[go: up one dir, main page]

RU2142315C1 - Device for water purification and clarification - Google Patents

Device for water purification and clarification Download PDF

Info

Publication number
RU2142315C1
RU2142315C1 RU98119403A RU98119403A RU2142315C1 RU 2142315 C1 RU2142315 C1 RU 2142315C1 RU 98119403 A RU98119403 A RU 98119403A RU 98119403 A RU98119403 A RU 98119403A RU 2142315 C1 RU2142315 C1 RU 2142315C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
water
clarification
sludge
flocculation
Prior art date
Application number
RU98119403A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Е. Баранов
Е.А. Баранов
А.В. Десятов
С.В. Кузнецов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр им.М.В.Келдыша"
Закрытое акционерное общество НПО "Энергетические и космические технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр им.М.В.Келдыша", Закрытое акционерное общество НПО "Энергетические и космические технологии" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр им.М.В.Келдыша"
Priority to RU98119403A priority Critical patent/RU2142315C1/en
Priority to AU58882/99A priority patent/AU5888299A/en
Priority to PCT/RU1999/000331 priority patent/WO2000026145A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2142315C1 publication Critical patent/RU2142315C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: reagent purification of sewage and natural water. SUBSTANCE: the device has a casing made in the form of a hollow cylinder, whose lower end is connected to a tapered slime comparator, clarification chamber concentrically positioned in the casing in the form of a truncated cone expanding upwards, and a flocculation chamber placed in it in the form of a cylinder with a conical funnel in the lower part, and partitions some of which are installed tangentionally at the outlet from the funnel, and the others are uniformly arranged inside the chamber across the flow. A cylindrical reaction chamber is installed inside the flocculation chamber. The clarification chamber and the slime comparator are furnished with pipe-lines for discharge of clarified water. EFFECT: enhanced uniformity and stability of the suspended sediment layer maintained due to pressure differential in the clarification chamber and slime comparator produced by separating pipe-lines for discharge of clarified water. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для реагентной очистки сточных вод промышленных предприятий, очистки природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. The invention relates to devices for reagent wastewater treatment of industrial enterprises, natural water treatment for drinking water supply.

Известно устройство [1], состоящее из корпуса, камеры реакции, шламоуплотнителя, шламоотводящих труб, камеры осветления, узлов, подводящих очищаемую воду, реагенты, и коллектора отвода осветленной воды. В устройстве отсутствует камера хлопьеобразования, камера реакции имеет небольшие размеры, что приводит к тому, что за счет малого времени прохождения реакции и образования шлама, не достигается необходимое качество очистки, а при малой производительности установка имеет большие габариты (И.Э.Апельцин Осветлитель для обработки воды при заводнении нефтяных скважин. Водоснабжение и санитарная техника, 1956, N 6). A device [1] is known, consisting of a housing, a reaction chamber, a sludge compactor, sludge discharge pipes, a clarification chamber, nodes supplying purified water, reagents, and a clarified water drain collector. The device does not have a flocculation chamber, the reaction chamber is small, which leads to the fact that due to the short reaction time and the formation of sludge, the required cleaning quality is not achieved, and at low productivity the installation has large dimensions (I.E. Apeltsin Clarifier water treatment in water flooding of oil wells. Water supply and sanitary equipment, 1956, N 6).

Наиболее близким по технической сущности является осветлитель [2]. Устройство содержит корпус, узел ввода исходной воды с воздухоотделителем и распределительной воронкой, устройство подачи реагентов, шламоуплотнитель с шламоприемными окнами и трубами и коллектором сбора осветленной воды, камеру реакции и осветления, в которой происходит смешение воды с реагентами и проходят химические реакции. Камера осветления оборудована смесительными перегородками. Осветленная вода из камеры отводится в приемный короб осветленной воды (Ю. М. Кострикин, А. Н Мещерский, О.В.Коровина Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. /Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1990). The closest in technical essence is a clarifier [2]. The device comprises a housing, a source of input water with an air separator and a distribution funnel, a reagent supply device, a sludge compactor with sludge-receiving windows and pipes and a collector for collecting clarified water, a reaction and clarification chamber in which water is mixed with reagents and undergo chemical reactions. The clarification chamber is equipped with mixing partitions. The clarified water from the chamber is diverted to the clarified water receiving box (Yu. M. Kostrikin, A. N Meshchersky, OV Korovina Water treatment and water regime of low and medium pressure power facilities. / Handbook. M: Energoatomizdat, 1990).

Указанное устройство имеет следующие недостатки. The specified device has the following disadvantages.

1. Не разделены коллектора, отводящие осветленную воду из шламоуплотнителя и камеры осветления. Это не позволяет регулировать интенсивность отвода осадка из камеры осветления в шламоуплотнитель и поддерживать равномерную плотность взвешенного слоя осадка, которая определяет устойчивость осветления воды и соответственно качество водоподготовки. 1. The collectors that discharge clarified water from the sludge compactor and the clarification chamber are not separated. This does not allow to regulate the intensity of sediment removal from the clarification chamber to the sludge compactor and to maintain a uniform density of the suspended sediment layer, which determines the stability of water clarification and, accordingly, the quality of water treatment.

2. Устройство не имеет отдельного узла, обеспечивающего хлопьеобразование. За счет этого не происходит роста хлопьев осадка, который выносится в осветленную воду, что снижает качество очистки. 2. The device does not have a separate unit that provides flocculation. Due to this, there is no growth of sediment flakes, which is carried out in clarified water, which reduces the quality of treatment.

3. Смесительные перегородки камеры осветления гасят вращательное движение потока, позволяющее увеличить время пребывания воды в осветлителе и повысить качество очистки. Кроме того, смесительные перегородки разбивают образовавшиеся хлопья и ухудшают качество осветления. 3. The mixing partitions of the clarification chamber dampen the rotational movement of the flow, which allows to increase the residence time of water in the clarifier and to improve the quality of cleaning. In addition, the mixing partitions break the resulting flakes and degrade the quality of the clarification.

Целью настоящего изобретения является улучшение качества очистки и осветления при уменьшении удельных габаритов установки. Технический результат, достигаемый с помощью изобретения, состоит в создании равномерного и устойчивого взвешенного слоя осадка, поддерживаемого за счет перепада давлений в камере осветления и шламоуплотнителе, создаваемого раздельными трубопроводами отвода осветленной воды и снабженными регулировочной арматурой, а также в увеличении времени пребывания воды в установке путем создания вращательного движения потока воды. Указанный результат достигается тем, что устройство, включающее корпус, камеру реакции и осветления, узел ввода исходной воды, узел ввода реагентов, конический шламоуплотнитель с шламоотводящими трубами, узел отвода осветленной воды, снабжено корпусом, выполненным в виде полого цилиндра, нижний торец которого соединен со шламоуплотнителем. Корпус содержит концентрично расположенные одна в другой камеру осветления в виде расширяющегося вверх усеченного конуса, камеру хлопьеобразования в виде цилиндра с коническим раструбом и цилиндрическую камеру реакции. На выходе из конического раструба камеры хлопьеобразования тангенциально установлены перегородки. Кроме того, перегородки установлены и внутри камеры равномерно по всей поверхности поперек потока очищаемой воды. Камера осветления и шламоуплотнитель снабжены трубопроводами раздельного отвода из устройства осветленной воды. The aim of the present invention is to improve the quality of cleaning and clarification while reducing the specific dimensions of the installation. The technical result achieved by the invention is to create a uniform and stable suspended sediment layer maintained by the pressure differential in the clarification chamber and sludge seal created by separate clarified water pipes and equipped with control valves, as well as to increase the residence time of the water in the installation by creating a rotational movement of the flow of water. The indicated result is achieved in that the device including the housing, the reaction and clarification chamber, the source of water input, the reagent input unit, a conical sludge compactor with sludge pipes, the clarified water removal unit is provided with a body made in the form of a hollow cylinder, the lower end of which is connected to sludge compactor. The housing comprises a clarification chamber concentrically arranged in one another in the form of a truncated cone expanding upwards, a flocculation chamber in the form of a cylinder with a conical bell and a cylindrical reaction chamber. At the exit from the conical bell of the flocculation chamber, partitions were tangentially installed. In addition, partitions are installed inside the chamber evenly across the entire surface across the flow of purified water. The clarification chamber and sludge compactor are equipped with separate discharge pipes from the clarified water device.

Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже. В центре цилиндрического корпуса (1) расположена камера реакции (2) с узлами подачи исходной воды (3) и реагентов (4). Вокруг камеры реакции расположена камера хлопьеобразования (5), выполненная в виде цилиндра с коническим раструбом в нижней части. В камере хлопьеобразования установлены перегородки (6), например горизонтальные, задающие волнообразное направление движения потока воды. В нижней части камеры хлопьеобразования размещены тангенциально направленные перегородки (7), например вертикальные, обеспечивающие вращательное движение воды на выходе из камеры хлопьеобразования. Нижний торец корпуса соединен с коническим шламоуплотнителем (8), который соединен с камерой осветления (9) шламоотводящими трубами (10) и люками (11), которые позволяют производить распределенный отвод осадка из зоны осветления. Камера осветления выполнена в виде расширяющегося вверх усеченного конуса. Очищенная вода собирается в трубопровод осветленной воды (12), расположенный в верхней части устройства. Осветленная вода из шламоуплотнителя отводится по трубопроводам (13), снабженными регулировочными вентилями (14). Удаление осадка из шламоуплотнителя производится в его нижней части по трубопроводу (15). A diagram of the proposed device is presented in the drawing. In the center of the cylindrical body (1) there is a reaction chamber (2) with feed water supply units (3) and reagents (4). Around the reaction chamber is located flocculation chamber (5), made in the form of a cylinder with a conical bell in the lower part. In the flocculation chamber, partitions (6) are installed, for example horizontal, defining a wavy direction of movement of the water flow. In the lower part of the flocculation chamber, tangentially directed partitions (7) are placed, for example, vertical ones providing rotational movement of water at the outlet of the flocculation chamber. The lower end of the casing is connected to a conical sludge seal (8), which is connected to the clarification chamber (9) by sludge pipes (10) and hatches (11), which allow for the distributed removal of sediment from the clarification zone. The clarification chamber is made in the form of a truncated cone expanding upward. Purified water is collected in the clarified water pipeline (12) located in the upper part of the device. The clarified water from the sludge compactor is discharged through pipelines (13) equipped with control valves (14). Sludge is removed from the sludge compactor in its lower part via a pipeline (15).

Устройство работает следующим образом. Подача сточных вод осуществляется в низ камеры реакции (2) трубопроводом (3), выход из которого направлен по образующей поверхности цилиндра камеры реакции, что создает вращательное движение потока воды. К выходному сечению трубопровода исходной воды, подведен узел ввода реагентов (4), что обеспечивает подсос реагентов за счет образования небольшого вакуума и практически мгновенное смешение реагентов с исходной водой. При подъеме воды вверх из нее выделяется воздух и газы, которые могут образовываться при тех или иных реакциях, проходящих после введения реагентов. Удаление воздуха и газов исключает эффект флотации взвешенного слоя. Время нахождения воды в камере реакции определяется расчетом или пробными лабораторными испытаниями и может изменяться от 3 до 7 минут. The device operates as follows. Wastewater is supplied to the bottom of the reaction chamber (2) by a pipeline (3), the outlet of which is directed along the generatrix surface of the cylinder of the reaction chamber, which creates a rotational movement of the water flow. A reagent input unit (4) is connected to the outlet cross section of the source water pipeline, which ensures reagent suction due to the formation of a small vacuum and almost instantaneous mixing of the reagents with the source water. When water rises up, air and gases are released from it, which can be formed during various reactions that take place after the introduction of the reagents. The removal of air and gases eliminates the effect of flotation of the suspended layer. The residence time of water in the reaction chamber is determined by calculation or trial laboratory tests and can vary from 3 to 7 minutes.

В верхней части камеры реакции (2) имеются отверстия (16), через которые очищаемая вода с малой скоростью перетекает в перегородчатую камеру хлопьеобразования (5). Геометрические размеры камеры хлопьеобразования рассчитаны таким образом, что скорость движения очищаемой воды постепенно понижается ко дну камеры. Время нахождения воды в камере хлопьеобразования составляет 5-10 минут. In the upper part of the reaction chamber (2) there are openings (16) through which the purified water flows at low speed into the cloisonne chamber of flocculation (5). The geometrical dimensions of the flocculation chamber are designed in such a way that the speed of the purified water gradually decreases to the bottom of the chamber. The time spent in the flocculation chamber is 5-10 minutes.

В нижней части камеры хлопьеобразования смонтированы направляющие перегородки (7), расположенные тангенциально по отношению к корпусу камеры хлопьеобразования, что позволяет, не разрушая хлопьев осадка, создать вращательное движение воды в камере осветления (9), обеспечивая равномерность концентрации осадка во всем объеме. В камере осветления (9) создается взвешенный слой осадка, который служит фильтром для мелких частиц осадка и растворенных загрязнений. Толщина слоя осадка удерживается постоянной на уровне 1.7-2.0 м за счет формы камеры осветления - расширяющегося вверх конуса, которая обеспечивает постепенное уменьшение скорости подъема воды. Осветленная вода собирается в трубопровод осветленной воды (12). Guide baffles (7) are mounted in the lower part of the flocculation chamber, which are located tangentially with respect to the casing of the flocculation chamber, which allows, without destroying the sediment flakes, to create a rotational movement of water in the clarification chamber (9), ensuring uniform sediment concentration in the entire volume. A clarified sediment layer is created in the clarification chamber (9), which serves as a filter for fine sediment particles and dissolved impurities. The thickness of the sediment layer is kept constant at 1.7-2.0 m due to the shape of the clarification chamber - a cone expanding upwards, which provides a gradual decrease in the rate of water rise. The clarified water is collected in the clarified water pipeline (12).

Осадок из камеры осветления (9) через шламоотводящие трубы (10) и люки (11) отводится в шламоуплотнитель (8). Осветленная вода из шламоуплотнителя выводится через трубопроводы (13), снабженные регулировочными вентилями (14). Раздельный отвод осветленной воды из камеры осветления и шламоуплотнителя и регулировка его позволяет изменять перепад давлений в любой части камеры осветления и шламоуплотнителя и соответственно уменьшать или увеличивать отвод осадка. Это, в свою очередь, позволяет поддерживать постоянную плотность осадка во взвешенном слое камеры осветления, и, в конечном итоге, обеспечивает высокое качество очистки воды. Sediment from the clarification chamber (9) is discharged through the sludge pipes (10) and hatches (11) into the sludge compactor (8). The clarified water from the sludge compactor is discharged through pipelines (13) equipped with control valves (14). Separate discharge of clarified water from the clarification chamber and sludge compactor and its adjustment allows you to change the pressure drop in any part of the clarification chamber and sludge compactor and, accordingly, reduce or increase the discharge of sediment. This, in turn, allows maintaining a constant density of sediment in the suspended layer of the clarification chamber, and, ultimately, ensures high quality water treatment.

Отвод избыточного осадка производится принудительно из шламоуплотнителя (8) и может производиться периодически или непрерывно в зависимости от выбранного технологического режима очистки сточных вод. Excess sludge is discharged forcibly from the sludge compactor (8) and can be carried out periodically or continuously depending on the selected technological mode of wastewater treatment.

Отработка устройства проводилась при очистке смешанного стока гальванического цеха с производительностью по исходной воде 38 м3/час при диаметре корпуса устройства 3,2 м. При этом содержание взвешенных частиц в осветленной воде не превысило 2-3 мг/л, а при эксплуатации устройств, изготовленных по принципу, принятому в прототипе, этот показатель составлял не менее 5 мг/л.The testing of the device was carried out during the cleaning of the mixed runoff of the galvanic shop with a feed water capacity of 38 m 3 / h and a diameter of 3.2 m. made according to the principle adopted in the prototype, this indicator was at least 5 mg / L.

Claims (1)

Устройство для очистки и осветления воды, включающее узел ввода исходной воды, узел ввода реагентов, корпус, камеру реакции и осветления, узел отвода осветленной воды, конический шламоуплотнитель с шламоотводящими трубами, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде полого цилиндра, нижний торец которого соединен со шламоуплотнителем, и содержит концентрично расположенные камеру осветления в виде расширяющегося вверх усеченного конуса, размещенную в ней камеру хлопьеобразования в виде цилиндра с коническим раструбом в нижней части и перегородками, один из которых установлены тангенциально на выходе из раструба, а другие равномерно размещены по внутренней поверхности камеры поперек потока, и цилиндрическую камеру реакции, смонтированную внутри камеры хлопьеобразования, при этом как камера осветления, так и шламоуплотнитель снабжены трубопроводами раздельного отвода из устройства осветленной воды. A device for cleaning and clarifying water, including a source of input water, a node for introducing reagents, a housing, a chamber for reaction and clarification, a unit for removing clarified water, a conical sludge sealer with sludge pipes, characterized in that the body is made in the form of a hollow cylinder, the lower end of which is connected with a sludge compactor, and contains a concentrically located clarification chamber in the form of a truncated cone expanding upward, a flocculation chamber placed in it in the form of a cylinder with a conical bell in the lower part and partitions, one of which is installed tangentially at the outlet of the socket, and the others are evenly placed on the inner surface of the chamber transverse to the flow, and a cylindrical reaction chamber mounted inside the flocculation chamber, while both the clarification chamber and the sludge compactor are equipped with separate discharge pipes from the clarified water device .
RU98119403A 1998-10-29 1998-10-29 Device for water purification and clarification RU2142315C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98119403A RU2142315C1 (en) 1998-10-29 1998-10-29 Device for water purification and clarification
AU58882/99A AU5888299A (en) 1998-10-29 1999-09-10 Clarifier and water purification and clarification plant
PCT/RU1999/000331 WO2000026145A1 (en) 1998-10-29 1999-09-10 Clarifier and water purification and clarification plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98119403A RU2142315C1 (en) 1998-10-29 1998-10-29 Device for water purification and clarification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2142315C1 true RU2142315C1 (en) 1999-12-10

Family

ID=20211671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98119403A RU2142315C1 (en) 1998-10-29 1998-10-29 Device for water purification and clarification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2142315C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234357C2 (en) * 2002-11-04 2004-08-20 Галкин Юрий Анатольевич Liquid clarifier
RU2283682C2 (en) * 2004-06-21 2006-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хабаровский государственный технический университет"(ГОУ ВПО "ХГТУ") Sedimentation tank with descending/ascending flow of liquid
RU2302377C1 (en) * 2005-12-08 2007-07-10 Читинский государственный университет (ЧитГУ) Amalgamator-flocculator of the waste water

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1356842A (en) * 1970-06-15 1974-06-19 Ebara Infilco Suspension clearing treatment device
CH618666A5 (en) * 1975-09-03 1980-08-15 Agrotechnika Np Process for purifying or treating waste water and plant for carrying out this process
SU1511219A1 (en) * 1988-01-25 1989-09-30 Усть-Каменогорский Строительно-Дорожный Институт Clarifier
RU2077496C1 (en) * 1995-06-01 1997-04-20 Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природного газа и газовых технологий Equipment to clarify water

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1356842A (en) * 1970-06-15 1974-06-19 Ebara Infilco Suspension clearing treatment device
CH618666A5 (en) * 1975-09-03 1980-08-15 Agrotechnika Np Process for purifying or treating waste water and plant for carrying out this process
SU1511219A1 (en) * 1988-01-25 1989-09-30 Усть-Каменогорский Строительно-Дорожный Институт Clarifier
RU2077496C1 (en) * 1995-06-01 1997-04-20 Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природного газа и газовых технологий Equipment to clarify water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кострикин Ю.М. и др. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.52. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234357C2 (en) * 2002-11-04 2004-08-20 Галкин Юрий Анатольевич Liquid clarifier
RU2283682C2 (en) * 2004-06-21 2006-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хабаровский государственный технический университет"(ГОУ ВПО "ХГТУ") Sedimentation tank with descending/ascending flow of liquid
RU2302377C1 (en) * 2005-12-08 2007-07-10 Читинский государственный университет (ЧитГУ) Amalgamator-flocculator of the waste water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5068031A (en) Sludge treatment apparatus
JPS61500536A (en) clarifier
RU2142315C1 (en) Device for water purification and clarification
RU2102339C1 (en) Apparatus for water treatment (alternatives)
RU155231U1 (en) SEWAGE TREATMENT PLANT
EP0625074A1 (en) Vortex flocculation of solids suspended in liquid
RU2214366C2 (en) Facility clearing liquid from suspended substances and oil products
RU2056368C1 (en) Installation for biological purifying of sewage
SU994014A1 (en) Unit for filtration cleaning of waste waters
SU1169945A1 (en) Device for purifying waste water
SU1157023A1 (en) Device for purifying liquids
RU2584532C1 (en) Apparatus for purifying waste water from dissolved oil products
KR970020976A (en) River Water Purification System Using Waste Concrete and Its Method
SU1161138A2 (en) Apparatus for purifying water
CN214528469U (en) Sewage comprehensive treatment ware
CN216426887U (en) Membrane direct filtration filter and zero-medicament short-flow membrane direct filtration system
RU47766U1 (en) NATURAL WATER LIGHT
RU38634U1 (en) LIGHTER
CN110862201B (en) Gas field water treatment system
RU2129528C1 (en) Flotator
KR200252228Y1 (en) Air dissolving device
RU2122461C1 (en) Clarifier
RU2574053C1 (en) Waste water treatment apparatus
SU1444304A1 (en) Liquid purifying installation
SU1502485A1 (en) Apparatus for purification of waste water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091030