[go: up one dir, main page]

RU2851061C1 - Radial settling tank-filter - Google Patents

Radial settling tank-filter

Info

Publication number
RU2851061C1
RU2851061C1 RU2025111449A RU2025111449A RU2851061C1 RU 2851061 C1 RU2851061 C1 RU 2851061C1 RU 2025111449 A RU2025111449 A RU 2025111449A RU 2025111449 A RU2025111449 A RU 2025111449A RU 2851061 C1 RU2851061 C1 RU 2851061C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
wall
water
filter module
tank
Prior art date
Application number
RU2025111449A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Николаев
Алексей Владимирович Зайцев
Дмитрий Александрович Абибуллаев
Ольга Игоревна Нестеренко
Сергей Валериевич Степанов
Original Assignee
Ао "Креал"
Filing date
Publication date
Application filed by Ао "Креал" filed Critical Ао "Креал"
Application granted granted Critical
Publication of RU2851061C1 publication Critical patent/RU2851061C1/en

Links

Abstract

FIELD: wastewater treatment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of natural, industrial and domestic wastewater treatment and can be used, in particular, in treatment facilities consisting of filters with settling tanks to separate suspended solids, including activated sludge and biofilms, from water. A radial sedimentation filter for treating wastewater from suspended particles comprises a cylindrical tank, an inlet unit and an outlet unit including a circular trough for collecting treated water, a filter made up of filter modules with floating granular filling, and a radial truss designed to rotate. Each filter module has outer, inner and side walls, as well as upper and lower screens, between which the granules are located. The outer wall of each module has a water outlet in the form of an opening for draining purified water from the filter module into the circular trough. A scraper element is connected to the frame, designed to shift the surface layer of water towards the inner wall of the filter. The inner wall of at least one filter module has a water outlet in the form of an opening for draining the surface layer of water from the tank cavity into the filter module cavity above its upper mesh. The edge of the water outlet in the inner wall of the filter module is located above the edge of the water outlet in its outer wall.
EFFECT: increased productivity of the radial sedimentation filter.
11 cl, 7 dwg

Description

Область техникиField of technology

Заявляемое изобретение относится к области биологической очистки природных, промышленных и бытовых сточных вод и может быть использовано, в частности в очистных сооружениях, представляющих собой фильтры с отстойными резервуарами, для отделения от воды взвешенных веществ, в том числе активного ила и биопленок.The claimed invention relates to the field of biological treatment of natural, industrial and domestic wastewater and can be used, in particular, in treatment facilities that are filters with settling tanks for separating suspended matter from water, including activated sludge and biofilms.

Уровень техникиState of the art

Известен отстойник [авт. св. СССР № SU 689958 A1 "Радиальный отстойник", МПК C02F 3/18, дата публ. 05.10.1979], содержащий цилиндрический корпус, систему водораспределения, веерообразно расположенные наклонные пластины, выполненные в верхней и нижней части с отгибами, водосборные лотки и скребки для сбора и удаления осадка. Стоки поступают к центру отстойника, распределяется между наклонными пластинами, при этом взвешенные частицы осаждаются на пластины и сползают по ним на дно отстойника, образуя крупные хлопья. Осветленная вода собирается в водосборные лотки и выводится по отводящей трубе.A settling tank is known [USSR Author's Certificate No. SU 689958 A1 "Radial Settling Tank", IPC C02F 3/18, publication date 05.10.1979], comprising a cylindrical body, a water distribution system, fan-shaped inclined plates with bends at the top and bottom, water collection trays, and scrapers for collecting and removing sediment. Wastewater flows to the center of the settling tank and is distributed between the inclined plates, with suspended particles settling on the plates and sliding down them to the bottom of the settling tank, forming large flakes. Clarified water is collected in water collection trays and discharged through a discharge pipe.

Однако, в качестве недостатка известного технического решения следует отметить сложность конструкции скребков, удаляющих осадок с веерообразно расположенных пластин, возможный вынос взвешенных частиц в зоне у водосборного лотка, а также снижение производительности устройства в результате развития водорослей в поверхностном слое воды открытого радиального отстойника, приводящего к вторичному загрязнению воды в резервуаре.However, the disadvantages of the known technical solution include the complexity of the design of the scrapers that remove sediment from the fan-shaped plates, the possible removal of suspended particles in the area near the catchment tray, and a decrease in the productivity of the device as a result of the development of algae in the surface layer of water of the open radial settling tank, leading to secondary contamination of the water in the reservoir.

Известна установка для очистки сточных вод [патент № RU 68498 U1 "Установка для очистки сточных вод", МПК C02F 3/06, дата публ. 27.11.2007], предназначенная для очистки сточных вод от взвешенных веществ, содержащая резервуар, фильтр с плавающей загрузкой, ограниченный верхней и нижней сетками, вертикальные обечайки, средства подачи стоков, устройство для сбора и отвода очищенной воды, устройство для удаления осадка, устройство для непрерывного отвода грязной промывной воды (ГВП), размещенное под фильтром с плавающей загрузкой и содержащее всасывающую трубу с перфорацией по верхней поверхности, соединенную с погружным насосом, который соединен с напорным трубопроводом. Под устройством отвода ГПВ установлены тонкослойные радиальные элементы.A wastewater treatment plant is known [patent No. RU 68498 U1 "Wastewater Treatment Plant", IPC C02F 3/06, published on 27.11.2007], intended for purifying wastewater from suspended solids, comprising a tank, a filter with a floating load, limited by upper and lower screens, vertical shells, means for feeding wastewater, a device for collecting and draining purified water, a device for removing sediment, a device for continuously draining dirty wash water (DWW), located under the filter with a floating load and containing a suction pipe with perforations along the upper surface, connected to a submersible pump, which is connected to a pressure pipeline. Thin-layer radial elements are installed under the DWW drainage device.

В качестве недостатков известного технического решения необходимо отметить следующее. При включении погружного насоса в перфорированную трубу поступает вода из области между загрузкой и перфорированной трубой, образуя нисходящий поток, необходимый для расширения (псевдоожижения) плавающей гранулированной загрузки. При этом псевдоожижению подвергается в основном нижний слой загрузки, а верхние слои практически не подвергаются промывке от задержанных взвешенных веществ, что приводит к их постепенному заилению с образованием крупных агрегатов, состоящих из слипшихся гранул загрузки. Потери напора воды в загрузке фильтра возрастают, снижая скорость фильтрования и производительность устройства. Требуется периодически останавливать подачу воды на отстойник и рыхлить загрузку, что также снижает производительность отстойника. Кроме того, в данной установке не предусмотрена возможность удаления биообрастаний на верхней сетке фильтра и удаления водорослей с поверхности отстойника.The following drawbacks of the existing technical solution should be noted. When the submersible pump is turned on, water flows into the perforated pipe from the area between the filter bed and the perforated pipe, creating a downward flow necessary for the expansion (fluidization) of the floating granular filter bed. Fluidization primarily affects the lower layer of the filter bed, while the upper layers are practically not washed of suspended solids, leading to their gradual silting and the formation of large aggregates consisting of adherent granules of the filter bed. Water pressure losses in the filter bed increase, reducing the filtration rate and the performance of the device. It is necessary to periodically stop the water supply to the settling tank and loosen the filter bed, which also reduces the performance of the settling tank. Furthermore, this system does not provide for the removal of biofouling on the upper filter screen or the removal of algae from the surface of the settling tank.

Известна установка для очистки сточных вод [патент № RU 87422 U1 "Установка для очистки сточных вод", МПК C02F 3/06, дата публ. 27.04.2003], предназначенная для очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Установка содержит резервуар, узел подачи сточной воды, вход в отстойник, распределительное устройство, блоки тонкослойных элементов, устройства для сбора и отвода очищенной воды, вертикальную полупогружную перегородку и фильтр с плавающей загрузкой, устройство для сбора грязной промывной воды (ГПВ), размещенное под фильтром с плавающей загрузкой и соединенное с погружным насосом, соединенным через напорный трубопровод с устройством для отвода ГПВ. Промывка фильтра с плавающей загрузкой осуществляется при перемещении устройства для сбора ГПВ, соединенного с тележкой, укрепленной на монорельсе и движущейся непрерывно и возвратно-поступательно по ширине секции отстойника.A wastewater treatment plant is known [patent No. RU 87422 U1 "Wastewater Treatment Plant", IPC C02F 3/06, published on April 27, 2003], designed to purify wastewater from suspended solids and oil products. The plant comprises a tank, a wastewater feed unit, a settling tank inlet, a distribution device, blocks of thin-film elements, devices for collecting and draining purified water, a vertical semi-submersible partition and a filter with a floating load, a device for collecting dirty wash water (DWW), located under the filter with a floating load and connected to a submersible pump connected through a pressure pipeline to a device for draining DWW. The washing of a filter with a floating load is carried out by moving a device for collecting the sludge, connected to a trolley mounted on a monorail and moving continuously and reciprocatingly across the width of the settling tank section.

В отношении данного технического решения следует отметить те же недостатки, что и для описанной выше установки по патенту № RU 68498 U1, в том числе отсутствие возможности удаления биообрастаний на верхней сетке фильтра и удаления водорослей с поверхности отстойника.In relation to this technical solution, the same disadvantages should be noted as for the above-described installation according to patent No. RU 68498 U1, including the inability to remove biofouling on the upper filter mesh and remove algae from the surface of the settling tank.

Известна установка для очистки сточных вод [патент № RU 29053 U1 "Установка для очистки сточных вод", МПК C02F3/06, дата публ. 27.04.2003], содержащая резервуар с расположенными в нем отстойником и фильтром, средства подачи сточной воды на вход отстойника, устройство для сбора и отвода очищенной воды, размещенное в верхней части отстойника, систему подачи воздуха и устройство для удаления осадка. Фильтр выполнен с плавающей загрузкой, размещен горизонтально в верхней части проточной зоны отстойника, примыкающей к устройству для сбора очищенной воды. Над слоем загрузки установлено устройство для периодического отвода грязной промывной воды, а система подачи воздуха содержит аэрирующее устройство.A wastewater treatment plant is known [Patent No. RU 29053 U1 "Wastewater Treatment Plant", IPC C02F3/06, published on April 27, 2003], comprising a tank with a settling tank and filter located therein, means for feeding wastewater to the settling tank inlet, a device for collecting and discharging purified water located in the upper part of the settling tank, an air supply system, and a sediment removal device. The filter is made with a floating load, placed horizontally in the upper part of the flow zone of the settling tank, adjacent to the device for collecting purified water. A device for periodically discharging dirty wash water is installed above the load layer, and the air supply system contains an aeration device.

Однако, при функционировании известной установки, как и в описанных выше устройствах по патентам № RU 68498 U1 и № RU 87422 U1, взвешенные вещества сточной воды задерживаются преимущественно в нижней части загрузки, в результате чего гранулы в нижней части загрузки, насыщенной задержанными взвешенными веществами, имеют тенденцию к слипанию с образованием крупных агрегатов, практически не участвующих в процессе фильтрационной очистки, что снижает скорость фильтрования и производительность установки. Также следует отметить, что в известной установке не предусмотрена возможность удаления водорослей с поверхности отстойника, что ведет к вторичному загрязнению воды в отстойнике.However, when operating the known system, as in the devices described above under patents No. RU 68498 U1 and No. RU 87422 U1, suspended solids in wastewater are retained primarily in the lower portion of the bed. As a result, the granules in the lower portion of the bed, saturated with retained suspended solids, tend to clump together, forming large aggregates that contribute virtually nothing to the filtration process, reducing the filtration rate and the system's productivity. It should also be noted that the known system does not provide for the removal of algae from the surface of the settling tank, leading to secondary contamination of the water in the settling tank.

Известны устройства для очистки сточных вод, в которых предусмотрены дополнительные узлы для удаления поверхностного слоя загрязнений. Так, например, в устройстве для анаэробной обработки загрязненной жидкости по патенту № US 4749480 A ["Reaction vessel", МПК C02F 3/28, C02F 11/04, дата публ. 07.06.1988] предусмотрено наличие вращающегося узла, выполненного в виде граблинного механизма и расположенного концентрично относительно сепаратора, при вращении которого поверхностный ил удаляется в отстойник для возврата в реакционную камеру, а в устройстве для очистки стоков по патенту № US 4045344 A ["Apparatus for treating waste water", МПК C02F 3/06, C02F 3/10, C02F 3/12, C02F 3/26, дата публ. 30.08.1977], в состав которого входят форсунки для аэрации и рециркуляции воды, снабжено узлом для удаления пены, выполненным в виде вала со щетками, на которые попадает пена, образующаяся над рециркуляционным каналом, благодаря чему она удаляется.There are known devices for wastewater treatment, which are provided with additional units for removing the surface layer of contaminants. For example, in the device for anaerobic treatment of contaminated liquid according to patent No. US 4749480 A ["Reaction vessel", IPC C02F 3/28, C02F 11/04, date of publication. 07.06.1988] there is a rotating unit, made in the form of a rake mechanism and located concentrically relative to the separator, during the rotation of which the surface sludge is removed into a settling tank for return to the reaction chamber, and in the device for cleaning waste water according to patent No. US 4045344 A ["Apparatus for treating waste water", IPC C02F 3/06, C02F 3/10, C02F 3/12, C02F 3/26, date of publication. 30.08.1977], which includes nozzles for aeration and water recirculation, is equipped with a foam removal unit, made in the form of a shaft with brushes, onto which the foam formed above the recirculation channel falls, due to which it is removed.

Однако в отношении данных технических решений необходимо отметить, что для удаления (отведения) водорослей с поверхностного слоя воды граблинные зубья не будут эффективны вследствие наличия значительных промежутков между ними, а щетки при сборе водорослей будут забиваться, что потребует их регулярной очистки. Также в отношении патента № US 4749480 необходимо отметить, что возврат ила в реакционную камеру не предотвращает развитие водорослей, а наоборот вызывает их более активный рост, что приводит к снижению производительности очистной установки.However, with regard to these technical solutions, it should be noted that the rake teeth will not be effective in removing algae from the surface layer of the water due to the large gaps between them, and the brushes will become clogged during algae collection, requiring regular cleaning. Also, with regard to patent No. US 4,749,480, it should be noted that returning sludge to the reaction chamber does not prevent algae growth; on the contrary, it promotes its growth, resulting in a reduction in the performance of the treatment plant.

В качестве технического решения (прототипа), наиболее близкого к заявляемому изобретению предлагается выбрать радиальный отстойник-фильтр, известный по патенту № RU 171607 U1 ["Отстойник-фильтр", МПК C02F 3/06, B01D 36/04, дата публ. 07.06.2017], предназначенный для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Устройство содержит открытый сверху резервуар цилиндрической формы, впускное и выпускное устройство, выполненное в виде кругового периферийного лотка очищенной воды, устройство удаления осадка (выполненное в виде илососов или илоскребов), фильтр с плавающей гранулированной загрузкой и имеющий форму кольца, расположенный горизонтально на опорных конструкциях в верхней части проточной зоны отстойника, устройство промывки загрузки, состоящее из узла подачи воздуха под загрузку, узла сбора и узла удаления грязной промывной воды. Фильтр выполнен составным из фильтрующих модулей, каждый из которых имеет в плане форму равнобедренной трапеции. Каждый фильтрующий модуль со всех четырех сторон ограничен непроницаемыми для воды вертикальными стенками, а сверху и снизу установлены верхняя и нижняя сетки, удерживающие гранулы плавающей загрузки, причем расстояние между сетками таково, что обеспечивает возможность расширения (псевдоожижения) плавающей гранулированной загрузки при промывке. Фильтрующие модули расположены вкруговую (образуя кольцевой фильтр) и примыкают друг к другу своими боковыми стенками. В каждом фильтрующем модуле в наружной (внешней) стенке выполнено окно водослива, к которому примыкает радиальный лоток для отвода очищенной воды (фильтрата), сочлененный с круговым лотком очищенной воды. Впускное устройство образовано водоприемным и водораспределительным стаканами, установленными соосно в центре резервуара отстойника. Отстойник-фильтр содержит радиально расположенную ферму (представляющую собой несущий протяженный элемент конструкции), установленную над резервуаром с возможностью вращения относительно его центра, с которой соединены узел подачи воздуха под загрузку (включающий воздуходувку, перфорированную аэрирующую трубу, расположенную радиально с возможностью перемещения под нижними сетками фильтрующих модулей, и воздуховод), узел сбора грязной промывной воды (расположенный над верхними сетками фильтрующих модулей) и узел удаления грязной промывной воды (включающий насос, перфорированную сосунную трубу, расположенную радиально с возможностью перемещения над верхними сетками фильтрующих модулей, всасывающий и напорный трубопроводы).The technical solution (prototype) closest to the claimed invention is proposed to be a radial settling tank filter known from patent No. RU 171607 U1 ["Settling Tank Filter", IPC C02F 3/06, B01D 36/04, published on June 7, 2017], intended for purifying wastewater from suspended solids. The device comprises a cylindrical tank open at the top, an inlet and outlet device made in the form of a circular peripheral tray for purified water, a sludge removal device (made in the form of sludge pumps or sludge scrapers), a filter with a floating granular load and having a ring shape, located horizontally on support structures in the upper part of the flow zone of the settling tank, a load washing device consisting of an air supply unit under the load, a collection unit and a unit for removing dirty wash water. The filter is composed of multiple filter modules, each shaped like an isosceles trapezoid. Each filter module is bounded on all four sides by water-impermeable vertical walls, with upper and lower screens installed at the top and bottom, holding the floating granules. The distance between the screens is such as to allow for expansion (fluidization) of the floating granular material during washing. The filter modules are arranged in a circular pattern (forming a ring filter) and adjoin each other via their side walls. Each filter module has a drain window in the outer (outer) wall, adjacent to a radial trough for draining purified water (filtrate), connected to a circular trough for purified water. The inlet is formed by water intake and distribution cups, mounted coaxially in the center of the settling tank. The settling tank-filter contains a radially located truss (which is a supporting extended element of the structure), installed above the tank with the possibility of rotation relative to its center, to which are connected an air supply unit for loading (including an air blower, a perforated aeration pipe located radially with the possibility of movement under the lower screens of the filter modules, and an air duct), a unit for collecting dirty wash water (located above the upper screens of the filter modules) and a unit for removing dirty wash water (including a pump, a perforated suction pipe located radially with the possibility of movement above the upper screens of the filter modules, a suction and pressure pipeline).

При работе очистной установки исходная вода, поступающая через впускное устройство, заполняет резервуар, в котором происходит отстаивание примесей. Слив воды из отстойника-фильтра происходит через круговой лоток, причем перед ним осветленная вода проходит через фильтрующие модули с плавающей гранулированной загрузкой. Фильтр работает в режиме медленного безнапорного фильтрования в направлении снизу вверх. Осуществляется периодическая промывка загрузки. В период промывки загрузки подача сточной воды на отстойник-фильтр не прекращается, при этом в каждый текущий момент времени промывке подвергается только один фильтрующий модуль, а остальные фильтрующие модули продолжают работать в режиме фильтрования. За один полный оборот фермы последовательно промываются все фильтрующие модули. Возникающие при аэрации эрлифтные потоки промывают загрузку с выносом задержанных в ней частиц в слои воды над загрузкой и под загрузкой. Взвешенные частицы, выносимые в слой воды над загрузкой, локализуются в зоне промываемого в данный момент фильтрующего модуля с помощью узла сбора грязной промывной воды и отводятся (с помощью узла отвода грязной промывной воды) на вход радиального отстойника-фильтра в водораспределительный стакан. Из слоя воды под загрузкой взвешенные частицы оседают в осадочную зону отстойника (резервуара), откуда в составе осадка удаляются илососами или илоскребами.During operation of the treatment plant, feedwater entering through the inlet device fills a tank where impurities settle. Water drains from the settling tank/filter through a circular tray, with clarified water passing through filter modules with a floating granular bed before it. The filter operates in a slow, gravity-fed filtration mode, moving from the bottom up. The bed is periodically backwashed. During backwashing, the flow of wastewater to the settling tank/filter is continuous. Only one filter module is backwashed at a time, while the remaining filter modules continue to operate in filtration mode. During one complete rotation of the truss, all filter modules are backwashed sequentially. Airlift flows generated during aeration flush the bed, removing trapped particles into layers of water above and below it. Suspended particles carried into the water layer above the filter bed are localized in the area of the filter module currently being washed by a dirty washwater collection unit and are diverted (via a dirty washwater discharge unit) to the inlet of the radial settling tank/filter into the water distribution cup. From the water layer below the filter bed, suspended particles settle into the settling zone of the settling tank (reservoir), from where they are removed as sludge by sludge pumps or sludge scrapers.

Однако в известном техническом решении не предусмотрены конструктивные мероприятия, направленные на предотвращение развития водорослей в поверхностном слое воды в резервуаре (на поверхности проточной зоны), которое происходит в теплое время года, в результате чего имеет место вторичное загрязнение сточной воды продуктами распада водорослей. Часть крупных агрегатов из отмирающих водорослей, оседая, захватывается потоком воды и попадает на нижние сетки фильтрующих модулей, вызывая их забивание, что увеличивает потери напора на фильтре, снижает скорость фильтрования и тем самым уменьшает производительность радиального отстойника-фильтра в целом.However, the existing technical solution does not include design measures to prevent algae growth in the surface layer of the tank's water (on the surface of the flow zone), which occurs during the warm season. This results in secondary contamination of the wastewater by algae decay products. Some large aggregates of dying algae settle, are captured by the water flow, and end up on the lower screens of the filter modules, causing clogging. This increases pressure loss across the filter, reduces filtration speed, and thereby decreases the overall performance of the radial settling tank filter.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Как показал опыт эксплуатации отстойников-фильтров, проблема, с которой приходится сталкиваться при функционировании известных заявителю аналогов и решаемая при создании заявляемого технического решения, представляет собой вторичное загрязнение сточной воды продуктами распада водорослей (вызывающее загрязнение фильтров) в результате их развития на поверхности проточной зоны (также используют термин «в поверхностном слое воды») резервуара отстойника-фильтра, что оказывает негативное влияние на работу очистного устройства, в том числе снижая скорость фильтрования.As experience with the operation of sedimentation filters has shown, the problem encountered in the operation of analogs known to the applicant and solved by creating the claimed technical solution is the secondary contamination of wastewater by algae decay products (causing contamination of filters) as a result of their development on the surface of the flow zone (also called "in the surface layer of water") of the sedimentation filter tank, which has a negative impact on the operation of the treatment device, including a reduction in the filtration rate.

Следует отметить, что производительность отстойника-фильтра определяется объемом очищенной воды, получаемой в единицу времени, и зависит от скорости фильтрования (в части фильтрующего элемента), а также от площади поверхности воды и скорости осаждения частиц (в части отстойника). Таким образом, снижение скорости фильтрования снижает производительность отстойника-фильтра в целом.It should be noted that the performance of a settling tank filter is determined by the volume of purified water obtained per unit of time and depends on the filtration rate (in terms of the filter element), as well as the water surface area and particle settling velocity (in terms of the settling tank). Therefore, a decrease in filtration rate reduces the overall performance of the settling tank filter.

Техническим результатом, достижение которого обеспечивается заявляемым техническим решением, является повышение производительности радиального отстойника-фильтра (очистной установки).The technical result, the achievement of which is ensured by the claimed technical solution, is an increase in the productivity of the radial settling tank-filter (treatment plant).

Для достижения указанного выше технического результата предлагается радиальный отстойник-фильтр для очистки сточных вод от взвешенных частиц, который содержит цилиндрический резервуар, корпус которого образован дном и соединенной с ним боковой стенкой, а также впускной узел, выпускной узел, фильтр, расположенный горизонтально в верхней части резервуара, и ферму, с которой соединены узел удаления осадка и узел промывки плавающей гранулированной загрузки. Выпускной узел включает круговой лоток для сбора очищенной воды, установленный внутри корпуса резервуара и примыкающий к его боковой стенке. Фильтр выполнен составным из фильтрующих модулей с плавающей гранулированной загрузкой, расположенных вкруговую и закрепленных на опорных элементах, соединенных с корпусом резервуара. Ферма расположена над корпусом резервуара в радиальном направлении и выполнена с возможностью вращения относительно центральной оси корпуса резервуара. Каждый фильтрующий модуль с внешней, внутренней и боковых сторон ограничен непроницаемыми для воды стенками, при этом в фильтрующем модуле установлены верхняя и нижняя сетки, между которыми расположена плавающая гранулированная загрузка, а расстояние между сетками обеспечивает возможность расширения загрузки при ее промывке. Фильтрующие модули расположены таким образом, что примыкают друг к другу вертикальными ребрами своих внутренних стенок, образуя внутреннюю стенку фильтра. Во внешней стенке каждого фильтрующего модуля выполнен водослив в виде отверстия, который обеспечивает возможность отвода очищенной воды из фильтрующего модуля в круговой лоток через водоотводящий элемент, соединенный с внешней стенкой фильтрующего модуля.To achieve the above technical result, a radial settling filter for removing suspended particles from wastewater is proposed. The filter comprises a cylindrical tank, the body of which is formed by a bottom and a side wall connected to it, as well as an inlet unit, an outlet unit, a filter located horizontally at the top of the tank, and a truss to which a sludge removal unit and a washing unit for floating granular media are connected. The outlet unit includes a circular tray for collecting purified water, installed within the tank body and adjacent to its side wall. The filter is constructed from filter modules with floating granular media, arranged in a circular pattern and secured to support elements connected to the tank body. The truss is located radially above the tank body and is capable of rotation relative to the central axis of the tank body. Each filter module is bounded by water-impermeable walls on its outer, inner, and lateral sides. Each filter module contains upper and lower screens, between which a floating granular media is positioned. The space between the screens allows for expansion of the media during backwashing. The filter modules are arranged so that they adjoin each other via the vertical ribs of their inner walls, forming the inner wall of the filter. A drain hole is provided in the outer wall of each filter module, allowing purified water to drain from the filter module into a circular trough through a water-draining element connected to the outer wall of the filter module.

При этом, согласно заявляемому изобретению, с фермой соединен скребковый элемент, обеспечивающий возможность сдвига поверхностного слоя воды (в котором происходит развитие водорослей), в направлении к внутренней стенке фильтра при вращении фермы. Во внутренней стенке по меньшей мере одного фильтрующего модуля выполнен водослив в виде отверстия, обеспечивающий возможность отведения поверхностного слоя воды из полости резервуара в полость фильтрующего модуля, расположенную над верхней сеткой упомянутого фильтрующего модуля. Грань водослива, выполненного во внутренней стенке фильтрующего модуля, расположена выше грани водослива, выполненного во внешней стенке указанного фильтрующего модуля.Moreover, according to the claimed invention, a scraper element is connected to the truss, allowing the surface water layer (where algae grows) to be displaced toward the inner wall of the filter during rotation of the truss. A weir in the form of an opening is formed in the inner wall of at least one filter module, allowing the surface water layer to be diverted from the reservoir cavity into the filter module cavity located above the upper screen of said filter module. The edge of the weir formed in the inner wall of the filter module is located above the edge of the weir formed in the outer wall of said filter module.

Выполнение (в отличие от прототипа) в заявляемом радиальном отстойнике-фильтре соединенного с фермой скребкового элемента, обеспечивающего возможность сдвига поверхностного слоя воды в направлении к внутренней стенке фильтра при вращении фермы, позволяет при работе заявляемого устройства выполнить отведение поверхностного слоя воды (в котором возможно развитие содержащихся в нем водорослей) к внутренней стенке фильтра и направление этого потока в водослив, выполненный во внутренней стенке по меньшей мере одного фильтрующего модуля, а выполнение во внутренней стенке указанного фильтрующего модуля водослива, обеспечивающего возможность отведения поверхностного слоя воды из полости резервуара в полость, расположенную над верхней сеткой упомянутого фильтрующего модуля, и выполнение грани водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля выше грани водослива в его внешней стенке, позволяет обеспечить перетекание отведенного поверхностного слоя воды из резервуара в круговой лоток (через водослив во внутренней стенке фильтрующего модуля и водослив во внешней стенке фильтрующего модуля).The implementation (in contrast to the prototype) in the claimed radial settling tank-filter of a scraper element connected to the truss, which ensures the possibility of shifting the surface layer of water in the direction of the inner wall of the filter during rotation of the truss, makes it possible, during the operation of the claimed device, to divert the surface layer of water (in which the development of the algae contained therein is possible) to the inner wall of the filter and to direct this flow into a spillway formed in the inner wall of at least one filter module, and the implementation in the inner wall of the said filter module of a spillway, which ensures the possibility of diverting the surface layer of water from the cavity of the reservoir into a cavity located above the upper mesh of the mentioned filter module, and the implementation of the spillway edge in the inner wall of the filter module above the spillway edge in its outer wall, makes it possible to ensure the overflow of the diverted surface layer of water from the reservoir into a circular trough (through the spillway in the inner wall of the filter module and the spillway in the outer wall of the filter module).

Конструктивное выполнение заявляемого радиального отстойника-фильтра обеспечивает при его работе удаление поверхностного слоя воды в резервуаре (с содержащимися в нем водорослями) и перетекание отведенного поверхностного слоя воды в круговой лоток, что предотвращает развитие водорослей в резервуаре отстойника, тем самым практически исключая вторичное загрязнение сточных вод, заполняющих резервуар, продуктами распада водорослей, при котором крупные агрегаты/хлопья в процессе оседания на дно отстойника могут быть захвачены потоком воды и попасть на нижние сетки фильтрующих модулей и гранулы плавающей загрузки, вызывая их забивание.The design of the claimed radial settling tank-filter ensures, during its operation, the removal of the surface layer of water in the tank (with the algae contained therein) and the flow of the removed surface layer of water into a circular tray, which prevents the development of algae in the settling tank, thereby virtually eliminating secondary pollution of the wastewater filling the tank with algae decay products, in which large aggregates/flakes, in the process of settling to the bottom of the settling tank, can be captured by the flow of water and fall on the lower meshes of the filter modules and granules of the floating load, causing their clogging.

Таким образом, в заявляемом радиальном отстойнике-фильтре (по сравнению с прототипом) обеспечивается повышение производительности установки в результате снижения потерь напора воды на фильтре и увеличения скорости фильтрования.Thus, the claimed radial settling tank-filter (in comparison with the prototype) provides an increase in the productivity of the installation as a result of a decrease in water pressure losses on the filter and an increase in the filtration speed.

Особо следует подчеркнуть, что в случае предотвращения размножения водорослей их содержание в поверхностном слое воды в отстойнике является ничтожным, и, кроме того, поток воды, идущий минуя фильтр, пренебрежимо мал (больше чем в 100 раз) в сравнении с потоком, проходящим через фильтр, вследствие чего отведение поверхностного слоя воды в круговой лоток, минуя фильтр, практически не оказывает влияния на качество воды, выходящей из очистной установки.It should be especially emphasized that if the proliferation of algae is prevented, their content in the surface layer of water in the settling tank is negligible, and, in addition, the flow of water passing by the filter is negligible (more than 100 times) in comparison with the flow passing through the filter, as a result of which the removal of the surface layer of water into a circular tray, bypassing the filter, has practically no effect on the quality of the water leaving the treatment plant.

С целью исключения образования застойных зон и обеспечения технологичности сборки конструкции фильтра может быть реализовано выполнение, при котором фильтрующие модули имеют в плане форму равнобедренных трапеций и примыкают друг к другу своими боковыми стенками.In order to prevent the formation of stagnant zones and ensure the technological efficiency of the filter assembly, a design can be implemented in which the filter modules have the shape of isosceles trapezoids in plan and are adjacent to each other with their side walls.

Предпочтительным, наиболее технологичным, выполнением отверстия водослива во внешней стенке фильтрующего модуля, обеспечивающим поддержание перепада уровней гребней водосливов во внутренней и внешней (наружной) стенках фильтрующего модуля, является выполнение, при котором отверстие водослива во внешней стенке фильтрующего модуля выполнено в виде открытого сверху прямоугольного выреза в верхней части упомянутой внешней стенки.The preferred, most technologically advanced, implementation of the drainage hole in the outer wall of the filter module, ensuring the maintenance of the difference in the levels of the drainage crests in the inner and outer (external) walls of the filter module, is the implementation in which the drainage hole in the outer wall of the filter module is made in the form of an open-top rectangular cutout in the upper part of the said outer wall.

Водоотводящий элемент может быть выполнен в виде радиального лотка, один конец которого соединен с внешней стенкой фильтрующего модуля, а другой конец расположен над полостью кругового лотка, что представляет собой наиболее предпочтительную реализацию водоотводящего элемента, так как его выполнение в виде открытого сверху радиального лотка позволяет стабилизировать уровень воды над верхней сеткой фильтрующего модуля в условиях широкого диапазона расхода сточной воды на отстойник-фильтр, что не может обеспечить выполнение водоотводящего элемента, например, в виде трубчатых элементов.The water-draining element can be made in the form of a radial tray, one end of which is connected to the outer wall of the filter module, and the other end of which is located above the cavity of the circular tray, which is the most preferred implementation of the water-draining element, since its implementation in the form of an open-top radial tray allows stabilizing the water level above the upper mesh of the filter module under conditions of a wide range of wastewater flow to the settling tank-filter, which cannot be ensured by the implementation of the water-draining element, for example, in the form of tubular elements.

Предпочтительным, наиболее технологичным, выполнением отверстия водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля, обеспечивающим поддержание перепада уровней гребней водосливов во внутренней и внешней (наружной) стенках фильтрующего модуля, является выполнение, при котором отверстие водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля выполнено в виде открытого сверху прямоугольного выреза в верхней части упомянутой внутренней стенки.The preferred, most technologically advanced, implementation of the drainage hole in the inner wall of the filter module, ensuring the maintenance of the difference in the levels of the drainage crests in the inner and outer (external) walls of the filter module, is the implementation in which the drainage hole in the inner wall of the filter module is made in the form of an open-top rectangular cutout in the upper part of the said inner wall.

С целью регулирования потока воды, проходящего через отверстие водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля, указанная внутренняя стенка может быть снабжена задвижкой, обеспечивающей возможность регулирования ширины отверстия водослива. Также с целью регулирования упомянутого потока воды внутренняя стенка может быть снабжена задвижкой, обеспечивающей возможность регулирования глубины отверстия водослива, задающей положение грани водослива, выполненного в упомянутой внутренней стенке фильтрующего модуля, что позволит регулировать положения грани (уровня гребня) водослива.To regulate the flow of water passing through the weir opening in the inner wall of the filter module, said inner wall may be equipped with a valve allowing for adjustment of the weir opening width. Also, to regulate said water flow, the inner wall may be equipped with a valve allowing for adjustment of the weir opening depth, setting the position of the weir face formed in said inner wall of the filter module, allowing for adjustment of the weir face (crest level).

Предпочтительным выполнением скребкового элемента является такое, при котором скребковый элемент обладает положительной плавучестью. Длина скребкового элемента составляет (10÷20)% величины внутреннего диаметра корпуса резервуара. Скребковый элемент расположен таким образом, что его конец, обращенный в направлении к центральной зоне резервуара, расположен под фермой, а угол между фермой и скребковым элементом, отсчитываемый от оси фермы к оси скребкового элемента в направлении, противоположном тому, в котором обеспечена возможность вращения фермы, составляет (15÷30)°, при этом скребковый элемент соединен с фермой таким образом, что обеспечена возможность изменения его положения по высоте.The preferred embodiment of the scraper element is one in which the scraper element has positive buoyancy. The length of the scraper element is (10 ÷ 20)% of the internal diameter of the tank body. The scraper element is positioned such that its end, facing the central zone of the tank, is located under the truss, and the angle between the truss and the scraper element, measured from the axis of the truss to the axis of the scraper element in the direction opposite to that in which the truss is capable of rotation, is (15 ÷ 30)°. The scraper element is connected to the truss in such a way that its vertical position can be adjusted.

Выполнение скребкового элемента с положительной плавучестью позволяет ему держаться на воде без использования дополнительных механизмов (в случае изменения уровня воды в резервуаре отстойника). Результаты экспериментальных исследований (натурных и модельных испытаний опытных образцов) показали, что при выполнении угла (15÷30)° между осями скребка и фермы (как описано выше) скребковый элемент наиболее эффективно выполняет функцию сдвигания поверхностного слоя воды к отверстию водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля, что можно объяснить обеспечением "скольжения" поверхностного слоя воды вдоль скребка. При этом выбор оптимальной длины скребкового элемента (скребка) обусловлен тем, что при длине менее 10% величины внутреннего диаметра корпуса резервуара скребок сдвигает малое количество воды, а при длине более 20% - значительно увеличиваются массогабаритные характеристики скребка.The positive buoyancy of the scraper element allows it to float without the need for additional mechanisms (in the event of changes in the water level in the settling tank). Experimental studies (in-kind and model tests of prototypes) have shown that when the scraper and frame axes are set at an angle of (15–30)° (as described above), the scraper element most effectively shifts the surface water layer toward the overflow opening in the inner wall of the filter module. This can be explained by ensuring the surface water layer "slides" along the scraper. The optimal length of the scraper element (scraper) was chosen because a length less than 10% of the internal diameter of the tank body shifts a small amount of water, while a length greater than 20% significantly increases the scraper's weight and dimensions.

Наиболее простой и технологичной конструктивной реализацией изменения положения скребка по высоте при работе радиального отстойника-фильтра в случае изменения уровня воды в резервуаре отстойника представляется такая, при которой к ферме прикреплены вертикально ориентированные подвесы, с нижним концом каждого из которых соединен один конец соответствующего гибкого соединительного элемента, при этом другой конец упомянутого гибкого соединительного элемента соединен со скребком.The simplest and most technologically advanced design implementation for changing the position of the scraper in height during operation of a radial settling tank-filter in the event of a change in the water level in the settling tank is one in which vertically oriented hangers are attached to the truss, with the lower end of each of which one end of the corresponding flexible connecting element is connected, while the other end of the said flexible connecting element is connected to the scraper.

С целью предотвращения задевания конца скребкового элемента (скребка) о стенку фильтра может быть реализовано конструктивное выполнение, при котором между концом скребкового элемента, обращенным к периферийной зоне резервуара, и стенкой фильтра имеется зазор.In order to prevent the end of the scraper element (scraper) from touching the filter wall, a design can be implemented in which there is a gap between the end of the scraper element facing the peripheral zone of the tank and the filter wall.

С целью скрадывания зазора между концом скребкового элемента, обращенным к периферийной зоне резервуара, и стенкой фильтра, а также более эффективного сдвигания верхнего слоя воды к отверстию водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля может быть реализовано конструктивное выполнение, при котором конец скребкового элемента, обращенный к периферийной зоне резервуара, снабжен эластичным элементом, обеспечивающим возможность прилегания упомянутого конца скребкового элемента к внутренней стенке фильтра.In order to conceal the gap between the end of the scraper element facing the peripheral zone of the reservoir and the wall of the filter, as well as to more effectively move the upper layer of water toward the drain hole in the inner wall of the filter module, a design can be implemented in which the end of the scraper element facing the peripheral zone of the reservoir is provided with an elastic element that ensures the possibility of adhering the said end of the scraper element to the inner wall of the filter.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Графические материалы содержат пример конкретного выполнения заявляемого радиального отстойника-фильтра.The graphic materials contain an example of a specific implementation of the claimed radial settling tank-filter.

На фиг. 1 представлено изображение радиального отстойника-фильтра, вид сверху.Fig. 1 shows an image of a radial settling tank-filter, top view.

На фиг. 2 представлено изображение выносного элемента А фиг. 1.Fig. 2 shows an image of the remote element A of Fig. 1.

На фиг. 3 представлено изображение радиального отстойника-фильтра, вид спереди, разрез 1-1 по выносному элементу А фиг. 2.Fig. 3 shows an image of a radial settling tank-filter, front view, section 1-1 along the remote element A of Fig. 2.

На фиг. 4 представлено изображение выносного элемента Б фиг. 1.Fig. 4 shows an image of the remote element B of Fig. 1.

На фиг. 5 представлено изображение вида Б1 фиг. 4, на котором водослив во внутренней стенке фильтрующего модуля выполнен без задвижки (без шибера).Fig. 5 shows an image of type B1 of Fig. 4, in which the drain in the inner wall of the filter module is made without a gate valve (without a damper).

На фиг. 6 представлено изображение разреза 1-1 по выносному элементу Б фиг. 4 (показаны фильтрующий модуль с водосливными отверстиями, радиальный лоток, круговой лоток).Fig. 6 shows an image of section 1-1 along the remote element B of Fig. 4 (the filter module with drainage holes, radial tray, and circular tray are shown).

На фиг. 7 представлено изображение вида Б1 фиг. 4, на котором водослив во внутренней стенке фильтрующего модуля выполнен с задвижкой (с шибером).Fig. 7 shows an image of type B1 of Fig. 4, in which the drain in the inner wall of the filter module is made with a gate valve (with a damper).

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Радиальный отстойник-фильтр для очистки сточных вод от взвешенных частиц (фиг. 1-7) содержит резервуар 1, имеющий цилиндрическую форму. Корпус резервуара 1 образован дном 2 и соединенной с ним боковой стенкой 3. Впускной узел, обеспечивающий подачу сточной воды, содержит водоприемный 4 и водораспределительный 5 стаканы, расположенные в центральной зоне резервуара соосно с центральной осью цилиндрического корпуса резервуара 1.A radial settling filter for purifying wastewater from suspended particles (Figs. 1-7) comprises a tank 1 of cylindrical shape. The tank body 1 is formed by a bottom 2 and a side wall 3 connected to it. The inlet unit, which supplies wastewater, comprises a water-receiving 4 and a water-distribution 5 cup, located in the central zone of the tank coaxially with the central axis of the cylindrical body of tank 1.

Корпус резервуара (дно и стенки) обычно выполняют из железобетона.The tank body (bottom and walls) is usually made of reinforced concrete.

Водоприемные и водораспределительный стаканы могут быть выполнены, например, из железобетона или из стали.Water intake and distribution glasses can be made, for example, from reinforced concrete or steel.

Внутри корпуса резервуара размещен фильтр 6, расположенный горизонтально в верхней части резервуара (в проточной зоне отстойника). Фильтр 6 выполнен составным из фильтрующих модулей 7 с плавающей гранулированной загрузкой 8. Фильтрующие модули 7 расположены вкруговую и закреплены на опорных элементах (отдельной поз. на фиг. не обозначены), соединенных с корпусом резервуара.A filter 6 is located inside the tank body, positioned horizontally in the upper part of the tank (in the flow zone of the settling tank). Filter 6 is made up of filter modules 7 with a floating granular filler 8. Filter modules 7 are arranged in a circle and secured to support elements (not designated as separate positions in the figure) connected to the tank body.

Отстойник-фильтр содержит выпускной узел, включающий круговой лоток 9, предназначенный для сбора очищенной воды (фильтрата), установленный внутри корпуса резервуара 1 между фильтром 6 и стенкой 2 корпуса резервуара и примыкающий к стенке 2 корпуса резервуара 1. Фильтр 6 и круговой лоток 9 расположены соосно.The settling tank-filter contains an outlet unit including a circular tray 9, intended for collecting purified water (filtrate), installed inside the body of the tank 1 between the filter 6 and the wall 2 of the tank body and adjacent to the wall 2 of the body of the tank 1. The filter 6 and the circular tray 9 are located coaxially.

Фильтрующие модули 7 и круговой лоток 9 закреплены в резервуаре 1 на опорной конструкции, состоящей из горизонтальных и телескопических наклонных опор (на фиг. отдельными поз. не обозначены).The filter modules 7 and the circular tray 9 are secured in the tank 1 on a support structure consisting of horizontal and telescopic inclined supports (not designated by individual positions in the figure).

Каждый из фильтрующих модулей 7 со всех четырех сторон - с торцевой внешней и внутренней стороны, а также с боковых сторон ограничен непроницаемыми для воды стенками: внешней (наружной) стенкой 10, внутренней стенкой 11 и боковыми стенками 12. Также в фильтрующем модуле 7 установлены верхняя 13 и нижняя 14 сетки, между которыми расположены гранулы плавающей загрузки 8, а расстояние между сетками 13 и 14 обеспечивает возможность расширения загрузки 8 при ее промывке в процессе работы очистной установки. В представленном примере выполнения фильтрующие модули 7 имеют в плане форму равнобедренных трапеций и примыкают друг к другу своими боковыми стенками, при этом вертикальные ребра внутренних стенок 11 соседних фильтрующих модулей 7 смыкаются друг с другом, образуя внутреннюю стенку (на фиг. отдельной поз. не обозначена) фильтра 6.Each of the filter modules 7 is bounded on all four sides - on the end outer and inner side, as well as on the sides - by water-impermeable walls: an outer (outer) wall 10, an inner wall 11 and side walls 12. Also installed in the filter module 7 are an upper 13 and a lower 14 mesh, between which granules of floating load 8 are located, and the distance between the meshes 13 and 14 provides the possibility of expansion of the load 8 during its washing during the operation of the treatment plant. In the illustrated example of implementation, the filter modules 7 have an isosceles trapezoidal shape in plan and are adjacent to each other by their side walls, while the vertical ribs of the inner walls 11 of adjacent filter modules 7 are connected to each other, forming an inner wall (not indicated by a separate position in the Fig.) of the filter 6.

Во внутренней стенке 11 фильтрующего модуля 7 выполнен водослив в виде отверстия 15 для отведения поверхностного слоя воды (в котором происходит развитие водорослей) из полости резервуара 1 в полость фильтрующего модуля 7, расположенную над верхней сеткой 13. В представленном примере выполнения водосливное отверстие 15 представляет собой открытый сверху прямоугольный вырез, выполненный в верхней части стенки 13.In the inner wall 11 of the filter module 7, a drain hole is made in the form of an opening 15 for draining the surface layer of water (in which algae develop) from the cavity of the reservoir 1 into the cavity of the filter module 7, located above the upper mesh 13. In the example of implementation shown, the drain hole 15 is an open-top rectangular cutout made in the upper part of the wall 13.

Были проведены модельные и натурные испытания радиального отстойника-фильтра и его отдельных узлов, по результатам которых авторами выявлено предпочтительное выполнение ряда признаков, характеризующих заявляемое устройство.Model and full-scale tests of the radial settling tank-filter and its individual units were carried out, based on the results of which the authors identified the preferred implementation of a number of features characterizing the claimed device.

Водослив может быть выполнен в одном фильтрующем модуле 7. Однако, для более равномерного отведения поверхностного слоя воды из резервуара 1 целесообразно водосливное отверстие 15 выполнить в нескольких фильтрующих модулях, расположенных с одинаковым шагом (равномерно) по окружности кольцевого фильтра. Типовые радиальные отстойники, на базе которых образуются радиальные отстойники-фильтры, имеют диаметр от 20 до 54 м. Чем больше диаметр (соответственно, и длина окружности) радиального отстойника-фильтра, тем в большем количестве фильтрующих модулей целесообразно выполнить отверстие 15. Как показали экспериментальные исследования, количество фильтрующих модулей, имеющих водосливное отверстие 15, может составлять от 2-х (для радиального отстойника-фильтра диаметром 20 м) до 5-ти (для радиального отстойника-фильтра диаметром 54 м), при ширине одного водосливного отверстия 0,2-0,3 м и общей ширине всех водосливных отверстий 0,5-1,5 м, обеспечивает равномерное отведение поверхностного слоя воды из резервуара 1 через отверстия 15 и позволяет поддерживать расход воды, отводимой через отверстия 15 и далее через отверстия 16 в круговой лоток 9, минуя фильтрующую загрузку, меньший на 2 (два) порядка (в 100 раз) чем расход воды, проходящей через загрузку 8. Таким образом, отведение столь малой части воды через отверстия 15, минуя фильтр, практически не влияет на качество воды, поступающей в круговой лоток 9.The drain can be made in one filter module 7. However, for a more uniform removal of the surface layer of water from the reservoir 1, it is advisable to make the drain hole 15 in several filter modules located at the same pitch (uniformly) around the circumference of the ring filter. Typical radial settling tanks, on the basis of which radial settling tanks-filters are formed, have a diameter from 20 to 54 m. The larger the diameter (respectively, the circumference) of the radial settling tank-filter, the more filter modules it is advisable to make an opening 15. As experimental studies have shown, the number of filter modules having a drain hole 15 can be from 2 (for a radial settling tank-filter with a diameter of 20 m) to 5 (for a radial settling tank-filter with a diameter of 54 m), with a width of one drain hole of 0.2-0.3 m and a total width of all drain holes of 0.5-1.5 m, ensures uniform drainage of the surface layer of water from the tank 1 through openings 15 and allows maintaining the flow rate of water discharged through openings 15 and then through openings 16 into the circular tray 9, bypassing the filter load, less by 2 (two) orders of magnitude (100 times) than the flow rate of water passing through the loading 8. Thus, the removal of such a small portion of water through the openings 15, bypassing the filter, has virtually no effect on the quality of the water entering the circular tray 9.

Во внешней стенке 10 каждого фильтрующего модуля 7 выполнен водослив в виде отверстия 16 для отведения очищенной воды (фильтрата) из фильтрующего модуля 7 в круговой лоток 9. В представленном примере выполнения водосливное отверстие 16 представляет собой открытый сверху прямоугольный вырез, выполненный в верхней части стенки 10. Для отведения фильтрата из фильтрующего модуля 7 в круговой лоток 9 выполнен водоотводящий элемент - радиальный лоток 17, один конец которого примыкает к внешней стенке 10 фильтрующего модуля 7 вокруг нижней части водосливного отверстия 16 и соединен с указанной стенкой 10, а другой конец радиального лотка 17 расположен над полостью кругового лотка 9. Следует отметить, что возможно различное конструктивное выполнение водоотводящего элемента, например, в виде одного или нескольких трубчатых каналов (трубок), врезанных во внешнюю стенку 10 фильтрующего модуля 7 и внутреннюю стенку кругового лотка 9. Однако, описанное выше выполнение радиального лотка 17 представляется наиболее простым и технологичным.In the outer wall 10 of each filter module 7, a drain is made in the form of an opening 16 for draining purified water (filtrate) from the filter module 7 into the circular tray 9. In the example of implementation shown, the drain opening 16 is an open-top rectangular cutout made in the upper part of the wall 10. To drain the filtrate from the filter module 7 into the circular tray 9, a water-draining element is made - a radial tray 17, one end of which is adjacent to the outer wall 10 of the filter module 7 around the lower part of the drain opening 16 and is connected to the said wall 10, and the other end of the radial tray 17 is located above the cavity of the circular tray 9. It should be noted that various structural implementations of the water-draining element are possible, for example, in the form of one or more tubular channels (tubes) cut into the outer wall 10 of the filter module 7 and the inner wall of the circular tray 9. However, the above-described implementation of the radial tray 17 appears to be the simplest and most technologically advanced.

Согласно п.19 ГОСТ 26966-86 "Сооружения водозаборные, водосбросные и затворы. Термины и определения" наивысшую линию гребня (т.е. верхней части) водослива принято называть гранью водослива.According to paragraph 19 of GOST 26966-86 "Water intake, spillway and gate structures. Terms and definitions", the highest crest line (i.e. the upper part) of a spillway is usually called the spillway face.

Грань 18 водослива 15, выполненного во внутренней стенке 11 фильтрующего модуля 7, расположена выше грани 19 водослива 16, выполненного в его внешней стенке 10, на 3-5 см (на фиг. 6 обозначено Н), что отвечает расчетному уровню воды в теле фильтра над гранью 19.The edge 18 of the drain 15, made in the inner wall 11 of the filter module 7, is located above the edge 19 of the drain 16, made in its outer wall 10, by 3-5 cm (in Fig. 6 it is designated H), which corresponds to the calculated water level in the filter body above the edge 19.

С целью компенсации изменения расхода входящего потока сточных вод может быть осуществлено регулирование потока воды, отводящегося через отверстие водослива 15, выполненного во внутренней стенке 11 фильтрующего модуля 7: за счет изменения ширины "a" (фиг. 5) отверстия водослива 15 или за счет изменения глубины "b" (фиг. 5) этого отверстия, для чего на внутренней стенке 11 фильтрующего модуля может быть закреплена соответствующая задвижка. Задвижка, изменяющая глубину отверстия водослива, выполнена в виде шибера 20, запирающая пластина 33 которого содержит прямоугольное отверстие, нижняя грань которого в начальном положении запирающей пластины обеспечивает величину Н=3-5 см. При подъёме запирающей пластины 33, величина Н увеличивается, соответственно, глубина "b" уменьшается с возможностью полного перекрытия водосливного отверстия 15 по глубине. Целесообразность полного перекрытия отверстия 15 возникает в зимний период (при низких температурах), когда водоросли в поверхностном слое воды не развиваются.In order to compensate for changes in the flow rate of the incoming wastewater stream, the flow of water discharged through the opening of the overflow drain 15, formed in the inner wall 11 of the filter module 7, can be regulated: by changing the width "a" (Fig. 5) of the opening of the overflow drain 15 or by changing the depth "b" (Fig. 5) of this opening, for which purpose a corresponding valve can be fixed on the inner wall 11 of the filter module. The valve, which changes the depth of the overflow drain opening, is made in the form of a gate valve 20, the locking plate 33 of which contains a rectangular opening, the lower edge of which in the initial position of the locking plate provides a value of H = 3-5 cm. When raising the locking plate 33, the value of H increases, accordingly, the depth "b" decreases with the possibility of completely blocking the overflow opening 15 in depth. The expediency of completely blocking the hole 15 arises in the winter period (at low temperatures), when algae do not develop in the surface layer of water.

Радиальный отстойник-фильтр снабжен фермой 21, расположенной над резервуаром 1 в радиальном направлении и имеющей возможность вращения относительно центральной оси цилиндрического корпуса резервуара 1. Концевые участки (концы) фермы 21 закреплены на опорах 22, одна из которых установлена в подшипниковом узле (на фиг. не показан), соосном центральной оси цилиндрического корпуса резервуара 1, а другая опора соединена с верхней частью стенки 3 корпуса резервуара 1 с возможностью перемещения по ней, например, с помощью механической тележки.The radial settling tank-filter is provided with a truss 21, located above the tank 1 in the radial direction and having the ability to rotate relative to the central axis of the cylindrical body of the tank 1. The end sections (ends) of the truss 21 are secured to supports 22, one of which is installed in a bearing unit (not shown in the figure), coaxial with the central axis of the cylindrical body of the tank 1, and the other support is connected to the upper part of the wall 3 of the body of the tank 1 with the ability to move along it, for example, with the help of a mechanical trolley.

С фермой 21 жестко соединен узел удаления осадка (на фиг. не показан), который может содержать, например, илососы для удаления со дна 2 корпуса резервуара 1 осевших загрязнений. Узел промывки плавающей гранулированной загрузки (отдельной позицией не обозначен) содержит соединенные с фермой 21 узел сбора грязной промывной воды 24, узел отвода грязной промывной воды 25, а также узел подачи воздуха 26 под загрузку, включающий блок нагнетания воздуха 27 (воздуходувку), соединенный трубопроводом 28 с перфорированной аэрирующей трубой 29, которая жестко соединена с фермой 21 и расположена в радиальном направлении под нижними сетками 14 фильтрующих модулей 7 вдоль фермы 21.A sediment removal unit (not shown in the figure) is rigidly connected to the truss 21, which may contain, for example, sludge pumps for removing settled contaminants from the bottom 2 of the body of the tank 1. The unit for washing the floating granular load (not designated by a separate position) comprises a dirty wash water collection unit 24, a dirty wash water drainage unit 25, and also an air supply unit 26 for the load, which includes an air injection unit 27 (air blower), connected by a pipeline 28 to a perforated aeration pipe 29, which is rigidly connected to the truss 21 and is located in the radial direction under the lower screens 14 of the filter modules 7 along the truss 21.

Скорость вращения фермы 21, присущая типовым радиальным отстойникам-фильтрам (с диаметром 20 - 54 м), составляет 1-2 оборота в час.The rotation speed of the truss 21, typical for typical radial settling tanks-filters (with a diameter of 20 - 54 m), is 1-2 revolutions per hour.

Ферма, круговой и радиальные лотки, стенки и сетки фильтрующих модулей, трубопроводы, задвижки могут быть выполнены стальными.The truss, circular and radial trays, walls and meshes of filter modules, pipelines, and valves can be made of steel.

Плавающая загрузка может быть выполнена двухслойной, состоящей из гранул полиэтилена высокого давления с плотностью 890-950 кг/м3 (например, по патенту № RU 171492 U1).The floating load can be made in two layers, consisting of high-pressure polyethylene granules with a density of 890-950 kg/ m3 (for example, according to patent No. RU 171492 U1).

С фермой 21 соединен скребковый элемент (скребок) 30, выполненный протяженным и предназначенный для сдвига поверхностного слоя воды (в котором происходит развитие водорослей) в направлении к внутренней стенке фильтра при вращении фермы при работе радиального отстойника-фильтра. Скребок имеет положительную плавучесть и может быть выполнен, например, из пенопласта, что позволяет ему держаться на воде, при этом скребок имеет осадку, т.е. его нижняя часть погружена в воду. Авторами опытным путем установлено, что при движении (совместно с фермой) скребкового элемента, нижняя часть которого погружена в воду более чем на 5 см, возникают возмущения (турбулентность) нижних слоев воды, значительно снижающие эффективность осаждения взвешенных веществ.Connected to truss 21 is a scraper element (scraper) 30. This element is extended and designed to shift the surface water layer (where algae grows) toward the inner wall of the filter during rotation of the truss during operation of the radial settling tank filter. The scraper has positive buoyancy and can be made, for example, of foam plastic, allowing it to float. However, the scraper has a draft, meaning its lower portion is submerged. The authors have experimentally determined that when the scraper element moves (in conjunction with the truss), with its lower portion submerged by more than 5 cm, disturbances (turbulence) occur in the lower water layers, significantly reducing the effectiveness of suspended solids settling.

Длина L скребкового элемента составляет (10÷20)% величины внутреннего диаметра d корпуса резервуара. Технологически удобно, чтобы один конец скребка 30, обращенный в направлении к центральной зоне резервуара, был расположен под фермой 21. При этом скребок 30 расположен под углом к ферме 21 так, как показано на фиг. 1: угол α между фермой и скребковым элементом, отсчитываемый от оси фермы к оси скребкового элемента в направлении, противоположном тому, в котором обеспечена возможность вращения фермы, составляет (15÷30)°. Как было описано выше, указанные значения длины L и угла α выявлены эмпирическим путем при проведении натурных и модельных испытаний - величину угла α изменяли от 0° до 90° с шагом 5° при изменении длины L от 40% до 5% величины внутреннего диаметра d корпуса резервуара с шагом 5%. Результаты исследований показали, что при выполнении угла α= 15, 20, 25, 30° при длине L = 10, 15, 20% от величины d обеспечивается наиболее эффективное отведение водорослей с поверхности воды в резервуаре (что практически исключает их развитие с последующим образованием крупных агрегатов): лабораторные исследования проб воды из резервуара показали лишь единичное присутствие отдельных водорослей. Такое эффективное отведение водорослей с поверхности воды в резервуаре можно объяснить тем, что, по мнению авторов, при выполнении угла α=(15÷30)° обеспечивается "скольжение" поверхностного слоя воды вдоль скребка, собирающее наибольшее количество воды поверхностного слоя с содержащимися водорослями, а при выполнении длины L скребка в пределах от 10% до 20% от величины внутреннего диаметра d резервуара обеспечивается сдвигание достаточного количества воды поверхностного слоя при небольшой нагрузке на элементы соединения скребка с фермой (так как при длине L менее 10% от величины d скребок сдвигает малое количество воды, а при длине L более 20% от величины d значительно увеличиваются массогабаритные характеристики скребка.The length L of the scraper element is (10÷20)% of the internal diameter d of the tank body. It is technologically convenient for one end of the scraper 30, facing towards the central zone of the tank, to be located under the truss 21. In this case, the scraper 30 is located at an angle to the truss 21 as shown in Fig. 1: the angle α between the truss and the scraper element, measured from the axis of the truss to the axis of the scraper element in the direction opposite to that in which the possibility of rotation of the truss is ensured, is (15÷30)°. As described above, the specified values of the length L and the angle α were determined empirically during full-scale and model tests - the value of the angle α was varied from 0° to 90° in increments of 5° with a change in the length L from 40% to 5% of the internal diameter d of the tank body in increments of 5%. The results of the studies showed that when the angle α = 15, 20, 25, 30° is set at a length L = 10, 15, 20% of the value d, the most effective removal of algae from the surface of the water in the reservoir is ensured (which practically excludes their development with the subsequent formation of large aggregates): laboratory studies of water samples from the reservoir showed only the isolated presence of individual algae. Such an effective removal of algae from the surface of the water in the tank can be explained by the fact that, in the opinion of the authors, when the angle α=(15÷30)° is set, the surface layer of water "slides" along the scraper, collecting the largest amount of water from the surface layer containing algae, and when the length L of the scraper is set within the range of 10% to 20% of the internal diameter d of the tank, a sufficient amount of water from the surface layer is shifted with a small load on the elements connecting the scraper to the truss (since when the length L is less than 10% of the value d, the scraper shifts a small amount of water, and when the length L is more than 20% of the value d, the mass and size characteristics of the scraper increase significantly.

В представленном примере выполнения скребковый элемент 30 соединен с фермой 21 с помощью соединительных элементов 31, обеспечивающих положение скребкового элемента под заданным углом к ферме, а также возможность изменения его положения по высоте в случае изменения уровня воды в резервуаре отстойника, которое может происходить в пределах 10 см в результате изменения расхода сточных вод, поступающих в радиальный отстойник-фильтр.In the presented example of implementation, the scraper element 30 is connected to the truss 21 using connecting elements 31, which ensure the position of the scraper element at a given angle to the truss, as well as the possibility of changing its position in height in the event of a change in the water level in the settling tank, which can occur within 10 cm as a result of a change in the flow rate of wastewater entering the radial settling tank-filter.

Возможна различная конструктивная реализации соединения скребкового элемента 30 с фермой 21 посредством соединительных элементов 31. Например, возможно выполнение, при котором к ферме прикреплены вертикально ориентированные подвесы, с нижним концом каждого из которых соединен один конец соответствующего гибкого соединительного элемента 31 (то есть с одним подвесом соединен один гибкий соединительный элемент), при этом другой конец упомянутого гибкого соединительного элемента 31 соединен со скребком 30. Данная реализация характеризуется наиболее простым конструктивным выполнением. Гибкие соединительные элементы могут быть выполнены, например, из полимерных материалов или в виде металлических тросиков. Также возможно выполнение, при котором скребок 30 неподвижно соединен с жесткими соединительными элементами (выполненными, например, из стали), расположенными горизонтально, каждый из которых соединен со своим вертикальным подвесом (выполненным в виде стального стержня, прикрепленного к ферме) с помощью свободно скользящего вдоль подвеса кольца.Various structural implementations of the connection of the scraper element 30 with the truss 21 by means of connecting elements 31 are possible. For example, an implementation is possible in which vertically oriented hangers are attached to the truss, with the lower end of each of which one end of the corresponding flexible connecting element 31 is connected (that is, one flexible connecting element is connected to one hanger), while the other end of the said flexible connecting element 31 is connected to the scraper 30. This implementation is characterized by the simplest structural implementation. Flexible connecting elements can be made, for example, from polymeric materials or in the form of metal cables. An implementation is also possible in which the scraper 30 is fixedly connected to rigid connecting elements (made, for example, from steel), located horizontally, each of which is connected to its vertical hanger (made in the form of a steel rod attached to the truss) by means of a ring freely sliding along the hanger.

Чтобы исключить контактное трение конца скребка 30 о внутреннюю стенку фильтра 6, препятствующее вращению скребка 30 и отведению поверхностного слоя воды из резервуара 1, при креплении скребка 30 выдержан зазор между его концом со стороны периферийной зоны резервуара и стенкой фильтра 6. Также возможно выполнение, при котором конец скребка 30 снабжен эластичным элементом (выполненным, например, из резины, силикона или эластичного пластика), обеспечивающим возможность прилегания конца скребка к внутренней стенке фильтра, при котором эластичный элемент будет мягко скользить по стенке фильтра, при этом будет обеспечено более эффективное сдвигание верхнего слоя воды к отверстию водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля.In order to eliminate contact friction of the end of the scraper 30 against the inner wall of the filter 6, which prevents the rotation of the scraper 30 and the removal of the surface layer of water from the reservoir 1, when fastening the scraper 30, a gap is maintained between its end on the side of the peripheral zone of the reservoir and the wall of the filter 6. It is also possible to implement an embodiment in which the end of the scraper 30 is provided with an elastic element (made, for example, from rubber, silicone or elastic plastic), which ensures the possibility of adhering the end of the scraper to the inner wall of the filter, in which case the elastic element will slide smoothly along the wall of the filter, while a more effective displacement of the upper layer of water to the drain hole in the inner wall of the filter module will be ensured.

Работа заявляемого радиального отстойника-фильтра осуществляется следующим образом.The operation of the claimed radial settling tank-filter is carried out as follows.

Исходная вода поступает в водоприемный стакан 4, после чего через водораспределительный стакан 5 заполняет внутреннее пространство резервуара 1 (показано стрелками на фиг. 1), в котором происходит отстаивание примесей, т.е. осаждение взвешенных частиц на дно 2 резервуара 1. Со дна осевшие частицы удаляют с помощью устройства удаления осадка и по трубопроводу выводят во внешнюю систему для дальнейшей переработки.The source water enters the water-receiving cup 4, after which it fills the internal space of the tank 1 (shown by arrows in Fig. 1) through the water-distribution cup 5, in which the settling of impurities occurs, i.e. the sedimentation of suspended particles on the bottom 2 of the tank 1. The settled particles are removed from the bottom using a sediment removal device and are discharged through a pipeline into the external system for further processing.

Осветленная вода поступает под нижние сетки 14 фильтрующих модулей 7, затем проходит через гранулы плавающей загрузки 8, на которых задерживаются частицы загрязнений, после чего отфильтрованная вода поднимается в пространство над верхними сетками 13. В каждом из фильтрующих модулей 7 через отверстие водослива 16, выполненное во внешней стенке 10, очищенная вода (фильтрат) вытекает по радиальному лотку 17 в круговой лоток 9 и далее выводится посредством отводящего трубопровода за пределы радиального отстойника-фильтра.The clarified water enters under the lower meshes 14 of the filter modules 7, then passes through the floating load granules 8, on which the particles of contaminants are retained, after which the filtered water rises into the space above the upper meshes 13. In each of the filter modules 7, through the drain hole 16, made in the outer wall 10, the purified water (filtrate) flows out along the radial tray 17 into the circular tray 9 and is then discharged through a discharge pipeline outside the radial settling tank-filter.

Фильтр работает в режиме медленного безнапорного фильтрования в направлении снизу вверх.The filter operates in a slow, pressureless filtration mode from bottom to top.

Плавающая загрузка 8 подвергается периодической промывке с помощью узла промывки 23, при этом подача сточной воды на радиальный отстойник-фильтр не прекращается. Так как все элементы, входящие в состав узла промывки 23 загрузки, закреплены на вращающейся ферме 21, то в каждый текущий момент времени промывке подвергается один фильтрующий модуль 7, а остальные фильтрующие модули 7 продолжают работать в режиме фильтрования. За один полный оборот фермы 21 последовательно промываются все фильтрующие модули 7. От воздуходувки 27 воздух подается через трубопровод 28 и перфорированную аэрирующую трубу 29 под нижнюю сетку 14 фильтрующего модуля 7. Воздушные потоки вызывают расширение (псевдоожижение) гранул загрузки, гранулы загрузки перемешиваются, и загрузка промывается с выносом задержанных в ней частиц в слои воды в пространстве над и под загрузкой. Взвешенные частицы, выносимые в слой воды над загрузкой, локализуются в зоне промываемого в данный момент фильтрующего модуля 7 (над верхней сеткой 13) с помощью узла сбора грязной промывной воды 24 и отводятся с помощью узла отвода грязной промывной воды 25 на вход в водораспределительный стакан 5. Из слоя воды под загрузкой (под нижней сеткой 14) взвешенные частица оседают на дно 2 резервуара 1 (в осадочную зону отстойника), откуда потом удаляются устройством удаления осадка.The floating bed 8 is periodically washed using the washing unit 23, while the supply of wastewater to the radial settling filter is continuously maintained. Since all the elements comprising the bed washing unit 23 are secured to the rotating frame 21, only one filter module 7 is washed at a time, while the remaining filter modules 7 continue to operate in the filtering mode. During one complete rotation of the frame 21, all filter modules 7 are successively washed. Air is supplied from the blower 27 through the pipeline 28 and the perforated aeration pipe 29 under the lower mesh 14 of the filter module 7. The air flows cause expansion (fluidization) of the bed granules, the bed granules are mixed, and the bed is washed, with the particles retained in it being carried away into the water layers in the space above and below the bed. The suspended particles carried into the water layer above the loading are localized in the area of the filter module 7 being washed at the moment (above the upper mesh 13) with the help of the dirty wash water collection unit 24 and are removed with the help of the dirty wash water drainage unit 25 to the entrance of the water distribution cup 5. From the water layer under the loading (under the lower mesh 14), the suspended particles settle to the bottom 2 of the tank 1 (into the sedimentation zone of the settling tank), from where they are then removed by the sediment removal device.

Как отмечалось ранее, в поверхностном слое воды (на поверхности проточной зоны) резервуара 1 происходит развитие водорослей, которые могут содержаться в стоках или попадать в радиальный фильтр-отстойник воздушным путем. Развитие водорослей, включающее их рост, размножение и отмирание, обуславливает вторичное загрязнение сточной воды продуктами их распада, снижающее производительность работы очистного устройства. As noted previously, algae grow in the surface layer of water (on the surface of the flow zone) of tank 1. These algae may be present in the wastewater or may be carried by air into the radial filter-sedimenter. Algae growth, including their growth, reproduction, and death, causes secondary contamination of the wastewater with their decay products, reducing the performance of the treatment unit.

Для предотвращения развития водорослей в поверхностном слое воды производят отвод поверхностного слоя в направлении к внутренней стенке фильтра 6, состоящего из фильтрующих модулей 7. Отведение воды с поверхности проточной зоны резервуара 1 осуществляется в радиальном отстойнике-фильтре одновременно с протеканием процессов осаждения и фильтрования взвешенных веществ.To prevent the development of algae in the surface layer of water, the surface layer is diverted towards the inner wall of filter 6, which consists of filter modules 7. Water is diverted from the surface of the flow zone of tank 1 in a radial settling tank-filter simultaneously with the processes of sedimentation and filtration of suspended substances.

Сдвиг поверхностного слоя воды с находящимися в нем водорослями производится при вращении плавающего скребкового элемента 30, находящегося на поверхности воды, заполняющей резервуар 1. Скребок 30 соединен с фермой 21 (как описано выше) и вращается вместе с ней. Совершая полный оборот вместе с фермой 21, скребок 30 направляет поверхностный слой воды с находящимися в нем водорослями поочередно к каждому из фильтрующих модулей 7, во внутренней стенке 11 которого выполнено отверстие водослива 15, через грань 18 которого вода поверхностного слоя перетекает в пространство над верхней сеткой 13 фильтрующего модуля 7, где смешивается с очищенной водой (фильтратом), прошедшей гранулированную плавающую загрузку 8. Далее вода через грань 19 отверстия водослива 16, выполненного во внешней стенке 10 фильтрующего модуля 7, поступает в радиальный лоток 17, из которого перетекает в круговой лоток 9 и выводится далее выводится за пределы радиального отстойника-фильтра.The displacement of the surface layer of water with the algae in it is carried out by rotating the floating scraper element 30, located on the surface of the water filling the tank 1. The scraper 30 is connected to the truss 21 (as described above) and rotates together with it. Making a full revolution together with the farm 21, the scraper 30 directs the surface layer of water with the algae in it in turn to each of the filter modules 7, in the inner wall 11 of which a weir opening 15 is made, through the edge 18 of which the water of the surface layer flows into the space above the upper mesh 13 of the filter module 7, where it mixes with purified water (filtrate), which has passed through the granulated floating load 8. Then the water through the edge 19 of the weir opening 16, made in the outer wall 10 of the filter module 7, enters the radial tray 17, from which it flows into the circular tray 9 and is then discharged beyond the radial settling tank-filter.

При этом следует еще раз подчеркнуть, что содержание водорослей в очищенной воде, прошедшей очистку в заявляемом радиальном отстойнике-фильтре, таково, что оно практически не оказывает влияния на качество очищенной воды по всем нормируемым показателям (взвешенные вещества, БПКполн., ХПК, соединения азота и фосфора, металлы, хлориды, сульфаты, микробное загрязнение и др.).It should be emphasized once again that the content of algae in purified water, purified in the claimed radial settling tank-filter, is such that it has practically no effect on the quality of purified water in terms of all standardized indicators (suspended solids, BOD total , COD, nitrogen and phosphorus compounds, metals, chlorides, sulfates, microbial contamination, etc.).

Результаты проведенных испытаний опытного образца радиального отстойника-фильтра, выполненного согласно заявляемому изобретению, показали повышение производительности очистки сточных вод на 20-30% по сравнению с прототипом, где в теплый период года наблюдалось интенсивное развитие водорослей, образующих толстую шапку на всей поверхности проточной зоны отстойника (водоросли приходилось периодически удалять вручную с вывозом на утилизацию, во избежание полного забивания ими фильтра).The results of tests of a prototype radial settling tank-filter, manufactured according to the claimed invention, showed an increase in wastewater treatment productivity by 20-30% compared to the prototype, where during the warm period of the year, intensive development of algae was observed, forming a thick cap on the entire surface of the flow zone of the settling tank (the algae had to be periodically removed manually and taken away for disposal, in order to avoid complete clogging of the filter).

Следует еще раз отметить, что при использовании заявляемого радиального отстойника-фильтра производится отведение из резервуара поверхностного слоя воды, в котором присутствуют водоросли. Как было описано выше, в поверхностном слое воды в резервуаре присутствуют водоросли, которые активно развиваются, в результате чего происходит вторичное загрязнение сточной воды продуктами распада водорослей. При отмирании водорослей часть продуктов распада оседает на дно, а часть захватывается потоком воды и попадает на нижние сетки фильтрующих модулей, вызывая их биообрастание, что снижает скорость фильтрования и тем самым уменьшает производительность отстойника-фильтра в целом.It should be noted once again that the use of the proposed radial settling filter removes the surface layer of water, which contains algae, from the reservoir. As described above, the surface layer of water in the reservoir contains algae that actively grow, resulting in secondary contamination of the wastewater with algae decay products. When the algae die, some of the decay products settle to the bottom, while others are captured by the water flow and fall onto the lower screens of the filter modules, causing biofouling. This reduces the filtration rate and, therefore, the overall performance of the settling filter.

Благодаря предлагаемому выполнению в радиальном отстойнике-фильтре скребкового элемента (как описано выше), соединенного с фермой и обеспечивающего в процессе работы отстойника-фильтра отведение поверхностного слоя воды в резервуаре в направлении к внутренней стенке фильтра при вращении фермы, а также выполнению водослива (как описано выше) во внутренней стенке по меньшей мере одного фильтрующего модуля, обеспечивается удаление из очистного устройства водорослей, присутствующих в поверхностном слое воды в резервуаре, что предотвращает их развитие в объеме резервуара и тем самым позволяет исключить вторичное загрязнение сточной воды продуктами распада водорослей, а также их попадание на нижние сетки фильтрующих модулей, а следовательно, повысить (по сравнению с прототипом) скорость фильтрования и производительность заявляемого радиального отстойника-фильтра в целом.Due to the proposed implementation in the radial settling tank-filter of a scraper element (as described above), connected to the truss and ensuring, during the operation of the settling tank-filter, the removal of the surface layer of water in the tank in the direction of the inner wall of the filter during rotation of the truss, as well as the implementation of a drain (as described above) in the inner wall of at least one filter module, the removal of algae from the purification device, present in the surface layer of water in the tank, is ensured, which prevents their development in the volume of the tank and thereby makes it possible to exclude secondary pollution of waste water with algae decay products, as well as their entry onto the lower screens of the filter modules, and, consequently, to increase (in comparison with the prototype) the filtration speed and the productivity of the claimed radial settling tank-filter as a whole.

Claims (11)

1. Радиальный отстойник-фильтр для очистки сточных вод от взвешенных частиц, содержащий цилиндрический резервуар, корпус которого образован дном и соединенной с ним боковой стенкой; впускной узел; выпускной узел, включающий круговой лоток для сбора очищенной воды, установленный внутри корпуса резервуара и примыкающий к его боковой стенке; фильтр, расположенный горизонтально в верхней части резервуара, при этом фильтр выполнен составным из фильтрующих модулей с плавающей гранулированной загрузкой, расположенных вкруговую и закрепленных на опорных элементах, соединенных с корпусом резервуара; ферму, расположенную над корпусом резервуара в радиальном направлении и выполненную с возможностью вращения относительно центральной оси корпуса резервуара; с фермой соединены узел удаления осадка и узел промывки плавающей гранулированной загрузки; каждый фильтрующий модуль с внешней, внутренней и боковых сторон ограничен непроницаемыми для воды стенками, при этом в фильтрующем модуле установлены верхняя и нижняя сетки, между которыми расположена плавающая гранулированная загрузка, а расстояние между сетками обеспечивает возможность расширения упомянутой загрузки при ее промывке; фильтрующие модули расположены таким образом, что примыкают друг к другу вертикальными ребрами своих внутренних стенок, образуя внутреннюю стенку фильтра; во внешней стенке каждого фильтрующего модуля выполнен водослив в виде отверстия, который обеспечивает возможность отвода очищенной воды из фильтрующего модуля в круговой лоток через водоотводящий элемент, соединенный с упомянутой внешней стенкой фильтрующего модуля, отличающийся тем, что с фермой соединен скребковый элемент, обеспечивающий возможность сдвига поверхностного слоя воды в направлении к внутренней стенке фильтра при вращении фермы; во внутренней стенке по меньшей мере одного фильтрующего модуля выполнен водослив в виде отверстия, обеспечивающий возможность отведения поверхностного слоя воды из полости резервуара в полость фильтрующего модуля, расположенную над верхней сеткой упомянутого фильтрующего модуля; при этом грань водослива, выполненного во внутренней стенке фильтрующего модуля, расположена выше грани водослива, выполненного во внешней стенке упомянутого фильтрующего модуля.1. A radial settling tank-filter for purifying wastewater from suspended particles, comprising a cylindrical tank, the body of which is formed by a bottom and a side wall connected to it; an inlet unit; an outlet unit including a circular tray for collecting purified water, installed inside the tank body and adjacent to its side wall; a filter located horizontally in the upper part of the tank, wherein the filter is made as a composite of filter modules with a floating granular load, located in a circle and secured to support elements connected to the tank body; a truss located above the tank body in the radial direction and configured to rotate relative to the central axis of the tank body; a sludge removal unit and a floating granular load washing unit are connected to the truss; each filter module is bounded by water-impermeable walls on its outer, inner and lateral sides, and an upper and lower mesh is installed in the filter module, between which a floating granular load is located, and the distance between the meshes ensures the expansion of said load during its washing; the filter modules are arranged in such a way that they adjoin each other with the vertical ribs of their inner walls, forming the inner wall of the filter; in the outer wall of each filter module, a drain in the form of an opening is formed, which ensures the possibility of draining purified water from the filter module into a circular tray through a water-draining element connected to the said outer wall of the filter module, characterized in that a scraper element is connected to the truss, ensuring the possibility of shifting the surface layer of water in the direction of the inner wall of the filter during rotation of the truss; In the inner wall of at least one filter module, a drain is formed in the form of an opening, which ensures the possibility of removing the surface layer of water from the cavity of the reservoir into the cavity of the filter module, located above the upper mesh of the said filter module; wherein the edge of the drain formed in the inner wall of the filter module is located above the edge of the drain formed in the outer wall of the said filter module. 2. Радиальный отстойник-фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтрующие модули имеют в плане форму равнобедренных трапеций и примыкают друг к другу своими боковыми стенками.2. A radial settling tank-filter according to item 1, characterized in that the filter modules have the shape of isosceles trapezoids in plan and are adjacent to each other with their side walls. 3. Радиальный отстойник-фильтр по п.1, отличающийся тем, что отверстие водослива во внешней стенке фильтрующего модуля выполнено в виде открытого сверху прямоугольного выреза в верхней части упомянутой внешней стенки.3. A radial settling tank-filter according to claim 1, characterized in that the drain hole in the outer wall of the filter module is made in the form of an open-top rectangular cutout in the upper part of said outer wall. 4. Радиальный отстойник-фильтр по п.1, отличающийся тем, что водоотводящий элемент выполнен в виде радиального лотка, один конец которого соединен с внешней стенкой фильтрующего модуля, а другой конец расположен над полостью кругового лотка.4. A radial settling tank-filter according to claim 1, characterized in that the water-draining element is made in the form of a radial tray, one end of which is connected to the outer wall of the filter module, and the other end is located above the cavity of the circular tray. 5. Радиальный отстойник-фильтр по п.1, отличающийся тем, что отверстие водослива во внутренней стенке фильтрующего модуля выполнено в виде открытого сверху прямоугольного выреза в верхней части упомянутой внутренней стенки.5. A radial settling tank-filter according to claim 1, characterized in that the drain hole in the inner wall of the filter module is made in the form of an open-top rectangular cutout in the upper part of said inner wall. 6. Радиальный отстойник-фильтр по п.5, отличающийся тем, что внутренняя стенка фильтрующего модуля снабжена задвижкой, обеспечивающей возможность регулирования ширины отверстия водослива. 6. A radial settling tank filter according to paragraph 5, characterized in that the inner wall of the filter module is equipped with a valve that makes it possible to adjust the width of the drain opening. 7. Радиальный отстойник-фильтр по п.5, отличающийся тем, что внутренняя стенка фильтрующего модуля снабжена задвижкой, обеспечивающей возможность регулирования глубины отверстия водослива, задающей положение грани водослива, выполненного в упомянутой внутренней стенке фильтрующего модуля.7. A radial settling tank filter according to paragraph 5, characterized in that the inner wall of the filter module is equipped with a valve that provides the ability to regulate the depth of the drain hole, setting the position of the edge of the drain made in the said inner wall of the filter module. 8. Радиальный отстойник-фильтр по п.1, отличающийся тем, что скребковый элемент обладает положительной плавучестью, его длина составляет (10÷20)% величины внутреннего диаметра корпуса резервуара, скребковый элемент расположен таким образом, что его конец, обращенный в направлении к центральной зоне резервуара, расположен под фермой, а угол между фермой и скребковым элементом, отсчитываемый от оси фермы к оси скребкового элемента в направлении, противоположном тому, в котором обеспечена возможность вращения фермы, составляет (15÷30)°, при этом скребковый элемент соединен с фермой таким образом, что обеспечена возможность изменения его положения по высоте.8. A radial settling tank-filter according to claim 1, characterized in that the scraper element has positive buoyancy, its length is (10÷20)% of the value of the internal diameter of the tank body, the scraper element is located in such a way that its end, facing in the direction of the central zone of the tank, is located under the truss, and the angle between the truss and the scraper element, measured from the axis of the truss to the axis of the scraper element in the direction opposite to that in which the possibility of rotation of the truss is ensured, is (15÷30)°, while the scraper element is connected to the truss in such a way that the possibility of changing its position in height is ensured. 9. Радиальный отстойник-фильтр по п.8, отличающийся тем, что к ферме прикреплены вертикально ориентированные подвесы, с нижним концом каждого из которых соединен один конец соответствующего гибкого соединительного элемента, при этом другой конец упомянутого гибкого соединительного элемента соединен со скребком.9. A radial settling tank-filter according to item 8, characterized in that vertically oriented hangers are attached to the truss, with the lower end of each of which one end of a corresponding flexible connecting element is connected, while the other end of said flexible connecting element is connected to a scraper. 10. Радиальный отстойник-фильтр по п.8, отличающийся тем, что между концом скребкового элемента, обращенным к периферийной зоне резервуара, и стенкой фильтра имеется зазор.10. A radial settling tank-filter according to item 8, characterized in that there is a gap between the end of the scraper element facing the peripheral zone of the tank and the wall of the filter. 11. Радиальный отстойник-фильтр по п.8, отличающийся тем, что конец скребкового элемента, обращенный к периферийной зоне резервуара, снабжен эластичным элементом, обеспечивающим возможность прилегания упомянутого конца скребкового элемента к внутренней стенке фильтра.11. A radial settling tank filter according to claim 8, characterized in that the end of the scraper element facing the peripheral zone of the tank is provided with an elastic element that allows said end of the scraper element to adhere to the inner wall of the filter.
RU2025111449A 2025-04-30 Radial settling tank-filter RU2851061C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2851061C1 true RU2851061C1 (en) 2025-11-18

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045344A (en) * 1974-04-29 1977-08-30 Ishigaki Kiko Co., Ltd. Apparatus for treating waste water
SU1263297A1 (en) * 1985-05-23 1986-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии Settling tank
RU29053U1 (en) * 2002-12-11 2003-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Креал" Sewage treatment plant
RU68498U1 (en) * 2007-07-20 2007-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" SEWAGE TREATMENT PLANT
RU87422U1 (en) * 2009-05-18 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" SEWAGE TREATMENT PLANT
RU120965U1 (en) * 2012-03-01 2012-10-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" PRIMARY RESERVOIR
RU171492U1 (en) * 2016-12-12 2017-06-02 Закрытое акционерное общество "КРЕАЛ" Filter sump
RU171607U1 (en) * 2016-12-12 2017-06-07 Закрытое акционерное общество "КРЕАЛ" Filter sump

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045344A (en) * 1974-04-29 1977-08-30 Ishigaki Kiko Co., Ltd. Apparatus for treating waste water
SU1263297A1 (en) * 1985-05-23 1986-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии Settling tank
RU29053U1 (en) * 2002-12-11 2003-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Креал" Sewage treatment plant
RU68498U1 (en) * 2007-07-20 2007-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" SEWAGE TREATMENT PLANT
RU87422U1 (en) * 2009-05-18 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" SEWAGE TREATMENT PLANT
RU120965U1 (en) * 2012-03-01 2012-10-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" PRIMARY RESERVOIR
RU171492U1 (en) * 2016-12-12 2017-06-02 Закрытое акционерное общество "КРЕАЛ" Filter sump
RU171607U1 (en) * 2016-12-12 2017-06-07 Закрытое акционерное общество "КРЕАЛ" Filter sump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190083289A (en) Filtering system for combined sewer overflows and water treating method using the same
PL83742B1 (en) Apparatus for the filtration and biological purification of contaminated water[us3846305a]
US5238560A (en) Washable filter
US5770081A (en) Apparatus for and method of reducing solids and controlling surges in the flow of effluent from a wastewater treatment plant
KR101037888B1 (en) Sedimentation, Biological Decomposition, Filtration, Phosphorus Removal, UV Disinfection
CN113318489A (en) Rectangular inclined plate secondary sedimentation tank
JP4136877B2 (en) Floating island type water purification system
RU2851061C1 (en) Radial settling tank-filter
CN215962260U (en) Rectangular inclined plate secondary sedimentation tank
KR100894646B1 (en) Automatic Continuous Filtration Device Attached Dissolved Air Pressurized Tank
RU1836301C (en) Installation for waste-water-cleaning
CN211004716U (en) Sewage treatment system
JP7359709B2 (en) Sedimentation pond
KR101775225B1 (en) A cartridge filter system for treating first flush of stormwater to improve water quality
RU171492U1 (en) Filter sump
RU29053U1 (en) Sewage treatment plant
RU171607U1 (en) Filter sump
PL111064B1 (en) Apparatus for neutralization of harmful substances contained in waters
JP4530628B2 (en) Overflow weir and processing equipment using it
JP2831498B2 (en) Upflow sludge blanket type wastewater treatment equipment
RU176480U1 (en) A device for the local treatment of storm drains from oil impurities and suspended particles
RU172601U1 (en) A device for the local treatment of storm drains from oil impurities and suspended particles
CA2565052A1 (en) System for improved dissolved air floatation with a biofilter
JP2004255237A5 (en)
KR100699551B1 (en) Water Purification Water Treatment Equipment