CS270924B1

CS270924B1 - Vortex separation of suspensions

Info

Publication number: CS270924B1
Application number: CS872692A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Doc Ing Csc Konicek; Dobromil Ing Csc Vesely
Original assignee: Konicek Zdenek; Vesely Dobromil
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1990-08-14
Also published as: CS269287A1

Abstract

The suspension turbulent separator is designed for the pre-treatment of rainwater and the separation of rainwater in an integrated canal system (sewer network). The suspension turbulent separator consists of a cylindrical tank with a conical bottom, a tangential inlet at the bottom and with a floating trough. Inclination of the conical bottom is between 10 and 150 degrees. The catch pit perimeter (4) is tangentially attached to the sludge outlet pipe (5). In a height of 1.5 to 2 multiples of the diameter of the inlet pipe (2) from the peripheral wall bottom the outlet holes (8), are situated. The outlet holes (8) are displaced about 270 to 360 degrees in the direction of the transversal water circulation against the inlet pipe (2) leading into the tanks opening (9). The tanks opening (9) is equipped with an outlet trough (11), into which the safety outlets (13) run, placed at the upper edge of the cylindrical tank (1), in front of which the tanks (1) safety spillways (12) are located. At the lower part of the opening (9) above the outlet holes level (8) the overspill openings (10) are situated.<IMAGE>

Description

Vynález ee týká vírového eeparátoru suspenzí к předčištění dešťových vod a řeší možnost použití současně jako oddělovače dešťových vod na jednotné stokové síti*The invention relates to a vortex eeparator of suspensions for pre-treatment of rainwater and solves the possibility of simultaneous use as rainwater separators on a uniform sewer network *

К předčištění dešťových vod se doposud u nás používají dešťové zdrže retenční s úplnou akumulací, dešťové nádrže akumulační, spojené в odlehčením dešťových vod nebo dešťové sedimentační nádrže* Všechna uvedená seřízení zachycují usaditelné látky na principu povrchového zatížení, to je jejioh minimální ploěná velikost je určena usazovací rychlostí částic, které v nádržích mají být zachyoeny. Akumulační nádrže jsou dále dimenzovány na dobu zdržení dešťových vod, přičemž množství dešťových vod Je určeno buď požadovanou dobou zdržení návrhového deště, nebo Je jejich objem určován objemovým parametrem na 1 ha odvodňované plochy*Rainwater retention reservoirs with full accumulation, rainwater accumulation tanks, connected in rainwater relief or rainwater sedimentation tanks are used for rainwater pre-treatment up to now. at the velocity of the particles to be retained in the tanks. The accumulation tanks are further dimensioned for the time of rainwater residence time, where the amount of rainwater is determined either by the required residence time of the design rain or their volume is determined by the volume parameter per 1 ha of drained area *

Společnou nevýhodou uvedených velkoobjemových zařízení Jsou vysoké investiční náklady a provozní obtíže, vzhledem к odstraňování zaohyceného kalu* Proto jsou vyvíjena v zahraničí nová zařízení, umožňujíoí využití tangenciálního vtoku do kruhové nádrže к tvorbě příčné cirkulace nebo vírového proudění* Tím je umožněno použití vyššího hydraulického povrohového zatížení, než odpovídá usazovaoí rychlosti částic* Na tomto principu je navržen například kruhový vírový konoentrátor, mající odvod předčištěné vody přes pevnou přelivnou hranu do atředové trouby, vyúsťující dnem koncentrátoru do recipientu* Kaliště pro zachyoené látky je proto umístěno exoentricky*The common disadvantage of these large-scale systems is the high investment costs and operational difficulties due to the removal of trapped sludge * Therefore, new devices are being developed abroad, allowing the use of tangential inflow into the circular tank * This principle proposes, for example, a circular vortex concentrator having a pre-treated water outlet via a fixed overflow edge into the centrifugal tube, resulting in a bottom of the concentrator into a recipient * The trap for the collected substances is therefore located exoentrically *

Nevýhodou tohoto uspořádání je ztráta hydraulického spádu dešťových vod* Další nevýhodou je konstantní výška přelivné hrany, neumožňujíoí velké kolísání hladiny a excentricky umístěné kaliště odporující principu shromažďování sedimentu ve středu vytvořeného spirálního proudění* Nevýhodou pevné přepadové hrany má i vírová dešťová nádrž, mající přelivnou hranu na obvodu nádrže*The disadvantage of this arrangement is the loss of the hydraulic gradient of rainwater. Another disadvantage is the constant height of the overflow edge, they do not allow large level fluctuations and eccentrically placed sludge contrary to the principle of sediment accumulation. tank circumference *

Uvedené nevýhody odstraňuje vírový separátor suspenzí, sestávající z válcové nádrže s konickým dnem a s plovákovým žlabem, do nádrže je zaústěn tangenoiální vtok, ve stěně nádrže jsou vytvořeny výtokové otvory a u středu dna nádrže je umístěno kaliště podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že uvnitř nádrže je otočně a svisle posuvně uložen plovákový žlab napojený na odváděči potrubí a kónické dno nádrže má sklon 10 až 15°, přičemž к obvodu kaliště je tangenciálně připojeno odtokové potrubí* Ve výšce 1,5 až 2 násobku průměru vtokového potrubí ode dna obvodové stěny válcové nádrže jsou vytvořeny výtokové otvory, proti kterým je к vnější straně válcové nádrže připojena jímka s odtokovým žlabem* Jímka je u horní hrany váloové nádrže, proti bezpečnostním přelivům nádrže opatřena bezpečnostními odtoky a u své dolní části je tato jímka nad úrovní výtokovýoh otvorů opatřena přelivnými otvory* Výtokové otvory nádrže jsou ve směru příčné oirkulaoe vody posunuty o 270 až ЗбО° proti vtokovému potrubí do nádrže*These disadvantages are overcome by a vortex suspension separator consisting of a cylindrical tank with a conical bottom and a flood trough, a tangenoid inlet opening into the tank, outlet openings are formed in the tank wall and a cup according to the invention is located in the tank bottom the float trough connected to the drain pipe is rotatably and vertically sliding and the conical bottom of the tank has a slope of 10 to 15 °, with a drainage pipe tangentially connected to the perimeter of the sludge tank * 1.5 to 2 times the inlet pipe diameter from the bottom the reservoirs are provided with outflow openings, against which a sump with a drain trough is connected to the outside of the cylindrical tank * The sump is provided with safety drains at the upper edge of the roll-over tank, against the safety spillways of the tank h holes are provided with overflow holes * The tank outlet openings are offset 270 to ЗбО ° against the inlet pipe into the tank in the direction of transverse oirkulaoe water *

Rotační pohyb vody umožňuje konstrukci plochého kóniokého dna ve sklonu 10 až 15% Rotační pohyb umožňuje sunutí ueaditelných látek do středu nádrže, kde je umístěno kaliště* Dno nemusí být stíráno* Toto řešení snižuje oelkovou výšku eeparátoru, což má velké ekonomické důsledky* Do středu nádrže je umístěno kruhové kaliště, ze kterého tangenciálně vychází odtokové potrubí na kal* Tangenoiální umístění odtokového potrubí je ve směru cirkulace vody, čímž napomáhá odtoku koncentrovaných nečistot z kaliště*Rotational movement of water allows the construction of a flat cone-shaped bottom at a 10 to 15% inclination Rotational movement allows shifting of the loadable substances to the center of the tank where the sludge is placed * The bottom does not have to be wiped out a circular sludge is placed, from which the sludge outlet pipe runs tangentially * The tangenoid placement of the outlet pipe is in the direction of water circulation, thus helping to drain concentrated impurities from the sludge bed

Plovouoí látky a ropné znečištění jsou zachycovány na hladině plovákovým žlabem* Žlab se otáčí vlivem rotačního pohybu vody v nádrži a současně stírá hladinu* Zachyoené plovoucí látky jsou odváděny potrubím obdobně jako kal do čistírny odpadních vod* Nádrž má po obvodě ve stěně výtokové otvory ve výšoe, odpovídající 1,5 až dvojnásobnému průměru vtokového potrubí* Situačně jsou umístěny tak, aby vtékající dešťová voda byla nucena uvnitř pláště oběhnout minimálně úhel 270°* Výtokové otvory vedou do jímky s přelivnými otvory, kterými předčištěná voda přepadá do odtokového žlabu* Výškové umístění výtokovýoh otvorů a hrany kapaoitních přelivnýoh otvorů zaručují zaohycení veškerých plovouoíoh látek ve vírovém eeparátoru* Výtokové i přelivné otvory jsou dimenzovány na maximální průtok při maximální hladině uvnitř válce. Maximální hladina uvnitř nádrže koresponduje s maximální hladinou ve stoce· Konstrukce vírového separátoru suspenzí podle patentu umožňuje tímto způsobem jeho dobrou funkci i při velkém kolísání průtoků s minimální hydraulickou ztrátou· V připadá potřeby lze výškovým osazením separátoru zvýšit retenční kapacitu stokové sítě* Mimořádné přívalové^průtoky za dešíů jsou zajištěny bezpečnostními přelivy z nádrže do jímky a bezpečnostními odtoky z jímky do rozšířené části odtokového potrubí·Floating substances and oil pollution are captured on the surface by a float trough * The trough rotates due to the rotational movement of water in the tank and at the same time wipes off the surface * Situated in such a way that the rainwater inlet is forced to circulate a minimum angle of 270 ° inside the casing * Outflow openings lead into the sump with overflow holes through which the pre-treated water falls into the drain channel * Height position of the outlet The holes and edges of the capaoity spill holes ensure the trapping of all floating substances in the vortex eeparator. The outflow and spill holes are designed for maximum flow at maximum level inside the cylinder. The maximum level inside the tank corresponds to the maximum level in the sewer · The design of the vortex suspension separator according to the patent enables it to function well in this way even with high flow fluctuations with minimal hydraulic loss · Increasing the retention capacity of the sewer network during rainfall, they are provided with safety spills from the reservoir to the sump and safety outflows from the sump to the extended part of the drain pipe ·

Alternativně je možné uvažovat в osazováním vírového separátoru suspenzí na dálničních úsecích vedoucích chráněnými oblastmi zdrojů pitné vody. ŘeSení zaohycování plovoucích látek umožňuje jejich využití jako lapáků tuků a olejů, popřípadě jako flotačních jednotek· Lze je využít к zachycování suspendovaných látek z povrchového odtoku v erozním území·Alternatively, vortex separator slurries may be provided on highway sections running through protected areas of drinking water sources. The solution of catching floating substances enables their use as grease and oil traps or as flotation units · They can be used for trapping suspended substances from surface runoff in erosion area ·

Celková separační účinnost usaditelných látek je cca čtyřnásobná oproti sedimentačním nádržím používaným jako dešlové zdrže· Zachycení plovoucích látek je 100%·The total separation efficiency of sedimentable substances is about four times higher than the sedimentation tanks used as rainwater reservoirs · The capture of floating substances is 100% ·

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení vírového separátoru suspenzí podle vynálezu, kde na obr· 1 je půdorys a na obr· 2 je svislý příčný řez·The accompanying drawing shows schematically an exemplary embodiment of a vortex suspension separator according to the invention, in which FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is a vertical cross-section.

Vírový separátor podle příkladného provedení sestává z válcové nádrže £, do které je u dna £ zaústěno tangenciálně vtokové potrubí 2· Uprostřed kónického dna £ je umístěno kaliště 4 s tangenciálně umístěným odtokovým potrubím 5 na kal· U hladiny je otočný svisle posuvný dvouramenný plovákový žlab 6, zasouvající se do odváděcího potrubí 7 na plovoucí látky· V plášti nádrže £ jsou výtokové otvory 8· Proti výtokovým otvorům 8 z vnější strany nádrže 1 Je připojena jímka 9 s přelivnými otvory 10, umístěnými nad odtokovým žlabem 11· Nádrž 1 je opatřena bezpečnostním přelivem 12 z nádrže £ do jímky 9 a bezpečnostním odtokem 13 z jímky 9 do rozšířené části odtokového žlabu 11·The vortex separator according to the exemplary embodiment consists of a cylindrical tank 6, into which a tangentially inlet pipe 2 is arranged at the bottom. The middle of the conical bottom 4 is fitted with a sludge 4 with a tangentially located outlet pipe 5. In the shell of the tank there are outlet openings 8. Against the outlet openings 8 from the outside of the tank 1, a sump 9 is connected with overflow openings 10 located above the outlet trough 11 · The tank 1 is provided with a safety overflow 12 from the reservoir 9 to the well 9 and through the safety outlet 13 from the well 9 to the extended part of the drain channel 11 ·

Voda vstupuje tangenciálně umístěným potrubím 2 u dna do nádrže 1 a vlivem příčné cirkulace dochází ke zvýšené sedimentaci usaditelných částic, které se sunou do středu nádrže 1, kde je umístěno kaliště 4· Tangenciálně umístěné odtokové potrubí 5 na kal napomáhá odtoku koncentrovaných nečistot z kaliště 4· Plovoucí látky jsou zachycovány na hladině plovákovým žlabem 6 a jsou odváděny odváděcím potrubím 7 obdobně jako kal do čistírny odpadních vod·The water enters the tank 1 tangentially located at the bottom of tank 1 and due to transverse circulation there is an increased sedimentation of settable particles that move to the center of tank 1 where the sludge 4 is located. · Floating substances are captured on the surface by the float trough 6 and are discharged through the drain pipe 7 in the same way as the sludge to the sewage treatment plant ·

Claims

A vortex slurry separator consisting of a cylindrical tank with a conical bottom and a flood trough, a tangential inlet opens into the tank, outlet openings are formed in the tank wall and a cup is provided in the tank bottom, characterized in that it is rotatable inside the tank (1). and a vertically sliding float trough (6) connected to the drain pipe (7) and the conical bottom of the tank (1) has a slope of 10-15 °, with a drain pipe (5) tangentially connected to the perimeter of the mud (4) and at a height of 1; 5 to 2 times the diameter of the inlet pipe (2) from the bottom of the circumferential wall of the roll-off tank (1) are outflow openings (8) against which a sump (9) is connected to the outside of the cylindrical tank (1) wherein the sump (9) is provided with safety drains (13) at the upper edge of the cylindrical tank (1), against the safety spillways (12) of the tank (1) and at its lower part o sump (9) above the level of the outlets (8) provided with overflow holes (10) ·

2 ·

The vortex separator according to claim 1, characterized in that. That the outflow openings (8) are offset 270 to 360 ° in the direction of transverse water circulation against the inlet pipe (2).