Отстойник с фильтрационной системой Советский патент 1992 года по МПК B01D21/02 B01D36/04 

Изобретение относится к устройствам для доочистки сточных вод и слива сгустителей/ после отстаивания или сгущения, от взвешенных веществ фильтрацией через фильтроткань, и может быть использован для очистки промстоков гальванических цехов, заводов железобетонных конструкций, слива сгустителей обогатительных фабрик и других производств.

Для очистки производственных сточных вод известен фильтротенк.

В устройстве фильтротенка на внутренней боковой стенке, являющейся общей для зон аэрации и отстаивания, расположены фильтровальные насадки с запорной арматурой. Фильтровальные насадки работают .попеременно в режиме фильтрования и регенерации сжатым воздухом, за счет переключений запорной арматуры.

Данная конструкция вызывает необходимость в постоянной работе воздуходувки для регенерации фильтровальных насадок с частыми переключениями запорной арматуры.

Известна установка для очистки сточных вод, включающая насос с установленным на всасывающей линии вращающимся фильтром, при этом сопло, размещенное в камере отстаивания, установлено параллельно фильтру и выполнено в виде полой трубы с тангенциальными каналами. Внут- рення полость корпуса фильтра гидравлически сообщается с трубопроводом рециркуляции сточных вод.

В прототипе и предлагаемом устоойст- ве в отличие от известного устройства не используется насос и вращение фильтра,

4 00 О 00 О 4

что не приводит к дополнительным энергозатратам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является радиальный сгуститель, включающий цилиндрический корпус, коническое днище с трубой отвода осадка, трубу; подающую исходную воду, радиально расположенную ферму с электродвигателем, лоток отвода осветленной воды и фильтрующий элемент. Для очистки фильтрующих перегородок от твердых частиц в устройстве предусмотрен три группы щеток.

Недостатком указанного выше устройства является то, что частицы, забивающие поры фильтрующей ткани, имея сравнительно небольшую гидравлическую крупность, под воздействием скорости протекания жидкости через фильтрующую ткань порядка 10-15 м/ч после прохождения щеток будут снова забивать фильтроткань, так как частицы не удаляются из системы фильтрующих перегородок. Кроме того, щетки могут способствовать замазыванию пор фильт- роткэни, что вызовет увеличение гидравлических потерь и может вывести систему фильтрующих перегородок из работы.

Целью изобретения является повышение стабильности и эффективности работы отстойника или сгустителя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем цилиндрический корпус, коническое днище с трубой отвода осадка, центральную трубу с раструбом, отбойный щит, трубу, подающую исходную воду, радиально расположенную ферму с электродвигателем, лоток отвода осветленной воды vi фильтрующий элемент, на боковой поверхности в верхней части цилиндрического корпуса отстойника, по его периметру выполнена щелевая прорезь с решеткой, с внутренней стороны корпуса щелевая прорезь перекрыта фильтрующей тканью, а с наружной лотком отвода осветленной воды, при этом над верхней кромкой цилиндрического корпуса отстойника на радиально расположенной ферме с электродвигателем размещен концентрический сифон, нижняя часть всасывающей трубы которого расположена параллельно фильтрующей ткани с зазором к ней, на боковой поверхности всасывающей трубы выполнена щелевая прорезь, а нижний торец трубы заглушен, нижняя часть отводной трубы концентрического сифона размещена внутри лотка отвода промывной воды, кроме того внутри лотков отвода осветленной и промывной воды вертикально размещены патрубки, причем кромки патрубка отвода промывной воды расположена ниже кромок

патрубков отвода осветленной воды, а разность их отметок превышает сумму гидравлических потерь от входа воды в щелевую прорезь всасывающей трубы до выхода ее

из отводной трубы,

Для сокращения расхода очищенной воды на промывку фильтрующей ткани, при периодической промывке, участок фильтрующей ткани перекрыт водонепроницаемым,

эластичным материалом и за счет решетки этот участок выполнен с прогибом в сторону щелевой прорези на всасывающей трубе концентрического сифона.

На фиг. 1 представлен отстойник с фильтрационной системой, разрез; на фиг. 2 -то

-же, вид в плане; на фиг. 3 - узел работы концентрического сифона; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

Отстойник с фильтрационной системой

состоит из цилиндрического корпуса 1 и конического днища 2 с трубой отвода осадка 3, имеющую задвижку 4, центральной трубы 5 с раструбом 6, отбойного щита 7, трубы, подающей исходную воду 8, радиально расположенной фермы 9 с электродвигателем 10, лотка отвода осветленной воды 11, фильтрующей ткани 12.

В верхней части цилиндрического корпуса 1 по его периметру выполнена щелевая

прорезь, которая перекрыта решеткой 13 из металлических прутьев и фильтрующей тканью 12. С наружной стороны щелевая прорезь перекрыта лотком отвода осветленной воды 11.

Внутри лотка отвода осветленной воды 11 вертикально расположены патрубки 14, верхние торцы которых открыты, а нижние части выведены за пределы лотка 11 и врезаны в коллектор 15с отводной трубой 16. На центральной трубе 5 размещен электродвигатель 10, связанный с радиально расположенной фермой 9. Периферийная часть фермы 9 через каток 17 опирается на борт цилиндрического корпуса 1, на которой

расположен концентрический сифон 18.

Концентрический сифон 18 состоит из цилиндрического корпуса 19, ограниченный сверху заглушкой 20, а снизу конусом 21. В заглушку 20 врезан патрубок 22 для зарядки

сифона с вентилем 23 и патрубок 24 для выпуска воздуха с вентилем 25. Коаксиаль- но цилиндрическому корпусу 19 размещена всасывающая труба 26, верхняя кромка которой открыта, а нижняя часть выведена

через боковую поверхность конуса 21 за его пределы и снабжена задвижкой 27.

На боковой поверхности всасывающей трубы 26, расположенной параллельно фильтрующей ткани 12, с зазором к ней,

выполнена щелевая прорезь 28. Нижний торец всасывающей трубы имеет заглушку 29.

К нижней части корпуса 21 присоединена отводная труба 30 с задвижкой 31. Открытый торец отводной трубы 30 размещен внутри лотка отвода промывной воды 32, внутри которого вертикально расположен патрубок 33 отвода промывной воды. ..

Причем отметка открытого торца патрубка 33 отвода промывной воды расположена ниже отметок открытых торцов патрубков 14 отвода осветленной воды.

Отметки торцов патрубков 14 выше верхней кромки щелевой прорези 28 всасывающей трубы 26.

На сравнительно небольшом участке фильтрующей ткани 12, порядка трех-пяти диаметров всасывающей трубы 26, закреплен водонепроницаемый эластичный материал 34 (например, полиэтилен), выгнутый за счет решетки 13 в сторону щелевой прорези 28 и имеющий минимальный зазор между решеткой 13 и щелевой прорезью 28.

Отстойник с фильтрационной системой работает следующим образом. Жидкость в отстойник поступает через трубу, подающую исходную воду 8.

- После прохождения центральной трубы 5 с раструбом 6 жидкость, за счет отражательного щита 7, распределяется в горизон- тальной плоскости цилиндрического корпуса 1 отстойника, Взвешенные вещества, благодаря разности вертикальных скоростей с водой, осаждаются в коническом днище 2. При открытой задвижке 4 на трубе отвода осадка 3, осадок из отстойника периодически удаляется.

Вода из зоны отстаивания с остаточным содержанием взвешенных веществ, за счет разности отметок уровней жидкости в цилиндрическом корпусе 1 отстойника и в лотке отвода осветленной воды 11, проходит через фильтрующую ткань 12. При фильтрации происходит доочистка воды после отстаивания.

Из лотка отвода осветленной воды 11 жидкость переливается через кромки патрубков 14 и поступает в коллектор 15, откуда трубой 16 отводится. При этом вертикально расположенные патрубки 14 фиксируют постоянный уровень воды в лотке отвода осветленной воды 11.

Поры фильтрующей ткани 12 забиваются взвешенными веществами и увеличивают гидравлические потери напора. Увеличение потерь напора повышает уровень воды в цилиндрическом корпусе 1 отстойника.

При достижении критической отметки уровня воды в отстойной зоне фильтрующая

ткань 12 должна выводиться на режим регенерации. При больших количествах взвешенных веществ в воде после отстаивания фильтрующая ткань 12 должна находиться 5 под постоянной промывкой.

В предлагаемом устройстве для регенерации фильтрующей ткани 12 используется концентрический сифон 18.

Концентрический сифон 18 перед нача0 лом работы и периодически, в процессе работы, должен заряжаться. При этом частота зарядок сифона в процессе работы будет определяться содержанием газов в . воде после отстаивания.

5 Зарядка концентрического сифона 18 производится следующим образом. При закрытых задвижках 27 и 31 на всасывающей и отводной трубах 26 и 30, открытых вентилях 23 и 25 концентрический сифон 18 за0 полняется через патрубок 22 водой. По мере заполнения сифона 18 водой через патрубок 24 будет происходить вытеснение воздуха. После заполнения концентрического сифона 18 водой вентили 23 и 25 закрываются.

5 Концентрический сифон устанавливается таким образом, чтобы щелевая прорезь 28 на всасывающей трубе 26 находилась на участке фильтрующей ткани 12, перекрытой водонепроницаемым эластичным материа0 лом 34. Причем водонепроницаемый, эластичный материал, за счет решетки 13, имеет прогиб в сторону щелевой прорези 28 на всасывающей трубе 26 и образует с ней минимальный зазор. После открытия задви5 жек 27 и 31 на всасывающей трубе 26 и

отводной трубе 30, за счет разности отметок

-уровня воды в лотке отвода осветленной

воды 11 и уровня воды в лотке отвода промыпкой воды 32, в концентрическом сифоне

0 18 образуется разрежение.

Под воздействием разрежения водонепроницаемый материал 34 всасывается в щелевую прорезь 28 и перекрывает ее, препятствуя работе концентрического сифона

5 18.

Для вывода фильтрующей ткани на режим регенерации включают электродвигатель 10, который приводит в движение радиально расположенную ферму 9 с уста0 новленным на ней концентрическим сифоном 18. Вместе с концентрическим сифоном 18 начинает перемещаться всасывающая труба 26 с щелевой прорезью 28. Так как фильтрующая ткань 12 в вертикальном на5 правлении закреплена свободно и соответствует по размеру водонепроницаемому, эластичному материалу 34, то по мере передвижения всасывающей трубы 26 в прорезь 26 засасывается фильтрующая ткань 12, пе- ремещаясь от решетки 13.

При движении всасывающей трубы 26 кромки щелевой прорези 28 скользят по фильтрующей ткани 12. Для снижения коэффициента трения между кромками щелевой прорези 28 и фильтрующей ткани 12 наниж- нюю часть всасывающей трубы 26, выполненной из стали, может быть запрессована полиэтиленовая труба с соответствующей щелевой прорезью.

Таким образом, из лотка отвода освет- ленной воды 11 очищенная вода просасывается через фильтрующую ткань 12 в щелевую прорезь 28 и промывает поры фильтрующей ткани 12 от загрязнений. Промывная вода с загрязнениями проходит че- рез концентрический сифон 18 и по отводной трубе 30 поступает в лоток отвода промывной воды 32 и, переливаясь через кромки патрубка 33, удаляется.

В процессе работы концентрического сифона 18 под воздействием разрежения из промывной воды будет выделяться воздух и, скапливаясь в верхней его части, будет понижать уровень воды в нем. При достижении критического уровня воды в концентрическом сифоне 18 необходимо проводить его зарядку.

При периодической промывке фильтрующей ткани 12 концентрический сифон 18 может включаться в работу автоматически в зависимости от отметки уровня жидкости в цилиндрическом корпусе 1 отстойника.

Таким образом, заявляемая конструкция отстойника с фильтрационной системой по сравнению с известными конструкциями и прототипом имеет следующие технико- экономические преимущества:

позволяет обеспечить равномерный сбор осветленной воды из зоны отстаивания отстойника в лоток отвода осветленной воды, за счет поступления воды через фильтрующую ткань, перекрывающую щелевую прорезь на боковой поверхности цилиндрического корпуса отстойника, улучшения регенерации ткани и постоянного уровня жидкости в лотке отвода осветленной воды, благодаря вертикально расположенному патрубку, что способствует улучшению гидродинамических условий осаждения взвешенных веществ в зоне отстаивания;

позволяет проводить регенерацию фильтрующей ткани обратным током очищенной воды из лотка отвода осветленной воды путем всасывания фильтрующей ткани в щелевую прорезь со стороны выделяю- щихся загрязнений на поверхности фильтрующей ткани, тем самым создавая стабильные условия работы фильтрационной системе и отстойнику;

позволяет выводить из работы концентрический сифон без запорной арматуры и обеспечить в начале работы промывного устройства всасывание фильтрующей ткани в щелевую прорезь за счет участка, перекрытого водонепроницаемым, эластичным материалом, имеющим прогиб в сторону щелевой прорези на всасывающей трубе, что снижает расход очищенной воды на регенерацию фильтрующей ткани и улучшает условия эксплуатации по обслуживанию устройства;

позволяет выводить загрязнения, выделяющиеся на фильтрующей ткани из отстойника, за счет разности отметок уровней жидкости в лотках отвода осветленной и промывной воды, что способствует увеличению фильтроцикла.

Формула изобретения

1.Отстойник с фильтрационной системой, включающий цилиндрический корпус с коническим днищем, питающее и разгрузочные устройства, радиально расположенную ферму с электродвигателем, лоток отвода осветленной воды и фильтрующую перегородку в виде фильтрующей ткани, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и эффективности работы отстойника за счет улучшения условий регенерации фильтрующей ткани, корпус в верхней части по периметру выполнен с щелевой прорезью и снабжен решеткой, с внутренней стороны корпуса прорезь перекрыта фильтрующей тканью, а с наружной стороны корпуса размещен лоток отвода осветленной воды, отстойник снабжен лотком отвода промывной воды, расположенным коаксиально снаружи лотка отвода осветленной воды, и установленным на ферме концентрическим сифоном, нижняя часть всасывающей трубы которого размещена параллельно фильтрующей ткани с зазором к ней и выполнена с щелевой прорезью на боковой поверхности, а нижний торец трубы заглушен, нижняя часть отводной трубы сифона расположена внутри лотка отвода промывной воды, лотки отвода осветленной и промывной вод снабжены вертикальными отводящими патрубками, причем верхняя кромка патрубка отвода промывной воды размещена ниже верхней кромки патрубка отвода осветленной воды, а питающее устройство выполнено в виде подающей трубы, сообщающейся с центральной трубой с раструбом, и отбойного щита.

2.Отстойник по п. 1, отличающий- с я тем, что, с целью сокращения расхода очищенной воды на промывку фильтрующей ткани, участок фильтрующей ткани снабжен водонепроницаемым эластичным материа9178080410

лом и выполнен с прогибом в сторону щеле- , вой прорези на всасывающей трубе сифона.

Сущность изобретения: отстойник состоит из цилиндрического корпуса, конического днища, центральной трубы с раструбом, подающей исходную воду трубы, трубы отвода осадка, радиально расположенной фермы с электродвигателем, лотка отвода осветленной воды и фильтрующей ткани. Концентрический сифон, размещенный на ферме, имеет всасывающую трубу с щелевой прорезью и отводную трубу. Регенерация фильтрующей ткани, перекрывающей щелевую прорезь на боковой поверхности цилиндрического корпуса отстойника, осуществляется путем ее промывки осветленной водой с последующим удалением промывной воды, что повышает степень очистки за счет улучшения условий регенерации фильтрующей ткани. 1 з.п. ф- лы, 4 ил. (Л С

- .т .,

NSa

г/