Установка для очистки воды

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОадСТКИ ВОДЫ, содержащая наклонный отстойник трубчатого типа с камерой хлопьеобраэования , размещенной в нижней его части, фильтр с зернистой загрузкой, водонапорную башню с промывным баком и трубопроводы для подачи очищаемой и отвода промывной и очищенной воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения зффективности очистки воды за счет улучшения процесса хлопьеобразования и повышения качества отмывки фильтрующей загрузки , фильтр размещен в верхней части отстойника загрузка фильтра и камеры 8 хлопьеобразояания выполненаплавающей , причем соотношение средних (О диаметров зерен плавающей загрузки С камеры хлопьеобразования и фильтра составляет 20-40. М :о ;О X Kj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ (ОЗВ%ОМ

РЕСПУБЛИК

ОЕ 01) 31 11 С 02 F 1/52; В 01 D 21/16

В 01 0 23/10

1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ OCCP

ЛВЯ Ю

/ У

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕй4 „., /

Н ASTOPCHOIUIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М щей, причем соотношение средних диаметров зерен плавающей загрузки камеры хлоньеобразования и фильтра составляет 20-40. (21) 3234839/23-26 (22) 13. 01.81 (46) 23.10.84. Бюл. У 39 (72) В.М. Корабельников, В.З. Мельцер, В,П. Криштул и Л.И. Вольфтруб (7f) Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды Ордена Трудового

Красного Знамени академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова (53) 66.066.1з628.334.51(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 631455, кл. С 02 В 1/20, В 01 D 21/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 444403, кл. В 01 D 21/16:, С 02 В 1/20, С 02 С 1/26, 1972 (прототип). (54) (57) i УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ

ВОДЫ, содержащая наклонный отстойник трубчатого типа .с камерой хлопьеобразования, размещенной в нижней его части, фильтр с зернистой загрузкой, водонапорную башню с промывным баком и трубопроводы для подачи очищаемой и отвода промывной и очищенной воды, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды за счет улучшения процесса хлопьеобраэования и повышення качества отмывки фильтрующей загрузки, фильтр размещен в верхней части отстойника загрузка фильтра и камеры хлопьеобразонания выполнена плаваю- Я

1119987

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что соотношение диаметра трубок отстойииИзобретение относится к разделению жидких неоднородных систем, а именно к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных приме сей, и может быть использовано для очистки питьевой воды в сельских и малых населенных пунктах, а также для очистки промьппленных и сточных вод, Известно устройство для очистки 10 воды, содержащее наклонный трубчатый отстойник, встроенную под ним камеру хлопьеобразования в виде усеченного конуса, ограниченного сверху и снизу решетками и заполненного гравием и пристроенной к нему цилиндрической обечайкой, примыкающей в верхней своей части к трубчатому отстойнику ().

Недостатками данного устройства 20 являются невозможность регенерации зажатого слоя тяжелой гравийной загрузки в камере хлопьеобразования и низкая степень очистки воды в установке из-за отсутствия узла тонкой 2$ очистки воды.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка, содержащая наклонный отстойник труб" чатого типа, установленный под углом

50-70 к горизонтали с камерой хлопьеобразования, размещенной в нижней его части, фильтр с зернистой загрузкой, водонапорную башню с промывным баком и трубопроводы для tto" дачи и отвода воды (Ц .

Недостатками известной установки являются замедленное протекание процесса образования хлопьев взвеси 40 в начальный период работы установки после ее промывок, обусловленное отсутствием контактной среды в камере хлопьеобраэования, недостаточная эффективность отмывки зерен sarpys- 4$ ки при фильтровании суспензиЯ, образу ющих в толще загрузки трудноотмык а к среднему диаметру зерен ппавшощей загрузки фильтра составляет 15- ЗО. ваемые загрязнения, вследствие невозможности использования в установке интенсифицированных способов отмывки загрузки, а также увеличенные габариты и металлоемкость установки иэ-за наличия значительного свободного пространства для расширения фильтрующего материала при его промывке.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки воды за счет улучшения процесса хлопьеобраэования и повышения качества отмывки фильтрующей загрузки.

Указанная цель достигается тем, что в установке для очистки воды, содержащей наклонный отстойник трубчатого типа с камерой хлопьеобраэования, размещенной в нижней его части, фильтр с зернистой загрузкой, водонапорную башню с промывным баком и трубопроводы для подачи очищае" мой и отвода промывной и очищенной воды, фильтр размещен в верхней части отстойника, загрузка фильтра и камеры хлопьеобраэования выполнена плавающей, причем соотношение средних диаметров зерен плавающей загрузки камеры хлопьеобразования и фильтра составляет 20-40.

При этом соотношение диаметра трубок отстойника к среднему диаметру зерен плавающей загрузки фильтра составляет 15-30.

Поскольку фильтром фактически служит камера самого отстойника, являющаяся его продолжением в вертикальном направлении, и эта камера не отделена от рабочего пространства отстойника, а составляет с ним единое целое, то рабочее пространство отстойника активно участвует в процессе отмывки зерен загрузки эа счет ик трения о стенки трубчатого отстой ника.

Наряду с этим, расположение в камере хлопьеобраэовання зернистой з 1119 плавающей загрузки интенсифицирует процесс хлопьеобразования в самые неблагоприятные моменты работы установки после ее промывок. В этот период зерна плавающеи загрузки являются центрами коагуляции, что вызывает быстрое образование крупных хлопьев.

Выбор соотношения средних диаметрах зерен плавающей загрузки в каме- 1О ре хлопьеобразования и в фильтре в пределах 20"40 обеспечивает наиболее эффективную работу камеры хлопьеобразования и фильтра, так как при таком соотношении средних диаметров!5 зерен плавающей загрузки в камере хлопьеобраэования быстро образуются крупные хлопья взвеси, а фильтр хоро. шо очищает воду после ее прохождения. через тонкослойный отстойник. Из-2О менение этого соотношения приводит к снижению эффективности очистки воды.

При соотношении средних диаметров зерен загрузки в камере хлопьеобраэования и в фильтре менее 20 происходит снижение эффективности очистки эа счет повышенной в этом случае крупности зерен .плавающей загрузки фильтра. При увеличении соотношения средних диаметров зерен загрузки камеры хлопьеобраэования и фильтра более 40 эффективность очистки снимается за счет ухудшения .работы камеры хлопьеобразования из-за низкой удельной поверхности зерен плавающей загрузки в камере хлопьеобра3$ эования.

Выполнение соотношения между диаметром трубок отстойника и диаметром зерен плавающей загрузки

40 фильтра, равном 15-30, позволяет наиболее эффективно проиэволить регенерацию фильтрующей среды. При соотношении, меньшем 15, происходит заклинивание зерен плавающей эагруз-. 4 ки в наклонных трубках отстойника, а прн соотношении, большем 30, происходит снижение эффективности регенерации вследствие уменьшения кинетической энергии движущихся в потоке зв промывкой воды зерен плавающей загрузки из-эа уменьшения крупности зерен.

На чертеже представлена установка, продольный разрез. 55

Установка солержит наклонный отстойник 1 трубчатого типа, в нижней части которого размещена камера

987 4

2 хлопьеобразования с плавающей за" грузкой 3, трубки 4, размещенные в отстойнике 1, фильтр 5, размещенный в верхней части отстойника и выполненный в виде его отсека с зернистой плавающей загрузкой 6. Камера 2 хлопьеобразования отделена от отстойника 1 перфорированной перегородкой

7, под которой и размещена зернистая плавающая загрузка 3. Ось отстойника наклонена к горизонтали под углом 50-70 . Верхняя часть фильтра о

5 соединена трубопроводом 8 с промывным баком 9 водонапорной башни

10, из которого очищенная вода по трубопроводу 11 поступает к потребителю. Нижняя часть камеры 2 хлопьеобразования соединена с трубопроводом 12 дпя подачи очищаемой воды и трубопроводом 13 для отвода промывной воды.

Установка работает следующим образом.

Очищаемая вода, смешанная с соответствующими реагентами, под напором подается по трубопроводу 12 в камеру 2 хлопьеобраэования, где благодаря наличию контактной среды из плавающей загрузки 3 происходит фпокуляция и образование хлопьевидной взвеси. Затем вода поступает в наклонный отстойник 1 трубчатогб типа, в котором происходит предварительное ее осветление от крупной взвеси, после чего вода проходит через зернистую плавающую загрузку

6 (например, зернистый пенополистирол) фильтра 5, в котором осуществляется окончательная очистка воды.

Очищенная вода по трубопроводу 8 поступает в бак 9 водонапорной башни

10, откуда по трубопроводу 11 подается потребителю. В процессе очист- . ки воды задвижка на трубопроводе

13 эакрыта.

Для удаления загря э нений, . накопив. шихся в отстойнике 1 и загрузке

6 фильтра 5, открывают задвижку иа трубопроводе 13. При этом вода из бака 9 поступает по трубопроводу 8 в фильтр 5. Движущаяся вниз вода расширяет зернистую плавающую загрузку 6 и зерна ее опускаются в пакет трубок 4. При этом происходит интенсивное трение отдельных зерен плавающей загрузки 6 о стенки трубок

4, в результате чего осуществляется интенсивный отрыв загрязнений как

Составитель Л.руденко

Редактор И.Даугав Техред С.Легеза Корректор И.Эрдейи

Тираш 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, И-35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7683/19

Филиал ППП "Патент", r. Ушгород, ул. Проектная, 5 I 11998 от стенок трубок 4, так и от поверхности зерен зернистой плавающей загрузки 6. Промывная вода с отжатыми загрязнениями поступает в камеру 2 хлопьеобразования, плавающая загрузка 3 которой под действием нисходящего потока воды находится в расширенном состоянии, и отводится из установки по трубопроводу 13.

После окончания промывки установки закрывается эадвизка на трубопроводе 13. Вода по трубопроводу 12 поступает в установку, при этом плавающая загрузка 3 камеры 2 хпопьеобразования и плавающая загрузка 6 фильт- 15 ра 5 всплывают, и установка снова начинает очищать воду.

Модель предлагаемой установки испытана в лабораторных условиях при очистке природной воды, обработанной 20 сернокислым алюминием. Пакет трубчатых элементов выполнен иэ полиэтиленовых труб длиной 0,8 м и диаметром 25 мм. В качестве плавающей загрузки использован пенополистирол 25 с крупностью зерен загрузки 0,82,0 мм в фильтре и .с крупностью 3040 мм в камере хлопьеобраэования. Се. ченне модели 250 мм, Испытания показывают, что за счет того, что камера фильтра не отделена от рабочего пространства отстойника и при промывке осуществляется трение зерен плавающей загрузки о стенки трубчатых элементов непосредственно, в отстойнике повышается эффективность регенерации фильтрующей загрузки и трубчатых элементов установки. Присутствие остаточных загрязнений в очищенной воде снишается на 50-60Х а стенки трубчатых элементов остаются на протяхении испытаний совершенно чистыми.

Таким образом, в предлагаемой установке достигается более устойчивая работа в начальный период цикла (повышение мутности воды после про мывки, как в известной установке, не наблюдается). Кроме того, в предлагаемой установке в 1,5-2 раза снишается общий установочный вес, а такше на 20-303 уменьшается расход проьывной воды.