Отстойник

 

Изобретение относится к очистным сооружениям и может быть применено в черной металлургии и машиностроении для очистки сточных вод от взвешенных веществ . Цель изобретения - повышение эффективности работы отстойника путем интенсификации процесса осаждения взвешенных веществ при одновременном снижении расхода реагентов. Устройство содержит корпус 1, камеру 13 флокуляции с размешенной в ней приемной камерой, состоящей из двух частей: верхней 14 и нижней 15, скребковые фермы 3 со скребками 4. Благодаря наличию струенаправляющих перегородок 18, делящих камеру флокуляции на четыре сектора , а также впускного окна 19 в камеру 13 флокуляции и улиткообразного выпуска достигается оптимизация гидродинамического режима коагуляции взвеси и последующего ее осаждения. 3 з.п.ф-лы. 5 ил. 8 3 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21,) 3994024/31-26 (22) 23.12.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) А. П. Подклетнов, А. Г. Трухин, Б. Г. Мишуков и А. А. Петровский (53) 66.066.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 424579, кл. В 01 D 21/08, 1972. (54) ОТСТОЙНИК (57) Изобретение относится к очистным сооружениям и может быть применено в черной металлургии и машиностроении для очистки сточных вод от взвешенных ве„„SU „„1311755 (gg 4 В Ol D 21/08 С 02 F 1/52 ществ. Цель изобретения — повышение эффективности работы отстойника путем интенсификации процесса осаждения взвешенных веществ при одновременном снижении расхода реагентов. Устройство содержит корпус 1, камеру 13 флокуляции с размещенной в ней приемной камерой, состоящей из двух частей: верхней 14 и нижней 15, скребковые фермы 3 со скребками 4. Благодаря наличию струенаправляющих перегородок 18, делящих камеру флокуляции на четыре сектора, а также впускного окна 19 в камеру 13 флокуляции и улиткообразного выпуска достигается оптимизация гидродинамического режима коагуляции взвеси и последующего ее осаждения. 3 з.п.ф-лы. 5 ил.

1311 755

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от взешенных веществ и может быть применено в черной металлургии, машиностроении, горно-рудной промышленности и др.

Цель изобретения — повышение эффективности работы отстойника путем интенсификации процесса осаждения взвешенных веществ при одновременном;снижении расхода реагентов.

На фиг. 1 изображен отстойник, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — кольцевой козырек с расположенными под ним отверстиями; на фиг. 4 — узел примыкания верхней части камеры флокуляции к нижней; на фиг. 5— герметичный свод верхней части камеры флокуляции с пластинами и приваренными к ним металлическими стержнями, разрез.

Отстойник состоит из железобетонного цилиндрического корпуса lс,днищем,,выполненным в виде усеченного конуса, приямка 2 для сбора и удаления осадка, вращающихся скребковых ферм 3 со скребками 4 для сгребания осадка в приямок, электропривода 5, технологического моста 6, центральной опоры в виде железобетонной колонны 7, трубопровода 8 для подачи исходной воды, трубопроводов 9 для подачи и распределения флокулянта, центральной трубы 10 .электропривода с раструбом, жестко связанной со скребковыми фермами 3, кольцевого козырька 11 с расположенными под ним щелевыми отверстиями 12 для ввода флокулянта (фиг. 3), камеры 13 флокуляции, внутри которой расположена приемная, состоящая из двух частей — верхней 14 и нижней 15.

Камера флокуляции состоит также из двух частей — нижней 16, жестко связанной со скребковыми фермами 3, и верхней 17. В месте примыкания частей 16 и 17 камеры флокуляции взаимно перекрываются с минимальным зазором для отделения зоны флокуляции от зоны отстаивания.

Струенаправляющие металлические перегородки 18 в виде суживающихся пластин расположены перпендикулярно и под углом к радиальной оси отстойника и разделяют камеру флокуляции (в плане) на четыре сектора (фиг. 2), причем струенаправляющие перегородки 18, расположенные под углом к радиальной оси отстойника, одновременно выполняют роль скребков.

В нижней части 15 приемной камеры выполнено окно 19 для поступления в камеру флокуляции очищаемой воды из нижней части 15 приемной камеры.

Кроме того, в отстойнике имеются каналы технологических трубопроводов 20, перепускные трубы 21 для выпуска осадка, лоток 22 осветленной воды, улиткообразный выпуск 23 воды из камеры 13 флокуляции в рабочую зону отстойника, пластины 24, являющиеся ребрами жесткости верхней части 17 камеры флокуляции с приваренными к ним металлическими стержнями 25 (фиг. 5), перепускные патрубки 26 для свободного

2 перелива осветляемой воды из зоны отстаивания в лоток.

Между верхней 14 и нижней 15 частями приемной камеры установлен цилиндр 27, а к нижнему концу части 15 прикреплен цилиндр 28. Верхняя часть 17 камеры снабжена герметичным сводом 29, выступающим над поверхностью воды.

Отстойник работает следующим образом.

Исходная вода по подающему трубопроводу 8 поступает в верхнюю часть 14 приемной камеры тангенциально через патрубки с соплами, внутрь которых, перед соплами, по трубопроводу 9 подается раствор реагента, где происходит его перемешивание с исходной водой. Далее исходная вода в смеси с реагентом проходит через кольцевое отверстие, ограниченное стенкой нижней части 16 камеры флокуляции и козырьком 11 с расположенными под ним щелевыми отверстиями 12 (фиг. 3). При прохождении воды через кольцевое отверстие возрастает ее скорость, вследствие чего под ним образуется зона вакуума и происходит подсос части раствора реагента, вводимого в раструб центральной трубы электропривода 10. На нижней части 15 приемной камеры вода, смешанная с реагентом, проходит через окно 19, и поступает в первый сектор камеры 13 флокуляции. Из первого сектора камеры 13 флокуляции по ходу обработки вода последовательно проходит через струенаправляющие перегородки 18 и секторы в направлении, противоположном вращению скребковых ферм 3 (фиг. 2). При проходе воды через струенаправляющие перегородки 18 за счет уменьшения живого сечения на выходе потоков поддерживаются оптимальные скорости от 0 2 до 0 3 м/с, а в секторах поддерживается турбулентность, необходимая для столкновения частиц твердой фазы на границах движущихся с различной скоростью макро- и микропотоков. возникающих в перемешиваемом объеме воды, это способствует градиентной и турбулентной коагуляции скребками 4 и поступает в приямок 2 для сборка и удаления осадка через зазор, образованый между стенкой приямка 2 и нижней частью 16 камеры флокуляции.

Из последнего по ходу движения жидкости в камере флокуляции (четвертого) сектора часть воды гангенциально выходит из камеры 13 флокуляции в рабочую зону отстойника через улиткообразный выпуск 23, а оставшаяся часть через струенаправляюшую перегородку 18 поступает в первый сектор, обеспечивая тем самым непрерывную рециркуляцию сформировавшихся флокул.

Равномерное распределение воды в рабочей зоне отстойника обеспечивается непрерывным вращением корпуса камеры флокуляции.

В рабочей зоне отстойника воды, двигаясь от центра к периферии, осветляется и поступает в лоток 22 осветленной воды через перепускные патрубки 26, расположенные в его стенке. Изменяя скорость вращения скребковых ферм 3 посредством редуктора

1311755

10

50

3 электропривода 5, можно корректировать скорость прохождения воды в камере флокуляции через струенаправляющие перегородки 18 в зависимости от хода процесса флокуляции или при изменении расхода воды.

При относительно медленном перешивании (при наличии вспенивающихся веществ в воде) в верхней части 17 камеры 13 флокуляции на границе раздела фаз воздухвода концентрируется пенный продукт. 3а счет избыточного давления воздуха в верхней герметично закрытой части 17 корпуса камеры флокуляции и постоянного ее вращения вместе со стержнями 25 (фиг. 5) происходит уплотнение и разрушение пенного продукта с дальнейшим осаждением его и выносом через улиткообразный выпуск 23 в рабочую зону отстойника. Осадок, выпавший в рабочей зоне отстойника и частично в камере 13 флокуляции, сгребается от периферии к центру отстойника скребками 4 и поступает в приямок 2 для сбора и удаления осадка через зазор, образованный между стенкой приямка 2 и нижней частью 16 камеры флокуляции. Нижняя кромка нижней части 16 камеры флокуляцйи погружена в слой осадка и образуют минимальный зазор с донной частью корпуса 1 отстойника и приямка 2. Очищаемая вода, поступающая в камеру флокуляции через окно 19, находящееся в постоянном круговом движении вместе с обеими частями 16 и 17 камеры флокуляции, частично вымывает осадок из кольцевого зазора между стенкой приямка 2 и нижней частью 16 камеры флокуляции, что способствует его рециркуляции в камере

13 флоркуляции и одновременно предотвращает возможное засорение кольцевого зазора.

По мере накопления осадка в приямке 2 он удаляется через перепускные трубы 21 и каналы технологических трубопроводов 20.

При первоначальном заполнении отстойника исходной водой под сводом верхней части 17 камеры флокуляции образуется слой воздуха с избыточным давлением, который поддерживает ее в плавающем состоянии. Избыточное давление воздуха создается его сжатием за счет веса верхней части 17 камеры флокуляции. Сопряжение верхней 17 и нижней 16 частей камерф флокуляции в месте их пересечения (фиг. 4) выполнено таким образом, что верхняя часть 17 камеры флокуляции может свободно перемещаться вертикально вдоль нижней части 16 камеры флокуляции, а горизонтальное перемещение соответствующих частей корпуса камеры флокуляции ограничено скребковыми фермами 3.

Таким образом, предлагаемая конструкция отстойника в сравнении с известными конструкциями позволяет, дробить объем очищаемой воды в камере флокуляции на потоки за счет ее последовательного прохождения через струенаправляющие перегородки, тем самым увеличивая число столкновений частиц твердой фазы на границах этих

4 потоков, что соответствует процессу турбулентной коагуляции и, следовательно, повышению производительности отстойника; организовать рециркуляцию части сточной воды с ранее сформировавшимися хлопьями при прохождении ее через струенаправляющую перегородку, разделяющую сектор ввода воды от сектора выпуска воды камеры хлопьеобразования, тем самым увеличивая скорость коагуляции; организовать циркуляцию осадка за счет «мягкой» турбулентной подачи воды в нижнюю приемную камеру, совмещенную с приямком для сбора и периодического удаления осадка, тем самым увеличивая количество хлопьев сформировавшихся ранее, и также способствует увеличению скорости коагуляции; снизить расход флокулянта за счет организации дробнорассредоточенного ввода его в обрабатываемую воду при наличии двух приемных камер, в которых обеспечивается рассредоточенный ввод и перемешивание растворов флокулянта, не строить отдельно стоящих смесителей от отстойника с коммуникациями для транспортирования воды между этми сооружениями, при этом необходимо отметить, что в случае использования флокулянта для осветления воды, сразу после смесителя могут образовываться хлопья, которые при транспортировке могут разрушаться и приводить к уменьшению эффекта осветления; сократить или исключить поступление пены в зону отстаивания и тем самым улучшить условия отстаивания взвеси, концентрируя пенный продукт на разделе фаз жидкость— вода в герметичном своде верхней камеры флокуляции; создать избыточное давление под герметичным сводом, образующееся спамз, за счет веса верхней части камеры фпокуляции, находящейся в плавающем состоянии, и постоянное перемешивание стержнями способствует уплотнению и разрушению сконцентрированной пены и осаждению ее в объеме камеры флокуляции; уменьшить конструктивный вес камеры флокуляции за счет воздушной прослойки в герметичном своде верхней части камеры флокуляции, поддерживающей ее в плавающем состоянии, и тем самым позволяет уменьшить металлоемкость конструкций отстойника в целом, а также снизить мощность электропривода редуктора, так как снижение веса способствует уменьшению как статических, так и динамических нагрузок на скребковую ферму; производить реконструкцию уже эксплуатируемых отстоиников с мини мальными затратами и повышать их производительность.

Формула изобретения

1. Отстойник, включающий корпус с расположенной в нем камерой флокуляции, трубопроводы подачи и распределения исходной воды и флокулянта, скребковые фермы для сбора и удаления осадка, технологический мост, узлы отвода осветленной жидкости и осадка, центральную трубу

1311755

Выпуск Воды из 8.®. рерм

Фиг. 2

77 электропривода с раструбом и электропривод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы отстойника, он снабжен закрепленными на скребковых фермах сужающимися перегородками, расположенными перпендикулярно и под углом к радиусу отстойника, и разделяющими отстойник на четыре сектора, приемной камерой, установленной в камере флокуляции коаксиально центральной трубе и выполненной из двух усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями, между которыми расположен цилиндр, нижний усеченный конус снабжен цилиндром, прикрепленныи к ее большему основанию, а нижняя часть приемной камеры выполнена с окном для впуска воды в первый по ходу движения жидкости сектор, а нижняя часть камеры флокуляции снабжена улиткообразным выпуском воды из последнего по ходу движения жидкости сектора.

2. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что центральная труба выполнена с щелевыми отверстиями в месте сопряжения усеченных конусов приемной камеры и снабжена кольцевым козырьком, установленным над щелевыми отверстиями.

3. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что камера флокуляции выполнена из двух взаимно перекрывающихся в месте сопря10 жения частей, нижней, и верхней, причем нижняя, часть жестко связана со скребковыми фермами, а верхняя свободно размещена над ней и снабжена герметичным сводом, выступающим над поверхностью воды.

4. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен размещенными под сводом радиальными пластинами с вертикальными стержнями, заглубленными под уровень воды.

131! 755

Составитель О. Калякина

Заказ 1829/7

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Ко . М. Ш орректор . ароши

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4