ячейками сетки на 5 мм меньше, чем крупность загрузки.

Загрязнения воды по мере накопления внутри загрузки зоны осветления 4 оседают на зоны взвешенного осадка, а загрязнения

5 воды, накопленные в плавающей загрузке зоны накопления осадка 8, оседают и поступают вниз в зону б и отводятся по дырчатым трубам 11.

В осветлитель ЦНИИ-3 (фиг.7) исходная

0 вода подается по трубопроводу 1 поступает в воздуходелитель 2, далее вода по стояку 3 и по ответвлениям 4 поступает в зону взвешенного осадка осветлителя 5, поднимается вверх, поступает в зону осветления 6 и

5 отводится наружу по трубам осветленной воды 8. Лишний осадок из верхней границы зоны взвешенного осадка поступает через шламоотводитель 9 на осадкоуплотнитель

10.Взвешенные вещества оседают вниз, а 0 часть взвеси с водой поднимается вверх и

задерживается в загрузке. Осветленная вода в осадкоуплотнителе отводится по трубам 11 и соединяется с лотком 7.

Для интенсификации осветления воды

5 зона взвешенного осадка 5 загружается плавающей загрузкой с таким удельным весом, для принятой скорости подъема которого находится во взвешенном состоянии. Крупность загрузки 4-20 мм. Плавающая

0 загрузка ограждена сетками с ячейками на 2 - 5 мм меньше, чем крупность загрузки.

Зона осветления воды б загружается загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды. Крупность загрузки 20 - 100

5 мм. Плавающая загрузка зоны осветления с верхней стороны ограждена сетками с ячейками на 5 мм меньше, чем крупность загрузки.

Зона накопления осадка 10 также загружается плавающей загрузкой с удельным

весом меньше удельного веса воды и крупностью 20 - 100 мм. Эта загрузка также ограждена сетками с ячейками на 5 мм меньше, чем крупность загрузки. Осадок из осадкоуплотнителя удаляется по трубопроводу 12.

В осветлитель конструкции АзНИИВП-2 (фиг.8) исходная вода подается по трубе 1 и поступает в зону накопления осадка 2, Далее вода поднимается вверх и поступает в зону взвешенного осадка 3 и в зону осветления 4. Зона осветления разделена перегородками 5 на расстоянии 50 -60 см друг от д руга. Далее вода поступает на сборные лотки 6, отводится к боковому лотку 7 и наружу по трубопроводу 8.

Зона взвешенного осадка 3 загружена загрузкой с таким удельным весом, для принятой скорости которого находится во взвешенном состоянии, крупностью 4-20 мм. Загрузка с нижней и с верхней стороны ограждена сеткой с ячейками на 2 - 5 мм меньше, чем крупность загрузки.

Зона осветления 4 также загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше, чем удельный вес воды, крупностью 20 - 100 мм. С верхней стороны загрузка ограждена сеткой с ячейками на 5 мм меньше, чем крупность загрузки. Осадок из осадкоуплотнителя отводится промывкой водой, подаваемой по трубам 9 с штуцерами, направленными в сторону осадка. Выпуск наружу осуществляется по трубе 10. В пульсатор фирмы Дегремон (фиг.9} исходная вода подается по трубе 1 в распределительную камеру 2 и по дырчатым трубам 3 поступает в зону взвешенного осадка 4 осветлителя. Далее вода поднимается вверх и поступает в зону осветления 5. Осветленная вода по дырчатым трубам 6 поступает по сборному желобу 7 и отводится от осветлителя. Лишний осадок из зоны взвешенного осадка поступает к периферийному осадко- уплотнителю 8, а оттуда насосом 9 откачивается наружу.

Зона взвешенного осадка загружена загрузкой с таким удельным весом, который для принятой скорости находится во взвешенном состоянии, крупностью 4 - 20мм. Зона осветления воды загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды, крупностью 20 - 100 мм. Загрузки с нижней и с верхней стороны ограждены сеткой с ячейками на 2 - 5 мм меньше, чем крупность загрузки.

Предлагаемый осветлитель работает на непульсирующем режиме.

В осветлитель с периферийным шяамо- уплотнителем (фиг. 10) исходная вода подается по трубе 1 в центральный

распределительный цилиндр 2, откуда по дырчатым трубам 3 поступает в зону накопления осадка 4, поднимается вверх, поступает в зону взвешенного осадка 5 и далее

поступает в зону осветления 6. Осветленная вода отводится лотками 7. Лишний осадок из зоны взвешенного осадка поступает на периферийный шламоуплотнитель 8 и отводится наружу по трубопроводу 9. Осадок из

0 нижнего осадкоуплотнителя 4 отводится по трубопроводу 10.

Зона взвешенного осадка 5 загружена плавающей загрузкой с таким удельным весом, который для принятой скорости подъ5 ема воды находится во взвешенном состоянии, крупность загрузки 4-20 мм. Зона осветления 6 загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды, крупностью 20 - 100 мм.

0 Плавающие загрузки ограждены сетками с

ячейками на 2 - 5 мм меньше крупности

загрузки зоны взвешенного осадка и на 5мм

меньше крупности зоны осветления воды.

В осветлитель ВТИ (фиг. 11) исходная во5 да подается по тубам 1, по трубам 2 подаются реагенты и вода поступает в смеситель 3. После этого смешанная с коагулянтом вода подается к основному потоку воды, подаваемой по трубе 10. Основной поток воды по0 ступает в нижнюю секцию зоны взвешенного осадка и поднимается вверх, образует слой взвешенного осадка 4. Часть воды с осадком поступает в осадкоуплотни- тель 7, а часть воды поднимается вверх и,

5 проходя через зоны осветления 5, собирается дырчатыми трубами б в сборный лоток 11 и отводится наружу. Осветленная вода в оеадкоуплотнителе также собирается по дырчатым трубам 12 и при помощи трубы 8

0 поступает в сборный лоток 11.

Для интенсификации осветления воды зона взвешенного осадка загружена плавающей загрузкой е таким удельным весом, который для принятой скорости подъема во5 ды находится во взвешенном состоянии. Крупность загрузки 4-20 мм. Зона осветления воды загружена загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды, крупностью 20 - 100 мм.

0

Верхняя часть зоны накопления осадка также загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды, крупность загрузки 20 - 100 мм. Плава5 ющие з агрузки ограждены сетками 9 с размерами ячеек на 2 - 5 мм меньше для загрузки взвешенного осадка и на 5 мм меньше крупности загрузки зоны осветления и зоны накопления осадка. Осевший на дно зоны взвешенного осадка и на дно осадкоуплотнителя осадок отводится от осветлителя по трубам 13 и 14.

В остветлитель-рециркулятор (фиг. 12) исходная вода подается по трубе 1 и направляется в первичные камеры реакции 2. Вода перемешивается в механическом смесителе с реагентом и часть воды поступает во вторичные камеры реакции 3, а часть воды под- нимается в воздухоотделитель 4 и направляется в зону взвешенного осадка 6. Нижняя часть зоны взвешенного осадка 5 выполняет роль зоны накопителя осадка. Вода поднимаясь через зоны взвешенного осадка, поступает в зону осветления 7 и при помощи сборных лотков 8 отводится наружу.

Зона взвешенного осадка б загружена плавающей загрузкой с таким удельным весом, который для принятой скорости подъема воды находится во взвешенном состоянии, крупность загрузки 4-20 мм. Зона осветления воды 7 загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды. Крупность загрузки 20 - 100 мм.

Плавающие загрузки ограждены сетками 11 с ячейками на 2 - 5 мм меньше крупности для загрузки зоны взвешенного осадка и на 5 мм меньше крупности загрузки зоны осветления воды. Для увеличения высоты зоны взвешенного осадка увеличена длина перегородки 12. Осадок, накопившийся в осадкоуплотнителе 9, отводится трубами 10. Реагент подается по трубам 13. В осветлитель-пресипитатор (фиг. 13) вода

Ij

О ° О О OQ

о о о о о

о ° оо 0° о о о о о

0

5

0

5

0

5

подается по трубе 1 и поступает в зону механической камеры реакции 2. Далее вода поступает в зону взвешенного осадка 3 и в зону осветления 4. Осветленная вода собирается по дырчатым лоткам 5 и отводится наружу по трубам 6, Осадок собирается в приемнике 7 и отводится кольцевой дырчатой трубой 8.

Зона взвешенного осадка 3 загружена плавающей загрузкой с таким удельным весом, который для принятой скорости подъема воды находится во взвешенном состоянии, крупность загрузки 4-20 мм. Зона осветления воды загружена плавающей загрузкой с удельным весом меньше удельного веса воды. Крупность загрузки 20 - 100 мм.

Загрузки ограждаются сетками 9, размеры ячеек сетки на 2 - 5 мм меньше крупности загрузки зоны взвешенного осадка и на 5 мм меньше крупности загрузки зоны осветления воды. Реагент подается по трубе 10.

Формула изобретения Осветлитель со взвешенным осадком для очистки воды, содержащий резервуар с зонами взвешенного осадка, осветления и осадкоуплотнитель, узлы ввода исходной воды и вывода очищенной воды и осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности осветлителя, он снабжен слоями плавающей загрузки, расположенными в зонах взвешенного осадка, осветления и в верхней части осад- коуплотнителя.

/4

OQ

о

0° о

-Ј

Jl

11

fe

о о

CD ID

«Г

hI

Изобретение относится к области водоснабжения и канализации, в частности к конструкциям сооружений очистки питьевых и сточных вод. Цель изобретения - повышение производительности осветлителя. Осветлитель со взвешенным осадком для очистки воды содержит резервуар с зонами взвешенного осадка, осветления и осадко- уплотнитель, в которых расположена плавающая загрузка. 13 ил.

7

b-t

f

-4

4Ъ Л

о

(О

о

f

f

s

el о

9 ° ч I

„ .J О о

Ч Г

, в и

I О «,

1

0 во--| о

° Ч в1° о Iе в| о

IV--VJ ° о

. °

|о о|;

К

А

Ч

К

-J

%

Ъ.

о

ими

069SW.I

Фиг. fd