Сгуститель осадка Советский патент 1993 года по МПК C02F11/12 

Изобретение относится к технологии очистки природных и сточных вод, а именно к сгущению образующихся осадков и может быть использована в различных отраслях промышленности, где образуются жидкие отходы, которые необходимо подвергать обезвоживанию с одновременным обеззараживанием.

Известен сгуститель осадка, содержащий корпус с выносной смотровой камерой, размещенную в нем камеру подогрева ила с трубопроводами подачи исходного ила, отвода иловой воды и сгущенного ила, илового насоса, подачи исходного осадка с эжектор- ным узлом на его свободной линии.

Недостатком известного устройства является недостаточная степень сгущения и обеззараживания осадка и высокая продолжительность его обработки, вследствие недостаточной скорости осаждения и уплотнения осадка, а так же защемления свободной воды его структурой и незначи- тельной скорости водоотдачи агрегативно устойчивых частиц осадка.

Целью изобретения является повыше- ние степени сгущения и обеззараживания осадков, сокращение продолжительности его обработки. .

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для сгущения осад- ка содержащем цилиндроконйческий корпус с полупогружной обечайкой, циркуляционный насос с всасывающим и напорным трубопроводами, устройство для генерирования теплоносителя, узел ввода и смешения теплоносителя с осадком, свободный лоток с трубопроводом отвода иловой воды, трубопроводы подачи сгущаемого и отвода сгущенного осадка, устройство для генерирования теплоносителя выполнено в виде камеры пульсирующего горения с резонансной трубой, а узел ввода и смешения теплоносителя с осадком выполнен в виде заключенного в кожух инжектора и снабжен газоходом, присоединенным одним концом к кожуху, а другим к резонансной трубе, причем камера пульсирующего горения установлена на оси инжектора над ним; кожух инжектора в верхней части снабжен погруж- ной цилиндроконической обечайкой с всасы- вающим трубопроводом рециркулируемого осадка; трубопровод сгущаемого осадка присоединен к всасывающему трубопроводу циркуляционного насоса; снабжен тонкослойным трубчатым отстойником, установ- ленным коаксиально полупогружной обечайке.

Выполнение устройства для генерирования теплоносителя в виде камеры пульсирующего горения с резонансной трубой

позволяет, за счет термоакустической интенсификации процесса, повысить производительность устройства.

Выполнение узла ввода и смешения теплоносителя с осадком в виде заключенного в кожух инжектора, снабженного газоходом, присоединенным одним концом к кожуху, а другим к резонансной трубе, позволяет осуществить шоковый нагрев осадка, интенсивное смешение со всем объемом обрабатываемого осадка, что сокращает продолжительность его обработки.

Наличие погружной цилиндрической обечайки с всасывающим трубопроводом, присоединенной к верхней части кожуха инжектора и присоединение всасывающего трубопровода илового наеоса к трубопроводу сгущаемого осадка позволяет повысить полноту подогрева, обрабатываемого осадка и снизить длительность его обработки.

Наличие тонкослойного трубчатого отстойника установленного коаксиально погружной обечайке, позволяет интенсифицировать процесс разделения осадка на жидкую и твердую фазу с одновременным сокращением продолжительности его уплотнения.

На чертеже представлен сгуститель осадка, продольный разрез.

Сгуститель содержит цилиндрокониче- ский корпус 1 с полупогружной обечайкой 2, циркуляционный насос 3, с всасывающим и напорным трубопроводами 4 и 5,тонкослойный отстойник 6 с расположенным над ним периферийным сборным лотком 7, инжектор 8 с кожухом 9 и присоединенными к нему газоходом 10 и цилиндррконической обечайкой 11.

В воздушном объеме корпуса 1 по оси инжектора 8, над ним установлена камера 12 пульсирующего горения с резонансной трубой 13, присоединенной к газоходу 10. Корпус 1 в его горловине снабжен репарационным устройством 14 для снижения капельного уноса.

Сгуститель осадка работает следующим образом.

Исходный Осадок подается во всасывающий трубопровод 4 циркуляционного насоса 3, причем большая часть осадка непрерывно рециркулирует из объема, образованного боковыми поверхностями цилиндроконической обечайки 11 инжектора 8. При нагнетании осадка напорный трубопровод 5 в инжекторе 8 развивает разряжение, под действием которого происходит засасывание горячего газа по газоходу 10, присоединенного к кожуху 9 в инжектор 8. Горячий газ продуцируется камерой пульсирующего горения 12, в которую подается

топливо и воздух, и поступает по резонансной трубе 13 в газоход 10. Процесс горения топлива осуществляют при минимальных расходах топлива и воздуха при полном отсутствии с обеспечением максимального температурного уровня в резонансной трубе.Камера пульсирующего горения с резонансной трубой весьма компактна и интенсивно излучает акустические колебания лежащие в спектре звуковых и даже инфразвуковых частот. Под действием акустических колебаний горячий газ интенсивно диспергируется и перемешивается с осадком в инжекторе 8 и фонтанирует над его уровнем в виде псевдоожиженного слоя, при этом происходит шоковый нагрев осадка при его мощном акустическом озвучивании. Далее осадок поступает в тонкослойный отстойник б, где разделяется на твердую и жидкую фазы. Жидкая в виде иловой воды по лотку 7 отводится за пределы сгустителя, твердая накапливается и уплотняется в донной части сгустителя и периодически сбра- сывается на дальнейшую обработку. Введение рециркуляции, являющийся од- ним из эффективных методов интенсифика ции, технологических процессов,

обрабатываемого осадка, позволяет оптимизировать процесс нагрева и сгущения осадка и его обеззараживания путем регулирования коэффициента рециркуляции. При обработке осадка в предлагаемом сгустителе происходит термоакустическая интенсификация и стимуляция отдачи связанной воды частицами осадка за счет наличия суспензии осадка акустических кэвитационных пузырьков. Эти кавитационные пузырьки схлопывают- ся, при этом возникают высокоамплитудные ударные волны, кумулятивные струйки воды, высокотемпературные импульсы, Оказывающие, совместно с образующими при этом перекисными соединениями и активными радикалами Н+ и ОН, бактерицидные воздействия на микроорганизмы осадка.

Применение изобретения обеспечивает высокую эффективность и производительность процесса с одновременным обеззараживанием осадка. Производительность устройства возрастает в 1,5-1,7 раза по сравнению с прототипом, с одновременным понижением влажности сгущенного осадка до 95% по сравнению с 97%, обеспечиваемым в прототипе.

Сущность изобретения: сгуститель, осадка содержит цилиндрический корпус 1 с полупогружной обечайкой 2, циркуляционный насос 3 с всасывающим и напорным трубопроводами 4 и 5, тонкослойный, отстойник б с расположенным над ним периферийным Сборным лотком 7, инжектор 8 с кожухрм 9 и присоединенными к нему газо- ходом 10 и цилйндррконической обечайкой 11. По оси инжектора установлена камера 12 пульсиру рщего горения с резонансной .трубой 13, присоединенной к газоходу. 3 з.п. ф-лы, 1 ил,

Формула изобретения : 1. Сгуститель осадка, содержащий цилиндрический корпус с полупогруженной обечайкой, циркуляционный насос с всасывающим и напорным трубопроводами, устройство для генерирования теплоносителя, узел ввода и смешения теплоносителя с осадком, трубопроводы подачи сгущаемого и отвода сгущенного осадка, отличающий- с я тем, что, с целью повышения степени сгущен ия и обеззараживания осадка, сокращения продолжительности его обработки, устройство для генерирования теплонрсителя выполнено в виде камеры пульсирующего горения с резонансной трубой, а узел ввода и смешения теплоносителя с осадком в виде заключенного в кожух инжектора и снабжен

газоходам, присоединенным одним концом к кожуху, а другим - к резонансной трубе, при этом камера пульсирующего горения установлена по оси инжектора над ним.

4. Сгуститель по п. 1,отличающий- с я тем, что он снабжен тонкослойным трубчатым отстойником, установленным коакси- ально полупотружной обечайке.