CZ280799B6 - Reaktor čistírny odpadních vod - Google Patents

Abstract

Reaktor čistírny odpadních vod je proveden jako válcovitá nádoba se svislou osou. Zahrnuje směšovací prostor (5), sedimentační prostor (8, 17) s odtahem kalů (19, 20), filtrační prostor (22) s plovoucím filtrem a zásobní prostor (3) přefiltrované vody. Směšovací prostor (5) je první trubicí (7) propojen s vnitřním sedimentačním prostorem (8) nacházejícím se v centrální vnější válcovité vestavbě (10). Vnitřní sedimentační prostor (8) komunikuje s vnějším sedimentačním prostorem (17) druhou trubicí (18) se vtokem v horní části vnitřního sedimentačního prostoru (8). Nad vnějším sedimentačním prostorem (17) se nachází filtrační prostor (22) nahoře oddělený sítem (23) od zásobního prostoru (3) přefiltrované vody. Přitom směšovací prostor (5) se nachází v horní části zásobního prostoru (3) přefiltrované vody, vnitřní sedimentační prostor (8) se nachází v ose vnějšího sedimentačního prostoru (17) a filtračního prostoru (22) a každý z obou sedimentačních prostorů (8, 17) má odtah (19, 20) kaluŕ

Description

Reaktor čistírny odpadních vod

Oblast techniky

Vynález se týká reaktoru pro čistírny odpadních vod provedeného jako válcovitá nádoba se svislou osou a sestávajícího ze směšovacího prostoru, sedimentačního prostoru s odtahem kalu, z filtračního prostoru s plovoucí filtrační vrstvou a ze zásobního prostoru přefiltrované vody.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy reaktory chemických čistíren odpadních vod provedené jako válcovitá nádoba opatřená různými vestavbami a dole redukovaná do kužele, v jehož vrcholu se zpravidla nachází odtah kalu. V horní části nádoby je umístěn plovoucí filtr nahoře oddělený sítem od zásobního prostoru přefiltrované vody, který zaujímá nejvyšší část vnitřního prostoru nádoby. Nashromážděná přefiltrovaná voda slouží k periodickému promývání vrstvy plovoucího filtru.

K takto charakterizovaným řešením patří reaktor podle popisu k čs. autorskému osvědčení č. 227 898, v němž procesu filtrace předchází proces flotace a flokulace. Odtah kalu je proveden ze spodní části flotačního prostoru. Nevýhodou uvedeného reaktoru je poměrně malé využití prostoru zastavěného čistírnou a poměrně malá účinnost primárního odkalu ve spodní části reaktoru.

Reaktor známý z CZ užitného vzoru 2470 má centrální válcovitou vestavbu obsahující plovoucí filtr, dole otevřenou do kuželovitého sedimentačního prostoru s odtahem kalu. V důsledku rozšíření zásobního prostoru přefiltrované vody je využití obestavěného prostoru vyšší než u již popsaného reaktoru, nicméně stupeň primární sedimentace nedosahuje požadovaných hodnot.

Společnou nevýhodou obou uvedených známých reaktorů je, že při extrémním poklesu hladiny vody v reaktoru se granule plovoucího filtru dostanou do sedimentačního respektive flotačního prostoru, odkud se při opětovném naplnění reaktoru nevrátí zpět do filtračního prostoru. V takovém případě je uvedení reaktoru do funkčního stavu pracné a znamená několikahodinovou odstávku.

Vynález si proto klade za úkol vytvořit reaktor pro čistírny odpadních vod s optimálním využitím obestavěného prostoru, s vysokou účinností sedimentace a se zaj ištěním automatického návratu filtrační vrstvy po extrémním poklesu hladiny nebo i po vyprázdnění reaktoru.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší reaktor čistírny odpadních vod provedený jako válcovitá nádoba se svislou osou a sestávající ze směšovacího prostoru, sedimentačního prostoru s odtahem kalu, z filtračního prostoru s plovoucí filtrační vrstvou a ze zásobního prostoru přefiltrované vody, jehož podstata spočívá v tom, že směšovací prostor, do nějž ústí vstup surové vody, je první trubicí propojen s vnitřním sedimentačním prostorem nacházejícím se v centrál-1CZ 280799 B6 ní válcovité vnější vestavbě se spodní částí redukovanou do kužele, vnitřní sedimentační prostor komunikuje s vnějším sedimentačním prostorem druhou trubicí se vtokem v horní části vnitřního sedimentačního prostoru, nad vnějším sedimentačním prostorem se nachází filtrační prostor nahoře oddělený sítem od zásobního prostoru přefiltrované vody, přičemž směšovací prostor se nachází v horní části prostoru přefiltrované vody, vnitřní sedimentační prostor se nachází v ose vnějšího sedimentačního prostoru a filtračního prostoru a každý ze sedimentačních prostorů má odtah kalu.

Ve výhodném provedení se dno nádoby kuželovité zvedá směrem ke středu a dno vnější nádoby se nachází v úrovni základny nádoby. Vnější vestavba je tvořena horní válcovou částí, která se dole kuželovité rozšiřuje a opět kuželovité zužuje, přičemž ve vnější vestavbě se nachází vnitřní vestavba sestávající ze směrem dolů se rozšiřující horní kuželovité části ve válcové části vnější vestavby a ze spodní kuželovité části s vrcholovým úhlem zvoleným tak, aby se štěrbina mezi kuželovitým rozšířením vnější vestavby a spodní kuželovitou částí vnitřní vestavby směrem dolů rozšiřovala. Vstup surové vody, první trubice i druhá trubice jsou s výhodou zaústěny tangenciálně.

Půdorysná plocha zásobního prostoru přefiltrované vody je s výhodou větší než půdorysná plocha válcovité nádoby, u obzvláště výhodného řešení vybíhá zásobní prostor jedním směrem vně půdorysu válcovité nádoby.

Směšovací prostor může být opatřen spirálovou vestavbou a jeho dno může s výhodou být zvlněno. Síto může mít kuželový tvar, být s výhodu nasazeno na první trubici a drženo v pracovní poloze maticí našroubovanou na první trubici.

Obrázky na výkrese

Vynález bude dále objasněn pomocí připojeného výkresu, kde na obr. 1 je svislý schematický řez reaktorem podle vynálezu, na obr. 2 je čelní pohled na čistírnu s reaktorem v částečném řezu, na obr. 3 je pohled směrem P podle obr. 2 na přepadové potrubí odtahu a promývací zařízení, na obr. 4 je pohled směrem R podle obr. 2 a na obr. 5 je vodorovný řez směšovacím prostorem se spirálovou vestavbou.

Příklady provedení

Reaktor představuje podstatnou část čistírny odpadních vod. Je tvořen válcovitou nádobou 1 se svislou osou, jejíž dno 2 se kuželovité zvedá směrem ke středu a která se v horní části, vymezující zásobní prostor 3. přefiltrované vody, rozšiřuje půdorysně v jednom směru. V horní části zásobního prostoru £ přefiltrované vody, částečně ponořen pod hladinu 4 přefiltrované vody, se nachází uzavřený válcový směšovací prostor 5, do nějž je tangen-2CZ 280799 B6 ciálně zaústěn vstup 6 surové vody. Uprostřed dna směšovacího prostoru je vtok do svislé první trubice 7 tangenciálně zaústěné v horní části vnitřního sedimentačního prostoru 8 mezi horní válcovou část 9 vnější vestavby 10 a horní, směrem dolů se rozšiřující část 11 vnitřní vestavby 12. Vnější vestavba 10 se dole kuželovité rozšiřuje a opět kuželovité zužuje, přičemž její dno se nachází v úrovni základny nádoby 1. Vnitřní vestavba 12. sestává kromě horní části 11 ze spodní kuželovité části 14. s vrcholovým úhlem zvoleným tak, že se štěrbina 15 mezi kuželovitým rozšířením 16 vnější vestavby 10 a spodní kuželovitou částí vnitřní vestavby 12 směrem dolů rozšiřuje. Spodní část reaktoru vymezenou vnější vestavbou 10 a stěnami nádoby 1 zaujímá vnější sedimentační prostor 17. V horní části vnitřního sedimentačního prostoru 8 je vtok do centrální svislé druhé trubice 18 zaústěné tangenciálně ve spodní části vnějšího sedimentačního prostoru 17. V nejnižších místech vnitřního i vnějšího sedimentačního prostoru 8., 17 jsou vyústěny odtahy .19, 20 kalu, v nejnižším místě vnějšího sedimentačního prostoru je také odtok 21 promývací vody. Nad vnějším sedimentačním prostorem 17 se nachází filtrační prostor 22 naplněný plovoucím filtrem tvořeným polystyrénovými granulemi. Filtrační prostor 22 je nahoře oddělen od prostoru 3. přefiltrované vody sítem 23 , které má za úkol udržovat vrstvu granulovaného filtračního materiálu lehčího než voda. Síto 23 má kuželovitý tvar a je do sedla 24 na stěně nádoby 1 dotlačováno maticí 25 našroubovanou na první trubici 2· Odtok 26 přefiltrované vody z reaktoru je ve stěně rozšíření 27 prostoru £ přefiltrované vody. Ve směšovacím prostoru 5 je umístěna spirálová vestavba 28 a jeho dno je zvlněné.

K objasnění funkce reaktoru bude dále popsána funkce celé čistírny: Surová voda je do čistírny čerpána čerpadly 29 z odkalovací jímky, kde se zbavila nejhrubších nečistot. Dávkovači čerpadla 30 dávkují do proudu surové vody koagulanty. K jejich promísení s vodou dochází ve směšovacím prostoru 5, k čemuž přispívá tangenciální zaústění vstupu 6, spirálová vestavba 28. a zvlnění dna podporující turbulenci. Proud surové vody s koagulanty postupuje po spirále ke středu a vtéká první trubicí 7 do horní části vnitřního sedimentačního prostoru 8. Při sestupném spirálovém pohybu mezi vnější a vnitřní vestavbou 10, 12 dochází k dalšímu promísení s koagulanty. V rozšiřující se štěrbině 15 se rychlost proudu zpomaluje, ve spodní části vnitřního sedimentačního prostoru 8 s minimálním prouděním sražené nečistoty klesají ke dnu. Kal je po přítržích odpouštěn odtahem 19 kalu. Voda po prvním stupni odkalení stoupá horní částí 11 vnitřní vestavby 12. ke vtoku do druhé trubice 18, protéká jí za dalšího intenzivního míchání a vystupuje z ní tangenciálně nade dnem 2. vnějšího sedimentačního prostoru 17. V prostředí s minimální turbulencí a za podpory odstředivé síly pomalu rotující náplně dochází k odkalu ve druhém stupni. Kal je po přítržích odpouštěn odtahem 20 kalu. Odkalená voda stoupá k dočištění ve filtrační části 22 s náplní polystyrénových granulí a prochází sítem 23 do zásobního prostoru 2 přefiltrované vody. Z reaktoru vystupuje odtokem 26. Kal z obou odtahů 19, 20 stoupá společnou kalovou trubkou 31 s kalovým čerpadlem k přepadu 32 v úrovni hladiny 4 v reaktoru a odtud padá do jímky. Přepad 32 je propojen s okolní atmosférou, aby se zabránilo případnému samovolnému vyprázdnění reaktoru. Při znečištění filtrační vrstvy ve filtračním prostoru 22 vzrůstá její hydraulický odpor, tím vzrůstá i tlak v kapalině pod ní

-3CZ 280799 B6 a výška hladiny v hladinovém čidle 33. Hladinové čidlo 33 dá povel zavzdušňovacímu ventilu 34 promývacího zařízení 35, které během krátké doby odpustí ze spodní části reaktoru objem kapaliny přibližně rovný objemu prostoru 2 přefiltrované vody. Přefiltrovaná voda proteče filtračním prostorem 22 směrem dolů a zregeneruje filtrační vrstvu. Aby se zabránilo úplnému vyprázdnění reaktoru, je horní část promývacího zařízení 35 propojena zavzdušňovací hadicí 36 se zásobním prostorem přefiltrované vody. Když hladina přefiltrované vody poklesne při promývání na úroveň ústí zavzdušňovací hadice 36, pronikne hadicí 36 vzduch do promývacího zařízení 35, přeruší proudění v promývacím zařízení 35, a tím ukončí promývání filtru.

Objem zásobního prostrou 2 přefiltrované vody je rozšířen v jednom směru nad prostor, v němž se nachází další vybavení čistírny,přitom šířka tohoto rozšíření je volena tak, že po stranách ponechává prostor pro průchod technologického potrubí.

Reaktor, respektive čistírna s popsaným reaktorem najde použití zejména u linek a boxů k mytí automobilů, v úpravnách vody na plovárnách , plavidlech a podobně

Claims (6)

1. Reaktor čistírny odpadních vod, provedený jako válcovitá nádoba se svislou osou a zahrnující směšovací prostor, sedimentační prostor s odtahem kalu, filtrační prostor s plovoucí filtrační vrstvou a zásobní prostor přefiltrované vody, vyznačující se tím, že směšovací prostor (5), do nějž ústí vstup (6) surové vody, je první trubici (7) propojen s vnitřním sedimentačním prostorem (8) nacházejícím se v centrální vnější válcovité vestavbě (10) se spodní části redukovanou do kužele, vnitřní sedimentační prostor (8) komunikuje s vnějším sedimentačním prostorem (17) druhou trubicí (18) se vtokem v horní části vnitřního sedimentačního prostoru (8), nad vnějším sedimentačním prostorem (17) se nachází filtrační prostor (22) nahoře oddělený sítem (23) od zásobního prostoru (3) přefiltrované vody, přičemž směšovací prostor (5) se nachází v horní části zásobního prostoru (3) přefiltrované vody, vnitřní sedimentační prostor (8) se nachází v ose vnějšího sedimentačního prostoru (17) a filtračního prostoru (22) a každý z obou sedimentačních prostorů (8, 17) má odtah (19, 20) kalu.

2. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že dno (2) nádoby (1) se kuželovité zvedá směrem ke středu a dno (13) vnější vestavby (10) se nachází v úrovni základny nádoby (1).

3. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější vestavba (10) je tvořena horní válcovou částí (9), která se dole kuželovité rozšiřuje a opět kuželovité zužuje, přičemž ve vnější vestavbě (10) se nachází vnitřní vestavba (12) sestávající ze směrem dolů se rozšiřující horní kuželovité části (11) ve válcové části (9) vnější vestavby (10) a ze spodní kuželovité části (14) s vrcholovým úhlem zvoleným tak, aby se štěrbina (15) mezi kuželovitým rozšířením (16) vnější vestavby (10) a spodní kuželovitou částí (14) vnitřní vestavby (12) směrem dolů rozšiřovala.

4. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstup (6) surové vody, první trubice (7) a druhá trubice (18) jsou zaústěny tangenciálně,

5. Reaktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že půdorysná plocha zásobního prostoru (3) přefiltrované vody je větší než půdorysná plocha válcovité nádoby (1).

6. Reaktor podle že směšovací ] a jeho dno je nároku 1, prostor (5) zvlněno. vyznačuj ící je opatřen spirálovou s e vestaví tím, dou (28) 7. Reaktor podle nároku 1, vyznačuj ící s e tím,

že síto (23) má kuželovitý tvar, je nasazeno na první trubici (7) a drženo v pracovní poloze maticí (25) našroubovanou na první trubici (7).