EA001974B1 - Осветлительная установка со взвешенным слоем осадка для очистки воды - Google Patents

Abstract

В изобретении описана осветлительная установка со взвешенным слоем осадка для очистки воды, предназначенная для отделения от подготавливаемой исходной воды присутствующих в ней в виде частиц загрязнений и имеющая реактор (10), который имеет подводящий трубопровод (11) для исходной воды в донной части, шламоотвод (17), который расположен на некотором расстоянии от его дна и по которому из реактора (10) может отводиться скопившийся в донной части этого реактора (10) шлам, и сток (14) для осветленной воды в верхней части, по которому в основном очищенная от загрязняющих ее частиц осветленная вода может отводиться из реактора (10). Согласно изобретению такая установка отличается тем, что между шламоотводом (17) и стоком (14) для осветленной воды предусмотрено устройство (15) для отвода из реактора (10) частично загрязненной воды и ее возврата в виде частичного рециркуляционного потока обратно в подводящий трубопровод (11) для исходной воды. Такое решение позволяет устранить конструктивные и технологические недостатки, присущие известным установкам, и за счет этого повысить производительность оснащенной такой установкой водопроводной станции по количеству подготавливаемой воды до максимально предусмотренных 100%.

Description

Настоящее изобретение относится к осветлительной установке со взвешенным слоем осадка для очистки воды без загрузки материала носителя, прежде всего без гранулированного фильтра, предназначенной для отделения от подготавливаемой исходной воды присутствующих в ней в виде частиц загрязнений и имеющая, по меньшей мере, один предпочтительно воронкообразно сужающийся в сечении книзу реактор, который имеет подводящий трубопровод для исходной воды в донной части и сток для осветленной воды в верхней части, который служит для отвода в основном очищенной от загрязняющих ее частиц осветленной воды из реактора, при этом предусмотрены отстоящий от дна реактора шламоотвод, который служит для отвода из реактора скопившегося в донной части этого реактора шлама, а также устройство для создания отрицательного скачка скорости в движущейся в реакторе восходящим потоком и содержащей загрязняющие частицы исходной воде, причем указанное устройство для создания отрицательного скачка скорости выполнено таким образом, чтобы образовывался граничный слой между движущейся восходящим потоком и содержащей загрязняющие частицы исходной водой и движущейся над ней восходящим потоком осветленной водой.

Подобная осветлительная установка со взвешенным слоем осадка для очистки воды известна из патента ΌΕ 1079554.

В Восточной Европе обычно используют очистные установки в осветлителях со взвешенным слоем осадка типа коридор. В установке подобного типа, такой, например, как известная из публикации В.А. Клячко (XV.А. К1)а18с11ко. ЕгГакгипдеп Ье1т Ваи ипб Вс(г1сЬ νοη 8сЫатткоп1ак1ап1адеп ζω- Χνη8!^πιιι^ΐΌίΙιιηβ. νντ. 10-й год изд. (1960), № 3, с. 109) и описанная ниже со ссылкой на фиг. 2. обрабатываемая вода по распределительному трубопроводу, предназначенному для подачи исходной воды, поступает снизу в донную часть воронкообразного реактора, работающего по принципу восходящего потока. За счет предварительного добавления флокулянтов (коагулянтов) в воде в нижней части воронки из присутствующих в виде частиц загрязнений образуются хлопья. Поскольку эти хлопья несколько тяжелее воды, они скапливаются в основном в нижней части воронки.

С целью воспрепятствовать всплытию этих хлопьев в зону осветленной воды, находящуюся в верхней части реактора, в потоке воды создают скачок скорости, составляющий примерно от 10 до 20%. причем такой скачок скорости достигается за счет частичного отвода потока воды из воронкообразного реактора, работающего по принципу восходящего потока, на определенной высоте от дна и его слива во вторую коридорную систему, площадь поверхности которой составляет примерно 10% от площади первой из указанных камер. За счет этого скорость ν_ρ восходящего из подающего трубопровода потока неочищенной воды снижается в зоне осветленной воды в верхней части реактора примерно на 10-20% до более низкой скорости ν_κ. Такой скачок скорости должен обеспечить максимально эффективное отделение хлопьев от осветленной воды с образованием в реакторе на определенной высоте граничного уровня хлопьев (границы отстоя) с тем, чтобы в зоне осветленной воды хлопья по возможности отсутствовали.

Затем из второй коридорной системы избыточный шлам, образовавшийся в донной части из осевших хлопьев, сливают вниз. Достигаемая при осуществлении этого способа степень очистки воды составляет согласно литературным источникам примерно 70-80% (см. С. Вксйет. Вейтад ζит ЗсйтееЬейЙегуегГайтеп 5С1пе νίΑυη^δ^ί^ Ье1 бег Ейыкепипд νοη Стипб^аккет. КЭТ Эгекбеп. опубликовано в Βντ. 17-й год изд. (1967), № 4). Эта система используется в основном во всех странах Восточной Европы на действующих водопроводных станциях в качестве стадии флокуляции и предварительной очистки. Ее можно использовать также в качестве стадии снижения или повышения жесткости воды.

Однако в указанной выше статье Вксйет (1967) в последнем абзаце отмечается, что описанный в ней метод из-за обусловленной технологическими причинами неустойчивости протекания процесса следует все же использовать только там, где можно рассчитывать на примерно постоянный режим работы без кратковременных колебаний в качестве и количестве воды.

Такие технологические проблемы обусловлены тем, что удаление шлама с помощью спускных труб из сборника избыточного шлама из-за отсутствия в подводящем трубопроводе для исходной воды задвижек, которые отделяли бы друг от друга емкости каждой коридорной секции, приводит также к снижению уровня воды в соответствующей приточной емкости, поскольку все резервуары гидравлически сообщаются друг с другом.

В слое хлопьев в верхней трети воронки при удалении шлама направление ускорения потока и слоя хлопьев изменяется в сторону расположенной сбоку спускной трубы для шлама. Вследствие этого четкая граница между слоем хлопьев и слоем осветленной воды снова пропадает, а прежняя зона осветленной воды замутняется поднимающимися клубами хлопьев.

Несмотря на то, что первоначально в имеющихся в водоочистных установках подающих трубопроводах для исходной воды устанавливали ручные задвижки, впоследствии такие задвижки практически никогда не использовались, поскольку для однократного удаления шлама в подобной установке потребовалось бы задействовать от 16 до 22 задвижек, что означало бы значительное увеличение затрат и отрица тельно сказывалось бы на работе водопроводной станции. Однако из-за того, что отдельные секции коридора гидравлически сообщаются друг с другом, при такой технологии очистки воды во время удаления шлама во всей системе отсутствует перелив осветленной воды, в результате чего во время удаления шлама дальнейшая подача воды на последующие стадии очистки в водопроводной станции каждый раз прекращается.

Во всех странах Восточной Европы подобные осветлительные установки со взвешенным слоем осадка типа коридор, которые до 1989 г. всегда сооружались по одной и той же системе, до сегодняшнего дня все еще находятся в эксплуатации и являются ненадежными в работе по отмеченным в вышеназванной публикации технологическим причинам. Принципиальные усовершенствования в такие водоочистные установки с тех пор не вносились.

Из-за вышеуказанных гидравлических проблем обычные водопроводные станции в странах Восточной Европы работают лишь на 60-70% от своей максимальной расчетной производительности по количеству подготавливаемой воды, не достигая предельной мощности. Более того, в процессе очистки в осветлительных установках со взвешенным слоем осадка производительность многих установок подобного типа возможно составляет в настоящее время около 50%.

В ΌΕ 7439432 И1 описан отстойник для осаждения взвешенных веществ с водозаборным устройством для автоматического оптического контроля качества воды. Однако это известное устройство в отличие от осветлительной установки со взвешенным слоем осадка, выбранной согласно изобретению в качестве прототипа, работает в периодическом режиме, а его действие основано на абсолютно ином физическом принципе, а именно, на осаждении, увеличении концентрации и последующем удалении сгущенного шлама из донной части отстойника вниз. Подвод исходной воды в отличие от осветлительной установки со взвешенным слоем осадка осуществляется не со стороны донной части, а сверху в выступающее в отстойник фильтровальное устройство. Разделение воды на осветленную и шламовую за счет создания определенного скачка скорости в установке подобного типа невозможно по физическим причинам, поскольку в требуемом направлении, а именно, вверх, не возникает даже отрицательного градиента скорости потока воды, т.к. исходную воду подают сверху вниз, из-за чего прежде всего отсутствует какая-либо возможность частичного отвода потока воды.

В заявке ΌΕ 4006689 А1 описано устройство для определения качества сточных вод, которое не имеет ничего общего с осветлительными установками со взвешенным слоем осадка указанного в начале описания типа, относяще гося к области настоящего изобретения. В частности, в описанном в этой заявке устройстве не происходит никакого заданного разделения исходной и осветленной воды за счет создания скачка скорости в поступающем потоке исходной воды.

Равным образом на основе совершенно иной технологии работает описанная в патенте И8 4515697 установка для флокуляции микроорганизмов, в которой используется плавающий гранулированный фильтр. В отличие от относящейся к области настоящего изобретения осветлительной установки со взвешенным слоем осадка, в которой шламовая суспензия удерживается во взвешенном состоянии и в которой движущийся снизу вверх поток обрабатываемой воды в верхней части реактора замедляется с той целью, чтобы между хлопьями и осветленной водой мог образоваться определенный граничный слой, в известной из указанного патента установке исходная вода, а также отводимая из зоны осветленной воды часть потока под давлением с большой кинетической энергией пропускается снизу вверх через плавающий гранулированный фильтр, при этом фильтрация происходит через фильтр, зафиксированный на носителе. Вместо замедления потока при использовании технологии с применением плавающего гранулированного фильтра в верхней части реактора создают высокоскоростной поток. Образование граничного слоя между шламовой и осветленной водой в данном случае невозможно. Кроме того, образующийся на поверхности над наполнителем из плавающего гранулята слой шлама в этой известной установке отводится из верхней части реактора вблизи зоны осветленной воды, тогда как в осветлительной установке со взвешенным слоем осадка по изобретению удаляют шлам, скопившийся в донной части реактора.

И, наконец, из патента И8 5589064 известно устройство для отделения осаждением содержащихся в жидкостях или сточных водах загрязнений, в котором обрабатываемая жидкость подается восходящим потоком в реактор, в верхней части которого предусмотрены параллельные пластины для отложения шлама. При этом за счет увеличения поперечного сечения и наличия большой площади происходит снижение скорости движущегося вверх потока жидкости, которое, однако, происходит не скачкообразно, а постепенно, и поэтому образование какого-либо четкого граничного слоя между шламовой и осветленной водой, как это имеет место в осветлительной установке со взвешенным слоем осадка по изобретению, невозможно. Кроме того, в известных сепарационных установках с параллельными пластинами шлам отводят не из нижней части реактора, а периодически путем приостановки процесса и смывания с параллельных пластин осевшего на них шлама.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать осветлительную установку со взвешенным слоем осадка указанного в начале описания типа таким образом, чтобы устранить вышеназванные технологические проблемы и повысить производительность водопроводной станции по количеству обрабатываемой воды до максимально предусмотренных 100%.

Указанная задача решается согласно изобретению неожиданно простым и эффективным путем благодаря тому, что между шламоотводом и стоком для осветленной воды в зоне граничного слоя расположено устройство для отвода частично загрязненной воды из зоны, находящейся ниже граничного слоя, и ее возврата в виде частичного рециркуляционного потока обратно в подводящий трубопровод для исходной воды.

Такое решение позволяет благодаря отводу с помощью предусмотренного для этой цели устройства еще частично загрязненной воды и ее возврата в виде частичного рециркуляционного потока создать в реакторе на соответствующей его высоте определенный скачок скорости в движущемся вверх потоке воды, что приводит к образованию четкого граничного слоя (уровня слоя хлопьев) между осветленной и шламовой водой. В результате шлам можно отводить из зоны, расположенной под названным устройством, в одной и той же точке, тогда как в установке, указанной в начале описания и известной из ΌΕ-Ρ8 1079554, место образования граничного уровня слоя хлопьев предсказать невозможно, поскольку он формируется более или менее случайным образом, если и формируется вообще. Поэтому и регулирование высоты расположения точки отвода шлама, что является абсолютно необходимым в устройстве, известном из ΌΕ-Ρ8 1079554, в предлагаемой в настоящем изобретении установке становится излишним. Таким образом, шламоотвод, равно как и вышеназванное устройство можно жестко встроить в реактор в заданном месте, при этом благодаря формированию граничного слоя хлопьев всегда на заданном уровне за счет скачка скорости в восходящем потоке воды, прежде всего за счет отвода шлама в определенной точке, которая всегда расположена ниже этого граничного слоя, исключается попадание осветленной воды из реактора в шламоотвод, что имеет место в установке, известной из ΌΕ-Ρ8 1079554, в том случае, когда уровень граничного слоя хлопьев бесконтрольно опускается ниже места расположения шламоотвода (в результате чего становится необходимым отслеживать уровень расположения точки, в которой происходит отбор удаляемого шлама). Кроме того, в предлагаемой установке уровень граничного слоя хлопьев никогда не сможет повыситься и до точки расположения стока для осветленной воды, из-за чего загрязненная шламом вода могла бы попасть в систему с осветленной водой. От такого неконтролируемого повышения уровня граничного слоя хлопьев и попадания в результате загрязненной воды в систему с осветленной водой установка, известная из ΌΕ-Ρ8 1079554, также не застрахована.

Еще одно преимущество предлагаемой в изобретении рециркуляции части потока состоит в том, что при неизменном размере реактора он может обеспечивать постоянную степень очистки воды, попадающей в сток для осветленной воды, благодаря тому, что в зависимости от степени загрязнения исходной воды, поступающей по подающему трубопроводу, большее или меньшее количество загрязненной воды можно направлять на доочистку за счет ее отвода с помощью соответствующего устройства и возврата в виде частичного рециркуляционного потока обратно в точку ввода исходной воды.

В результате можно, с одной стороны, гидравлически отделить друг от друга отдельные реакторы, что позволяет в случае возникновения неполадок в одном из реакторов не опасаться их негативного влияния на работу других реакторов, а, с другой стороны, в осветлительной установке со взвешенным слоем осадка типа коридор можно отказаться от использования второй коридорной системы в качестве шламоприемных камер. В этом случае необходимы лишь коридорные секции осветлителей со взвешенным слоем осадка. Благодаря вышеназванным техническим изменениям при сооружении новой установки подобного типа затраты на ее изготовление снижаются примерно вполовину. Указанная установка продолжает стабильно работать даже во время удаления шлама из одной из ее емкостей. На существующих установках внедрение предлагаемого в изобретении усовершенствования позволит увеличить производительность примерно на 30-50% и примерно на 50% повысить качество осветленной воды, получаемой на сливе при шламоудалении.

В предпочтительном варианте шламоотвод располагают примерно на 1/4-1/2 высоты реактора, обычно примерно на 1/3 его высоты, т.е. примерно в том месте, где воронкообразная нижняя часть реактора переходит в ту его часть, которая образует отстойник с постоянным поперечным сечением до самого верха.

В другом предпочтительном варианте выполнения устройство для отвода еще частично загрязненной воды располагают непосредственно над шламоотводом, предпочтительно примерно на половине высоты реактора в том месте, где благодаря скачку скорости, обусловленному отводу на рециркуляцию части потока, образуется и граничный уровень слоя хлопьев. Примерно на этом же уровне в известных установках расположен перелив, по которому вода перетекает в соответствующую шламоприемную камеру второй коридорной системы.

В особо предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении осветлительной установки со взвешенным слоем осадка предусмотрено устройство регулирования объемного расхода возвращаемой на рециркуляцию части потока частично загрязненной воды в зависимости от количества подаваемой воды и качества воды на сливе. Благодаря этому обеспечивается оптимальный режим работы установки с варьируемым расходом воды. В отличие от этого известные осветлительные установки со взвешенным слоем осадка из-за жестко заданных технических параметров лишь в ограниченной степени имеют возможность подстраиваться к количественным колебаниям расхода воды.

Во всех вариантах выполнения изобретения отвод шлама из коридорного фильтра предпочтительно осуществлять насосом для откачивания шлама.

В особо предпочтительных модификациях этого варианта насос для откачивания шлама выполнен с возможностью его включения, соответственно отключения с помощью таймера.

Альтернативно или в дополнение к этому количество отводимого шлама можно также регулировать с помощью задвижки, которая ограничивает объемный расход отводимого шлама и которая в одной из модификаций этого варианта также может быть соединена с таймером.

Однако наиболее предпочтительна такая модификация данного варианта, согласно которой с регулирующей отвод шлама задвижкой соединено устройство для определения уровня граничного слоя, т. е. уровня слоя хлопьев между осветленной и шламовой водой.

Существенное преимущество предлагаемой в изобретении осветлительной установки со взвешенным слоем осадка по сравнению с известными установками типа коридор состоит, помимо прочего, также в том, что форма реактора не ограничена применявшейся до сих пор прямоугольной формой, а может иметь и круглое сечение. Подобные круглые емкости, как правило, имеются на водопроводных станциях, и их используют в настоящее время, например, в качестве отстойников. После простой реконструкции таких емкостей вышеописанным образом их также можно будет использовать в качестве реакторов для очистки со взвешенным слоем осадка.

Объектом изобретения является также способ отделения от обрабатываемой исходной воды присутствующих в ней в виде частиц загрязнений, который осуществляют в описанной выше осветлительной установке, при этом в процессе работы установки создают отрицательный скачок скорости в движущейся в реакторе восходящим потоком исходной воде, в результате чего образуется граничный слой между движущейся восходящим потоком и содержа щей загрязняющие частицы исходной водой и движущейся восходящим потоком над ней осветленной водой, причем осветленную воду отводят в точке, расположенной над указанным граничным слоем, а скопившийся в донной части реактора шлам удаляют в точке, расположенной под этим граничным слоем. Такой способ отличается тем, что часть восходящего потока частично загрязненной исходной воды отводят в точке, расположенной непосредственно под граничным слоем, и направляют снова в донную часть реактора и установлением определенного объемного расхода частично загрязненной воды, отводимой в виде указанного частичного потока на рециркуляцию, создают отрицательный скачок скорости в потоке воды, движущейся вверх со стороны дна реактора, с образованием в результате на определенном расстоянии от дна реактора четкого граничного слоя.

Объемный расход воды, отводимой в виде частичного потока на рециркуляцию, предпочтительно отрегулировать таким образом, чтобы он составлял примерно от 10 до 20%, предпочтительно примерно 15%, от объемного расхода поступающей исходной воды. Достигаемый в результате скачок скорости в 10-20% позволяет создать в предлагаемом способе четкую границу между зоной хлопьеобразования и зоной осветленной воды.

Наиболее предпочтителен также такой вариант осуществления способа, в котором насос для откачивания шлама включают таймером в определенные моменты времени, предпочтительно один раз в день, и на заданное время, например на 1 ч. Экспериментально было установлено, что подобного шламоудаления один раз в день в условиях нормальной эксплуатации вполне достаточно.

Однако заранее установив количество удаляемого шлама, его можно каждый раз отводить с определенным объемным расходом, что при соответствующем регулировании этого объемного расхода предотвращает нарушение взвешенного слоя хлопьев. В результате обеспечивается отсутствие сбоев в работе установки и достигается стабильное качество сливаемой воды.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа управление регулирующей отвод шлама задвижкой осуществляют с помощью устройства для определения уровня граничного слоя хлопьев таким образом, чтобы автоматически удерживать этот граничный слой в реакторе на постоянном уровне. В этом случае обеспечивается наиболее равномерный режим работы установки и достигается наиболее высокое качество сливаемой осветленной воды.

Для работы предлагаемой в изобретении осветлительной установки при варьируемом количестве обрабатываемой воды предпочтительно, чтобы при изменении объемного расхода воды, отбираемой в виде частичного потока на рециркуляцию, происходила автоматическая подрегулировка объемного расхода поступающей в реактор исходной воды, и наоборот.

Предлагаемые в изобретении усовершенствования, в частности при сооружении новых осветлительных установок со взвешенным слоем осадка, позволяют значительно упростить строительство, а тем самым и удешевить установку. Предлагаемую в изобретении установку можно использовать и на стадии осветления при очистке сточных вод в качестве альтернативы вторичному отстойнику. Кроме того, предлагаемые в изобретении усовершенствования существенно расширяют область применения осветлительной установки со взвешенным слоем осадка.

Другие преимущества и отличительные особенности изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере некоторых вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг. 1 - схематичное изображение в вертикальном разрезе предлагаемой в изобретении осветлительной установки со взвешенным слоем осадка, и на фиг. 2 - схематичное изображение в вертикальном разрезе известной осветлительной установки со взвешенным слоем осадка типа коридор.

Показанная на фиг. 1 предлагаемая в изобретении осветлительная установка со взвешенным слоем осадка имеет реактор 10, который в сечении может иметь не только обычную прямоугольную форму, но и круглую форму. Для отделения присутствующих в виде частиц загрязнений поток обрабатываемой исходной (сырой) воды подают по подводящему трубопроводу 11 в донной части воронкообразно сужающегося реактора 10, где этот втекающий поток движется вверх с основной составляющей скорости. В результате добавления флокулянтов в исходной воде из загрязняющих ее частиц образуются хлопья, скапливающиеся в зоне 12 хлопьеобразования в нижней части реактора.

На значительном расстоянии от дна реактора 10, предпочтительно примерно на половине его высоты над тем участком, где часть реактора, которая имеет воронкообразную форму, переходит в часть, которая имеет постоянное сечение, предусмотрено устройство 15 для отвода из реактора 10 частично загрязненной воды. Эта отводимая вода подается в рециркуляционный трубопровод 16, по которому эта часть потока воды снова возвращается в подводящий трубопровод 11 для исходной воды.

Отвод в рециркуляционный трубопровод 16 примерно 10-20% поступающего в реактор 10 объема исходной воды приводит на соответствующей высоте реактора к отрицательному скачку скорости потока, в результате которого разница между скоростью ν_Ρ движущегося вверх потока воды в зоне 12 хлопьеобразования и скоростью ν_κ потока воды, движущегося в зоне 13 осветленной воды в верхней части реактора 10, также составляет примерно 10-20%. Благодаря этому образуется граничный слой 19 хлопьев, определяющий сравнительно четкую плоскость раздела между загрязненной водой в нижней донной части реактора 10 и очищенной водой в зоне 13 осветленной воды. Полученная осветленная вода может сливаться, соответственно отводиться через сток 14.

При необходимости коагулированный, соответственно хлопьевидный шлам, находящийся ниже граничного слоя 19, можно отводить из зоны 12 хлопьеобразования по расположенному на определенном расстоянии от дна реактора шламоотводу 17, предпочтительно насосом 18 для откачивания шлама. В предпочтительном варианте шламоотвод 17 располагают примерно на 1/4-1/2 высоты реактора, в частности примерно на 1/3 его высоты, но в любом случае ниже устройства 15 и ниже граничного слоя 19 хлопьев.

В не показанных на чертежах вариантах выполнения изобретения для регулирования объемного расхода подаваемой исходной воды, и/или отводимого шлама, и/или отводимой части потока частично загрязненной воды, и/или отбираемой осветленной воды можно использовать также задвижки, прежде всего с электро-, пневмо- или гидроприводом и предпочтительно с дистанционным управлением.

В предпочтительном варианте целесообразно предусмотреть также не показанный на чертежах таймер, обеспечивающий срабатывание соответствующих задвижек в определенные, предварительно установленные моменты времени. Кроме того, на чертежах не показано устройство для определения уровня граничного слоя 19 хлопьев относительно дна реактора 10, которое в сочетании с системой управления насосом 18 для откачивания шлама и/или с соответствующей задвижкой, регулирующей отвод шлама, может быть использовано для автоматического поддержания указанного граничного слоя на постоянном уровне по высоте реактора.

Для более наглядного пояснения различий между предлагаемой в изобретении осветлительной установкой со взвешенным слоем осадка и соответствующей известной установкой типа коридор последняя схематично показана на фиг. 2.

Известная установка имеет несколько реакторов 20, в которые обрабатываемая вода поступает по нескольким подающим трубопроводам 21. За счет бокового слива части исходной воды в расположенные рядом с реакторами 20 шламоприемные камеры 28 создается скачок скорости потока, приводящий к образованию граничного уровня 29 слоя хлопьев, отделяющего зону 22 хлопьеобразования от зоны 23 осветленной воды в верхней части реакторов 20. Обработанная вода может отводиться из известной установки по стокам 24 для осветленной воды, а также через слив 25 для осветленной воды. В донной части каждой из шламоприемных камер 28 предусмотрены отводящие трубопроводы 27, по которым сгущенный шлам 26 может быть удален из шламоприемных камер 28.

Claims (16)

1. Осветлительная установка со взвешенным слоем осадка для очистки воды без загрузки материала носителя, предназначенная для отделения от подготавливаемой исходной воды присутствующих в ней в виде частиц загрязнений и имеющая, по меньшей мере, один предпочтительно воронкообразно сужающийся в сечении книзу реактор (10), который имеет подводящий трубопровод (11) для исходной воды в донной части и сток (14) для осветленной воды в верхней части, который служит для отвода в основном очищенной от загрязняющих ее частиц осветленной воды из реактора (10), при этом предусмотрены отстоящий от дна реактора (10) шламоотвод (17), который служит для отвода из реактора (10) скопившегося в донной части этого реактора (10) шлама, а также устройство для создания отрицательного скачка скорости в движущейся в реакторе (10) восходящим потоком и содержащей загрязняющие частицы исходной воде, причем указанное устройство для создания отрицательного скачка скорости выполнено таким образом, чтобы образовывался граничный слой (19) между движущейся восходящим потоком и содержащей загрязняющие частицы исходной водой и движущейся над ней восходящим потоком осветленной водой, отличающаяся тем, что между шламоотводом (17) и стоком (14) для осветленной воды в зоне граничного слоя (19) расположено устройство (15) для отвода частично загрязненной воды из зоны, находящейся ниже граничного слоя (19), и ее возврата в виде частичного рециркуляционного потока обратно в подводящий трубопровод (11) для исходной воды.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шламоотвод (17) расположен примерно на 1/4-1/2 высоты реактора (10), предпочтительно примерно на 1/3 его высоты.

3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что устройство (15) для отвода частично загрязненной воды расположено непосредственно над шламоотводом (17), предпочтительно примерно на половине высоты реактора (10).

4. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что предусмотрено устройство регулирования объемного расхода возвращаемой на рециркуляцию части потока частично загрязненной воды.

5. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что к шламоотводу (17) подсоединен насос (18) для откачивания шлама.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что насос (18) для откачивания шлама выполнен с возможностью его включения, соответственно отключения с помощью таймера.

7. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что предусмотрена регулирующая отвод шлама задвижка, позволяющая ограничивать объемный расход отводимого шлама.

8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что с регулирующей отвод шлама задвижкой соединено устройство для определения уровня граничного слоя (19) между осветленной и шламовой водой.

9. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что реактор (10) имеет круглое сечение.

10. Установка по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она предназначена для использования на стадии осветления на станции очистки сточных вод вместо вторичного отстойника.

11. Способ отделения от обрабатываемой исходной воды присутствующих в ней в виде частиц загрязнений, который осуществляют в осветлительной установке по любому из пп. 110, при этом в процессе работы установки создают отрицательный скачок скорости в движущейся в реакторе (10) восходящим потоком исходной воде, в результате чего образуется граничный слой (19) между движущейся восходящим потоком и содержащей загрязняющие частицы исходной водой и движущейся восходящим потоком над ней осветленной водой, причем осветленную воду отводят в точке, расположенной над указанным граничным слоем (19), а скопившийся в донной части реактора (10) шлам удаляют в точке, расположенной под этим граничным слоем (19), отличающийся тем, что часть восходящего потока частично загрязненной исходной воды отводят в точке, расположенной непосредственно под граничным слоем (19), и направляют снова в донную часть реактора (10) и установлением определенного объемного расхода частично загрязненной воды, отводимой в виде указанного частичного потока на рециркуляцию, создают отрицательный скачок скорости в потоке воды, движущейся вверх со стороны дна реактора, с образованием в результате на определенном расстоянии от дна реактора четкого граничного слоя (19).

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что объемный расход воды, отводимой в виде частичного потока на рециркуляцию, составляет примерно от 10 до 20%, предпочтительно примерно 15%, от объемного расхода поступающей исходной воды.

13. Способ по п. 11 или 12 в сочетании с п. 6, отличающийся тем, что насос (18) для откачивания шлама включают таймером в определенные моменты времени, предпочтительно один раз в день, и на заданное время, например на 1 ч.

14. Способ по п.11 или 12 в сочетании с п.

7, отличающийся тем, что шлам отводят с неизменным объемным расходом.

15. Способ по п.11 или 12 в сочетании с п.

8, отличающийся тем, что управление регулирующей отвод шлама задвижкой осуществляют с помощью устройства для определения уровня граничного слоя (19) хлопьев таким образом, чтобы автоматически удерживать этот граничный слой на постоянном уровне.

16. Способ по любому из пп. 11-15, отличающийся тем, что при изменении объемного расхода воды, отводимой в виде частичного потока на рециркуляцию, происходит автоматическая подрегулировка объемного расхода поступающей в реактор (10) исходной воды, и наоборот.