Установка для очистки природных и сточных вод

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содер жащая цилиндроконический гидроцикло с крышкой, тангенциальный входной патру бок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона применения и увеличения эффективности очистки за счет .использования . намывного фильтрования , гидроциклон снабжен баком для приготовления намывного фильтрующего материала ,установленным на крышке и снабженным регулировочным устройством расхода намывного материала, a центральная труба снабжена крыльчатками на верхнем и нижнем концах и установлена на крышке с возможностью вращения, при этом открытый верхний конец ее расположен в баке под регулировочным устройством, a нижний - в центре конической части гидроциклона.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(59 В 04 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3650140/23-26 (22) 11.10.83 (46) 15.06.85. Бюл. № 22 (72) В. Г. Гаджиев и Е. Ф. Кургаев (71) Азербайджанский инженерно-строительный институт (53) 621.928.37 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

663436, кл. В 04 С 5/13, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 1002249, кл. С 02 F 1/24 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

РР103520, кл. В 04 С 5 / 13, 1982. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ

ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содержащая цилиндроконический гидроциклон с крышкой, тангенциальный входной патру„SU„„1161189 А бок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона применения и увеличения эффективности очистки за счет .использования . намывного фильтрования, гидроциклон снабжен баком для приготовления намывного фильтрующего материала, установленным на крышке и снабженным регулировочным устройством расхода намывного материала, а центральная труба снабжена крыльчатками на верхнем и нижнем концах и установлена на крышке с возможностью вращения, при этом открытый верхний конец ее расположен в баке под регулировочным устройством, а нижний— в центре конической части гидроциклона.

1!61189

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от жидких и твердых включений, в частности нефти, масла, примесей, минеральных взвесей и механических примесей. Установка может применяться для очистки сточных вод различных производств, а также природных вод.

Известен гидроциклон для очистки сточных вод, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком, лесковой и сливной патрубки, фильтропатрон и струенаправляющие лопатки со щетками (1).

Однако известный гидроциклон невозможно применять для очистки сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов.

Известно также устройство для очистки воды, содержащее узел предварительной очистки, насос для вывода воды, емкости для отбора и отвода загрязнений,гидроциклон со сливной камерой и крышкой, снабженный баком для реагента, соединенным трубой с центром гидроциклона и имеющим регулирующее расход приспособление в виде диафрагмы (2).

Недостатком устройства является малый диапазон применяемости, так как только в режиме без противодавления на сливе в центре образуется воздушная воронка, а на других режимах не обеспечивается стабильное всасывание реагента из бака в гидроциклон.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее цилиндрический гидроциклон с крышкой, тангенциальный входной патрубок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка с обтекателем перед фильтрующим элементом (3), Недостатки устройства — небольшой диапазон применения и очистка верхнего слива на фильтре только от грубодисперсных частиц.

Цель изобретения — расширение диапазона применения и увеличения эффективности очистки за счет использования намывного фильтрования.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для очистки природных и сточных вод, содержащей цилиндроконический гидроциклон с крышкой, тангенциальный входной патрубок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка, гидроциклон снабжен баком для приготовления намывного фильтрующего материала, установленным на крышке и снабженным регулировочным устройством расхода намывного материала, а центральная труба снабжена крыльчатками на верхнем и нижнем концах и установлена на крышке с возмож10

55 ностью вращения, при этом открытый верхний конец ее расположен в баке под регулировочным устройством, а нижний — в центре конической части гидроциклона.

На чертеже представлена установка, общий вид.

Установка состоит из узла предварительной очистки в виде водоприемной емкости 1, в верхней части которой находится специальное приспособление 2 для удавливания плавающих нефтепродуктов, сточной трубы 3, верхней резервуарной части 4 для сбора очищаемой исходной воды при промывке фильтра, всасывающей, линии 5 с задвижкой 6, присоединенной к дну конической части водоприемной емкости 1.

Узел вспомогательного оборудования и емкостей, включающий центробежный насос 7, подающий трубопровод 8, бак 9 для сбора очищенной воды и забора ее при промывке намывного фильтра, трубопровод

10 с задвижкой для отвода очищенной воды.

Гидроциклон окончательной очистки соединен с узлом вспомогательного оборудования входным трубопроводом 11 с регулирующим вентилем 12 и манометром 13.

Гидроциклон содержит цилиндрическую часть 14, коническую часть 15, шламовую насадку 16, шламовую камеру 17, задвижку

18 с трубопроводом 19 для отвода шламовой воды на иловые площадки, трубопровод

20 для подачи чистой воды в цилиндроконическую воронку 21 с вентилем для порошка перлита, бак 22 для приготовления суспензии перлита с регулирующим расход устройством 23 с нижней глухой конической частью, центральный вал в виде трубы

24 с верхней открытой частью воронкообразной формы для эжектирования суспензии перлита в центр гидроциклона.

Труба снабжена верхней крыльчаткой

25 для смешения в суспензии перлита в баке 22,которая установлена в подшипнике 26, закрепленном в крышке сливной камеры 27, и приводится во вращение с помощью нижней крыльчатки 28.

Сливная камера 27 соединяется с центральной частью гидроциклона сливным пат.— рубком 29 и содержит установленный s ней концентрично патрон (фильтр) 30,трубу 31 выхода очищенной воды с манометром 32, задвижкой, 33 и трубопроводом 34 для отвода очищенной воды в сборный бак 9, патрубок 35 с манометром 36 для замера давления внутри намывного фильтра, всасывающую линию 37 и трубопровод 38 для подачи чистой воды при обратной промывке намывного фильтра. Для отвода промывной воды с перлитом из шламовой камеры 17 служит трубопровод 39 с задвижкой 40.

Установка для очистки природных и сточных вод работает следующим образом.

1161189

Исходная вода после предварительной очистки от плавающих примесей в емкости

1 забирается центробежным насосом 7 и под напором по трубопроводу 8 подается в гидроциклон через входной трубопровод

11, установленный тангенциально к внутренней стенке верхней цилиндрической части гидроциклона 14 и приобретает при этом спирально-вращательное движение. Расход и давление очищаемой воды на входе в гидроциклон соответственно регулируется задвижкой 12 и замеряется манометром 13.

Приобретая спирально-вращательное движение, жидкость разделяется на два потока: внешний — нисходящий и внутренний— восходящий.

Во внешнем (восходящем) потоке жидкость по пространственной спирали движется вниз, увлекая за собой грубодисперсные взвешенные частицы, которые под действием центробежной силы перемещаются к стенке конической части 15 аппарата и затем через шламовую насадку 16 собираются в шламовую камеру 17, и через задвижки 18 самотеком по трубопроводу 19 поступает на иловые площадки. Расход шламовой воды может регулироваться с помощью задвижки 18.

Основная часть жидкости в виде внутреннего (восходящего) потока, приток которой ограничивается с внутренней стороны воздушной воронкой, где давление ниже атмосферного, увлекая за собой легкие примеси, движется вверх по спирали.

Суспензия перлита из воронки 21 подается в бак 22,где перемешивается крыльчаткой 25 и поступает через трубу 24 в центральную часть гидроциклона за счет создания в ней воздушной воронки.

Дозировка суспензии перлита осуществляется регулировкой зазора, создаваемого между внешней стенкой верхнего глухого конуса регулировочного устройства и внутренней стенкой открытой воронки трубы 2, и установлением заданной величины расхода, которая контролируется в зависимости от уровня суспензии в баке 22.

Внутренний (восходящий) поток, к которому эжектированием подается суспензия порошка перлита через сливной патрубок

29,поступает во внутрь патрона 30, при этом на внутренней поверхности патрона 30 образуется тонкая пленка из суспензии порошка перлита, имеющая большую фильтрационно-сорбционную способность, на которой задерживаются коллоидный и эмульгированные частицы загрязнения. Фильтруясь через пленки образующихся поверхностей перлита, сточная жидкость через поры керамической трубы нереходит в сливную камеру 27 и далее по патрубку 31 удаляется из гидроциклона. При этом давление воды на выход5

1О !

55 ной (осветленной) линии замеряется манометром 32, а ее расход регулируется задвижкой 33. Доочищенная намывным фильтрованием вода по трубопроводу 34 собирается в сборный бак 9 чистой воды и по трубопроводу 10 возвращается в оборотную систему водоснабжения. Давление воды внутри намывного фильтра замеряется с помощью патрубка 35 и манометра 36. Вследствие задержания загрязнения и возрастания толщины пленки на поверхности патрона постепенно увеличивается сопротивление в намывном фильтре, приводящее работу гидроциклона к режиму с противодавлением на выходе осветленной воды, которая отрицательно влияет на образование воздушной воронки внутри аппарата, без чего исключается возможность эжектирования суспензии перлита из бака 22. Исключение отрицательного влияния противодавления, создаваемого в намывном фильтре, которое мешает гидравлическому образованию воздушной воронки, необходимой для эжектирования суспензии перлита, обеспечивается вращением пропеллера 28 во внутреннем (восходящем) потоке, который помогает механическому образованию воздушной воронки с компенсацией значения противодавления примерно до

20 кг/см . Этим же обеспечивается возможность эжектирования суспензии порошка перлита из бака 22 при работе гидроциклона с противодавлением. При этом подача суспензии перлита может осуществляться постоянно или же периодически с необходимыми расчетными дозами в зависимости от концентрации загрязнений и режима работы намывного фильтра.

После забивки фильтра производится его регенерация следующим образом.

Закрываются задвижки на всасывающей линии 5, на подающей линии 12 н на шламовой камере 17. Открывается задвижка на всасывающей линии 37; из бака 9 вода забирается насосом 7 и по трубопроводам 8 и 38 через патрубок 31 подается в сливную камеру 27. Вода из сливной камеры обратным током промывает поры фильтра и снимает пленку перлита с загрязнениями с внутренней его поверхности, затем через сливной патрубок 29 поступает в гидроциклон. Далее промывочная вода через шламовую насадку !6 собирается в шламовую камеру 17 и с помощью задвижки 40 по трубопроводу 39 самотеком поступает в специальную емкость для улавливания перлита с целью дальнейшего его восстановления и повторного использования.

Для регенерации (промывки) намывного фильтра требуется всего 2 — 4 мин времени.

Длительность процесса очистки в предлагаемой установке зависит от исходного содержания коллоидных и эмульгированных

1161189

Составитель В. Тимошков

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Парфенова

За каз 3885/13 частиц примесей в очищаемой воде и может продлиться до 10 ч и более.

Таким образом, в предлагаемой установке достигается возможность проведения последовательно процессов центробежного отделения механических примесей и тонкой доочистки на намывном фильтре, что повышает эффективность очистки воды.

Кроме того, создается возможность эжектирования суспензии порошка перлита внутрь воздушного столба гидроциклона на любых режимах его работы с противодавлением намывного фильтра, что расширяет диапазон применения установки и улучшает качество очистки.