Устройство для очистки воды

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, Ю4

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1242203 A 2

1 11 4 В 01 D 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч а ю щ е е с H .тем, что, с целью повышения его производительности за счет процесса хлопьеобразования, верхняя часть смесителя выполнена перфорированной при отношении длины перфорированной части смесителя к его общей длине, равном 0,2 — 0,4. (61) 1017363 (21) 3841918/23-26 (22) 10.01 ° 85 (46) 07.07.86. Вюл. У 25 (71) Ленинградский научно-.исследовательский институт ордена Трудового

Красного Знамени академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова (72) Я. Б. Лазовский и M. Г. Новиков (53) 66.066.7(088.8) (56 ) Авторское .свидетельство СССР

У 1017363, кл. В Ol D 21/08, 1981. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

ВОДЫ по авт, св. У 1017363 о т л и—

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что суммарная площадь перфорации в верхней части смесителя составляет 0,3 — 0,6 от площади поперечного сечения смесителя на отметке "..ro верхней кромки .

Ф

В

1 124220

Изобретение относится к устройствам для очистки природных вод и дог очистки сточных жидкостей и может быть использовано преимущественно в технологии очистки хозяйственно-питье- 5 вых вод, Цель изобретения — повышение производительности устройства за счет улучшения процесса хлопьеобраэования.

На чертеже изображено устройство, 10 продольный разрез.

Устройство включает корпус 1, внут-. ри которого соосно расположены конический смеситель 2 и цилиндрическая камера 3 хлопьеобразования. Смеси- 15 тель 2 оборудован в нижней части раструбом 4, образующим с трубопроводом

5 подачи исходной воды эжекторную систему. К одной из боковых стенок корпуса с наружной стороны примыкает 20 осадкоуплотнитель 6, сообщающийся с внутренней полостью корпуса посредством отверстий 7, расположенных в боковой стенке корпуса. Отверстия 7 снабжены защитными козырьками 8. В 25 верхней части корпус 1 снабжен кольцевым желобом 9, сообщающимся с трубопроводом 10. В верхней части осадкоуплотнителя 6 расположен перфорированный трубопровод 11, а в нижней — 30 трубопровод 12 для сброса осадка.

Трубопровод 5 подачи исходной воды соединен с трубопроводом 13, предназначенным для опорожнения устройства.

Верхняя часть смесителя 2 снабже5 на перфорацией 14, при этом отношение длины перфорированной части смесителя к его общей длине составляет 0,20,4, а суммарная площадь перфорации в верхней части смесителя составляет

0,3-0,6 от площади поперечного сечения на отметке его верхней кромки.

Устройство работает следующим образом.

Такое поступление воды в камеру хлопьеобразования приводит к смещению процесса коагуляции от пространственного структурообразования к автокаталитической коагуляции, сорбции и адгезии.

Это обусловлено тем, что из смесителя 2 в камеру 3 хлопьеобразования очищаемая вода поступает по высоте на различных уровнях. В результате, в верхней части камеры 3 хлопьеобразования имеет место взаимодействие и слнпание,раэнородных частиц, значительно различающихся своими размерами. Отличительной особенностью данного процесса является повышенная скорость и полнота извлечения из воды мелких частиц крупными, т. е. интенсификация хлопьеобразования.

В результате увеличивается плотность вновь образующихся хлопьев и соответственно их гидравлическая крупность. Происходит также увеличение массовой и объемной концентрации слоя взвешенного осадка, что повышает площадь поверхности сорбции и адгезии. Тем самым, улучшаются физикохимические условия, оказывающие непосредственное влияние на процесс очистки воды, увеличивается производительность и повышается качество очистки воды.

Хлопья, выходя из камеры 3, достаточно хорошо осаждаются. Часть. осадка (как указано) эжектируется и вместе с исходной водой поступает в смеситель 2, а часть осадка в пространстве между корпусом 1 и камерой 3 хлопьеобразования образует зону взвешенного осадка.

Вода, в которой остались наиболее мелкие хлопья., проходя через зону взвешенного осадка, образованную хорошо сформировавшимися крупными хлопьями, доочищается.

Осветленную воду собирают кольцевым желобом 9 и по трубопроводу 10 отводят на фильтрование.

Исходную воду.в введенными в нее необходимыми реагентами подают в. нижнюю часть устройства по трубопроводу 5. Благодаря зжектируемой системе, образованной раструбом 4 и трубопроводом 5, в смеситель 2 вместе с исходной водой поступает и часть уже образовавшегося осадка. Из смесителя 2 исходная вода, смещенная с необходимыми реагентами и частью уже образовавшегося осадка, поступает в камеру 3 хлопьеобразования как через перфорацию 14, так и через верхнюю кромку смесителя 2.

Верхнюю границу слоя взвешенного осадка поддерживают практически на одном уровне путем постоянного перепускания части взвешенного осадка через отверстия 7 в осадкоуплотни- . тель 6. Количество перепускаемого осадка регулируется степенью открытия задвижки на трубопроводе 11, т.е. количеством осветленной воды, отводимой иэ осадкоуплотнителя 6 .

Составитель Л. Суханова

Редактор Н. Данкулич Техред М.Ходанич

Корректор М. Демчик

Заказ 3640/10 Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1242

Уплотненный осадок из осадкоуплот-. нителя 6 сбрасывают по трубопроводу 12. . При необходимости опорожнение устройства можно осуществлять при открытых задвижках на трубопроводах 12 и 13 и закрытой задвижке на трубопроводе 5.

Испытание предлагаемого устройства осуществляют в опытно-производствен- 10 ных условиях. При этом очищаемая вода характеризуется следующими показателями: содержание взвешенных веществ

170-200 мг/л, цветность 60-70 град, щелочность 4,6 — 4,7 экв/л, .температура 2 5 — 3 С.

Перед подачей на предлагаемое устройство очищаемую воду коагулируют. Во всех сериях опытов доза коагулянта составляет 13 — 13,5 мг/л

20 (по А120 ), скорость потока воды в слое взвешенного осадка 1,4 — 1,5 мм/с.

Как показывают выполненные исследования, предлагаемое техническое решение при соотношении длины перфо- д рированной части смесителя к его общей длине, составляющем 0,2-0,4, позволяет получить осветленную воду, которая по содержанию взвешенных веществ соответствует, требованиям

ГОСТ Ъода питьевая" т.е. воду с содержанием взвешенных веществ 1,11,5 мг/л.

При этом концентрация твердой фазы в нижней части слоя взвешенного осадка составляет 3300-3600 мг/л.

При соотношении длины перфорированной части смесителя к его общей длине, меньшем 0,2 или большем 0,4, работа устройства ухудшается, так как содержание взвешенных веществ в

203 4 осветленной воде увеличивается до

1,8 — 2,5 м/л. Концентрация твердой фазы в нижней части слоя взвешенного осадка при этом снижается до

2600-2800 мг/л.

Дополнительно выполненные исследования показывают, что наилучшие результаты по очистке воды устройством обеспечиваются при соотношении суммарной площади перфорации в верхней части смесителя к площади поперечного сечения смесителя на отметке его верхней кромки, составляющем

О, 3-0,4.

При этом соотношение содержания взвешенных веществ в осветленной воде составляет 1,1-1,2 мг/л.

Изменение приведенного соотношения в сторону уменьшения или увеличения приводит к повышению содержания взве" шенных веществ в осветленной воде.

Одновременно выполненные в аналогичных условиях испытания известного устройства показывают, что содержание взвешенных веществ в осветленной воде в пределах 1,1-1,5 мг/л может быть получено при скорости потока воды в слое взвешенного осадка, не превышающей l,l мм/с. При больших скоростях потока качество осветления ухудшает-. ся. Так при скорости восходящего потока в слое взвешенного осадка 1,41,5 мм/с содержание взвешенных веществ в осветленной воде возрастает до 3 5 мг/л.

Таким образом, технологическим и технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства является повышение его производительности по сравнению с известным на 25-35Х при одинаковом качестве осветления воды.