Вертикальный отстойник с вихревой камерой хлопьеобразования

Авторы патента:

B01D21/08 - снабженные отделениями для флоккуляции (образования хлопьев)

Владельцы патента RU 2308314:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к устройству, предназначенному для физико-химической очистки природных и сточных вод от оседающих и плавающих примесей с применением химических реагентов. Отстойник содержит цилиндрический и конический корпус, вихревую камеру хлопьеобразования, эжектирующую насадку с соплом, сборный лоток плавающих веществ, лоток осветленной воды и трубопровод вывода осадка. Вихревая камера хлопьеобразования имеет форму конуса с расположением направляющей окружности книзу. Эжектирующая насадка установлена над вихревой камерой. Технический результат состоит в интенсификации процессов очистки природных и сточных вод от плавающих и оседающих примесей с применением химических реагентов и повышение эффективности очистки. 3 ил.

Изобретение относится к конструкциям для очистки природных и сточных вод и может быть использовано для осветления воды от оседающих и плавающих примесей с использованием химических реагентов.

Известно устройство для очистки сточных вод, содержащее цилиндроконический корпус, перегородку в цилиндрической части корпуса, лоток подачи исходных сточных вод, зубчатый водослив, чашу для удаления плавающих веществ с трубопроводом удаления плавающих веществ, трубопровод удаления осадка под гидростатическим давлением, сборный лоток осветленной сточной жидкости с трубопроводом осветленных сточных вод (SU 208552 А, кл. В01D 21/02, от 12.03.1968 г.).

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности уплотнения плавающих веществ, отсутствие устройств для интенсификации удаления уплотненных плавающих веществ и отсутствие взвешенного слоя осадка.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение интенсификации очистки природных и сточных вод.

Указанная задача решается тем, что в вертикальном отстойнике с вихревой камерой хлопьеобразования, содержащем цилиндрический и конический корпус, подводящий лоток, эжектирующую насадку с соплом, вихревую камеру хлопьеобразования, сборный лоток плавающих веществ с зубчатым водосливом и трубопроводом удаления плавающих веществ, трубопровод удаления осадка, лоток осветленной воды с трубопроводом удаления осветленной воды, вихревая камера хлопьеобразования имеет форму конуса с расположением направляющей окружности книзу, эжектирующая насадка установлена над вихревой камерой хлопьеобразования, а между стенками цилиндрического корпуса и вихревой камеры хлопьеобразования находится взвешенный слой осадка.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 приведена конструкция вертикального отстойника с вихревой камерой хлопьеобразования, на фиг.3 - конструкция устройства для интенсификации удаления уплотненных плавающих веществ.

Позиции на чертежах обозначают:

1 - цилиндрический корпус

2 - подводящий лоток

3 - сопло

4 - эжектирующая насадка

5 - вихревая камера хлопьеобразования

6 - слой взвешенного осадка

7 - лоток осветленной воды

8 - трубопровод удаления осадка

9 - зубчатый водослив

10 - сборный лоток плавающих веществ

11 - трубопровод удаления плавающих веществ

12 - конический корпус

13 - трубопровод удаления осветленной воды

Вертикальный отстойник с вихревой камерой хлопьеобразования состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим корпусом 2, вихревой камеры хлопьеобразования 5, имеющей форму конуса с расположением к низу направляющей окружности, эжектирующей насадки 4 с соплом 3, подводящего лотка 2 и лотка осветленной воды 7, сборного лотка плавающих веществ 10 с зубчатым водосливом 9.

Пример работы вертикального отстойника с вихревой камерой хлопьеобразования.

Загрязненная жидкость с раствором химических реагентов по подающему лотку 2 транспортируется на сопло 3 эжектирующей насадки 4 (фиг.3), где в результате истечения жидкости происходит подсос из атмосферы воздуха, вследствие чего образуется водовоздушная смесь, плотность которой меньше плотности уплотненных плавающих веществ. При движении пузырьков воздуха в толще слоя уплотненных плавающих веществ происходит вытеснение его некоторого объема, и далее избыток уплотненных плавающих веществ через зубчатый водослив 9 поступает в сборный лоток плавающих веществ 10, откуда по трубопроводу удаления плавающих веществ 11 транспортируются за пределы вертикального отстойника. Далее очищаемая жидкость с раствором реагентов поступает в вихревую камеру хлопьеобразования 5, где перемешивание воды происходит при ее движении сверху вниз вследствие уменьшения скорости движения при увеличении площади живого сечения по высоте, благодаря чему происходит образование агрегативных частиц в виде хлопьев, которые частично осаждаются и поступают в конический корпус 12, откуда периодически удаляются за пределы вертикального отстойника по трубопроводу удаления осадка 8 под гидростатическим давлением. Другая часть агрегативных частиц в виде хлопьев, имеющая меньшую гидравлическую крупность, проходит плоскость направляющей окружности вихревой камеры хлопьеобразования 5, где в результате изменения направления потока происходит наиболее интенсивное разделение твердой и жидкой фаз. Далее очищаемая жидкость снизу вверх поступает в слой взвешенного осадка 6, ограниченный поверхностями цилиндрического корпуса 1 и вихревой камеры хлопьеобразования 5, где площадь живого сечения является величиной переменной и, как следствие, будет переменной скорость восходящего потока. Так как гидравлическая крупность коагулированных взвешенных веществ есть величина переменная, то по высоте слоя взвешенного осадка 6 будут образовываться слои взвешенных веществ с определенной гидравлической крупностью, причем максимальная критическая гидравлическая крупность коагулированных частиц будет наблюдаться в нижней части слоя взвешенного осадка 6, а частицы с минимальной критической гидравлической крупностью будут концентрироваться в верней части слоя взвешенного осадка 6. В результате многообразного рода взаимодействий (броуновского движения, сил Ван-дер-Ваальса, ионных связей и т.д.) при поступлении воды в слой взвешенного осадка 6 будет происходить адгезия частиц коагулированной взвеси, их укрупнение и, как результат, увеличение гидравлической крупности. При достижении максимальной критической гидравлической крупности коагулированных частиц в слое взвешенного осадка 6 они будут осаждаться и далее поступать в конический корпус 12 вертикального отстойника, откуда периодически удаляться под гидростатическим давлением по трубопроводу удаления осадка 8 за пределы. Частицы с гидравлической крупностью, меньшей минимальной критической гидравлической крупности, будут выноситься из слоя взвешенного осадка 6 вместе с осветленной водой, далее поступать в лоток осветленной воды 7 и затем по трубопроводу удаления осветленной воды 13 будут удаляться за пределы вертикального отстойника. Плавающие вещества, поступающие с очищаемой жидкостью и имеющие плотность, меньшую плотности очищаемой жидкости, вследствие столкновения частиц будут укрупняться и уплотняться за счет наличия конической части вихревой камеры хлопьеобразования 5, в результате чего будут всплывать и собираться в верхней части вихревой камеры хлопьеобразования 5.

Вертикальный отстойник с вихревой камерой хлопьеобразования, содержащий цилиндрический и конический корпус, подводящий лоток, эжектирующую насадку с соплом, вихревую камеру хлопьеобразования, сборный лоток плавающих веществ с зубчатым водосливом и трубопроводом удаления плавающих веществ, трубопровод удаления осадка, лоток осветленной воды с трубопроводом удаления осветленной воды, отличающийся тем, что вихревая камера хлопьеобразования имеет форму конуса с расположением направляющей окружности книзу, эжектирующая насадка установлена над вихревой камерой хлопьеобразования, а между стенками цилиндрического корпуса и вихревой камеры хлопьеобразования расположен взвешенный слой осадка.

Похожие патенты:

Установка для очистки воды // 2306967

Изобретение относится к области очистки природных и доочистки сточных вод, а именно к установкам, предназначенным для предварительного осветления воды перед подачей ее на фильтрование.

Камера хлопьеобразования горизонтального отстойника // 2281139

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод. .

Смеситель-хлопьеобразователь сточной воды // 2273509

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод от взвешенных веществ и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых и при решении вопросов охраны окружающей среды.

Способ получения вторичного топлива из нефтесодержащих отходов и установка для его реализации // 2260605

Изобретение относится к установке для утилизации нефтесодержащих отходов, получаемых в результате отмывки ёмкостей для хранения нефтепродуктов с целью получения вторичного топлива.

Осветлитель воды (варианты) // 2257252

Изобретение относится к процессам отделения взвешенных грубодисперсных и коллоидных веществ от воды путем обработки известкованием, коагуляцией и флокуляцией в осветлителях воды.

Аппарат для очистки природных и сточных вод // 2243020

Изобретение относится к устройствам для отделения природных и сточных вод от взвешенных веществ путем их осаждения и фильтрации и может быть использовано во многих отраслях промышленности.

Аппарат для осветления жидкости // 2234357

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей. .

Аппарат для осветления жидкости // 2229919

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей и может быть использовано во многих отраслях промышленности.

Установка для очистки воды // 2212266

Изобретение относится к разделению жидких неоднородных систем, а именно к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных примесей, и может быть использовано для очистки питьевой воды в сельских и малых населенных пунктах, а также для очистки промышленных и сточных вод.

Аппарат для осветления жидкости // 2182838

Способ сепарирования суспензии, в частности для обработки сточных вод, и устройство для осуществления способа // 2316482

Изобретение относится к обработке сточных вод

Устройство для очистки воды и сточных вод // 2324520

Изобретение относится к сооружениям для выделения диспергированных примесей в гравитационном поле и может применяться для очистки природных и сточных вод

Аппарат для осветления воды // 2338575

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от загрязнений и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности

Осветлитель-фильтр для очистки воды // 2339425

Изобретение относится к осветлителям-фильтрам для двухступенчатой очистки жидкостей в слое взвешенного осадка с последующим фильтрованием через плавающую загрузку и может быть использовано для очистки природных вод

Способ и реактор обработки флокуляцией // 2350398

Изобретение относится к способу и реактору для обработки флокуляцией неочищенной текучей среды, которую нужно обработать, пригодному, в частности, в области очистки воды от промышленных процессов, очистки питьевой воды и очистки городских или промышленных сточных вод

Аппарат для осветления жидкости // 2492906

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей и может использоваться в водообработке при малом содержании в исходной жидкости всплывающих примесей или при относительно невысоких требованиях к их количеству в очищенной жидкости. Аппарат содержит трубопровод 1 для подвода исходной загрязненной жидкости тангенциально; цилиндрический корпус 2, внутри которого коаксиально расположена цилиндрическая камера хлопьеобразования 3, переходящая в нижней части в усеченный конус; зону отстаивания, включающую в себя камеры очистки 4 и камеры доочистки 5. Камеры 4 и 5 чередуются, охватывая выступающую наружу из корпуса 2 часть камеры 3 с образованием у зоны отстаивания формы правильной прямой призмы. Зона отстаивания основанием герметично соединена с корпусом 2 аппарата и с камерой 3 по длине их окружностей. Камеры 4 не имеют дна внутри корпуса 2 аппарата и представляют собой наклонные прямоугольные в сечении призмы с вертикальными внутренними 6 и наружными 7 стенками с высотой, превышающей уровень жидкости в камере 4. В камерах 4 размещены наклонные тонкослойные осадительные элементы 8, 10 с высотой, не превышающей уровень очищаемой жидкости в камере 4. Технический результат состоит в повышении эффективности очистки. 2 ил.

Аппарат для осветления жидкости // 2493899

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей при малом содержании в исходной жидкости всплывающих примесей или при относительно невысоких требованиях к их количеству в очищенной жидкости. Аппарат содержит трубопровод 1 для подвода исходной загрязненной жидкости тангенциально; цилиндрический корпус 2, внутри которого коаксиально расположена камера хлопьеобразования 3, переходящая в нижней части в усеченный конус. Зона отстаивания включает камеры очистки 4 и камеры доочистки 5. Вдоль наружных 7 стенок камер 4 герметично закреплены лотки 20, сообщенные сливом 21 с камерой 5. Камеры 4 и 5 чередуются, охватывая выступающую наружу из корпуса 2 часть камеры 3 с образованием у зоны отстаивания формы правильной прямой призмы. Зона отстаивания основанием герметично соединена с корпусом 2 аппарата и с камерой 3 по длине их окружностей. Камеры 4 не имеют дна внутри корпуса 2 аппарата и представляют собой наклонные прямоугольные в сечении призмы с вертикальными внутренними 6 и наружными 7 стенками. В камерах 4 размещены наклонные тонкослойные осадительные элементы 8, 10. Технический результат состоит в улучшении процесса отстаивания осаждающихся и всплывающих частиц, повышении эффективности очистки, упрощении изготовления аппарата. 2 ил.

Усовершенствования распределительной камеры // 2504418

Настоящим изобретением обеспечивается несколько усовершенствований распределительных камер, одна из которых представляет собой распределительную камеру (100), включающую зону перемешивания (49) для рассеяния кинетической энергии текучей среды, содержащей пульпу, зону осаждения (50) для активации флоккуляции пульпы и по меньшей мере один наклонный отклоняющий элемент (101) для по меньшей мере частичного отделения зоны перемешивания от зоны осаждения. К другим усовершенствованиям относится полка (3), по меньшей мере частично ограничивающая наклонную траекторию (4) для удаления материала с полки в распределительную камеру; по меньшей мере два выходных отверстия (111, 112), расположенных друг по отношению к другу по существу концентрически; часть (123) второго канала (121) с переменным размером и/или формой поперечного сечения для соединения входного отверстия (110) для исходного материала с первым каналом (120); перегородка (133) для частичного разделения наружной зоны перемешивания (131) и внутренней зоны осаждения (132). 4 н. и 52.з.п.ф-лы, 37 ил.

Тонкослойный флокулятор // 2520486

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в металлургии, горнорудной промышленности, машиностроении, коммунальном хозяйстве и других отраслях. Флокулятор содержит цилиндрический корпус, цилиндрическую камеру флокуляции, оснащенную снизу диафрагмой в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, устройство для подвода воды, устройство для отвода осветленной воды, тонкослойные модули в виде наклонных параллелепипедов, которые соприкасаются серединами внутренних наклонных ребер, и горизонтальную перегородку, перекрывающую проемы между модулями и расположенную на уровне верхних оснований модулей. Технический результат состоит в повышении производительности и эффективности очистки воды. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Скоростной трубчатый хлопьеобразователь // 2587713

Изобретение относится к водоочистным установкам, а именно к оборудованию, применяемому в технологиях подготовки питьевой воды с применением химических реагентов. Скоростной трубчатый хлопьеобразователь состоит из трех отрезков труб, каждый последующий из которых имеет больший диаметр, чем предыдущий, вмонтированных друг в друга и образующих зигзагообразный трубопровод, перекрытый в торцах заглушками, обеспечивающими проток воды по зигзагообразному трубопроводу, подводящего и отводящего отводов 8, расположенных под углом 90 градусов относительно направления движения потока воды и имеющих диаметр, равный значению величины наружного диаметра первого отрезка трубы, при этом подводящий отвод присоединен к первому отрезку 1 трубы, наружный диаметр которого имеет наименьшее из всех трех отрезков значение величины наружного диаметра, упомянутый первый отрезок трубы закреплен на втором отрезке 3 трубы с большими значениями величин наружного и внутреннего диаметров относительно первого, при этом один конец второго отрезка трубы заглушен листом 5, имеющим диаметр, равный значению величины его внутреннего диаметра, а второй конец заглушен листом 4, имеющим диаметр, равный значению величины внутреннего диаметра второго отрезка трубы с отверстием в центре листа, диаметром, равным значению величины наружного диаметра первого отрезка трубы, увеличенному на 10 миллиметров. Второй отрезок трубы закреплен в третьем отрезке 6 трубы, имеющем наибольшее из трех отрезков значение величины наружного диаметра, при этом оба конца третьего отрезка трубы заглушены листами 7, диаметром, равным значению величины внутреннего диаметра третьего отрезка трубы с отверстием в центре листа, диаметром, равным значению величины наружного диаметра второго отрезка трубы, увеличенному на 10 миллиметров, к листу, заглушающему третий отрезок трубы, с противоположной стороны от подводящего отвода, присоединяется одним концом отводящий отвод. Технический результат - оптимизация процесса смешивания потока воды с рабочим раствором реагента за счет увеличения протяженности трубопровода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.