Устройство для очистки воды и сточных вод

Изобретение относится к сооружениям для выделения диспергированных примесей в гравитационном поле и может применяться для очистки природных и сточных вод. Отстойник содержит резервуар, узлы подвода и отвода жидкости, камеру хлопьеобразования, устройство для удаления осадка. В зоне отстаивания по длине отстойника установлены поперечные перегородки со щелями. Число поперечных перегородок должно быть не менее 3-х и не более 8-ми. Отстойник дополнительно оборудован продольными не доходящими до дна перегородками, размещенными в зоне отстаивания, разделяя ее на секции. Техническим результатом является увеличение степени очистки при равном расходе. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

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

Известен горизонтальный отстойник, представляющий собой прямоугольный резервуар, содержащий узлы подвода и отвода жидкости, дырчатые перегородки, приямок и устройство для удаления выпавшего осадка, при этом дырчатые перегородки располагаются у входа жидкости в отстойник и у выхода жидкости в сборный лоток, расположенный в торцевой части отстойника [1]. Известный отстойник может также содержать встроенную камеру хлопьеобразования, которая размещается перед первой по ходу движения жидкости дырчатой перегородкой [2].

Недостатками данного устройства являются неравномерность распределения скоростей движения жидкости по живому сечению потока, связанная с неравномерностью эпюры скоростей на входе в сооружение, и наличие продольной циркуляции потока в отстойнике. Все это приводит к образованию застойных зон и зон с обратным током, к снижению эффективного объема сооружения и ухудшению качества очистки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является отстойник, содержащий резервуар, узлы подвода и отвода жидкости, поперечные перегородки, иловый приямок и скребковый конвейер, отличающийся тем, что с целью увеличения производительности и повышения эффективности осаждения грубодисперсных примесей путем улучшения гидравлического режима, перегородки шарнирно закреплены на скребковом конвейере [3].

Однако известное устройство характеризуется сравнительно низкой производительностью, обусловленной малыми скоростями движения скребкового конвейера с закрепленными на нем перегородками, и технической сложностью выполнения для сооружений большой производительности.

Задачей изобретения является разработка такой установки для очистки воды, которая, с одной стороны, характеризовалась бы повышенной производительностью, а, с другой - обеспечивала бы высокую степень очистки.

Техническим результатом является увеличение степени очистки при равном расходе.

Поставленная задача решается согласно изобретению тем, что в отстойнике, содержащем резервуар, узлы подвода и отвода жидкости, камеру хлопьеобразования, устройство для удаления осадка, поперечные перегородки в зоне отстаивания выполняют со щелями и размещают по длине отстойника так, чтобы исключить продольное перемешивание потока осветляемой жидкости, при этом число поперечных перегородок со щелями должно быть не менее 3-х и не более 8-ми, а для исключения поперечного перемешивания потока отстойник дополнительно оборудуют продольными не доходящими до дна глухими перегородками, размещенными в зоне отстаивания.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить производительность сооружения за счет создания оптимальных условий для осаждения в зоне между перегородками, при этом увеличивается коэффициент объемного использования, так как в сооружении ликвидируются вихревые и застойные зоны.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1 - продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез; на фиг.3 - план.

Устройство представляет собой прямоугольный резервуар 1, имеющий узел подвода 2, встроенную камеру хлопьеобразования 3, например, с механической мешалкой, узел отвода в виде сборного лотка 4, поперечные перегородки со щелями 5, продольные глухие перегородки 6 и устройство удаления осадка 7.

Глубина погружения поперечных перегородок со щелями составляет 70-90%, а продольных глухих - 75-95% от общей глубины резервуара.

Устройство работает следующим образом.

Вода после обработки реагентами или без нее через узел подвода 2 поступает в камеру хлопьеобразования 3, откуда направляется для отстаивания в резервуар 1, где распределяется по секциям, ограниченным продольными глухими перегородками 6, и движется по направлению к отводящему лотку 4, проходя через поперечные перегородки со щелями 5.

При этом происходит выравнивание потока жидкости, что ведет к устранению водоворотных областей и застойных зон, наличие которых в обычном отстойнике снижает коэффициент объемного использования до 0,5-0,7. Напротив, в предлагаемом устройстве при прохождении жидкости через щелевые перегородки образуются микрозавихрения, которые способствуют укрупнению хлопьев задерживаемой взвеси, а также происходит разрушение крупных обратных потоков, что препятствует образованию водоворотных зон и позволяет увеличить коэффициент объемного использования предлагаемого устройства до 0,75-0,95 в зависимости от числа поперечных перегородок. В то же время увеличение числа поперечных перегородок свыше 8-ми, включая перегородки на входе и выходе зоны отстаивания, не ведет к увеличению коэффициента объемного использования. При этом следует отметить, что образование водоворотных зон и крупных обратных потоков происходит при расстоянии между поперечными перегородками со щелями менее 2-х и более 4-х глубин отстойной зоны.

Осаждение взвешенных частиц на дно резервуара 1 происходит в пространстве, образованном поперечными перегородками со щелями 5 и продольными глухими перегородками 6. Осевшие частицы удается посредством устройства удаления осадка 7.

Для повышения качества очистки устройство дополнительно может содержать тонкослойные модули 8 и/или сборные лотки 9, установленные в верхней части отстойной зоны, причем они могут быть установлены как по всей площади зеркала воды, так и только на расстоянии 1/3 - 2/3 зоны отстаивания. Дополнительное оборудование устройства тонкослойными модулями, особенно размещенными в начале отстойной зоны, позволяет дополнительно повысить коэффициент объемного использования и снизить величину гидравлической крупности задерживаемых частиц. При этом наибольший технологический и экономический эффект дает размещение тонкослойных модулей на расстоянии 1/3 - 2/3 от начала зоны отстаивания (см. фиг.4).

Разделение устройства на секции продольными перегородками со щелями и поперечными глухими перегородками позволяет значительно улучшить гидравлический режим работы сооружения, при этом работа предлагаемого устройства приближается к работе реактора идеального вытеснения, что позволяет повысить качество очистки и уменьшить потребный объем за счет повышения коэффициента объемного использования.

Применение предлагаемого устройства дает возможность увеличить производительность существующих отстойников на 20-60% при одновременном улучшении качества воды.

Источники информации

1. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. - К.: Наукова думка, 1983. - С.176-177.

2. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. - К.: Наукова думка, 1983. - С.169-170.

3. Авторское свидетельство СССР №1105215, кл. В02D 21/00, 1984 г. (прототип).

1. Отстойник, содержащий резервуар, узлы подвода и отвода жидкости, камеру хлопьеобразования, приямок для сбора осадка, устройство для удаления осадка, поперечные перегородки, отличающийся тем, что поперечные перегородки установлены в зоне отстаивания по длине отстойника и выполнены с щелями, число поперечных перегородок с щелями должно быть не менее 3-х и не более 8-ми, при этом отстойник дополнительно разделен на ряд параллельных секций продольными, не доходящими до дна глухими перегородками, размещенными в зоне отстаивания.

2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что поперечные перегородки устанавливают таким образом, чтобы расстояние между ними составляло 2-4 глубины отстойной зоны, а глубина погружения перегородок - 70-90% от общей глубины резервуара.

3. Отстойник по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тонкослойные модули и сборные лотки, установленные в верхней части отстойной зоны, причем они могут быть установлены как по всей площади зеркала воды, так и только на расстоянии 1/3-2/3 от входного устройства.