CS210840B1

CS210840B1 - Method and apparatus for two-stage separation of suspension at purification of water resulting from coagulation with added coagulants

Info

Publication number: CS210840B1
Application number: CS793476A
Authority: CS
Inventors: Svatopluk Mackrle; Vladimir Mackrle
Original assignee: Svatopluk Mackrle; Vladimir Mackrle
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1982-01-29

Description

Vynález se týká způsobu dvoustupňové separace suspense při čištění vody vzniklé koagulací přidanými srážedly a zařízení k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the two-stage separation of a slurry in the purification of coagulation water with added precipitants and to an apparatus for carrying out the process.

Vynález je určen pro čištění vody s požadavkem vysoké kvality, např. pro čištění povrchových a podzemních vod pro průmyslové a pitné účely, pro chemické čištění odpadních vod pro jejich opětné použití a pro terciární dočištění biologicky čištěných odpadních vod.The invention is intended for the treatment of high quality water, eg for the treatment of surface and ground water for industrial and drinking purposes, for chemical treatment of waste water for its reuse and for tertiary treatment of biologically treated waste water.

V technologii čištění vody jsou známé a využívaná různé systémy filtrace s pevnou zrni tou vrstvou, například tradiční pískové filtry, modifikované filtry s vícevrstvou náplní o různých specifických vahách filtračního materiálu atd. Při zvýšených požadavcích na kvalitu vody je pro dočištění vody běžně používána filtrace řečenou pevnou zrnitou vrstvou. Výhodou filtrace tohoto druhu je dosažení vysoké separační účinnosti. Její nevýhodou je však rychlé zanášení zrnité vrstvy pevného filtru a nutnost její regenerace.Various solid-grain filtration systems are known and used in water purification technology, for example traditional sand filters, modified multi-layer filters with different specific weights of filter material, etc. With increased water quality requirements, said solid filtration is commonly used for water purification. granular layer. The advantage of this kind of filtration is the achievement of high separation efficiency. However, its disadvantage is the rapid fouling of the granular layer of the solid filter and the necessity of its regeneration.

Značné výhody oproti těmto tradičním filtrům vykazují filtry s plovoucí zrnitou náplní se specifickou vahou menší než voda.'Výhoda těchto filtrů je především ve zkrácení doby regenerace zpětným proudem vody a z toho vyplývající snížení spotřeby prací vody.Considerable advantages over these traditional filters are floating particulate filters with a specific gravity of less than water. The advantage of these filters is primarily in the reduction of the regeneration time by the reverse flow of water and the resulting reduction in wash water consumption.

Podstatné zhospodárněni provozu filtrů s pevnou zrnitou vrstvou přináší dvojstupňové uspořádání separačního procesu při čištění vody, při kterém se větší část suspense odstraní kontinuálním separačním procesem nevyžadujícím regenerace. Pro první stupeň separace je známé použití sedimentace např. v lamelovém usazováku, nebo fluidní filtrace v nedokonale vznášeném fluidním filtru. Zrnité filtry s pevnou vrstvou se použijí pouze pro dočištění vody na požadovanou kvalitu, tj. pro druhý stupeň. Dvojstupňová separace suspense je proto významným přínosem při čistění vody při vyšších koncentracích suspenze a při požadavku na odstranění prakticky veškeré suspense. Známá zařízení tohoto typu jsou konstruována jako monobloková zařízení, sdružující oba separační procesy do jedné nádrže.The two-stage arrangement of the water purification separation process in which the bulk of the slurry is removed by a continuous, non-regenerative separation process provides a substantial economy in the operation of the solid particulate filters. For the first stage of separation, it is known to use sedimentation, for example, in a lamella settler, or fluid filtration in an imperfectly fluidized fluid filter. The granular filters with a solid layer are used only for finishing the water to the required quality, ie for the second stage. The two-stage separation of the suspension is therefore a significant benefit in the purification of water at higher suspension concentrations and in the requirement to remove virtually all of the suspension. Known devices of this type are designed as monoblock devices combining both separation processes into a single tank.

U známých zařízení pro dvojstupňovou separaci suspense však nebylo dosud dosaženo optimálního propojení obou separačních procesů, jak parametrického, tak i konstrukčního. Separace sedimentací v lamelovém usazováku vyžaduje náročnou konfiguraci zařízeni a nákladné vestavby. Známé použití separace v nedokonale vznášeném fluidním filtru pro prvni stupeň separace před filtrací plovoucí vrstvou má základní nevýhodu v menším jednotkovém výkonu, takže při spojení s plovoucím filtrem v jediném zařízení není tento plně využit, tj. nelze dosáhnout optimálního řešení.However, the known devices for two-stage suspension separation have not yet achieved optimal interconnection of both separation processes, both parametric and constructional. Separation of sedimentation in a lamella settler requires demanding equipment configuration and costly installation. The known use of separation in an imperfectly fluidized fluid filter for the first stage of separation prior to floating layer filtration has the basic disadvantage of less unit power, so that when combined with a floating filter in a single device, this is not fully utilized, i.e. an optimal solution cannot be achieved.

Další podstatnou nevýhodou doposud známých zařízení, používajících jako první stupeň separace nedokonale vznášené fluidní filtrace, je porušení stability fluidní vrstvy při regeneraci zrnitého plovoucího, filtru jeho proplachem přes vrstvu fluidního filtru. Obnovení stability fluidního filtru si vyžaduje delší čas - i několik hodin -,přičemž dochází k úniku velkého množství suspense na druhý filtrační stupeň, který se tak rychle zanáší a tím se snižuje i jeho kapacita.A further significant disadvantage of the prior art devices using imperfectly fluidized-bed filtration as a first stage of separation is the failure of the fluidized bed's stability when regenerating the granular floating filter by flushing it through the fluidized bed layer. Restoring the stability of the fluid filter requires a longer time - even a few hours - and a large amount of slurry leaks to the second filtration stage, which becomes clogged so rapidly and thus reduces its capacity.

Vynález si klade za úkol odstranění uvedených nevýhod a dosažení optimálního výkonového sladění fluidní filtrace s homogenizací vločkovité suspense s filtrací plovoucí zrnitou filtrační vrstvou a jejich seřazení do společné nádrže charakteru monoblokového zařízení.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome these disadvantages and to achieve optimum performance alignment of fluid filtration with homogenization of the flocculent suspension with filtration through a floating particulate filter layer and their alignment into a common monoblock device.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že proudící suspense je postupně podrobena homogenizací, separaci,fluidní filtraci v dokonale vznášeném fluidním filtru a dále filtraci v zrnitém plovoucím filtru, nad nimiž vytváří zásobu, z níž je odváděna > přičemž zrnitý plovoucí filtr je periodicky regenerován zpětným proplachem řečené zásoby.The process according to the invention is characterized in that the flowing suspension is gradually subjected to homogenization, separation, fluid filtration in a perfectly suspended fluid filter and further to filtration in a granular floating filter over which it forms a pool from which it is discharged. by backwashing said stock.

Je výhodné, že homogenizace suspense, její separace fluidní filtrací v dokonale vznášeném fluidním filtru a filtrace v zmítám plovoucím filtru, jakož i vytváření zásoby, probíhá ve stéle vzestupném proudění suspense.Advantageously, the homogenization of the suspension, its separation by fluid filtration in a perfectly suspended fluid filter, and filtration in the vortex of the floating filter, as well as the build-up of the suspension, take place while increasing the suspension flow.

Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že ve společné nádrži je homogenizační prostor, alespoň jeden separační prostor, nad nímž je filtrový a zásobní prostor se zrnitým plovoucím filtrem a dále zahušíovací a odkalovací prostor, popř. vzdušník, přičemž na zahuštovací a odkalovací prostor je napojen jednak odtok odsazené vody, jednak odkalovací potrubí s odběrem kalu a současně i kanál, jehož vstup je v podstatě v úrovni hladiny dokonale vznášeného fluidního filtru a spodní úrovni filtrového a zásobního prostoru.The principle of the device for carrying out the method according to the invention consists in that in the common tank there is a homogenization space, at least one separation space, above which there is a filter and storage space with a granular floating filter, furthermore a thickening and sludge space, respectively. and the duct, the inlet of which is essentially at the level of the perfectly suspended fluid filter and at the lower level of the filter and storage space.

Dalším význakem je, že homogenizační a separační prostor, filtrový a zásobní prostor jsou uspořádány nad sebou.Another feature is that the homogenization and separation space, the filter space and the storage space are arranged one above the other.

Pro zařízení o velkých výkonech je výhodné řešeni, podle něhož homogenizační prostor přechází průchody do dvou separačních prostorů a nad nimi uspořádaný filtrový a zásobní prostor je až po horní úroveň zrnitého plovoucího filtru rozdělen příčkou k zamezení přenosu proudění mezi separačními prostory a po obou stranách homogenizačního prostoru jsou vytvořeny vzdušníky, napojené ve svých horních částech na přívody stlačeného vzduchu a na odvod vzduchu a ve svých spodních částech průtočnými kanály s filtrovým a zásobním prostorem a celkový objem obou vzdušníků je alespoň přibližně roven objemu zásobního prostoru tvořícího nejvyšší část filtrového a zásobního prostoru nad horní úrovní zrnitého plovoucího filtru, přičemž společná nádrž má podélný tvar s výhodou ležatého válce, mezi jehož jedním čelem a vloženou stěnou je vytvořen zahušlovací a odkalovací prostor a kanál je tvořen otvorem ve vložené stěně.For high power equipment, the solution is that the homogenization space passes through the passages into two separation spaces and the filter and storage space arranged above them is divided up to the upper level of the granular floating filter by a partition to prevent flow transfer between the separation spaces and on both sides of the homogenization space. are formed by air tanks connected in their upper parts to compressed air inlets and air outlets and in their lower parts by flow channels with filter and storage space, and the total volume of both air tanks is at least approximately equal to the volume of the storage space constituting the highest part of the filter and storage space level of the granular floating filter, wherein the common tank has a longitudinal shape of a preferably horizontal cylinder, between which one face and the intermediate wall a thickening and sludge space is formed and the channel is t vortexed through the hole in the intermediate wall.

U jiného výhodného řešeni zahušlovací a odkalovací prostor přechází volně do výše uspořádaného vzdušníku, který je ve své horní Sásti napojen na přívod stlačeného vzduchu a na odvod vzduchu, přičemž objem vzdušníku je alespoň přibližně roven objemu zásobního prostoru, tvořícího nejvyšší část filtrového a zásobního prostoru nad horní úrovní plovoucího filtru.In another preferred embodiment, the thickening and sludge space passes freely into the above-arranged air reservoir, which in its upper part is connected to the compressed air inlet and air outlet, the volume of the air reservoir being at least approximately equal to the volume of the reservoir forming the highest part of the filter and reservoir above the upper level of the floating filter.

U dalšího řešení je výhodné, že objem zahušlovacího a odkalovacího prostoru je alespoň přibližně roven objemu zásobního prostoru, tvořícího nejvyšší část filtrového a zásobního prostoru nad horní úrovni plovoucího filtru, přičemž odběr kalu je opatřen rychlozávěrem o průtočném průřezu umožňujícím průtok alespoň 20násobku průtoku čištěné vody.In another solution, it is advantageous that the volume of the thickening and sludge chamber is at least approximately equal to the volume of the storage area constituting the highest part of the filter and storage area above the upper level of the floating filter, the sludge collection being provided with a quick shutoff.

Konstrukčně je výhodné řešení, kde zahušlovací a odkalovací prostor má prstencovítý tvar a je vymezen kuželovitou horní dělicí stěnou separačnfho prostoru, kuželovitou spodní dělicí stěnou homogenizačního prostoru a částí pláště společné nádrže, a dále, že kanál je tvořen jednak dělicí stěnou probíhající směrem dolů od horního okraje kuželovité horní dělicí stěny vymezující separační prostor, jednak protilehlou části pláště, popřípadě, že odtok usazované vody je uspořádán v horní části zahušlovacího a odkalovacího prostoru.Structurally, it is preferred that the thickening and sludge chamber has an annular shape and is delimited by a conical upper partition wall of the separation space, a conical lower partition wall of the homogenization space and a part of the shell of the common tank. the edges of the conical upper partition wall defining the separation space, on the one hand opposite the housing part, or that the settled water outlet is arranged at the top of the thickening and sludge space.

Příklady zařízení podle vynálezu jsou schematicky vyobrazeny na připojených výkresech, kde obr, 1 představuje příčný řez zařízením, určeným pro větší výkony, a obr. 2 příčný řez zařízením vhodným zejména pro menší výkony, obr. 3 příčný řez zařízením v podobě ležatého válce, obr, 4 částečně odkrytý boční pohled na zařízeni podle obr. 3.Examples of apparatus according to the invention are schematically illustrated in the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a cross-section of a device intended for higher power; and Fig. 2 is a cross-section of a device particularly suitable for lower power; 4 is a partially exposed side view of the device of FIG. 3.

Zařízení je tvořeno svislou válcovou nádrží s pláštěm g uzavřeným dole dnem 2 a nahoře víkem 2,0,The device consists of a vertical cylindrical tank with jacket g closed at the bottom by bottom 2 and at the top by a lid 2,0,

V nádrži jsou nad sebou vytvořeny homogenizační prostor g, separační prostor g a filtrový a zásobní prostor g.A homogenization space g, a separation space g and a filter and storage space g are formed one above the other in the tank.

V homogenizačním prostoru g je hřeblové míchadlo se spodním hřeblem 30 a horním hřeblem gg, jež jsou protiběžně poháněny souosovými hřídeli 32» gg vyvedenými nahoru, kde jsou v záběru s neznázorněným zdrojem hnací síly.In the homogenization space g there is a scraper stirrer with a lower nail 30 and an upper nail gg, which are counter-rotatingly driven by coaxial shafts 32 " gg upwards where they engage a source of driving force (not shown).

Ve spodní části homogenizačního prostoru g je zaústěn přívod 34 čištěné vody. Homogenizační prostor g je propojen průchodem 35 se saparačním prostorem g pro fluidní separaci s tzv. dokonale vznášenou fluidní filtrační vrstvou s hladinou gO, která je určena horním okrajem kuželovité horní dělicí stěny gg, na jejíž spodní okraj navazuje kuželovitá dolní dělící stěna g6.In the lower part of the homogenization space g there is an inlet 34 of purified water. The homogenization space g is connected via a passage 35 to a fluid separation park g with a so-called perfectly floating fluid filtration layer having a level g0, which is determined by the upper edge of the conical upper partition gg, the lower edge of which is conical lower partition g6.

Nad hladinou gO je filtrový a zásobní prostor g, členěný směrem nahoru na vrstvu 50 vyčištěné vody, na zrnitý plovoucí filtr 51 . opírající se o propustnou omezovači stěnu 52 uchycenou na vnitřní části pláště g a na zásobní prostor gg filtrované vody, v němž je uspořádán odběr 54 filtrované vody, vyvedený mimo válcovou nádrž.Above the level of g0, the filter and storage space g is divided upwardly into the purified water layer 50 into a granular floating filter 51. resting on the permeable restriction wall 52 attached to the inner part of the housing g and to the filtered water storage space gg, in which the filtered water withdrawal 54 is arranged, extending outside the cylindrical tank.

Mezi přilehlými stranami horní dělicí stěny 41 a dolní dělicí stěny je uspořádán vzduš nik 6 a s tímto volně propojený zahušlovací a odkalovací proator g. Vzdušník 6 je vymezen jednak horní dělicí stěnou gg, jednak dělicí stěnou gg, navazující na horní okraj horní dělicí stěny 41 a probíhající směrem dolů do zahušlovacího a odkalovacího prostoru g, tak, že spolu s protilehlou částí vnitřní stranou pláště g vytváří kanál 72.Between adjacent sides of the upper partition wall 41 and the lower partition wall there is an air tank 6 and a freely connected thickening and sludge proator g. The air separator 6 is defined by the upper partition wall gg and the partition wall gg adjoining the upper edge of the upper partition wall 41. extending downwardly into the thickening and sludge chamber g such that, together with the opposite portion, the inner side of the shell g forms a channel 72.

Ve své horní části je vzdušník 6 napojen na uzavíratelný přívod vody 61 a odvod 62 stlačeného vzduchu. Přívod 61 je napojen na neznázorněný zdroj stlačeného vzduchu.In its upper part, the air receiver 6 is connected to a closable water inlet 61 and a compressed air outlet 62. The inlet 61 is connected to a compressed air source (not shown).

Zahušlovací a odkalovací prostor g je pod úrovní hladiny 73 napojen na odtok 74 odsazené vody; ve své spodní části pak je epatřen odkalovacím potrubím 75 napojeným na odběr 76 kalu, který je vyveden mimo válcovou nádrž.The damping and sludge chamber g is connected below the level 73 to the outflow water outlet 74; in its lower part it is then provided with a sludge duct 75 connected to the sludge withdrawal 76, which is led out of the cylindrical tank.

S výhodou je objem vzdušníku 2 zvolen tak, aby jeho velikost alespoň přibližně odpovídala objemu zásobního prostoru 53.Preferably, the volume of the air reservoir 2 is selected so that its size at least approximately corresponds to the volume of the storage space 53.

Plovoucí filtr 51 je tvořen známým drobnými plovoucími tělísky.The floating filter 51 is formed by known tiny floating bodies.

U provedení podle obr. 3 a 4 je použito podélné nádrže, s výhodou válcové, tvořené pláštěm 1, v němž je vytvořen homogenizaění prostor J s míchadlem, tvořeným hranou rotující perforovanou nátokovou trubkou 37 opatřenou lopatkami 38. jíž je přiváděna do homogenizačního prostoru J čištěná voda s přídavnými srážedly. Nad průchody 35 jsou vedle sebe rovnoběžně probíhající separační prostory £, vzájemně oddělené příčkou 55 k zamezení přenosu proudění mezi separačními prostory 4 působením pohybu lopatek 38. Vzdušníky 2 jsou dole opatřeny pomocnými odkalovacími vývody 79.In the embodiment according to Figs. 3 and 4, a longitudinal tank, preferably cylindrical, consists of a housing 1, in which homogenization of the space J with the stirrer formed by the edge of a rotating perforated inlet tube 37 provided with blades 38 is provided. water with additional precipitants. Above the passages 35, parallel separating spaces 6, which are separated from one another by a partition 55, are prevented from flowing between the separating spaces 4 by the movement of the vanes 38. The air tanks 2 are provided with auxiliary sludge outlets 79 at the bottom.

Po stranách nádrže probíhají vzdušníky 2 oddělené od nádrže zaoblenými dělicími stěnami 65. napojené nahoře na přívody 61 stlačeného vzduchu a na odvody 62 vzduchu, které jsou s výhodou synchronně spřaženy. Vzdušníky 6 jsou ve svých spodních částech propojeny průtočnými kanály 63 s filtrovým a zásobním prostorem 2> tvořenými zahnutými stěnami 64 a protilehlými částmi zaoblených dělicích stěn 65.At the sides of the tank there are air tanks 2 separated from the tank by rounded dividing walls 65, connected at the top to the compressed air inlets 61 and to the air outlets 62, which are preferably synchronously coupled. The air ducts 6 are in their lower parts interconnected by flow channels 63 with a filter and storage space 2 formed by curved walls 64 and opposite portions of the rounded partition walls 65.

Zahušlovací a odkalovací prostor 2 u tohoto provedení je vytvořen mezi čelem 10 uzavírajícím plášl 1 nádrže a vloženou stěnou 78. ^v níž je v úrovni hladiny 40 dokonale vznášeného fluidního filtru vytvořen otvor, tvořící kanál 22· Zahušlovací a odkalovací prostor 2 je opatřen odtokem 74 odsazené vody a ve spodní části odkalovacím potrubím 22 a odběrem kalu 76.The sludge / sludge chamber 2 in this embodiment is formed between the end 10 closing the tank shell 1 and the intermediate wall 78. ⁱⁿ which a hole forming a channel 22 is formed at level 40 of the perfectly suspended fluid filter. water and in the bottom part through a sludge line 22 and sludge collection 76.

U všech popsaných zařízení je v horní části společné nádrže vytvořen dostatečně velký průduch 11 umožňující průchod vzduchu při náhlém poklesu hladiny vody v zásobním prostoru 53 při regeneraci zrnitého plovoucího filtru 51.In all of the devices described above, a sufficiently large vent 11 is provided at the top of the common tank to allow air to pass when the water level in the storage space 53 suddenly drops when the granular floating filter 51 is regenerated.

Funkce zařízení podle obr. 3 a 4 je obdobná jako u již popsaného provedení se vzdušníkem 6 s tím rozdílem, že separační prostor 1 je rozdělen do dvou paralelně pracujících separačních prostorů 1 a je použito dvou synchronně rychle vodou naplňovaných a pomalu pomocí stlačeného vzduchu vyprazdňovaných vzdušníků tj. tímto vzduchem naplňovaných, a to pomocí synchronně ovládaných přívodů 61 stlačeného vzduchu a odvodu 62 vzduchu.The operation of the device according to FIGS. 3 and 4 is similar to that of the previously described embodiment with the air reservoir 6, except that the separation space 1 is divided into two parallel working separation spaces 1 and two synchronously fast water-filled and slow-discharged air tanks are used. i.e., air-filled, by means of synchronously operated compressed air inlets 61 and air outlets 62.

Popsané zařízení pracuje následovně. Přívodem 34 čištěné vody vstupuje voda s náležitě nadávkovanými srážedly do homogenizačního prostoru J, kde probíhá homogenizace a zhutňování vytvořené vločkovité suspense v důsledku turbulence působením hřeblového míchadla, tj. rotací hřebel 22 a Ji a čištění vody. Vyčištěná voda s homogenizovanou suspensi přechází z horní části homogenizačního prostoru průchodem 35 do separačního prostoru £, kde se vytváří vrstva dokonale vznášeného fluidního filtru s hladinou 40 a kde probíhá první stupeň separace kalu.The described apparatus operates as follows. Through the inlet 34 of purified water, water with appropriately metered precipitants enters the homogenization space J where homogenization and compaction of the formed flocculent suspension takes place due to turbulence by means of a scraper stirrer, i.e. by rotation of the ridges 22 and Ji and water purification. Purified water with the homogenized suspension passes from the upper part of the homogenization space through the passage 35 to the separation space 6, where a layer of a perfectly floating fluid filter is formed at a level of 40 and where the first sludge separation stage takes place.

Suspense zachycená ve fluidním filtru je odváděna - působení odběru odsazené vody odtokem 74 - z hladiny 40 kanálem 72 do zehušlovaoího a odkalovaoího prostoru 2Í> kde se usazuje a zahušluje.The suspension trapped in the fluid filter is discharged - through the withdrawal of the withdrawn water through the outlet 74 - from the level 40 through the channel 72 to the densification and sludge chamber 21 where it settles and thickened.

Vzdušník 6 je naplňován vzduchem přiváděným postupně přívodem 61 stlačeného vzduchu.The air tank 6 is filled with air supplied sequentially by a compressed air supply 61.

Voda z hladiny 40 fluidního filtru proudí ve vzestupném proudu vrstvou 50 vyčiřené vody do plovoucího filtru 21» který je udržován ve své poloze propustnou omezovači stěnou 22 a v němž probíhá druhý stupeň separace kalu. Filtrovaná voda vstupuje do zásobního prostoru 22. odkud je odváděna odběrem 24 filtrované vody mimo válcovou nádrž.The water from the fluid filter level 40 flows in an ascending stream through the clarified water layer 50 into a floating filter 21 which is held in position by a permeable restriction wall 22 and in which a second sludge separation stage takes place. The filtered water enters the storage space 22 from where it is discharged by withdrawing 24 the filtered water outside the cylindrical tank.

Při popsaném procesu dochází však k postupnému ucpávání plovoucího filtru 51 suspensi, která ještě zůstala ve vyčiřené vodě po jejím průchodu fluidním filrem, tj, po prvním stupniIn the described process, however, the floating filter 51 of the suspension is gradually clogged, which still remains in the clarified water after passing it through the fluid filter, i.e. after the first stage

21084Θ b21084Θ b

separace. Proto musí být vrstva zrnitého plovoucího filtru 51 periodicky zbavována této suspense, tj. regenerována. Regenerace se provádí náhlým zpětným proudem dostatečného množství vody, k čemuž slouží zásoba filtrované vody v zásobním prostoru 53.separation. Therefore, the granular floating filter layer 51 has to be periodically freed of this suspension, ie regenerated. The regeneration is effected by a sudden return flow of sufficient water, which is served by a supply of filtered water in the storage space 53.

Zpětného proudění vody se dosáhne náhlým vypuštěním vzduchu ze vzdušníku 6 otevřením ventilu v odvodu 62 stlačeného vzduchu. Při tomto náhlém vypuštění vzduchu ze vzdušníku 6 pronikne do něj kanálem 72 v průběhu cca několika desítek vteřin voda, čímž je filtrovaná voda ze zásobního prostoru 53 nucena proudit v opačném směru proti směru filtrace vrstvou plovoucího filtru 51. kterou uvede do expanse směrem dolů, naruší zanesený kal, odplaví jej dolů á tím plovoucí filtr 51 regeneruje. Voda ze zásobního prostoru 53 tedy proudí kanálem 72 a vyplní, jak již zmíněno, objem vzdušníku 6. Před popsanou regenerací plovoucího filtru se provede odkalení suspense zahuštěné ve spodní části zahuštovacího a odkalovacího prostoru 2· K odkalovéní se používá odkalovacího potrubí 22 ^a odběru 26 kalu. Objem vzdušníku 6, jak již zmíněno, se přibližně rovná objemu zásobního prostoru 53. Po t&kto provedené regeneraci plovoucího filtru 51 je vzdušník 6 postupně naplňován vzduchem přívodem 61 stlačeného vzduchu. Objem zahuštovacího a odkalovacího prostoru 2 je s výhodou dimensován tak, aby stačil pojmout všechen kal odebraný z fluidního filtru v se paračním prostoru v čase mezi dvěma popsanými regeneracemi plovoucího filtru 51 . k čemuž lze použít aplikace vhodných automatízačních prvků. Je třeba zdůraznit, že jak odkalovéním, tak regenerací plovoucího filtru 51 není narušena funkce ani stabilita fluidního filtru a po skončeni těchto operací zařízení pracuje s plným výkonem a maximální účinností. Zatímco naplnění vzdušníku 6 probíhá zpravidla během několika desítek vteřin, trvá postupné naplňování vzdušníku 6 vzduchem, několik hodin, s výhodou po dobu, kdy nastane potřeba další regenerace plovoucího filtru 51.The backflow of the water is achieved by abruptly discharging air from the air reservoir 6 by opening the valve in the compressed air outlet 62. With this sudden release of air from the air reservoir 6, water 72 penetrates it through the duct 72 for about a few tens of seconds, thereby forcing the filtered water from the storage space 53 to flow in the opposite direction against the filtration direction through the floating filter layer 51. clogged sludge, flushing it down, thereby regenerating the floating filter 51. Water from the reservoir chamber 53 thus flows through the duct 72 and fills, as already mentioned, Tank volume 6. Prior describes the regeneration of a floating filter flushes suspension concentrated in the lower part of the thickening and the drain area 2 · K is used odkalovéní purge line 22 ^{and the} sludge collection 26 . The volume of the air reservoir 6, as already mentioned, is approximately equal to the volume of the storage space 53. After the regeneration of the floating filter 51 has been carried out, the air reservoir 6 is gradually filled with air by a supply 61 of compressed air. The volume of the thickening and sludge chamber 2 is preferably sized to accommodate all sludge taken from the fluid filter in the vapor space between the two described regenerations of the floating filter 51. for which application of suitable automation elements can be used. It should be pointed out that both the sludge drain and the regeneration of the floating filter 51 do not impair the function or stability of the fluid filter, and at the end of these operations the apparatus operates at full power and at maximum efficiency. While the filling of the air reservoir 6 generally takes place within a few tens of seconds, the gradual filling of the air reservoir 6 with air takes several hours, preferably for a time when there is a need for further regeneration of the floating filter 51.

Zařízení zobrazené na obr. 2 je do značné míry obdobně jako na obr. 1 a je vhodné pro menší výkony. Jednotlivé elementy, které jsou identické s elementy zařízení podle obr. 1, jsou stejně značeny. To to řešení se liší pouze v systému regenerace vrstvy zrnitého plovoucího filtru 21, odpadá vzdušník 6. Zahuštovací a odkalovací prostor 2 j® využit pro zahuštování kalu odebíraného z hladiny 10 fluidního filtru odběrem částí čištěné kapaliny odtokem 74 odsazené vody. Objem zahuštovacího a odkalovacího prostoru 2 j^e přibližně shodný s objemem zásobního prostoru 24 filtrované vody. Průtočný průřez odkalovacího potrubí 22 odběru 2É kalu jsou dimenzovány pro průtok 20 až 50 násobků průtoku čištěné vody. Odběr 22 kalu je opatřen rychlou.;',ávěrern 22, P^r0 okamžité nastartování plného- průtoku.The apparatus shown in FIG. 2 is largely similar to FIG. 1 and is suitable for lower power outputs. The individual elements which are identical to the elements of the device according to FIG. This solution differs only in the system of regeneration of the layer of the granular floating filter 21, the air tank 6 is eliminated. The volume of the thickener and the drain area 2 i ^e approximately equal to the volume of the storage space 24 of the filtered water. The flow cross-section of the sludge drainage pipe 22 is designed for a flow rate of 20 to 50 times the flow rate of purified water. Consumption of the sludge 22 is provided quickly.; 'Ávěrern 22 P ^r0 immediate start plného- flow.

Funkci rychlouzévěru 22 plně vyhovuje jakékoliv technické řešení umožňující spolehlivé a rychlé otevření odběru 76 kalu.Any technical solution allowing a reliable and quick opening of the sludge withdrawal 76 fully satisfies the quick-clamp function 22.

Popsané zařízení pracuje shodně jako zařízení znázorněné na obr. 1, jen s tím rozdílem, že regenerace vrstvy plovoucího filtru 51 je prováděna současně s odkalem zahuslovacího a odkalovacího prostoru. Otevřením rychlouzávěru 77 na odběru 76 kalu filtrovaná voda akumulovaná v zásobním pr>storu 53 nad plovoucím filtrem 21. proudí v protisměru proti směru filtrace a expanduje vrstvou plovoucího filtru ýt směrem dolů a tím jej regeneruje, jak již uvedeno. ííogenerát. proudí kanálem 2í do zahuštovacího a odkalovacího prostoru 2, aniž jeho proud poruší stabilitu fluidního filtru v separačním prostoru í. Současně s regenerací plovoucího filtru 21 dochází k odvodu zahuštovacího a odkalovacího prostoru 2, kterýžto kal vznikl zahuštováním a usazováním suspense odebrané z fluidního filtru.The described apparatus operates in the same way as the apparatus shown in Fig. 1, except that the regeneration of the floating filter layer 51 is carried out simultaneously with the sludge of the thickening and sludge chamber. By opening the quick-release closure 77 at the sludge collection 76, the filtered water accumulated in the storage space 53 above the floating filter 21 flows in the opposite direction to the filtration direction and expands the float filter layer 4 downwards and thereby regenerates it as already mentioned. hydroenerate. flows through the channel 21 into the thickening and sludge chamber 2, without its flow affecting the stability of the fluid filter in the separation space 1. Simultaneously with the regeneration of the floating filter 21, the thickening and sludge chamber 2 is drained off, which is formed by the thickening and settling of the slurry taken from the fluid filter.

Po ukončení současně probíhajícího odkalení a regnerace plovoucího filtru 21, 3® separační funkce zařízení ihned s plnou účinností obnovena,a to jak u fluidního filtru, tak i u plovoucího filtru 21, tj. obou stupňů separace.Upon completion of the simultaneous blowdown and regeneration of the floating filter 21, 3®, the separation function of the device is immediately restored with full efficiency, both for the fluid filter and for the floating filter 21, i.e. both stages of separation.

Popsaný způsob a znázorněná zařízení mají četné výhody. Vzhledem k tomu, že maximální výkony fluidní filtrace s homogenizací, vločkovité suspense i filtrace plovoucí zrnitou filtrační vrstvou jsou srovnatelné, umožňuje navržené řešení jejich optimální seřazení do jednoho monoblokového zařízení s dosažením vysokého specifického výkonu, vztaženo jak na separační plochu, tak i na objem zařízení.The described method and the devices shown have numerous advantages. Since the maximum fluidization performance with homogenization, flake suspensions and floating granular filtration layer are comparable, the proposed solution allows their optimal alignment into a single monoblock device with high specific performance, both in terms of separation area and device volume. .

Claims

Process for two-stage separation in the purification of water by coagulation with added precipitants, characterized in that the flowing suspension is gradually subjected to homogenization, separation, fluid filtration in a perfectly suspended fluid filter, and further filtration in a granular floating filter over which it forms The granular floating filter is periodically regenerated by backwashing said stock.

2. A method according to claim 1, characterized in that the homogenization of the suspension, its separation by fluid filtration in a perfectly suspended fluid filter and filtration in a granular floating filter, as well as the formation of the stock, take place in a continuously increasing flow of the suspension.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that in the common tank there is a homogenization space (3), at least one separation space (4), above which there is a filter and storage space (5) with a granular floating filter (51) and and a thickening and sludge chamber (7); an air tank (6), wherein the sludge drain (74) and the sludge duct (75) with the sludge withdrawal (76) and at the same time a channel (72), the inlet of which is substantially the level (40) of the perfectly suspended fluid filter and the lower level of the filter and storage space (5).

Device according to claim 3, characterized in that the homogenization space (3), the separation space (4) and the filter and storage space (5) are arranged one above the other.

Device according to claim 3, characterized in that the homogenization space (3) passes through the passages (35) into two separation spaces (4) and the filter and storage space (5) arranged above them is up to the upper level of the granular floating filter (51). divided by a partition (55) to prevent flow transfer between the separation spaces (4) and on both sides of the homogenization space (3) air tanks (6) are formed, connected in their upper parts to the compressed air inlets (61) and the air outlet (62) and in their lower parts through the flow channels (63) with the filter and storage space (5) and the total volume of the two air tanks (6) is at least approximately equal to the volume of the storage space (53) forming the highest part of the filter and storage space (5) a floating filter (51), wherein the common tank has a longitudinal shape of a preferably horizontal cylinder between which one face and the intermediate wall (78) is a thickening and sludge space (7) is formed and the channel (72) is formed by an opening in the intermediate wall (78).

Device according to Claims 3 and 4, characterized in that the thickening and sludge chamber (7) passes freely into the above-arranged air reservoir (6), which in its upper part is connected to the compressed air inlet (61) and the outlet (62). The volume of the air reservoir (6) is at least approximately equal to the volume of the storage space (53) forming the highest part of the filter and storage space (5) above the upper level of the floating filter (51).

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the volume of the thickening and sludge space (7) is at least approximately equal to the volume of the storage space (53) forming the highest part of the filter and storage space (5) above the upper level of the floating filter (51). the sludge collection (76) is provided with a quick-lock (77) with a flow cross-section allowing a flow rate of at least 20 times the flow rate of the purified water.

Device according to Claims 3, 4, 6 and 7, characterized in that the thickening and sludge chamber (7) has an annular shape and is defined by a conical upper partition wall (41) of the separation space (4), a conical lower partition wall (36) space (3) and shell part (1) of the common tank.

Apparatus according to Claim 3, 4, 6, 7 or 8, characterized in that the channel (72) is formed on the one hand by a partition wall (7) running downward from the upper edge of the conical top partition (41) defining the separation space (4). ), on the other hand, the opposite part of the housing (1).

Device according to claim 7, characterized in that the settled water outlet (74) is arranged in the upper part of the thickening and sludge chamber (7).