CS231735B1

CS231735B1 - A method of continuous recycled blowdown of liquids, especially industrial waters, and apparatus for its implementation

Info

Publication number: CS231735B1
Application number: CS677381A
Authority: CS
Inventors: Premysl Krovak; Miroslav Salvet
Original assignee: Premysl Krovak; Miroslav Salvet
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1984-12-14

Abstract

Vynález se týká způsobu kontinuálního recyklického odkalování kapalin, zejména průmyslových vod a zařízení k jeho provedení. Způsob pozůstává v tom, že znečistěná kapalina se uvede do rotace, čímž vznikne v kapalině odstředivý tlak, pomocí kterého se nejdříve odstředí kalové částice z kapaliny apoté, aniž dojde ke snížení odstředivého tlaku, se v temže zařízení vytlačuje již vyčištěná kapalina výtlačným potrubím vzhůru například do výše položené nádoby, odkud se samospádem rozvádí zpět do provozu. Zařízení podle vynálezu je kombinací filtrační odstředivky a odstředivého čerpadla na jedné rotační ose. Umožňuje v jednom pracovním prostoru daného zařízení odstraňovat z kapaliny částice kalu (dole) a současně zvedat již vyčištěnou kapalinu (v horní části zařízení). Kapalině jednou udělená kinetická energie se v zařízení dle vynálezu využije bez přerušení nebo zastavení procesu dvakrát.The invention relates to a method for continuous recycling of sludge removal of liquids, especially industrial waters, and a device for its implementation. The method consists in that the contaminated liquid is set in rotation, thereby creating centrifugal pressure in the liquid, by means of which sludge particles are first centrifuged from the liquid and then, without reducing the centrifugal pressure, the already purified liquid is pushed out in the same device through a discharge pipe upwards, for example into a higher container, from where it is distributed back into operation by gravity. The device according to the invention is a combination of a filter centrifuge and a centrifugal pump on one rotational axis. It allows sludge particles to be removed from the liquid (below) in one working space of the device and at the same time lifting the already purified liquid (in the upper part of the device). The kinetic energy given to the liquid once is used twice in the device according to the invention without interrupting or stopping the process.

Description

průmyslových vod a zařízení k jeho provedeníindustrial water and equipment for its implementation

Vynález se týká způsobu kontinuálního recyklického odkalování kapalin, zejména průmyslových vod a zařízení k jeho provedení. Způsob pozůstává v tom, že znečistěná kapalina se uvede do rotace, čímž vznikne v kapalině odstředivý tlak, pomocí kterého se nejdříve odstředí kalové částice z kapaliny apoté, aniž dojde ke snížení odstředivého tlaku, se v temže zařízení vytlačuje již vyčištěná kapalina výtlačným potrubím vzhůru například do výše položené nádoby, odkud se samospádem rozvádí zpět do provozu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the continuous recycling of liquids, in particular industrial waters, and to apparatus for carrying it out. The method consists in rotating the contaminated liquid, thereby producing a centrifugal pressure in the liquid, by means of which the sludge particles are first centrifuged from the liquid and then without the centrifugal pressure being lowered, in the same apparatus the already purified liquid is forced up through the discharge line. into a higher-lying container, from where it is diverted back into operation by gravity.

Zařízení podle vynálezu je kombinací filtrační odstředivky a odstředivého čerpadla na jedné rotační ose. Umožňuje v jednom pracovním prostoru daného zařízení odstraňovat z kapaliny částice kalu (dole) a současně zvedat již vyčištěnou kapalinu (v horní části zařízení).The device according to the invention is a combination of a filter centrifuge and a centrifugal pump on a single rotary axis. It allows to remove sludge particles (bottom) from the liquid in one working area of the device and at the same time to lift already cleaned liquid (in the upper part of the device).

Kapalině jednou udělená kinetická energie se v zařízení dle vynálezu využije bez přerušení nebo zastavení procesu dvakrát.The once-applied kinetic energy is used twice in the device according to the invention without interrupting or stopping the process.

Obr.lFig. 1

Vynález se týká způsobu kontinuálního recyklického odkalování kapalin, zejména průmyslových vod a zařízení k jeho provedení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the continuous recycling of liquids, in particular industrial waters, and to apparatus for carrying it out.

Hlavní části stávajících recirkulačních stanic pro odpadní průmyslové vody je zařízení na oddělování kalů/sedimentační nádoby usazováky, kalolisy, filtrační a bubnové odstředivky tlakové a vakuové filtry apod. a dále příslušný počet čerpadel, které zajištují přívod kalové vody do těchto zařízení a umožňují recirkulaci a rozvod již vyčištěné kapaliny zpět do provozu.The main parts of existing industrial waste water recirculation stations are sludge separation / sedimentation vessel settlers, filter presses, filter and drum centrifuges, pressure and vacuum filters, etc., as well as the appropriate number of pumps that provide the sludge water supply to these plants and allow recirculation and distribution already cleaned liquids back into operation.

Výhodné je dopravit již vyčištěnou kapalinu pomocí výkonného čerpadla do výše položené zásobní nádrže (vodojemu např. ve výšce 20ti metrů) a odtud vodárenským způsobem vracet samospádem (tlakově) gravitačním potrubím zpšt do provozu.It is advantageous to transport the already cleaned liquid by means of a powerful pump to a higher storage tank (eg a water tank, eg at a height of 20 meters) and then return it back to operation by gravity pipeline via gravity pipeline.

Nevýhodou tohoto typu recirkulačních stanic je vysoká spotřeba elektrické energie pro pohon odkalovacích zařízení (např. filtračních odstředivek) a pro pohon čerpadel, které zdvihají vodu do vodojemu.The disadvantage of this type of recirculation station is the high power consumption for driving the blow-down devices (eg filter centrifuges) and for the pumps that lift the water into the reservoir.

Například filtrační odstředivky mají jen jednu funkci a po odstranění částic suspense nebo kalu ve formě filtračního koláče ztrácí odstředivkou proteklá kapalina (filtrát) bez užitku svoji kinetickou energii, která by šla dále využít, a to výtokem do zásobníku. Aby tato kapalina mohla být dále čerpána do vodojemu musí se použít zvláštní (samostatné) čerpadlo, které znovu dodá vyčištěné kapalině odpovídající kinetickou energii, která výtokem z běžné filtrační odstředivky přiěla na zmat. Uvedené nevýhody odstraňuje způsob kontinuelního recyklického odkalování kapalin podle vynálezu, jehož podstatou je, že znečištěná kapalina se uvede do rotace, čímž vznikne v kapalině odstředivý tlak, pomocí kterého ae nejdříve odstředí kalové částice z kapalíny a poté, aniž dojde k jeho snížení, se v témže zařízení pomocí téhož odstředivého tlaku vytlačuje již vyčištěná kapalina potrubím vzhůru do výše položené nádoby, odkud se samospádem x'ozvádí zpět do provozu.For example, filter centrifuges have only one function, and after removal of the slurry particles or sludge in the form of a filter cake, the fluid (filtrate) lost by the centrifuge loses its kinetic energy, which could be further utilized, by discharging into the reservoir. In order for the liquid to be pumped into the reservoir, a separate pump must be used to re-supply the purified liquid with the appropriate kinetic energy, which has been confused by the discharge of a conventional filter centrifuge. The above-mentioned disadvantages are eliminated by the continuous recyclic blowdown of liquids according to the invention, which consists in bringing the contaminated liquid into rotation, creating a centrifugal pressure in the liquid, by first centrifuging the sludge particles out of the liquid and then without reducing it. with the same centrifugal pressure, the same device pushes the already cleaned liquid up through the pipeline into a higher-lying vessel, from where it is returned to operation by gravity x '.

K provedeni způsobu podle,vynálezu slouží zařízeni, které sestává z dutého rotoru a víkem a. se vstupní trubicí pro znečištěnou kapalinu, procházející středovým otvorem ve dnu rotoru, přičemž v jeho dolní části je ústrojí pro odstředění a odvod kalu z rotoru a jehož horní část přechází v lopatkový věnec s lopatkami, kde rotor je opatřen zevním tangenciálním vývodem vyčištěné kapaliny, ústícím do výtlačného potrubí výše položené zásobní nádrže na vyčištěnou kapalinu.In order to carry out the process according to the invention, there is provided a device consisting of a hollow rotor and a cover and with an inlet tube for contaminated liquid passing through a central opening in the bottom of the rotor. the rotor is provided with an external tangential outlet of the purified liquid, leading to the discharge line of the above-mentioned purified liquid storage tank.

Pro kalové vody, které obsahují převážně nerozpustné tuhé mikročástice těžší vody, např. skelný brusný prach, je výhodné použít pro odstředování a odvod kalu ústrojí sestávající z vnitřní vložky se šikmou stěnou, která má horní perforovaný okraj, přiléhající k plášti rotoru, přičemž vložka je dole opatřena nátrubkem, dále z kroužku a z výpustí kalu u. dna rotoru.For sludge waters which contain predominantly insoluble solid microparticles of heavier water, eg glass abrasive dust, it is advantageous to use for centrifugation and sludge removal a device consisting of an inner liner with an inclined wall having an upper perforated edge adjacent to the rotor housing, the liner being bottom with a sleeve, further from the ring and sludge outlets at the bottom of the rotor.

Zařízení podle vynálezu je kombinací filtrační odstředivky a odstředivého kapalinového čerpadla, nebot umožňuje v jednom zařízení - v jednom pracovním prostoru - jak odstraňovat z, kapaliny částice kalu, tak čerpat již vyčištěnou kapalinu do výše položené zásobní nádrže (vodojemu) a odtud recirkulovat zpět k novému použití.The device according to the invention is a combination of a filter centrifuge and a centrifugal liquid pump, since it allows in one installation - in one working space - to remove both sludge particles from the liquid and to pump the already purified liquid into a higher storage tank (water reservoir). use.

Zařízení má obě funkce - v dolní části odstřeluje a zérověn v horní části čerpá vyčištěnou kapalínu výtlačným potrubím do vodojemu.The device has both functions - it blasts down in the lower part and pumped in the upper part by pumping the purified liquid through the discharge pipe into the water tank.

Jednou kapalině dodaná kinetická energie je schopna splnit postupně oba tyto úkoly a tudíž se využije dvakrát po sobě.Once the liquid-supplied kinetic energy is able to fulfill both of these tasks gradually, it is used twice in a row.

Kapalina se nemusí dvakrát roztáčet tj. jednou za účelem odstředění v samostatné filtrační odstředivce a jednou za účelem zvedání do vodojemu samostatným čerpadlem, z nichž každý mé samostatný zdroj energie.The liquid does not need to be rotated twice, i.e. once to centrifuge in a separate filter centrifuge and once to be lifted into the reservoir by a separate pump, each of which has its own separate power source.

Proces rotace, následkem kterého vzniká odstředivá síla a podstředivý tlak nejprve k filtraci kapaliny a poté ke zvedání kapaliny do výše se nemusí přerušovat a je nepřetržitý.The rotation process, which results in centrifugal force and centrifugal pressure, first to filter the liquid and then to lift the liquid up, does not need to be interrupted and is continuous.

V tom je i hlavní výhoda a to energetické. V porovnání se známými způsoby se dosahuje značných energetických úspor (až 40 %).This is also the main advantage of energy. Significant energy savings (up to 40%) are achieved compared to known methods.

Zařízení sestává z dutého rotoru (bubnu), tvaru dutého svislého válce se dnem a víkem. Dno mé tvar mezikruží s otvorem ve středu dna. Tímto středem je vedena vstupní trubice, kterou znečištěná kapalina vstupuje na dno rotoru.The device consists of a hollow rotor (drum), the shape of a hollow vertical cylinder with a bottom and a lid. The bottom of my ring shape with a hole in the middle of the bottom. Through this center is guided inlet tube through which contaminated liquid enters the bottom of the rotor.

Dutý rotor má dvě části - spodní odkalovací (odstřeďovací) a horní výtlačnou (čerpací)The hollow rotor has two parts - the bottom sludge (centrifuge) and the upper one (pumping)

Kapalina, která vstupuje na dno rotoru, získává rotační kinetickou energii, a tím i odstředivou sílu a odstředivý tlak pro plnění obou již uvedených funkcí v postupném sledu.The liquid entering the bottom of the rotor gains rotational kinetic energy, and hence centrifugal force and centrifugal pressure, to perform both of the above functions in sequential order.

Za tím účelem je dolní část rotoru vybavena ústrojím pro odstřeďování a odvod kalu z rotoru do nádrže na kal s výpustním ventilem. Pro tyto účely mohou být použity automatické výpustní ventily kalu, trysky apod. známých principů, které jsou symetricky rozloženy ve spodní části rotoru u dna rotoru.For this purpose, the lower part of the rotor is equipped with a device for centrifuging and discharging sludge from the rotor into a sludge tank with an outlet valve. For this purpose, automatic sludge discharge valves, nozzles and the like of known principles can be used, which are symmetrically distributed at the bottom of the rotor at the bottom of the rotor.

V horní části rotoru je pak umístěn lopatkový věnec s jednotlivými lopatkami, který je upevněn na spodek víka rotoru. V této části, kde rotor přechází v uvedený lopatkový věnec, je rotor z vnější strany opatřen zevním tangenciálním vývodem pro odvod vyčištěné kapaliny do výtlačného potrubí vodojemu. Tento vývod má stejný účel jako u odstředivého čerpadla a může mít i stejný tvar (spirálovitý). Výtlak kapaliny je pak dán obvodovou rychlostí, kterou má již vyčištěná kapalina v okamžiku vstupu do tohoto tangenciálního vývodu.In the upper part of the rotor is then placed a vane ring with individual blades, which is fixed to the bottom of the rotor cover. In this part, where the rotor passes into said vane ring, the rotor is provided from the outside with an external tangential outlet for draining the purified liquid to the reservoir discharge line. This outlet has the same purpose as a centrifugal pump and can also have the same shape (helical). The liquid discharge is then given by the peripheral velocity that the purified liquid already has at the time of entry into this tangential outlet.

Pokud je jedná o kal,'který obsahuje převážně pevné nerozpustné částice např. skelný prach z brusíren 3kla ve vodě, lze k odstranění kalu použít zjednodušeného ústrojí pro odstranění a odvod kalu. V takovém případě je výhodné použít k tomuto účelu vnitřní vložku se šikmou stěnou (např. tvaru nálevky), která má perforovaný okraj, nahoře přiléhající k plášti rotoru, přičemž vložka je dole opatřena nátrubkem, a dále kroužek, zabraňující postupu kalu do horní části rotoru.In the case of sludge which contains predominantly solid insoluble particles, for example glass dust from the grinding plants 3kla in water, a simplified sludge removal and removal device can be used to remove the sludge. In this case, it is advantageous to use for this purpose an inner liner with an inclined wall (e.g. funnel shape) having a perforated edge adjacent to the rotor jacket at the top, the insert having a sleeve at the bottom, and a ring preventing sludge from entering the top of the rotor .

U dna rotoru jsou pak umístěny výpustě, kterými se dá regulovat výtok kalu z rotoru.At the bottom of the rotor are then located outlets, which can regulate the sludge outflow from the rotor.

Na přiložená* výkresu je schematicky znázorněn příklad zařízení podle vynálezu, a to na obr. 1 v nárysném řezu.In the drawing, an example of the device according to the invention is shown schematically in FIG.

Zařízení má sloužit k odstranění skelného prachu z průmyslových vod z brusíren skla.The equipment is intended to remove glass dust from industrial waters from glass grinding machines.

Zařízení sestává z dutého rotoru 1 tvaru svislého válce, který je tvořen pláštěm JJ a dnem 2 tvaru mezikruží se středovým otvorem 2 pro vstup znečištěné kapaliny na dno 2 rotoru £ vstupní trubicí 4 a víkem 14.The device consists of a hollow rotor 1 in the form of a vertical cylinder, which is formed by a jacket 11 and an annular bottom 2 with a central opening 2 for inlet of contaminated liquid to the rotor bottom 2 through an inlet tube 4 and a cover 14.

Uvnitř rotoru J. v jeho dolní části je umístěna vnitřní vložka i se šikmou stěnou, které má perforovaná okraj 10 nahoře přiléhající k plášti 15 rotoru 1· Dolní část vložky je opatřena nátrubkem 12.Inside the rotor 1 at its lower part there is an inner liner 1 with an inclined wall having a perforated edge 10 at the top adjacent to the rotor housing 15. The lower part of the liner is provided with a sleeve 12.

Dále je v dolní části rotoru 1 umístěn kroužek § a tvoří součást křížové vzpěry 20. pomocí které je plášt JJ rotoru J. připevněn ke hřídeli 19 a má za úkol zabránit vstupu kalu do horní části rotoru £.Further, in the lower part of the rotor 1, a ring 6 is located and forms part of the cross-strut 20 by means of which the rotor jacket 11 is attached to the shaft 19 and is intended to prevent sludge entering the upper part of the rotor.

V nejspodnějěí části rotoru jsou výpustš ,13. kterými se dá regulovat výtok kalu do nádrže £ na kal, s výtokovým ventilem χ.In the lower part of the rotor there is a drain, 13. with which the sludge outflow to the sludge tank 6 can be controlled, with the outflow valve χ.

Mezi Šikmou stěnou vnitřní vložky 2 a pláštěm 15 je v dolní části rotoru £ vytvořen odkalovací prostor 2J· Horní část rotoru je uzavřena víkem JJ, pod kterým se nachází lopatkový věnec JJ s lopatkami IX· V této části je rotor 1 opatřen zevním tangenciálním vývodem Jg vyčištěné kapaliny, který ústí do výtlačného potrubí výše položeného vodojemu pro vyčištěnou vodu.A sludge chamber 20 is formed between the inclined wall of the inner liner 2 and the casing 15 in the lower part of the rotor 6. The upper part of the rotor is closed by a cover 11 underneath which the blade ring 11 with blades IX is located. purified liquid, which flows into the discharge pipe of a higher-lying reservoir for purified water.

Mezi rotorem 1 a tangenciálním vývodem J je kroužkové těsnění 11.An annular seal 11 is provided between the rotor 1 and the tangential outlet J.

Tangenciální vývod 18 je připevněn k základnímu rámu 22 podobně jako vstupní trubice J.The tangential outlet 18 is attached to the base frame 22 similarly to the inlet tube J.

Rotor 1 je spojen s hnanou hřídelí 19 prostřednictvím víka JJ a křížové vzpěry 20. Hřídel 12 je uložena v ložiskách 21 a Je poháněna elektromotorem 24. který je připevněn rovněž na základním rámu 22.The rotor 1 is connected to the driven shaft 19 via a cover 11 and a cross strut 20. The shaft 12 is mounted in bearings 21 and is driven by an electric motor 24 which is also mounted on the base frame 22.

Znečištěná kapalina stéká spádovým potrubím přímo z provozu (případně z jímky) do vstupní trubice J a vstupuje na dno 2 otáčejícího se rotoru J.The contaminated liquid flows down the downcomer directly from the plant (possibly from a sump) into the inlet pipe J and enters the bottom 2 of the rotating rotor J.

Součástí spádového potrubí je filtr nebo mříž, která zabraňuje vstupu nečistot větších rozměrů do vstupní trubice J a dále zařízení, kterým se dá regulovat přítok kapaliny do rotoru 1·The downcomer is fitted with a filter or grille to prevent larger impurities from entering the inlet tube J and a device that controls the flow of liquid into the rotor 1 ·

V rotoru J, získává znečištěná kapalina rotační kinetickou energii, a tim i odstředivou sílu a odstředivý tlak.In the rotor J, the contaminated liquid acquires rotational kinetic energy and hence centrifugal force and centrifugal pressure.

Kapalina stoupá účinkem odstředivého tlaku ode dna 2 výtlačnou spirálou nejdříve po šikmých stěnách vnitřní vložky 2j která rotuje spolu s rotorem J.. Již zde se odděluje těžší fáze od lehčí. Těžší fáze naráží na kroužek £, který zabraňuje postupu kalu do horní části rotoru 1 a vrací jej zpět. Kal pak prochází perforovaným okrajem 10 vložky 2 úo dolního odkalovacího prostoru 23 a výpustí 13 do nádrže 6 na kal. Z nádrže g je periodicky vypouštěn usazený kal výtokovým ventilem χ.As a result of centrifugal pressure, the liquid rises from the bottom 2 through a discharge spiral first on the inclined walls of the inner liner 2j which rotates together with the rotor J. Here, the heavier phase is separated from the lighter phase. The heavier phase impinges on the ring 6, which prevents sludge from entering the upper part of the rotor 1 and returns it back. The sludge then passes through the perforated edge 10 of the insert 2 of the bottom sludge chamber 23 and through the outlet 13 into the sludge tank 6. The settled sludge is ejected periodically from the tank g.

Vyčištěná kapalina proudí přes kroužek g, (který mimo to funguje jako druhé dno rotoru) do horní části rotoru χ. V horní části rotoru vstupuje do lopatkového věnce 16 a lopatkami 17 jejiž vyčištěná kapalina (voda) tlačena do tangenciálního vývodu 18. který ústí do výtlač ného potrubí, které přivádí kapalinu až do výěe položeného vodojemu. Z vodojemu recirkuluje pak kapalina s potřebným pracovním tlakem, odpovídajícím výšce hladiny ve vodojemu zpět do provozu. Způsob a zařízení podle vynálezu lze využít k nepřetržitému odstraňování suspenzí z průmyslových kapalin zejména z odpadových vod, které je třeba vracet zpět čisté do výrobního procesu nebo nelze jimi při jejich vypouštění znečištovat např. veřejné toky.The purified liquid flows through ring g (which also acts as the second rotor bottom) to the top of the rotor χ. At the top of the rotor, it enters the vane ring 16 and the vanes 17 through which the purified liquid (water) is forced into the tangential outlet 18, which opens into a discharge line which supplies the liquid up to the above-mentioned water reservoir. The liquid is then recirculated from the reservoir with the necessary working pressure corresponding to the level in the reservoir back into operation. The method and apparatus according to the invention can be used for the continuous removal of suspensions from industrial liquids, in particular from waste water, which need to be returned clean to the production process or which, for example, cannot be polluted by public streams.

I při značné úspoře energie a malých rozměrech může mit zařízení podle vynálezu vysokou čistící účinnost a objemový průtok (několik set m^ za den).Even with considerable energy savings and small dimensions, the device according to the invention can have high cleaning efficiency and volumetric flow rate (several hundred m ^ / day).

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

1. A process for the continuous recycling of liquids, in particular industrial waters, characterized in that the contaminated liquid is rotated and centrifuged pressure firstly centrifuges the sludge particles out of the liquid and then, without reducing the centrifugal pressure, pushes the already purified liquid upwards and then gravity diverts back into operation.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it consists of a hollow rotor (1) with a cover (14) and an inlet pipe (4) for contaminated liquid passing through a central opening (3) in the bottom (2) of the rotor (1). 1), wherein at its lower part there is a device (5) for centrifuging and sludge removal from the rotor (1) and whose upper part becomes a vane ring (16) with blades (17), where the rotor (1) is provided with an external tangential outlet (18) purified liquids flowing into the discharge piping of the above-laid reservoir for purified liquid.

Device according to claim 2, characterized in that the device (5) for centrifuging and sludge discharge from the rotor (1) consists of an inner liner (9) with an inclined wall having an upper perforated edge (10) adjacent to the housing (15). 1), the insert (9) having a sleeve (12) at the bottom, further from the ring (8) and from the sludge outlets (13) at the bottom of the rotor (1).

1 drawing

Fig. 1