Осветлитель со взвешенным слоем осадка Советский патент 1982 года по МПК B01D21/08 C02F1/52 C02F1/52 C02F101/00 C02F103/00 

Изобретение относится к водоснабжению, а именно к устройствам для удаления из воды взвешенных веществ и может быть использовано для очистки природных, бытовых и производственных сточных вод. Известен осветлитель со взвешенны слоем осадка, выполненный в виде резервуара, в центре которого расположен осадкоуплотнитель, а по периферии - рабочая камера., в которой в процессе эксплуатации формируются хлопья взвеси и образуется слой взвешенного осадка. Осветляемая вода обработанная реагентами, через возду хоотделитель по трубам подается в нижнюю часть рабочей камеры, где на пути ее движения для более полного перемешивания осветляемой воды с хло пьями взвешенного осадка расположены щелевые перегородки 1 3Этот осветлитель не-обеспечивает формирование устойчивого взвешенного слоя. Делевые перегородки, установленные поперечно потоку воды, способствуя перемешиванию поступающей воды с хлопьями взвешенного осадка, одновременно под влиянием гидродинамического воздействия разрушают уже образовавшиеся хлопья взвешенного осадка. Мелкие хлопья, обладая небольшой гидравлической крупностью, обуславливают низкую скорость восходящего потока, а следовательно, и низкую производительность осветлителя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является осветлитель со взвешенным слоем осадка, в центре которого размещены камера хлопьеобразования и рабочая камера, а на периферии - осадкоуплотнитель с системой удаления осадка. Осветлитель снабжен распределительнодренажной системой, размещенной между камерой хлопьербразования и рабочей камерой и выполненной в виде решетки, образованной диффузорами пирамидальной формы, меньшее,основ ние которых обращено к камере хлопьеобразования t2j. Известный осветлитель обладает низкой производительностью в связи с тем, что не обеспечивает оптимального режима образования и сох ранения крупных хлопьев, так как перепад скЬростей на входе и выходе & диффузорах решетки ведет к разрушению образовавшихся хлопьев осадка. Целью изобретения является повы шение производительности осветлени за счет создания оптимальных условий для укрупнения хлопьев осадка в камере хлопьеобразования. Поставленная цель достигается тем, что в осветлителе со взвешенны слоем осадка, содержащем рабочую ка меру, камеру хлопьеобразования, оса коуплотнительи системы для ввода исходного потока и вывода раздеЛенных фаз, система для ввода исходно го потока выполнена в виде пакета гофрированных волнообразных, установленных в виде веера пластин, рас стояние между которыми увеличивает ся в направлении от системы ввода до верхней части камеры хлопьеобразования. На чертеже представлен предлагае мый осветлитель, вертикальный разрез. Осветлитель содержит рабочую ка меру 1, камеру хлопьеобразования 2 осадкоуплотнитель 3- Камера хлопье образования 2 оборудована системой для ввода исходного потока, состоящей из трубы с отверстиями для распределения исходной воды, и пакетом гофрированных волнообразных пластин 5i прикрепленных к стенкам камеры 2 и установленных в виде веера, расходящегося по направлению потока от системы для вв да до верхней части камеры хлопьеобразования 2. Для удаления избыто ного осадка из взвешенного слбя ра бочая камера 1 снабжена осадкоотводящими окнами 6 с козырьками 7 и 8, служащими и. для предотвращения подсоса осветленной воды из осадкоуплотнителя 3- Осветлитель снабжен системами вывода разделенн фаз 9 и 10, выполненными, соответственно, в виде перфорированной осадкоотводящей трубы, размещенной 84 в нижней части осадкоуплотнителя 3 а также водоотводящей трубы из осадкоуплотнителя 3 со сборными желобами и коллектором осветленной воды, размещенными в верхней части осветлителя. Осветлитель работает следующим образом. Исходная вода, предварительно обработанная коагулянтом и флокулянтом, подается в систему для ввода, откуда поступает в камеру хлопьеобразования 2. Выходя из отверстий трубы со скоростью 2 м/с, вода резко теряет скорость до 0,05-0,1 м/с и поступает в пакет гофрированных волнообразных пластин 5 что способствует равномерному распределению потока по всему сечению рабочей камеры 1. По мере движения между пластинами 5 поток продолжает инeнcивнo терять скорость вследствие постепенного увеличения расстояния между ними и встречается с крупными хлопьями, проникающими в камеру хлопьеобразования 2 из нижней части слоя взвешенного осадка. До встречи с хлопьями в исходной воде успевают образоваться только эффективные центры коагуляции, объединяющие группы коллоидных частиц. Пакет пластин 5 за счет плавной волнообразной их поверхности и разделения потока на тонкие слои обусловливает одновременно ламинарность этих слоев и плавное перемешивание, как при образовании эффективных центров коагуляции во время движения исходной воды в тонкослойной зоне, так и при контакте образовавшихся микроагрегатов слипшихся частиц с крупными хлопьями в пределах этой же зоны. Благодаря созданным условиям перемешивания микроагрегаты частиц интенсивно прилипают к взвешенным в потоке крупным хлопьям и контактная коагуляция ускоряется, что позволяет получить хлопья оптимальной крупности и прочности во взвешенном слое осадка. 8 процессе работы осветлителя происходит постепенное перемещение образовавшихся хлопьев вверх в результате постоянного поступления новых порций загрязнений с исходной водой и наращивания слоя взвешенного осадка снизу. Осветленная вода из рабочей камеры 1 поступает в сборные желобы системы 10, а излишний осадок - в осадкоуплотнитель 3 через

осадкоотводящие окна b. Отстоенная вода из осадкоуплотнителя 3 поступает в водоотводящую трубу и коллектор осветленной воды системы 10. Регулирование отбора осветленной воды из осадкоуплотнителя 3 осуществляется при помощи задвижки, а удаление осадка из него - под действием гидростатического давления через осадкоотводящую трубу системы 9Предложенный осветлитель повышает производительность и эффективность работы станции очистки воды в целом за счет исключения гидродинамических факторов, способствующих разрушению образовавшихся хлопьев, повышения эксплуатационной надежности и устойчивости процесса. Наличие пакета гофрированных волнообразных пластин устраняет турбулентность потока, которая наблюдается в известных осветлителях. В предлагаемом осветлителе образовавшиеся клопья, двигаясь в тонкослойной зоне, не разрушаются даже при увеличении скорости восходящего потока в 1,5 2 раза, что позволяет увеличить производительность осветлителя и в целом эффективность его использования.

Формула изобретения

Осветлитель со взвешенным слоем осадка, содержащий рабочую камеру,

камеру хлопьеобразования, осадкоуплотнитель и системы для ввода исходного потока и вывода разделенных фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет создания оптимальных условий для укрупнения хлопьев осадка в камере хлопьеобразования, система для ввода исходного потока выполнена в виде пакета гофрированных волнообразных, установленных в виде веера пластин, расстояние между которыми увеличивается в направлении от нижней до верхней части камеры хлопьеобразования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кастальский А.А. и Минц Д.М. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения, М., Высшая школа, 19б2, с. 188.

2.Авторское свидетельство СССР (Р 6i(7256, кл. С 02 В 1/20,

В 01 D 21/02, 1977.

10