Устройство для очистки воды

 

Использование: очистка сточных вод. Сущность изобретения: устройство для очистки воды содержит корпус, узел подвода исходной воды, включающий центральный патрубок, являющийся камерой хлопьеобразования, тангенциальную трубу и диффузор с коническими разделительными вставками. Узел отстаивания включает несущие рамы и установленные на них с зазором друг к другу наклонные стержни, тонкослойные элементы из пленочного материала в виде ленты, Узел вывода осветленной воды включает радиальные желоба с распределительными вырезами на бортах, периферийный круговой лоток с отводной трубой. Разгрузочный узел содержит разгрузочную трубу и напорную линию. Несущие рамы выполнены в виде радиальных плоских ферм, внутренние стороны которых прикреплены к центральному патрубку, а внешние скреплены канатами. Тонкослойные элементы выполнены в виде конических колец , установленных с возможностью вертикального смещения в зазорах между стержнями 9. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4889683/26 (22) 10.12.90 (46) 07.02.93. Бюл. М 5 (71) Южный государственный проектно-изыскательский институт по проектированию объектов сельскохозяйственного водоснабжения и обводнения пастбищ (72) Д,Х.Набиев, Э,Г.Курбанова, B.H.Èãíàòüев, В. Г,Левшин и В.Г. Склянский (73) Южный государственный проектно-изыскательский институт по проектированию объектов сельскохозяйственного водоснабжения и обводнения пастбищ (56) Шабалин A,Ô. Эксплуатация промышленных водопроводов. М.: Металлургия, 1972, с. 231-232.

Авторское свидетельство СССР

N 1685486, кл. В 01 О 21/ОО, опублик. 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ (57) Использование: очистка сточных вод.

Сущность изобретения: устройство для очистки воды содержит корпус, узел подвода

Изобретение касается хозяйственнопитьевого водоснабжения и предназначено для очистки воды и сточных вод.

Известен вертикальный отстойник, содержащий круглый корпус с коническим днищем, центральную трубу в виде водоворотной камеры хлопьеобразования с гасителем в виде решетки из щитов, тангенциальную подводящую трубу, радиальные и периферийный водосборные желоба, отводящую и разгрузочную трубки, Недостатком его является неравномерность нагрузки тонкослойных элементов из„„5U „„ 1793941 АЗ

<я)5 В 01 0 21/02, 21/08, С 02 F 1/52 исходной воды, включающий центральный патрубок, являющийся камерой хлопьеобразования, тангенциальную трубу и диффузор с коническими разделительными вставками. Узел отстаивания включает несущие рамы и установленные на них с зазором друг к другу наклонные стержни, тонкослойные элементы из пленочного материала в виде ленты, Узел вывода осветленной воды включает радиальные желоба с распределительными вырезами на бортах, периферийный круговой лоток с отводной трубой.

Разгрузочный узел содержит разгрузочную трубу и напорную линию. Несущие рамы выполнены в виде радиальных плоских ферм, внутренние стороны которых прикреплены к центральному патрубку, а внешние скреплены канатами. Тонкослойные элементы выполнены в виде конических колец, установленных с возможностью вертикального смещения в зазорах между стержнями 9. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

О за неравномерного отвода осветленной во- (с) ды радиальными желобами из круглого от- © стойника при одинаковой скважности ф распределительных вырезов на бортах, В результате ухудшается эффективность очистки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляе- 6д мому является тонкослойный отстойник, содержащий корпус, коническое днище, узлы ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, тонкослойный модуль, включающий раму, выполненную из реек с

1793941

15

25

50 пазами, установленные на них в вертикальной плоскости наклонные стержни (трубка, провода. нить) и тонкослойные элементы из пленочного материала в виде ленты, огибающей стержни; причем диаметр стержня 5 (трубки) равен. расстоянию между тонкослойными элементами, а угол наклона равен углу наклона стержней. .Однако применение тонкослойных элементов из пленочного материала в виде непрерывной ленты возможно только при параллельном взаимном расположении стержней. В радиально расположенных рамах круглого отстойника стержни между собой не параллельны. Использование же рам прямоугольной формы приводит к значительной потере полезной площади отстаивания, увеличению скорости, неравномерности распределения потока, ухудшению гидравлического режима, а сле. довательно, снижению эффективности очистки, Целью изобретения является повышение эффективности очистки жидкости путем улучшения гидродинамического режима потока, Цель достигается тем, что в устройстве для очистки воды, содержащем корпус, узлы подвода исходной воды и вывода разделенных фаз, тонкослойный модуль; включающий несущие рамы, " стержни и тонкослойные элементы из пленочного материала в виде ленты, огибающей стержни, при этом стержни установлены в вертикальной плоскости под углом, равным углу наклона тонкослойных элементов, узел подвода исходной воды выполнен в виде центральной камеры хлопьеобразования с тангенциэльной подводящей трубой и диффузором в нижней части с коническими разделителями потока, узел отвода осветленной воды выполнен в виде радиальных желобов с распределительными вырезами, сообщающихся с кольцевым водосборным лотком, несущие рамы выполнены в виде радиально размещенных плоских ферм, внутренние торцы которых прикреплены к камере хлопьеобразования, а наружные скреплены канатами, стержни закреплены на стержнях с зазором друг к другу и возможностью перемещения по горизонтали, причем тонкослойные элементы расположены вокруг стержней с образованием кольцевых конических осадительных каналов. При этом пластины снабжены радиальными ребрами жесткости; а стержни верхними концами закреплены на радиальных желобах, распределительные вырезы которых выполнены с глубиной, уменьшающейся от центра к периферии.

Предложенная конструкция обеспечивает смешение исходной жидкости с реагентами в камере хлоп ьеобразования, выравнивание и равномерное распределение смеси в распределительной части отстойника, плавный в ламинарном режиме подвод ее к тонкослойным элементам и равномерный сбор и отвод разделенных фаз.

Движение жидкости через диффузор с разделительными коническими вставками с центральным обтекателем положительно влияет на стабилизацию закрученного в центральном патрубке потока. При этом величина потери поддается регулированию и не вызывает необходимости в значительных затратах энергии. Вертикальное вихреобразное движение жидкости преобразуется в радиально расходящийся поток, который разворачивается вначале на 90О, далее, взаимодействуя со стенками корпуса, еще на

90О, а при входе в тонкослойные элементы— еще на 60, т.е. всего нэ 240О. Обтекатель в диффузоре служит также уменьшению осадконакопления в центральной части конического днища, более равномерному его распределению по донной поверхности и более легкому его удалению с помощью напорной линии разгрузочной трубы, Возникающая при круговом движении потока центробежная составляющая способствует выносу из него взвеси иной плотности, в том числе механической с более высокой гидравлической крупностью.

Равномерному распределению обрабатываемой жидкости между тонкослойными элементами способствует также неравномерная скважность распределительных вырезов (гребенчатого типа, круглых отверстий) на бортах радиальных водосборных желобов, уменьшающаяся от центра к периферии.

Выполнение же тонкослойных элементов в виде конических колец с поперечными выступами на поверхности, их свободное размещение в зазорах между стержнями дает возможность горизонтального смещения, их.до упора в соседние стержни или до какого-то промежуточного положения равновесия, Другими преимуществами по сравнению с известными техническими решениями являются; более полное использование живого сечения отстойного пространства независимо от конфигурации корпуса (круглого, квадратного, многогранного), упрощение конструкции несущих реек(конструкция в сборе отличается легкостью, ажурностью), что облегчает монтаж и демонтаж при профилактическом и ремонтном обслуживании.

1793941 упрощение конструкции за счет исключения из нее механизма для натяжения ленты, Существенную нагрузку несут периодически расположенные на поверхности конических колец выпуклости — ребра, образующие .перегородки тонкослойных элементов; Они придают кольцам большую жесткость, обеспечивают между ними определенную дистанцию и придают потоку направленное восходящее движение без поперечных перетоков и местной циркуляции.

Изменение длины или укорочение ленты под влиянием изменения скорости потока или температуры жидкости, или среды компенсируется за счет смещения колец в

- зазорах между стержнями, что, однако, не влияет на изменение расстояния между ними, так как этому препятствуют стержни и по перечные выступ ы колец.

На фиг, 1 показано устройство для очистки воды; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4— схема размещения пластин вокруг стержней в аксонометрии; на фиг, 5 — фрагмент узла отстаивания в аксонометрии, Устройство для очистки воды содержит корпус 1 с конической или цилиндрической верхней частью и коническим днищем, Узел подвода исходной воды содержит центральный патрубок 2, служащий камерой хлопьеобразования, тангенциальную подающую трубу 3 и диффузор 4 с разделительными коническими вставками 5, из которых цент-, ральная снабжена оголовком 6 и служит об-. текателем. Узел отстаивания включает несущие рамы 7, выполненные в виде радиальных плоских ферм 8,и установленные на них с зазорами друг к другу наклонные в вертикальной плоскости стержни 9, тонкослойные элементы 1.0 из пленочного материала в виде ленты, огибающей стержни с образованием конических кольцевых осадительных каналов, с возможностью вертикального смещения в зазорах. При этом расстояние между элементами равно величине диаметра стержня d и зазора д. Угол наклона тонкослойных элементов 10 равен углу наклона стержней 9. Узел вывода осветленной воды включает радиальные водосборные желоба 11 с распределительными вырезами 12 на бортах и периферийный кольцевой водосборный лоток 13 с отводной трубой 14. Несущие рамы 7 в силу своей

0-образной формы имеют высокие значения момента инерции поперечного сечения, что обеспечивает необходимую прочность несущих рам 7 при минимальных геометрических размерах и. следовательно, умень- шение металлоемкости конструкции, 20

25 (не показан) 30 рой хлопьеобразования, жидкость

35 приобретает вращательное движение. Про40

55

Распределительные вырезы 12 на бортах радиальных желобов 11 выполнены с уменьшающейся от центра к периферии скважностью. Разгрузочный узел содержит разгрузочную трубу 15 и напорную линию 16 для смыва осадка.

Фиксированные зазоры между стержнями 9 образованы прокладками, установленными в их верхней и нижней частях {не показаны), Стержни 9 с прокладками крепятся на фермах 8 посредством нажимных устройств 17, состоящих, например, из винта, планки и гайки. Тонкослоййые элементы

10 снабжены выступами 18, придающими потоку направленное восходящеедвижение без поперечных перетоков йместной циркуляции и служащими ребрами жесткости. Выступы 18 помогают сохранить коническую форму тонкослойных элементов в зазорах между стержнями 9.

В процессе монтажа вначале собирают нижние фермы 8 со стержнями 9, крепят их к центральному патрубку 2, на образовавшиеся своего рода гребенки надевают тонкослойные элементы. После этого собирают остальные элементы несущих рам 7 и с внешней стороны закрепляют их канатом

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемую жидкость подают в центральный патрубок 2 через тангенциальную трубу 3. В патрубке 2, служащем камеходя через диффузор 4 с разделителями потока 5, вихреобразный поток обтекает центральный разделитель 5 с оголовком 6 и преобразуется в расходящийся поток с равномерным распределением скоростей по сечению, Выходя в значительно большой объем жидкости, поток продолжает терять скорость и менять направление- вначале на

90, затем еще на 90 и на 60 — всего на

240о

В результате действия центробежных сил гидравлически крупные частицы выпада: т из жидкости и оседают в донной части корпуса 1, а жидкость, содержащая более мелкую взвесь. поступает в.зону тонкослойного отстаивания.

Под действием сил гравитации и сил, вызываемых восходящим потоком, происходит осаждение взвешенных веществ на стенки наклонных тонкослойных элементов

10 и его непрерывное сползание в направлении, противоположном направлению движения осветленной воды. Осветленная вода восходящим потоком поступает в радиальные желоба 11 и периферийный лоток 13.

1793941

Изменяющаяся скважность распределительных вырезов 12 на бортах радиальных желобов 11, уменьшающаяся к периферии, .обеспечивает равномерный сбор осветленной воды,а следовательно, и равномерную гидравлическую нагрузку тонкослойных элементов 10 и равномерное распределение осадка в донной части отстойника, Отвод осветленной воды осуществляют через отводную трубу 14. Вывод осадка осуществФормула изобретения

1. Устройство для очистки воды, содержащее корпус, узлы подвода исходной воды и вывода разделенных фаз, тонкослойный модуль, включающий несущие рамы, стержни и тонкослойные элементы из пленочного материала в виде ленты, огибающей стержни, при этом стержни установлены в вертикальной плоскости под углом, равным углу наклона тонкослойных элементов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, узел подвода исходной воды выполнен в виде центральной камеры хлопьеобразования с тангенциальной подающей трубой и диффузором в ниж- ней части с коническими разделителями потока, узел отвода осветленной воды выполнен в виде радиальных желобов с распределительными вырезами, сообщающихся с кольцевым водосборным лотком, несущие ляют через разгрузочную трубу 15 с использованием напорной линии для смыва осадка

16, Изготовление заявленного устройства

5 возможно индустриальными методами с использованием блоков (камеры смещения, несущих рам и т.д.), Изготовление тонкослойных элементов может осуществляться непосредственно на

10 месте производства строительных работ. рамы выполнены в виде радиально размещенных плоских ферм, внутренние торцы которых прикреплены к камере хлопьеобразования, а наружные скреплены канатами, стержни закреплены на фермах с зазором друг к другу и возможностью перемещения по горизонтали, причем тонкослойные элементы расположены вокруг стержней с образованием кольцевых конических осадительных каналов.

2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пластины снабжены радиальными ребрами жесткости.

3. Устройство по и. 1, отл ич а ю щее-. с я тем, что верхние концы стержней закреплены на радиальных желобах, распределительные вырезы которых выполнены с глубиной, уменьшающейся от центра к периферии, Я

1793941

1793941