CS271652B1 - Complex device for multistep water conditioning treatment and water purification - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro postupnou chemicko-fyzikální úpravu kapalinových suspenzí anebo roztoků, sdružující ve společném, hydraulicky propojeném prostoru funkční prostory pro srážecí, redukčně oxidační, neutralizační a koagulační procesy, jakož i prostory pro operace mechanické separace vyvločkovaných suspendovaných látek, přičemž hlavní nádrž sestává z reaktorové nádrže zahrnující vločkovač, fluidní reaktor a zahuŠťovák kalů ve spodní části reaktorové nádrže, zatímco v její horní části je vrchol vločkovacího prostoru a usazovací prostor, kdežto filtrační nádrž zahrnuje vlastní hloubkový filtr, nad nímž je zásobník prací vody a případně vedle je sorpční filtr se sifonovým anebo s diferenciálním odtahem čisté kapaliny. Hlavní oblastí použití komplexního zařízení podle vynálezu je úprava anebo chemické čistění vody, převážně odpadů z průmyslové výroby.

Většina známých zařízení pro úpravu a chemické čistění kapalinových suspenzí a roztoků, jejichž technologie je založena na reakci chemikálií s nečistotami za současného vzniku sraženin a vloček s následující jedno i více stupňovou separací vyvločkovaných látek, je vytvořena seskupením nádrží, v nichž probíhají jednotlivé operace technologického procesu, přičemž nádrže jsou propojeny navzájem potrubím anebo kanály. Jsou také známy komplexní úpravny (kupř. dle АО 189 242), které sdružují ve společné nádrži uvedené operace, avšak jejich průběh není ani z hlediska vlastní reakce, ani z hydraulického hlediska optimální, přičemž návaznost jednotlivých operací na sebe je narušována různým povrchovým zatížením příslušného funkčního stupně, což způsobuje jednak nerovnoměrnost provozu zařízení a dosahování nižších výkonových a kvalitativních parametrů, jednak se to projevuje negativně ve velikosti zařízení a v nižších technicko-ekonomických parametrech, jako je výkon vztažený na zastavěný prostor, nebo na zastavěnou plochu, či na spotřebu energie apod. Dále jsou známa zařízení, kde ve společném prostoru nádrže je zabudováno pouze vločkování (ve fázi pomalého míchání) s následujícím usazováním vloček prostoru sedimentací a hloubkovou filtrací, kupř. v plovoucí filtrační vrstvě, jejíž znečištění je odstraňováno protiproudým praním pomocí násosky a sběrného prostoru, ze kterého je vracena znečistěná prací voda zpět, stejnou cestou, pomocí tlakového vzduchu čerpaného do vzduchové komory, zabudované do prostoru nádrže anebo vytvořené samostatnou uzavřenou nádrží. Případně jsou tato zařízení doplněna otevřenou nádrží s pomocným čerpadlem pro přečerpávání prací vody, což vede jednak к rozměrnější konstrukci а к vyšší spotřebě energie. Hlavní nevýhody známých zařízení spočívají ve spojení pouze některých technologických operací a v jejich nevyrovnaném průběhu či zatížení dílčích funkčních stupňů. Dále je nevýhodou znýmých zařízení vyšší prostorová či plošná náročnost a nižší kvalitativní parametry a tím i poměrně malá přizpůsobivost zařízení jako celku při změně kvality upravované vody, která vede к nutnosti instalace zařízení o vyšším jmenovitém výkonu a tedy к celkovému zvětšení zařízení. V provozní praxi vznikají dále potíže při obsluze zařízení, zvláště při manipulaci a nastavování optimálních výkonových i kvalitativních parametrů, což je způsobeno převážně nižší operační možností zvolených technologických operací. Rovněž celkové prostorové uspořádání dílčích funkčních prostorů a jejich vzájemné prostorové propojení pomocí potrubí a kanálů vycházejících a vstupujících do společné nádrže ze všech stran, minimálně však alespoň ze dvou stran a dna, nedovoluje zabudovat zařízení u stěn budovy anebo jejich řazení do společných bloků sestavených ze dvou a více jednotek, což klade další nároky na zvětšování celkové provozní a manipulační plochy.

Výše popsané nevýhody jsou odstraněny v konstrukci komplexního zařízení pro chemicko fyzikální úpravu anebo čistění vody a roztoků podle vynálezu, které ve společné stojaté nádrži spojuje účelně všechny technologické operace pro vznik a separaci vloček sraženin znečisťujících látek. Optimální hydraulické podmínky umožňují vločkování a vícestupňovou separaci suspendovaných i části rozpuštěných látek založenou na fluidní separaci ve vznášené vrstvě vloček s následujícím usazováním částečně předČistěné suspenze před nátokem do filtračního prostoru s plovoucí filtrační vrstvou a případně i sorpČního filtru. Prostorové členění technologických operací do dvou funkčních nádrží, umístěných bud nad sebou anebo

CS 271 652 Bl vedle sebe dává komplexnímu zařízení podstatně vyšší aplikační možnosti, zvláště při modernizaci stávajících provozů úpraven vody i čistíren průmyslových a zemědělských odpadních vod.

Pomocí šikmých přepážek a norných stěn je členěn prostor reaktorové Části nádrže na vločkovač s postupně se snižující turbulencí protékající suspenze, což je docíleno pomocí soustavy vložených přepážek opatřených otvory alespoň na Části její plochy a na fluidní separaČní reaktor vytvořený mezi nornou stěnou vločkovače a dělicí stěnou jako podélný, vzhůru rozšiřující se difuzor vznášené vrstvy vloček, jejichž přebytek přepadá přes přelivovou hranu do zahušEováku kalů situovaného vedle difuzorového prostoru reaktoru. Kapalinová suspenze, zbavená značného podílu vloček jejich odtahem do zahušEováku kalů, protéká vzestupným tokem usazovacím prostorem opatřeným případně lamelovou vestavbou. Vločkovací prostor s děrovanými přepážkami pro dokonalé míšení vločkující suspenze se v sestupném směru rozšiřuje a tím probíhá optimálně jak fáze rychlomísení, tak i fáze pomalého míšení v optimálních podmínkách vhodných pro většinu upravovaných vod a provozních tekutých odpadů, přičemž gradient rychlosti, vyvolaný prouděním vloČkovacím prostorem se mění od hodnoty G = 1000s až po hodnotu G - 10 s Dno vločkovacího prostoru je sešikmené a nedovoluje vytváření kalových sedimentů.

Na vločkovací prostor navazuje difuzorový prostor fluidního reaktoru, přičemž jeho vstupní profil je 4 - 10 x menší než plocha vločkového mraku v úrovni přepadové hrany, přes kterou vstupuje přebytečný kal do zahušEováku kalu situovaného vedle fluidního reaktoru. Pro zvýšení účinnosti přetoku kalů do zahušEováku je dělicí přepážka opatřena usměrňovači přepážkou zasahující asi do 1/5 až 1/3 hloubky zahušEovacího prostoru. Z vrcholu zahušEovacího prostoru je odsazená kalová voda odtahována bud vodorovnou děrovanou trubkou mimo prostor reaktorové nádrže, nebo pomocí soustavy trubek vystupujících z přepadové hrany do sedimentačního prostoru umožňují, aby vystupující kalová voda nevynášela přepadající kalové vločky. Intenzitě zahušťování napomáhá také pulzační odtah zahuštěného kalu pomocí dálkově ovládané armatury uzavírající hrdlo odtahové děrované trubky uložené u dna kalového prostoru zahušEováku. S výhodou je difuzor fluidního reaktoru opatřen vestavbou tvarovaných desek, která umožňuje zvýšení koncentrace suspendovaných Částic vznášené vrstvy a současně zrovnoměrnění rozložení částic, čímž je umožněno účinnější zachycování jemnějších částic vloček a jejich úlomků.

Reaktorová nádrž zahrnuje vedle vločkovacího prostoru postupně dva separační stupně a prostor zahušťování odloučeného kalu, zatímco filtrační nádrž, která je situována nad nádrží reaktorovou u vertikálního uspořádání komplexního zařízení, anebo je situována vedle reaktorové nádrže, což s výhodou muže být u menších výkonových jednotek spojeno do společné nádoby oddělené stěnou,v níž je vytvořen přepadový kanál pro zavedení předčistěné kapaliny do filtru z reaktorové nádrže. Rozdělení na dvě prakticky stejně veliké nádrže typizované velikosti, kupř. ISO kontejner C10, dovoluje vertikální i horizontální uspořádání komplexního zařízení a umožňuje zavedení sériové výroby těchto nádrží s určitou prefabrikací s možností dokončit výrobek podle instalačních možností odběratele (uživatele). Horizontální uspořádání obou funkčních celků se projevuje zvláště příznivě při výrobě komplexních zařízení menší výkonové velikosti pro 0,8 až 4 l.s \ kde jsou sériově prefabrikovány přední i zadní Čelní stěny a boční stěny a přepážky mají pouze odstupňovaně prodlouženou délku, případně může být použito opakovaně stejných dílů nižší velikosti.

Funkce komplexního zařízení v obou uvedených konstrukčních uspořádáních reaktorové nádrže 1 a filtrační nádrže 2 je stejná. Surová kapalina s obsahem znečisťujících látek, které mají být odděleny, vstupuje vstupním hrdlem 36 s dávkou roztoku reakčních chemikálií do vstupní děrované trubky 63 s otvory směrovanými dolů. Rozměr otvorů a jejich počet

CS 271 652 B1 umožňuje dosáhnout vysokých hodnot gradientu rychlosti při výtoku směsi do vrcholu vločkovače 3^ který odpovídá podmínkám rychlomísení. Sestupným tokem protéká vločkující suspenze přes otvory 37 desek 12 vločkovače 3_ usměrňujících tok suspenze s cílem dosáhnout dostatečné průběžně homogenizace vločkující suspenze, což umožňuje mechanickou i fyzikálně-chemickou aglomeraci mikrovloček do vloček až rozměrných agregátů při průběžně se snižující hodnotě gradientu rychlosti až na G « asi 10 s \ Snižování turbulence je ovlivňováno jednak uspořádáním obtékaných i protékaných desek 12 vločkovače .3, jednak velikostí a počtem jejich otvorů 37 a dále rozšiřováním průtočného profilu vločkovače _3. V jeho spodní části, kdy jsou prakticky vločky aglomerované, dochází к mírnému zvýšení rychlosti, při níž jsou případné sedimenty hrubších vloček smývány ze šikmého dna 18 vločkovače 3 ke vstupnímu otvoru 41 fluidního reaktoru <, v jehož difuzoru 42 jsou vločky vynášeny к přepadové hraně 39, přičemž vytváří fluidizovanou suspenzní vrstvu, v níž jsou dále aglomerovány jemnější vločky na hrubší aglomeráty při intenzívním styku se vznášenými vločkami fluidní vrstvy. Aktivita styku, podporovaná případným zvýšením koncentrace vloček vlivem usměrněného pohybu a převalování vznášené vločkové suspenze při průtoku tvarovanou vestavbou 59 vytvářející soustavu komor 61., štěrbinových hrdel 62 se střídavým urychlováním a zpomalováním protékajícího proudu, zvyšuje intenzitu sbalování vloček, jejímž důsledkem je vyšší sedimentační rychlost Částic a tím i dosažení vyššího povrchového zatížení fluidního reaktoru £ a vyšší separační účinnosti.

Přebytečný kal přepadající přes přepadovou hranu 39 štěrbinou 38 do zahušťováku 6 je odtahován v poměrně krátkých intervalech odtahovým hrdlem 21 zahušťováku 6 s děrovanou trubkou umístěnou podél dna 19 zahuŠřováku _6, což umožňuje současný odtah kalu z celého prostoru dna 19 zahušťováku 6. Tímto pulzačním odtahováním kalu vzniká v kalové vrstvě zpětný ráz působící positivně na zahušťování kalu a uvolňování kalové vody, která je průběžně anebo periodicky odtahována bud mimo prostor reaktorové nádrže 1 ^odpadní děrovanou trubkou 20, anebo je odsazená kalová voda převáděna převáděcími trubkami 45 do spodní části usazováku 5 nad hladinu vločkového mraku. Tímto opatřením se zabraňuje vynášení přepadajících vloček protisměrně vystupující kalovou vodu ze zahušťováku 6 štěrbinou 38. Přepadem přebytečného kalu přes přepadovou hranu 39 se snižuje počáteční koncentrace vloček vstupující do difuzoru 42 asi o 50 až 85%.

Nosná kapalina s nižším obsahem suspendovaných látek stoupá usazovákem 5 vybaveným případně lamelovou vestavbou 48. Snížením koncentrace vloček suspenze stoupající usazovákem 5 se dosahuje vyšší usazovací rychlosti v porovnání se suspenzí o původní koncentraci a tím dochází к dalšímu oddělení suspendovaných látek sedimentací, tyto klesají zpět do vznášené vrstvy vloček a jsou vynášeny s přebytečným kalem do zahušťováku Separační účinnost usazováku _5, opatřeného lamelovou vestavbou 48 je 40 až 70 % ze zbytkové koncentrace suspenze vstupující do usazováku J5.

Při vertikálním uspořádání reaktorové nádrže 1 a filtrační nádrže 2 stoupá z usazováku 5 předČistěná kapalina přímo do filtru J7 s plovoucí filtrační vrstvou vytvořenou kupříkladu kuličkami předpěněného polystyrenu anebo granulemi plastických i minerálních hmot o měrné hmotnosti nižší alespoň o 10 % než je měrná hmotnost upravované kapaliny. Plovoucí filtrační vrstva je udržována prvním filtračním mezidnem 17 pod hladinou 49 upravené vody v zásobníku 8 prací vody. Průtokem vody vystupující z usazováku 5 plovoucí filtrační vrstvou jsou v ní* zachycovány jemné částice vloček s účinností 40 až 95% a prvním filtračním mezidnem 17 protéká do zásobníku 8 prací vody prakticky čistá voda. Kvalita vystupující vody může být dále zlepšována sestupným průtokem sorpčním filtrem na jehož sorpčním materiálu 32 se zachycují další převážně rozpuštěné látky, které zhoršují kvalitu upravené vody, kupříkladu organické zápachotvorné látky anebo ionty těžkých kovů anebo solí apod.

CS 271 652 Bl

Upravená voda je odtahována výstupním hrdlem 24 z prostoru pod druhým filtračním mezidnem 35 sorpčního filtru 9 přes sifonovou trubku 25, jejíž vrchol je odvzdušněn odvzdušňovací trubkou 26, čímž je nastavena stálá hladina 50 vody v sorpčním filtru 9. Alternativně může být odtah vody proveden výstupním hrdlem 24 s potrubní clonou 31, kterou protéká alespoň 70 % upravené vody, zatímco zbytek vody přepadá z hladiny 50 vody v sorpčním filtru 2 přepadovým hrdlem 34 do odtahové trubky 33, do níž je zaústěna v nižší části i trubka s potrubní clonou 31 vycházející z výstupního hrdla 24. Toto uspořádání je výhodné zvláště v případě, kdy prostor sorpčního filtru 9 slouží pouze jako zásobník upravené vody pro vykrytí dodávky vody v době regenerace znečistěné filtrační vrstvy filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou. Z toho důvodu je výhodný obsah sorpčního filtruj stejný anebo vyšší než obsah zásobníku 8 prací vody. Tím prakticky nedojde к přerušení dodávky vody, ale pouze к mírnému poklesu množství před koncem regenerační periody z důvodů snížení hladiny vody v sorpčním filtru 9.

Při horizontálním uspořádání reaktorové nádrže 1 vedle filtrační nádrže 2 podle obr. 2 přepadá předčistěná voda z nově vytvořené hladiny 50 v reaktorové nádrži 1 nad lamelovou vestavbou 48 do vedle situované filtrační nádrže 2 přepouštěcím hrdlem 52. Další horizontální uspořádání reaktorové nádrže 1 a filtrační nádrže 2 ve společném celku dle obr. 3 využívá к přepadu vody do filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou přepadového kanálu 43 vytvořeného v dělicí přepážce 44 mezi filtrační nádrží 2 a reaktorovou nádrží 2· ^z úrovně hladiny 51 vody v reaktorové nádrži 1 nebo z hladiny vody ve viltrační nádrži 2 je voda odtahována pomocí přelivového odtahu 53, který může být vytvořen bud jako otevřený žlab s ozubenou hranou anebo jako děrovaná trubka. ₍

Praní znečistěné filtrační vrstvy filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou je provedeno odtahem prací vody prací násoskou 27 napojenou na děrovanou odtahovou trubku 23 prací vody, jejíž otvory 40 jsou nasměrovány dolů anebo šikmo do stran. Prací násoska 27 svým vrcholem vystupuje nad úroveň prvního filtračního mezidna 17 a v nižší poloze na odtokové větvi je uzavřena armaturou 29, která je otevírána automaticky při dosažení tlakové ztráty filtrační vrstvy filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou, jejíž hodnota odpovídá nastavenému optimálnímu průběhu filtračního cyklu. Otevřením aramtury 29 dojde к rychlému odtoku vody z prostoru pod filtrační vrstvou filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou, přičemž je odtahována voda ze zásobníku 8 prací vody přes filtrační vrstvu filtruj s plovoucí filtrační vrstvou, která se průtokem prací vody roztáhne o 5 až 50 % své tloušřky. Tím dojde к účinnému vyplavování zachycených nečistot ulpělých na částicích filtračního materiálu. Jakmile voda v zásobníku 8 prací vody poklesne při praní těsně nad první filtrační mezidno 17, dojde к zavzdušnění prací násosky 27 zavzdušňovací trubkou 28 a tím dojde к přerušení odtahu vody odtahovou trubkou 23 prací vody. Prakticky okamžitě stoupne filtrační vrstva do původní polohy vlivem diference měrných hmotností kapaliny a zrn filtračního materiálu, zatímco částice vloček klesají ke dnu 30 filtrační nádrže 2 a při vertikálním uspořádání klesají do usazováku 5 a jsou odloučeny do vrstvy vločkového kalu stejně jako částice oddělené sedimentací v lamelové vestavbě 48. Vločky odsazené v oddělené filtrační nádrži 2 jsou odplaveny při příštím praní filtrační vrstvy filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou. Konec zavzdušňovací trubky 28 může být s výhodou upraven výřezem 47, který se směrem ke konci zavzdušňovací trubky 28 rozšiřuje, anebo je konec zavzdušňovací trubky 28 opatřen řadou otvoru 46, jejichž průměr může být rovněž odstupňován. Délka výřezu 47 anebo řady otvorů 46 zavzdušňovací trubky 28 je 30 až 150 mm. Jakmile hladina vody v zásobníku 8 prací vody poklesne к výřezu 47 nebo к hornímu otvoru 46 zavzdušňovací trubky 28, dojde к nasávání vzduchu zavzdušňovací trubkou 28 do hlavy prací násosky 27 a tím ke zpomalování odtahu vody prací násoskou 27, což umožňuje frakcionační ukládání částic filtrační vrstvy na první filtrační mezidno 17, přičemž nejprve stoupají rozměrnější částice. Po ukončení od tahu prací vody prací násoskou 27 začíná okamžitě následující filtrační cyklus, protože dodávka surové vody vstupním hrdlem 36 do reaktorové nádrže 1 nebyla přerušena a tím byly udržovány normální provozní podmínky vločkování, fluidního reaktoru £ a usazování.Odstave5

CS 271 652 Bl ním provozu reaktorové nádrže 1 by došlo к odsazení vločkového kalu u dna fluidního reaktoru 4 a na deskách 12 vločkovače 3 i na šikmém dnu 18 vločkovače 3 a jeho opětné vznesení do pracovní polohy by znamenalo časovou ztrátu a případně i provozní potíže. Alternativně může být odtah prací vody proveden pouze odpadní trubkou 54 napojenou na odtahovou trubku 23 prací vody a armaturu £9, přičemž uzavření armatury 29 je provedeno pomocí Časového relé anebo pomocí vodivostního čidla výšky hladiny.

Vlastní praní znečistěné filtrační vrstvy filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou je velmi rychlé a trvá prakticky asi 20 až 60 sekund, protože odtahovaná prací voda proudí filtračním prostorem rychlostí 3 až 30 mm.s*^. Doba zapracování filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou, což je doba potřebná к zaplnění zásobníku 8 prací vody, trvá asi 300 až 900 s.

Pro zlepšení podmínek praní znečistěné filtrační vrstvy může být filtr Ί s plovoucí filtrační vrstvou i spodní část zásobníku 8 prací vody členěn do menších paralelních dílčích prostorů pomocí vložených usměrňovačích přepážek 60, přičemž v takto uspořádané vložce muže být upevněno síto prvního filtračního mezidna 17. Tímto opatřením se docílí rozčlenění prvního filtračního mezidna 17 na řadu menších ploch, čímž nedochází к nadměrnému prohnutí prvního filtračního mezidna 17. Navíc rozdělením filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou a zásobníku 8 prací vody na řadu paralelních prostorů se dosáhne jednak rovnoměrného rozdělení prací vody jednak i zlepšení filtrace a dokonalejšího proprání filtrační vrstvy jako celku, protože případně vytvořené kalové bloky jsou rozbíjeny prací vodou příslušného sektoru, která má možnost protékat pouze dílčím prostorem omezeným příslušnými usměrňovacími přepážkami 60.

Příkladné provedení zařízení dle vynálezu je uvedeno na připojeném výkresu, kde: obr. 1 představuje svislý řez komplexní úpravnou ve vertikálním napojení reaktorové a filtrační části, obr. 2 představuje svislý řez komplexní úpravnou při horizontálním uspořádání filtrační a reaktorové nádrže, obr. 3 představuje svislý řez zařízením se spojeným reaktorovým a filtračním prostorem do společného celku, obr. 4 představuje schéma alternativního odtahu upravené vody přes vestavěný sorpční filtr, obr. 5 představuje detail rozřezu a děrování zavzdušňovací trubky odtahové prací násosky a obr. 6 představuje příklad vytvoření přepážky vločkovače.

Reaktorová nádrž 1 i filtrační nádrž 2 mohou být provedeny jako válcová stojatá svařovaná nádrž nebo s výhodou jako pravoúhlá nádrž vytvořená pravou boční stěnou 55 a levou boční stěnou 56, přední čelní stěnou 57 a neznázorněnou zadní čelní stěnou a dále dnem nádrže sestaveným z dílčích den vločkovače ^3, zahušřováku 6 a při horizontálním uspořádání obou částí také dnem 30 filtrační nádrže 2. Vstupní hrdlo 36, případně i hrdlo 52 přepadového kanálu 43 a výstupní hrdla 21, 22, 24, případně i přepadové hrdlo 34 mohou být uspořádána například v přední čelní stěně 57 reaktorové nádrže 1 a filtrační nádrže 2. Při pravoúhlé konstrukci reaktorové nádrže 1 a filtrační nádrže 2 jsou boční a čelní stěny 55, 56, 57 opatřeny výztužnými žebry pro zvýšení odolnosti proti deformacím způsobeným vnitřním přetlakem upravované vody. Dno 18, 19 reaktorové nádrže ~£, případně i dno 30 filtrační nádrže 2j stejně jako mezistěny 13, £5, 16 a norná stěna 11, jakož i desky 12 vločkovače 3 jsou vytvořeny jako desky připojené těsně к čelním stěnám nádrží 57, čímž vznikne soustava samostatných funkčních prostorů vločkovače 3 fluidního reaktoru 4, usazováku _5_, zahuštováku _£, filtru 7 s plovoucí filtrační vrstvou a zásobníku 8 se společnou hydraulickou hladinou 49 a sorpčního filtru 9 s nižší hladinou 50.

Všechny stěny i dna jsou zvenčí i zevnitř opatřeny vodovzdornými nátěry anebo jsou zhotoveny z nerezavějících materiálů.

CS 271 652 Bl

Při instalaci komplexního podmínkách, jsou stěny .nádrže matelným stropem, který chrání zařízení v nechráněném prostoru, zvláště v zimních opatřeny isolaČní vrstvou a případně je nádrž opatřena odnívyčistěnou vodu proti vnikání nečistot z ovzduší.

Hlavní výhody popsaného příkladného uspořádání komplexního zařízení pro úpravu a čistění odpadních vod spočívají především v jednoduché snadno vyrobitelné konstrukci, umožňující sériovou průmyslovou výrobu včetně dílcové prefabrikace s možností přepravy celku na místo běžnými dopravními prostředky. Při minimálním vybavení regulačními prostředky pracuje zařízení zcela automaticky.

Claims (16)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Komplexní zařízení pro chemicko-fyzikální úpravu kapalinových suspenzí a/nebo roztoků sdružující.ve společném, hydraulicky proprojeném prostoru dílčí funkční prostory pro srážecí, redukčně oxidační, neutralizační, koagulační a flokulační procesy, jakož i prostory pro postupnou vícestupňovou separaci suspendovaných látek z kapalinových suspenzí, vyznačující se tím, že reaktorová nádrž (1) sdružuje fluidní reaktor (4) oddělený nornou stěnou (11) od vločkovače (3) a první mezistěnou (13) od zahušřováku (6) a usazovák (5) uložený nad fluidním reaktorem (4), na usazovák (5) navazuje filtrační nádrž (2) zahrnující filtr (7) s plovoucí filtrační vrstvou a zásobníkem (8) prací vody a případně i sorpční filtr (9) oddělený druhou mezistěnou (16) od filtru (7) s plovoucí filtrační vrstvou a zásobníku (8) prací vody, přičemž filtrační nádrž (2) je uspořádána vedle anebo nad reaktorovou nádrží (1).
2. 2. Komplexní zařízení dle bodu 1, vyznačující se tím, Že filtrační nádrž (2) i reaktorová nádrž (1) jsou spojeny vedle sebe do společného celku a jsou odděleny dělící přepážkou (44) a přepadovým kanálem (43).
3. 3. Komplexní zařízení dle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vločkovač (3) zvětšuje v sestupném směru plochu příčného řezu alespoň do poloviny své délky a je vyplněn soustavou desek (12) opatřených případně otvory (37') , jejichž celková plocha se směrem dolů zvětšuje.
4. 4. Komplexní zařízení dle bodu 3, vyznačující se tím, že v největší části vločkovače (3) je uložena vstupní děrovaná trubka (63) s otvory, jejichž celková plocha činí 60 až 200 % plochy průtočného průřezu vstupní děrované trubky (63) , přičemž na vstupní děrovanou trubku (63) navazuje vstupní hrdlo (36).
5. 5. Komplexní zařízení dle bodů 3 nebo 4, vyznačující se tím, že desky (12) vločkovače (3) jsou u svého volného konce opatřeny otvory (37) vytvořenými alespoň na čtvrtinu celkové plochy desky (12) vločkovače (3), přičemž celková plocha otvorů (37) desky (12) vločkovače (3) je u každé nižší desky (12) vločkovače (3) stejná anebo vyšší než v předcházející desce (12) vločkovače (3) .
6. 6. Komplexní zařízení dle některého z bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že norná stěna (11) a první mezistěna (13) jsou šikmé a spolu vytváří vzhůru se rozšiřující difuzor (42) fluidního reaktoru (4), přičemž plocha jeho vstupního otvoru (41) je 4 až 10 x menší než příčná plocha difuzoru (42) v úrovni přepadové hrany (39) fluidního reaktoru (4).
7. 7. Komplexní zařízení dle některého z bodu 1 až 6, vyznačující se tím, že přepadová hrana (39) vytvořená horní hranou první mezistěny (13) a druhé svislé přepážky (14) tvoří štěrbinu (38) pro vstup kalu do zahušřováku (6).

   CS 271 652 Bl
8. 8. Komplexní zařízení podle některého z bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že ve vrcholu zahuštováku (6) vymezeném první mezistěnou (13) a druhou svislou přepážkou (14) je vložena odpadní děrovaná trubka (20) pro odtah kalové vody ze zahušťováku (6).
9. 9. Komplexní zařízení podle některého z bodů 6 až 8, vyznačující se tím, že v přepadové hraně (39) jsou upraveny převáděcí trubky (45) pro odvod kalové vody ze zahušřováku (6) zasahující svým horním koncem do spodní části usazováku (5).
10. 10. Komplexní zařízení podle některého z bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že na hrdlo odtahové trubky (23) prací vody navazuje prací násoska (27) se zavzdušňovací trubkou (28) zasahující nad první filtrační mezidno (17) filtru (7) s plovoucí filtrační vrstvou, jejíž spodní část má výřez (47) anebo otvory (46), přičemž šířka výřezu (47) anebo průměr otvorů (46) zavzdušňovací trubky (28) se směrem vzhůru zmenšuje.
11. 11. Komplexní zařízení dle některého z bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že sorpční filtr (9) se sorpčním materiálem (32) uloženým na druhém filtračním mezidnu (35) je opatřen výstupním hrdlem (24) spojeným se sifonovou trubkou (25), z jejíhož vrcholu vystupuje odvzdušňovací trubka (26), přičemž vrchol vnitřního oblouku sifonové trubky (25) je výše než hladina sorpčního materiálu (32) , avšak níže než hrana druhé mezistěny (16)»
12. 12. Komplexní zařízení dle některého z bodů 1 až 11, vyznačující se tím, že sorpční filtr (9) je opatřen přepadovým hrdlem (34) spojeným s odtahovou trubkou (33) upravené vody spojenou prostřednictvím clony (31) s výstupním hrdlem (24).
13. 13. Komplexní zařízení dle bodů 11 nebo 12, vyznačující se tím, že vrcholová část sifonové trubky (25) je výškově stavitelná.
14. 14. Komplexní zařízení dle některého z bodů 1 až 13, vyznačující se tím, že objem sorpčního filtru (9) se rovná 50 až 150 % objemu zásobníku (8) prací vody.
15. 15. Komplexní zařízení dle některého z bodů 1 až 14, vyznačující se tím, že všechna přívodní i odtahová hrdla v reaktorové nádrži (1) i filtrační nádrži (2) jsou uspořádána v přední čelní stěně (57).
16. 16. Komplexní zařízení dle některého z bodů 1 až 15, vyznačující se tím, že prostor filtru (7) s plovoucí filtrační vrstvou a část prostoru zásobníku (8) prací vody je rozdělen usměrňovacími přepážkami (60) na soustavu paralelních dílčích komor.