Аппарат для осветления воды

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2338575:

Галкин Юрий Анатольевич (RU)

Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве, металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности. Аппарат для осветления воды содержит корпус 1 с коаксиально расположенными в нем цилиндрической 2 и конической 3 перегородками, разделяемые конической перегородкой 3 камеру реакции 5 и камеру флокуляции 6. Также аппарат содержит кольцевую горизонтальную перегородку 4, соединяющую низ конической перегородки 3 с цилиндрической перегородкой 2, тонкослойные осадительные элементы 7, узел 8 подвода исходной воды, узел 9 отвода осветленной воды и узел 10 удаления осадка. Кромка 11 верхней части конической перегородки 3 расположена выше уровня воды в камере реакции 5, уровень которой выше уровня воды в камере флокуляции 6. В верхней части конической перегородки 3 непосредственно ниже уровня воды в камере флокуляции 6 размешены сопла 12 для передачи воды из камеры реакции 5 в камеру флокуляции 6. Технический результат: увеличение скорости вращения воды в камере флокуляции за счет использования разности уровней воды в камере реакции и камере флокуляции. 2 ил.

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.

Аппараты для осветления воды известны, например, из следующих патентов РФ по кл. B01D 21/08: №1722528, 1992 [1]; №2182838, 2002 [2]; №2234357, 2004 [3].

Наиболее близким аналогом патентуемого аппарата можно считать аппарат для осветления воды по источнику [1]. Он содержит корпус с коаксиально расположенной в нем конической перегородкой 4, разделяющей камеры реакции и флокуляции, узел подвода исходной воды и узел отвода осветленной воды. Кромка верхней части конической перегородки расположена ниже уровня воды в камере реакции. Исходная вода подается в камеру реакции тангенциально, где вращающийся поток воды движется по спирали снизу вверх. Скорость вращения потока постепенно замедляется. Поток воды переходит выше кромки верхней части конической перегородки из камеры реакции в камеру флокуляции. В камере флокуляции вода движется по спирали сверху вниз, где происходит укрупнение и окончательное формирование флокул осадка.

Недостаток известного аппарата состоит в том, что после тангенциального ввода воды в камеру реакции и последующего движения воды в ней по спиральной траектории, вследствие трения о стенки камеры реакции и турбулентного перемешивания потока воды, требующих затрат энергии, а также в виду трапецеидального сечения камеры реакции, происходит значительное замедление скорости вращения воды. При переходе воды из камеры реакции в камеру флокуляции и последующем движении воды в камере флокуляции по спиральной траектории скорость вращения воды может оказаться в конкретном технологическом процессе недостаточной для эффективного протекания процесса флокуляции.

Изобретение направлено на интенсификацию процесса флокуляции твердой фазы, идущего с перемешиванием воды в аппарате для осветления воды.

Технический результат от применения изобретения состоит в увеличении скорости вращения воды в камере флокуляции за счет использования разности уровней воды в камере реакции и камере флокуляции.

Для достижения этого результата кромка верхней части конической перегородки, разделяющей камеру реакции и камеру флокуляции, расположена выше уровня воды в камере реакции, который выше уровня воды в камере флокуляции, а в верхней части конической перегородки непосредственно ниже уровня воды в камере флокуляции размещены сопла для передачи воды из камеры реакции в камеру флокуляции.

При таком выполнении аппарата дополнительная энергия, необходимая для поддержания требуемой скорости вращения воды в камере флокуляции, обеспечивается за счет разности уровней воды в камере реакции и в камере флокуляции Δh. Эта разность уровней практически соответствует превышению уровня воды у входных отверстий сопел в камере реакции над уровнем воды у выходных отверстий сопел в камере флокуляции.

Размещение сопел ниже уровня воды в камере флокуляции обеспечивает поступление в нее из сопел воды в виде затопленной струи, которая эффективно передает энергию воде в камере флокуляции и создает вращательное движение с необходимой скоростью, а следовательно, требуемой степенью турбулизации. В случае размещения указанных сопел не вблизи уровня воды в камере флокуляции, а существенно глубже, уменьшается коэффициент объемного использования камер реакции и флокуляции, т.к. их зоны, находящиеся выше сопел, большей своей частью исключены из процесса флокуляции, поскольку являются мертвыми зонами.

Изобретение поясняется примером и чертежами. На фиг.1 показан общий вид патентуемого аппарата; на фиг.2 - то же, в плане.

Аппарат для осветления воды содержит корпус 1 с коаксиально расположенными в нем цилиндрической 2 и конической 3 перегородками, кольцевую горизонтальную перегородку 4, соединяющую низ конической перегородки с цилиндрической перегородкой, разделенные конической перегородкой 3 камеру реакции 5 и камеру флокуляции 6, тонкослойные осадительные элементы 7, узел 8 подвода исходной воды, узел 9 отвода осветленной воды и узел 10 удаления осадка, который представляет собой приводной скребковый механизм.

Кромка 11 верхней части конической перегородки 3 расположена выше уровня воды в камере реакции. Это превышение определяется исходя из условия исключения случайного перехода воды через кромку 11 из камеры реакции в камеру флокуляции. Уровень воды в камере реакции выше уровня воды в камере флокуляции на величину Δh, что определяется расчетным путем, исходя из необходимости обеспечения определенной разности уровней для достижения требуемой скорости вращения воды в камере флокуляции.

В верхней части конической перегородки 3 непосредственно ниже уровня воды в камере флокуляции 6, то есть вблизи этого уровня, размещены сопла 12 для передачи воды из камеры реакции 5 в камеру флокуляции. Входные отверстия сопел 12 обращены в камеру реакции, а выходные отверстия сопел - в камеру флокуляции. Возможна установка сопел 12 под углом к конической перегородке 3, обеспечивающим тангенциальное поступление воды из камеры реакции в камеру флокуляции в направлении, совпадающим с направлением вращения воды в камере реакции. Количество и диаметр сопел рассчитывается таким образом, чтобы скорость вращения воды, входящей в камеру флокуляции, обеспечила требуемую интенсивность перемешивания, характеризующуюся градиентом перемешивания. На соплах могут быть установлены запорные органы (вентили, задвижки, клапаны) для отключения при наладке аппарата с целью выбора оптимального режима перемешивания воды в камере флокуляции.

Исходная вода, подаваемая в аппарат по трубопроводу узла 8, тангенциально поступает в камеру реакции 5, где ей сообщается горизонтальное вращательное движение с перемещением по спирали снизу вверх. Скорость вращения потока воды постепенно замедляется. За счет перепада уровней воды в камерах реакции и флокуляции обеспечивается такая скорость выхода воды из сопел, которая достаточна для создания необходимой скорости вращения воды в камере флокуляции.

Вода, передаваемая из камеры реакции в камеру флокуляции с определенной скоростью, обеспечивает вращательное движение в камере флокуляции по спирали сверху вниз. Формирование флокул происходит в результате достаточно интенсивного перемешивания воды. Из камеры флокуляции поток воды поступает в зону отстаивания, где отстаивается в тонкослойных осадительных элементах 7.

Осветленная вода отводится из аппарата через узел 9. Осадок удаляется с днища аппарата при включении привода скребкового механизма узла 10.

Таким образом, создан аппарат для осветления воды относительно простой конструкции, позволяющей интенсифицировать процесс флокуляции путем увеличения скорости вращения воды в камере флокуляции за счет разности уровней воды в камере реакции и камере флокуляции.

Аппарат для осветления воды, содержащий корпус с коаксиально расположенной в нем конической перегородкой, разделяющей камеры реакции и флокуляции, узел подвода исходной воды и узел отвода осветленной воды, отличающийся тем, что кромка верхней части конической перегородки расположена выше уровня воды в камере реакции, который выше уровня воды в камере флокуляции, а в верхней части конической перегородки непосредственно ниже уровня воды в камере флокуляции размещены сопла для передачи воды из камеры реакции в камеру флокуляции.

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

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

Изобретение относится к обработке сточных вод. .

Вертикальный отстойник с вихревой камерой хлопьеобразования // 2308314

Изобретение относится к устройству, предназначенному для физико-химической очистки природных и сточных вод от оседающих и плавающих примесей с применением химических реагентов.

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. .

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.