FI113637B - Selkeytin - Google Patents

Selkeytin Download PDF

Info

Publication number
FI113637B
FI113637B FI945393A FI945393A FI113637B FI 113637 B FI113637 B FI 113637B FI 945393 A FI945393 A FI 945393A FI 945393 A FI945393 A FI 945393A FI 113637 B FI113637 B FI 113637B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
water
tank
cell
flotation
clearer
Prior art date
Application number
FI945393A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI945393A (fi
FI945393A0 (fi
Inventor
Milos Krofta
Original Assignee
Milos Krofta
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milos Krofta filed Critical Milos Krofta
Publication of FI945393A0 publication Critical patent/FI945393A0/fi
Publication of FI945393A publication Critical patent/FI945393A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI113637B publication Critical patent/FI113637B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1431—Dissolved air flotation machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0012—Settling tanks making use of filters, e.g. by floating layers of particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B01D21/0045—Plurality of essentially parallel plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02—Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2427—The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2433—Discharge mechanisms for floating particles
    • B01D21/2438—Discharge mechanisms for floating particles provided with scrapers on the liquid surface for removing floating particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/30—Control equipment
    • B01D21/34—Controlling the feed distribution; Controlling the liquid level ; Control of process parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/002—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with multiple filtering elements in parallel connection
    • B01D24/004—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with multiple filtering elements in parallel connection arranged concentrically or coaxially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/002—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with multiple filtering elements in parallel connection
    • B01D24/005—Filters being divided into a plurality of cells or compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B01D24/14—Downward filtration, the container having distribution or collection headers or pervious conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/38—Feed or discharge devices
    • B01D24/42—Feed or discharge devices for discharging filtrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
    • B01D24/4631—Counter-current flushing, e.g. by air
    • B01D24/4636—Counter-current flushing, e.g. by air with backwash shoes; with nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D37/00—Processes of filtration
    • B01D37/03—Processes of filtration using flocculating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B13/00—Control arrangements specially adapted for wet-separating apparatus or for dressing plant, using physical effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/02—Froth-flotation processes
    • B03D1/028—Control and monitoring of flotation processes; computer models therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1406—Flotation machines with special arrangement of a plurality of flotation cells, e.g. positioning a flotation cell inside another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1412—Flotation machines with baffles, e.g. at the wall for redirecting settling solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1443—Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1462—Discharge mechanisms for the froth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1443—Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1475—Flotation tanks having means for discharging the pulp, e.g. as a bleed stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1493—Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

113637
Selkeytin - Klarare Tämä keksintö koskee yleisesti laitetta veden selkeyttämi-5 seksi, jossa leijuhiukkaset poistetaan flokkausaineen ja flotaation avulla, käyttämällä nousevien mikroskooppisten ilmakuplien virtaa. Se koskee erityisemmin parannettua selkeytyslaitetta, joka on sitä yleistä tyyppiä, joka on esitetty patenttijulkaisuissa US 4,626,345 ja 4,931,175, 10 joissa käytetään flotaatiota yhdistettynä suodattamiseen flotaatiosäiliön pohjalla olevan hiekkapenkin tai vastaavan läpi.
Veden selkeyttämistä, vedessä leijuvien hienojakoisten 15 epäpuhtauksien poistamista, käytetään valmistusprosessien, erityisesti paperi- ja massateollisuuden jäteveden käsittelemiseksi, yhdyskuntien juomavesivarojen käsittelemiseksi, ja viemäriveden käsittelemiseksi. Vesi voidaan selkeyttää hienojakoisten hiukkasten sedimentaation tai flotaation 20 avulla. Tunnetut sedimentointimenetelmät ja -laitteet ovat tehokkaita mutta rajoittuvat jopa huipputeholla suhteellisen alhaiseen sedimentointinopeuteen, noin 0,5 gallo-naan/min/neliöjaika (20 l/m2/min). Suurten saapuvien raaka- i vesimäärien käsittelemiseksi on sedimentointilaitoksien • 25 tästä syystä oltava suurikokoisia, mihin liittyy suuria kustannuksia ja tilankäytöstä johtuvia haittoja.
·’· Flotaatiomenetelmät liuottavat muutaman tilavuusprosentin ; ilmaa paineistettuun veteen ja vapauttavat tämän jälkeen 30 ilman mikroskooppisten kuplien muodossa, jotka kiinnittyvät hienojakoisiin hiukkasiin ja kantavat niitä ylöspäin pin-taan, jossa ne muodostavat kelluvan lietteen. Hiukkaset • » * » ; koaguloidaan ja flokataan tavallisesti tavanomaisten ainei-
• I
: den, kuten alunan ja polymerien avulla ennenkuin ilmakuplat : 35 syötetään. Flotaatiomenetelmien avulla pystytään teoriassa saavuttamaan selkeytysnopeuksia, jotka ovat 7,5 gallo-, naa/min/neliöjalka flotaatiopintaa (300 l/m2/min). Tähän mennessä ovat määrät käytännössä olleet pienempiä kuin tämä 113637 2 teoreettinen arvo, mutta merkittävästi parempia kuin sedi-mentointimenetelmien kohdalla.
Hakijalla on useita US-patentteja, jotka koskevat veden 5 selkeytyslaitteita ja -menetelmiä, joiden joukossa ovat US-patenttijulkaisut 4,022,696; 4,377,485; 4,626,345; 4,184,967; ja 4,931,175. '696-selkeyttimessä, jota myydään tavaranimikkeellä "SPC" ja "Supracell", flotaatio tapahtuu ympyränmuotoisessa säiliössä. Raakavesi syötetään säiliöön 10 keskiputken, hydrauliliitoksen ja useilla menoilla varustetun tuloputken kautta, joka on upotettu säiliöön ja pyörii säiliön sisällä. Tulovirtaus on suunnattu päinvastaiseen suuntaan tuloputken pyörimissuuntaan verrattuna ja se tapahtuu sellaisella nopeudella, että raakavedellä on 15 nettonollanopeus saapuessaan säiliöön. Raakaveden tulovir-tauslaite ja kuorimakauha kelluvan lietteen poistamiseksi ovat asennetut kelkalle, joka kiertää säiliön ympäri. Kuorinakauha on sopivimmin hakijan US-patenttijulkaisussa 4,184,967 esitettyä tyyppiä. Pyörimisnopeus on säädetty 20 sellaiseksi, että kellutetut hienojakoiset hiukkaset tulevat saavuttamaan säiliössä olevan veden pinnan yhden kier-, roksen aikana. Kunkin kelkan kierroksen aikana voidaan i , saavuttaa hyvä selkeytysaste käyttämällä suhteellisen matalaa, esimerkiksi 16-18" (n. 41-46 cm) korkeata säi- 25 liötä.
·· US-patentti julkaisussa 4,377,485 on esitetty tämän hakijan V uudempi selkeytin, jota myydään tavaranimikkeillä "SAF" ja "Sandfloat", jossa käytetään hyväksi '696-keksinnön perus- ';· 30 tavaa laatua olevaa lähestymistapaa, siis toimitaan net- tonollanopeusperiaatteen mukaan mutta käytetään lisäksi . myös toista suodatusvaihetta, jossa useat kiilanmuotoiset • * · ·,.* hiekkapenkit peittävät f lotaatiosäiliön pohjan. Flotaa- • · tiomenetelmän avulla selkeytetty vesi virtaa allaolevien 35 hiekkapenkkien läpi selkeytetyn veden kokoojakammioon. ·:··; Kelkalle asennettu imulaitteisto vastavirtahuuhtelee jak sottaisesti suodattimen kunkin osan yhdistettynä vastavir- 113637 3 tahuuhteluvesivirtaan, joka syötetään kokoojakammion kautta. Selkeytyksen aikana, jolloin flokit muodostuvat, syötetään paineistettua ilmastettua vettä flokkauskammion avoimeen alapäähän useilla menoilla varustetun jakoputken 5 kautta. Kuplat kantavat flokattuja hienojakoisia hiukkasia ylöspäin kellutetun lietekerroksen muodostamiseksi. Sel-keytysnopeutta voidaan verrata '696 "Supracell"-selkeyt-timen vastaavaan.
10 US-patenttijulkaisussa 4,626,345 on esitetty selkeytin, jota myydään tavaranimikkeillä "SASF" ja "Sandfloat-Sedi-float". Siinä ei käytetä hyväksi nettonollanopeusperiaatet-ta, mutta siinä käytetään kuitenkin hiekkapenkkiä kaksivaiheisen selkeytyksen toteuttamiseksi. Tässä laitteessa 15 raakavesi saapuu keskellä olevaan sylinterinmuotoiseen osastoon, joka toimii hydraulisena flokkaajana, ja virtaa tämän jälkeen väliseinämän yli ympäröivään ympyränmuotoiseen flotaatiosäiliöön. Ilmastettua vettä lisätään kiinteän jakoputken kautta. Kiertäviin elementteihin sisältyvät 20 kuorimakauhatyyppinen poistolaite kellutettua lietettä varten ja imusuppilo, joka puhdistaa suodatuspenkit. Kuori-. makauha on samaa yleistä tyyppiä kuin edellä esitettyjen , Supracell- ja Sandfloat-yksikköjen yhteydessä käytetty.
Tämä '345 SASF-laite tarjoaa kaksivaiheisen selkeytyksen 25 kompaktimman yksikön ja alempien kustannuksien avulla kuin SAF-selkeytin.
• * t • » » '·* ‘ Samalla kun SASF-selkeytin on osoittautunut tehokkaaksi, kompaktiksi, ja suhteellisen edulliseksi kustannuksiltaan, 30 se ei kuitenkaan täytä tiettyjä määrättyjä vaatimuksia, : joiden mukaan ensimmäinen suodatevesi -- se selkeytetty . vesi, joka tuotetaan sen jälkeen kun hiekkapenkki, tai sen osa vastavirtahuuhdellaan -- erotetaan selkeytetystä vedes-;** tä, joka on tuotettu ilman äskeisen vastavirtahuuhtelun ‘ : 35 aiheuttamaa sameutta. Eräs toinen ongelma on se, että SAF- • J ja SASF-selkeyttimissä käytetään imukupua, joka peittää hiekkapedin segmenttejä kerääntyneiden epäpuhtauksien ja 113637 4 lietteen poistamiseksi. SAF-rakenteessa käytetään selkeytetyn veden menojen kautta suunnattua vastavirtahuuhteluvet-tä; SASF luottaa yksinomaan imupumpun vaikutukseen, joka kohdistetaan hiekkapetiin kuvun kautta. Tämän seurauksena 5 SASF-rakenne ei hämmennä hiekkapetiä voimakkaasti, minkä perinpohjainen puhdistaminen vaatisi. Sekä SAF- että SASF-vastavirtahuuhtelujärjestely poistaa lisäksi jonkin verran suodatusväliainetta yhdessä epäpuhtauksien ja lietteen kanssa. SAF-yksikössä pyörre-erotin ottaa talteen hiekan. 10 Väliainehäviöt rajoittavat osaksi ainakin SASF-selkeyttimen puhdistuksen perinpohjaisuutta ja kokonaistehoa.
SASF-selkeyttimessä kaikki hiekkapedin osat syöttävät selkeytettyä vettä allaolevaan kokoojakaivoon. Tämä kaivo 15 tyhjentyy tämän jälkeen selkeytetyn veden menoon. Tämän kokoojakaivon olemassaolo merkitsee, että ensimmäinen suodatevesi sekoittuu selkeytettyyn veteen ja että käytettävissä oleva tila hydraulista säätöflokkaajaa varten on rajallinen (530 litraa, tai 140 gallonaa, mikä on halkaisi-20 jaltaan viiden jalan (n. 1,5 m) SASF-selkeyttimen flokkaus-säiliön tyypillinen vetävyys). Tämän tilavuuden johdosta viipymät ovat suhteellisen lyhyitä (3,8 minuuttia 140 1/min virtausnopeudella), mikä rajoittaa flokkaamisen perinpohjaisuutta, ja siten selkeytyksen tehokkuutta. SAF-yksikössä ; 25 käytetään rakoputkea vastavirtahuuhdellun lietteen kokoami- · seksi, mutta se sijaitsee vedessä kuvun alla, ja on yhdis- ..3 tetty imupumppuun. Vastavirtahuuhteluvettä syötetään hiek- V ’’ kapetiosien alla olevien kammioiden läpi. SPC-selkeyttimes- sä käytetään myös säteensuuntaisia rakoputkia, mutta niitä V 30 ei käytetä missään vastavirtahuuhtelussa. Ne kiertävät flotaatiosäiliössä selkeytetyn veden keräämiseksi; SPC-, laitteessa ei ole mitään toisen vaiheen hiekkasuodatinta |tt* eikä siinä ole mitään vastavirtahuuhtelua.
35 Näiden tunnettujen selkeyttimien tehokkuutta rajoittaa myös ;·· niiden kyky tuottaa mikroskooppisia kuplia, jotka ovat optimikokoisia flokkaamista silmälläpitäen. Kuplien hai- 113637 5 kaisija tulisi ideaalitilanteessa olla 40-80 mikronia 30 cm/min nousunopeuden saavuttamiseksi. Niiden lukumäärä tulisi myös olla mahdollisimman suuri ja niiden tulisi sulautua yhteen mahdollisimman vähäisessä määrin sen jäl-5 keen kun ne ovat muodostuneet.
Eräs suoraviivainen keino tuottaa enemmän kuplia on liuottaa enemmän ilmaa veteen. Liian suuri paineen alentamiselle kohdistettavan veden kyllästyminen liuonneella ilmalla saa 10 kuitenkin aikaan sen, että muodostuvat kuplat ovat liian kookkaita ja nousevat nopeudella, joka häiritsee optimaalista flotaatioprosessia.
On myös tunnettua, että liuonnutta ilmaa ei vapauteta 15 tehokkaasti yksinkertaisesti alentamalla veden painetta. Osa ilmasta tulee pysymään liuonneena. Kaiken liuonneen ilman tai sen suurimman osan vapauttamiseksi on paineistettuun veteen kohdistuttava voimakas leikkausvaikutus. Hakijan patenttijulkaisussa US 4,931,175 paineistettu vesi 20 yhdessä siihen liuonneen ilman kanssa virtaa flotaatiosäi-liöön pystyputken läpi, jossa on keskitanko, joka päättyy . pyöreään levyyn, joka sijaitsee välimatkan päässä putken ; , päästä renkaanmuotoisen menon aikaansaamiseksi. Se leik kausvaikutus, joka kohdistuu paineistettuun veteen kun se ; 25 iskeytyy levyyn ja suuntautuu sivulle, vapauttaa kuplat ’/ tehokkaammin. Tämän menon renkaanmuotoinen rako on kuiten- » · » ·* kin verrattain suuri (tyypillisesti 3-5 mm). Sitä muutetaan ' myös useaan eri menoon menevien virtauksien tasaamiseksi, ei tuotettavien kuplien koon optimoimiseksi. Menoaukko on ]l‘ 30 lisäksi riittävän suuri jotta se ei tukkeutuisi vedessä olevista hienojakoisista epäpuhtauksista. On selitetty * i · . ainakin yksi yksikkö, jossa käytetään pieniä levyjä ja I I t hyvin pieniä reikiä, mutta reiät tukkeutuvat helposti jos virtausnopeus on riittävän suuri käytännön selkeyttimen 35 kannalta. Tähän päivään mennessä mikään tunnettu paineis-·;·'· tettua vettä varten tarkoitettu paineenalennusventtiili ei kykene tehokkaasti vapauttamaan suurimman osan liuonneesta 113637 6 ilmasta kooltaan optimaalisina kuplina flotaatioprosessin kannalta ilman vakavaa tukkeutumista.
Tämän keksinnön päätarkoituksena on tästä syystä saada 5 aikaan kaksivaiheinen selkeytin, jossa ensimmäinen suoda-tevesi erotetaan selkeyttimestä kerätystä muusta selkeytetystä vedestä.
Eräs toinen keksinnön päätarkoitus on saada aikaan kompakti 10 kaksivaiheselkeytin, jolla on suurempi kapasiteetti, jota voidaan käyttää suuremmalla painehäviöllä, ja on tehokkaampi kuin samantyyppiset tunnetut selkeyttimet.
Eräs toinen etu on saada aikaan kaksivaiheinen selkeytys-15 laite, jolla on parannettu flotaationopeus ja parannettu vastavirtahuuhtelu ja väliaineviipymä.
Eräs toinen tarkoitus on saada aikaan kaikki edellä mainitut edut kuten myös kapasiteetiltaan parantunut hydraulinen 20 flokkaaja ja siihen liittyvä pidempi viipymä.
Eräs tarkoitus on saada aikaan kaikki nämä edut edullisilla valmistuskustannuksilla.
; 25 Kaksivaiheinen flotaatio-/suodatusselkeytin on varustettu i » * flotaatiosäiliöllä, joka on määritetty pystysuuntaisten, f i » ···· pääasiassa sylinterinmuotoisten uiko- ja sisäseinämien ·.* * avulla. Flotaatiosäiliön pohjaseinämä ulottuu niiden välil tä mutta on sijoitettu välimatkan päähän selkeyttimen poh-·” 30 jaseinämän yläpuolelle jotta se, yhdessä sisäseinämän kanssa, määrittäisi hydraulisen keskiflokkaussäiliön osan.
t t , Mikroskooppisia kuplia syötetäään flokattuun raakaveteen ' hydraulisen flokkaajan yläosan läheisyydessä. Täten käsi- ' · ‘ telty raakavesi virtaa sisäseinämän yläreunan yli ympä- ;· : 35 röivään flotaatiosäiliöön.
113637 7 Tämän keksinnön päätunnuspiirteiden mukaisesti selkeytin käsittää - välineet ainakin flotaatiosäiliön alaosan ja suodatusvä-liaineen jakamiseksi useaksi pystysuuntaiseksi kennoksi, 5 - kuhunkin kennoon sijoitetut välineet fluidiyhteyden aikaansaamiseksi kussakin kennossa olevan suodatusväli-aineen kanssa, - ensimmäisen, kaikkiin kennoihin yhdistetyn välineen selkeytetyn, suodatetun veden poistamiseksi ensimmäisistä 10 valituista kennoista kyseisten fluidiyhteysvälineiden avulla, - välineen ensimmäisen suodatteen varastoimiseksi, - toisen, kaikkiin kennoihin ja ensimmäisen suodatteen varastovälineeseen yhdistetyn välineen ensimmäisen suodate- 15 veden ohjaamiseksi ainakin toisessa valitussa kennossa olevaan suodatusväliaineeseen ja pois siitä sanottujen fluidiyhteysvälineiden kautta, välineen suodatusväliaineen vastavirtahuuhtelemiseksi ainakin yhdessä kennossa ensimmäisen suodateveden avulla, 20 joka virtaa kyseiseen kennoon sanotuista toisista välineistä, ja > : - venttiilivälineen, joka on yhteydessä kunkin kennon kanssa ja joista kukin on kytketty ensimmäisen ja toisen » välineen väliin ensimmäisen suodateveden erottamiseksi sei- • · : .·. 25 keytetystä vedestä, jolloin venttiiliväline toimii niin, • * * että se selektiivisesti yhdistää toisen välineen valitussa kennossa olevaan suodatusväliaineeseen koordinoidusti » · · ‘ vastavirtahuuhtelun kanssa.
•i 30 Flotaatiosäiliöön on asennettu sarja kiinteitä kallistet- tuja ohj auslevyj ä, jotka sopivimmin muodostavat sarjan . kanavia. Kussakin kennossa on sopivimmin ohj auslevyj ä, jotka ovat sijoitetut välimatkan päähän suodatusväliaineen • yläpuolelle. Suodatusväliaineen vastavirtahuuhtelun aikana 35 haaroitetuista rakojohdoista syötetyn veden ja paineilman • virtojen avulla kanavat sallivat veden ylöspäin suuntautu van virtauksen lietteen ja hienojakoisten hiukkasten kanta- 113637 8 miseksi takaisin flokkaajaan, mutta yhdistettynä kaksoisvä-liainesuodatinrakenteeseen ja korkeisiin kennoseinämiin väliainehäviöt pääasiassa eliminoituvat. Koska kanavat ovat kallistetut, ja koska kennossa olevien nousevien flokkien 5 on kuljettava kanavien läpi pinnan saavuttamiseksi ulottuvat kanavat nousureittipituudelta, ja edesauttavat siten selkeytysprosessin kestoa ja tehokkuutta ilman vastaavaa flotaatiosäiliön koon kasvattamista.
10 Kussakin kennossa olevat haaroitetut rakojohdot ovat yhdistetyt kahteen pääasiassa yhdensuuntaiseen, suljettuun rengasjohtoon, jotka ympäröivät selkeytintä sen alapään läheisyydessä. Kunkin haaroitetun johdon ja renkaiden väliin on kytketty kaksi pneumaattisesti aktivoitavaa 15 venttiiliä. Venttiilit, joita käytetään koordinoidusti kaikkien muiden tällaisten venttiilien kanssa, ohjaavat fluidivirtauksia selkeyttimeen ja pois siitä renkaiden virtauksien erottamiseksi toisistaan. Yksi alarengas kerää yksinomaan selkeytettyä vettä ja syöttää sen yhteiseen 20 selkeytetyn veden menoon. Toinen, ylärengas kerää yksinomaan juuri vastavirtahuuhdotusta kennosta tai kennoista ’ : tulevaa ensimmäistä suodatevettä. Se syöttää ensimmäisen suodatteen johdon kautta ensimmäisen suodatteen varastosäi-:v, liöön kunnes sameus häviää. Tämä varastosäiliö toimii myös : 25 vastavirtahuuhtelun vesilähteenä. Johto ja siihen liittyvä V pumppu ohjaavat varastoidun ensimmäisen suodateveden pai- "//. neen alaisena toiseen ylärenkaaseen. Ylärengas suuntaa ’·’ vastavirtahuuhteluveden valittuun kennoon tai kennoihin sopivan venttiilien avaamisen ja sulkemisen avulla niiden 30 kennojen sulkemiseksi, joita ei vastavirtahuuhdella. Ulko-puolinen pumppu suuntaa selkeytetyn veden suljettuun säili-öön, joka sijaitsee alemmalla tasolla kuin flotaatiosäiliö • » .··, suuremman painehäviön kehittämiseksi, joka edesauttaa • | ’·’ selkeytysprosessin käyttämistä suurella läpi kulkevan ‘ · 35 aineen nopeudella.
113637 9
Ilman liuotusputkea syöttävät ilmakompressori ja vesipumppu tuottavat paineistetun veden virtauksen, jossa on liuonnut-ta ilmaa. Johto ohjaa tämän paineistetun veden tulojakoren-kaaseen, joka sijaitsee hydraulisessa flokkaajassa sen 5 yläpään läheisyydessä. Tähän renkaaseen on yhdistetty ainakin yksi, ja sopivimmin useita paineenalennusventtiile-jä veden vapauttamiseksi suurella leikkausvoimalla. Tämä vapauttaa pääasiassa liuonneen ilman kokonaisuudessaan mikroskooppisten kuplien virtana. Koska venttiilit ovat 10 sijoitetut flokkauslaitteen yläosaan on kuplilla pienet mahdollisuudet sulautua yhteen ennenkuin ne valuvat flotaa-tiosäiliöön.
Paineenalennusventtiilit ovat muodostetut ylä- ja ala-15 pesäkappaleesta, jotka ovat kiinnitetyt toisiinsa siten, että niiden väliin muodostuu renkaanmuotoinen väli, joka väli sopivimmin määritetään välilevyn tai välilevyjen avulla, jotka ovat kannatetut pulttien avulla, jotka ulottuvat aksiaalisuunnassa pesäkappaleiden väliltä ja kiinnit-20 tävät ne toisiinsa. Tätä väliä voidaan säätää täytelevyjen avulla. Alapesä on eräässä sopivassa rakennemuodossa varus-‘ tettu renkaalla, joka on erittäin lujaa, korroosionkestävää ;*. seosta. Tämän renkaan yksi reuna sijaitsee tämän raon koh- • · ;v. dalla ja rengas on keskiöity pesäkappaleiden suhteen.
i 25 Yläpesäkappale on varustettu männällä, joka voi liikkua ’*’/ vapaasti aksiaalisuunnassa ensimmäisen asennon, joka mää- ··’ rittää minimirakoaukon, ja toisen asennon välillä, joka on *·* ' tunnettu hyvin paljon suuremmasta rakoaukosta. Paineistettu vesi syötetään alapesäkappaleeseen, jossa se virtaa renkaan 30 läpi ja ulos venttiilistä renkaanmuotoisen raon läpi ren-: kaan ja ensimmäisessä raja-asennossa olevan männän määrit- . tämän kapean renkaanmuotoisen rakoaukon kautta. Tämä rako- I,,· aukko sijoittuu sopivimmin kooltaan välille 0,2-0,5 mm *;· aksiaalisuunnassa mitattuna ja se on yhdenmukainen.
·:·: 35 :*· Fluidipaineet siirtävät männän hetkeksi toiseen raja-asen toon, jossa rakoaukko avautuu niin suureksi, että venttii- 113637 10
Iin läpi virtaava vesi huuhtoo pois sisään jääneet hienojakoiset hiukkaset. Männässä on eräässä rakennemuodossa aksiaalinen kanava, joka suuntaa paineistettua vettä männän takapuolelle. Koska renkaan sisähalkaisija on pienempi kuin 5 männän ulkohalkaisija kehittää täten syntyvä veden paineel le alttiina olevien pintojen ero voiman, joka painaa mäntää ensimmäiseen raja-asentoon. Kiertyvä ohjauselin, jota sopi-vimmin käytetään jaksottaisesti kiertävään kelkkaan yhdistetyn mekaanisen kytkimen avulla, avaa jaksottaisesti 10 venttiilissä olevan vuotoaukon ja vapauttaa tämän paineen, jonka seurauksena mäntä siirtyy toiseen raja-asentoon. Kelkan jatkuva kiertäminen kiertää ohjauselintä niin, että se sulkee vuotoaukon, minkä vuoksi venttiili palautuu käyttöasentoonsa. Eräässä toisessa rakennemuodossa mäntä on 15 umpinainen ja kolmitieventtiili avaa männän takana olevan alueen joko korkeapainepaineilmalähteeseen tai pienpaine-alueeseen, esimerkiksi ympäristöön. Paine-erot saavat aikaan sen, että mäntä siirtyy vastaavaan raja-asentoon.
20 Nämä ja muut tunnuspiirteet ja tarkoitusperät tulevat selviksi seuraavan yksityiskohtaisen selityksen perusteella, jota tulisi tarkastella oheisen piirustuksen yhteydes-’. sä, jossa: 25 Kuv. 1 esittää perspektiivisesti rakenteeltaan tämän kek- sinnön mukaista kaksivaiheista selkeytintä; ’·’ Kuv. 2 esittää yksityiskohtaista pystyleikkausta yhdestä rakenteeltaan tämän keksinnön mukaisesta ja kuviossa 1 30 esitetystä paineistetun veden paineenalennusventtiilistä; 4 4 ,·] ; Kuv. 3 esittää kuviota 2 vastaavaa näkymää tämän keksinnön paineenalennusventtiilin vaihtoehtoisesta pneumaattisesta rakennemuodosta; ja 35 :··; Kuv. 4 esittää perspektiivisesti monikanavasuulakepuristet- ta, joka on leikattu vinosti yhden kallistettujen ohjaus- 113637 11 kanavien lineaarisen sarjan muodostamiseksi kunkin flotaa-tiokennon yläosan kohdalle.
Kuviossa 1 on esitetty tämän keksinnön mukainen kaksivai-5 heinen selkeytin 10. Se on parannettu versio verrattuna US-patenttijulkaisussa 4,626,345 esitettyyn SASF-tyyppiseen selkeyttimeen. Siinä on ulkosäiliö 12, joka ympäröi si-säsäiliötä 14, joka toimii hydraulisena flokkaajana. Ulkosäiliö on flotaatiosäiliö, jossa nousevat ilmakuplat 10 kelluttavat flokattuja hienojakoisia hiukkasia raakaveden selkeyttämiseksi. Monilapsinen kuorimakauha 16 kiertää säiliön 12 päällä säiliöön muodostuvan kelluvan lieteker-roksen poistamiseksi. Kauha syöttää lietteen kokoojasuppi-loon 18, joka puolestaan syöttää lietteen menojohtoa 20. 15 Kauha kiertää moottorin 22 avulla. Moottori 24 käyttää pyörää 26, jonka avulla kelkka 28 kiertää säiliön ympäri siten, että pyörä liikkuu säiliön 12 yläpäässä olevaa laippaa 30 pitkin. Kelkka 28 kannattaa kuorimakauhaa 16 ja vastavirtahuuhtelukupua 32. Vastavirtahuuhtelukuvun käyttö-20 laite 34 nostaa ja laskee kupua 32 koordinoidusti kelkan liikkeen kanssa säiliön ympäri. Kun kenno aiotaan vastavir-tahuuhdella laskeutuu kupu alas kennon peittämiseksi ja vastavirtahuuhteluveden ja epäpuhtauksien suuntaamiseksi flokkaajasäiliöön 14. Pyörivä kontaktori 36 syöttää sähkö-! 25 voimaa moottoreihin ja käyttölaitteeseen.
' Flotaatiosäiliö 12 on määritetty ulkoseinämän 38, si- * * · V ’ säseinämän 40, ja renkaanmuotoisen pohjaseinämän 42 avulla, joka yhdistää seinämät 38 ja 40. Sisäseinämä 40 on yhtenäi-30 sesti yhdistetty pöh j aseinämään 42 ja päättyy siihen, samalla kun ulkoseinämä jatkuu alaspäin alaosan 38a ohi ·[ . selkeyttimen ympyränmuotoiseen, pääasiassa tasaiseen poh- jaseinämään 44 asti. Pohjaseinämät 42 ja 44, sisäseinämä 40 ja ulkoseinämän alaosa 38a määrittävät sisäsäiliön 14. 35 Tällä säiliöllä on suurempi tilavuus verrattuna aikaisemman ;· SASF-tyyppi sen selkeyttimen hydrauliseen f lokkaa jaan. SASF- selkeyttäjässä pohjaseinämän 42 alapuolista tilavuutta 113637 12 käytettiin selkeävesikaivona selkeytetyn veden keräämiseksi. Tämän keksinnön eräs merkittävä etu on se, että tätä selkeävesikaivon tilaa ei tarvita, ja tästä syystä sitä voidaan käyttää flokkaajan kapasiteetin kasvattamiseksi.
5 Havainnollisuuden vuoksi mutta ilman rajoituksia voidaan todeta, että halkaisijaltaan viiden jalan (n. 1,5 m:n) selkeyttäjän kohdalla on tämän keksinnön sisäsäiliön 14 vetoisuus noin 1936 litraa (512 gallonaa) verrattuna vastaavan SASF-selkeyttäjän 530 litraan (140 gallonaan). 10 Samalla raakaveden syöttönopeudella, esimerkiksi 140 1/min (32 gallonaa/min), on tämän keksinnön viipymä 13,8 minuuttia, kun taas vastaavan SASF-yksikön on 3,8 minuuttia. Kun syöttönopeus on 227 1/min (60 gallonaa/min) on tämän keksinnön viipymä 8,5 minuuttia, mikä vielä on enemmän kuin 15 kaksinkertainen SASF-selkeyttimen viipymään verrattuna.
Tämä kasvanut flokkaajatilavuus mahdollistaa myös raakaveden monisuutinjakorenkaan 46 käyttämisen. Rengas saa raaka-vetensä päätulosta 48. Raakaveteen lisätään flokkaus-20 ainetta, kuten alunaa johdon 50 kautta. Tulojohdossa oleva venttiili 48a säätää tulovirtauksen nopeutta. Sarja raaka-veden suihkusuuttimia 46a, joista kukin on yhdistetty renkaaseen, ulottuvat ulkoseinämäosan 38a läpi, ja päätty-vät taivutettuihin, kapeneviin kärkiosiin 46b. Suuttimet . ! 25 ovat sopivimmin sijoitetut yhtä suurin kulmavälein toisis- "V taan ja niitä on kahdeksan halkaisijaltaan viiden jalan (n.
*/; 1,5 m) ulkosäiliön 12 osalta. Kärjet 46b ovat vaakasuuntai- • » · *·* ’ set ja ne ovat suunnatut samaan suuntaan pyörteisen vir tauksen 52 kehittämiseksi säiliöön 14. Tämä pyörteisyys t 30 edesauttaa flokkauskemikaalin ja raakaveden sekoittumista • # · : : keskenään flokkien muodostumisen helpottamiseksi säiliöön . 14 ennenkuin raakavesi juoksee yläreunan 14a yli flotaa- • > » tiosäiliöön 12. Raakaveden jakorengas 46 ympäröi sopivimmin esitetyllä tavalla ulkoseinämää 38 välittömästi selkeytti-35 men pohjaseinämän 44 yläpuolella.
113637 13 Tämän keksinnön eräs pääpiirre on se, että sarja säteen- ja pystysuuntaisia väliseinämiä 53 on kiinnitetty flotaa-tiosäiliöön säiliön jakamiseksi sen ylintä osaa lukuunottamatta yhtä suureen määrään kennoja 54, joita esitetyn 5 mukaisesti on yksitoista. Väliseinämät ovat yhtenäisiä ja ne ulottuvat pystysuunnassa pohjaseinämästä 42 sisäsäiliön yläreunan 14a läheisyydessä olevaan kohtaan. Tämän järjestelyn ansiosta ilmastettu flokattu vesi voi jakaantua tasaisesti säiliön 12 yläosassa, mutta samalla kussakin 10 kennossa tapahtuva flotaatioselkeytys on muutoin riippumaton toisissa kennoissa tapahtuvasta selkeytysprosessista.
Kukin kenno 54 on riittävän korkea niin, että sen pohjalle sopii suodatusväliaineesta muodostuva penkki 56, ja että se 15 ulottuu penkin yläpuolelle ainakin matkan verran, joka on riittävä penkin laajentumisen mahduttamiseksi vastavirta-huuhtelun aikana, tyypillisesti 20-30%. Havainnollisuuden vuoksi ovat kennot noin 132 cm (52") korkeita halkaisijaltaan viiden jalan (n. 1,5 m) selkeyttimen osalta, jossa on 20 suodatuspenkki, jonka syvyys on noin 61 cm. Tähän korkeuteen mahtuu myös sarja ohjauslevyjä 58, joista kukin on asennettu kunkin kennon yläosaan.
,·. Esitetyssä sopivassa rakennemuodossa ohjauslevyt 58 muodos- , 25 tuvat usean kanavan 58a avulla, joita on kallistettu pys- tysuunnan suhteen. Kukin kanava estää suodatusväliaineen suoran ylöspäin suuntautuvan liikkeen, samalla kun se • « * sallii vastavirtahuuhteluveden läpivirtauksen lietteen ja kerääntyneiden hienojakoisten hiukkasten siirtämiseksi 30 suodatusväliaineesta flokaajasäiliöön 14 jälleenkäsittelyä > * t : varten. Kanavat hidastavat myös flotaatioprosessia pakotta- . maila nousevia flokkeja kulkemaan pidempää kuin suoraa pystysuuntaista nousureittiä, kuten on esitetty edellä mainitussa US-patenttijulakisussa 4,931,175. Mitä pienempi 'f 35 kaltevuuskulma (vaakatason suhteen), sitä suurempi reitin '.·· pituus. Tätä vaikutusta rajoittavat tilojen rajallisuus ja lietteen taipumus kerääntyä kanaviin ja haitata flotaatiop- 113637 14 rosessia kun kaltevuuskulma (vaakatason suhteen) on liian pieni tai kanavat ovat liian pieniä. Mitat ja kaltevuus tulevat vaihtelemaan sovellutuksesta ja siihen liittyvistä käyttöparametreista riippuen.
5
Kanavat 58a muodostavat sopivimmin yksiköksi muovista suulakepuristetun lineaarisen ryhmän 58b, kuten kuviossa 4 on esitetty. Kukin lineaarinen ryhmä ulottuu kennon 54 poikki suunnassa, joka ulottuu säteensuunnan poikki. Ryhmä 10 voidaan liimata päittäin kiinni vastaavaan ryhmään tai ryhmiin jotta se ulottuisi kennon poikki. Samalla tavalla voidaan säteensuunnassa toistensa vieressä olevien ryhmien sivuseinämiä liimata kiinni toisiinsa. Säteensuunnassa vierekkäiset lineaariset ryhmät 58b vuorottelevat niin, 15 että ne ovat kallistetut vastakkaisiin suuntiin. Esitettyjen leikkausviivojen 58d, 58d kaltevuus muutetaan päinvastaiseksi vastakkaiseen suuntaan kallistettujen ryhmien muodostamiseksi. Sopivassa rakennemuodossa sisäiset vä-liseinämät 58f ovat sijoitetut välimatkan päähän toisistaan 20 kanavien muodostamiseksi, joissa kussakin on pääasiassa yhtä suuri poikkileikkausvirtauspinta. Havainnollisuuden ;* ·. vuoksi mutta ilman rajoituksia voi kanavien poikkileikkaus- I * * · 2 t> koko olla 1 tuuma" (n. 6,5 cm ), jolloin kaltevuuskulma vaa- . katason suhteen on 60*. Ohjauslevyjen 58 tyypillinen pysty- ) ’ 25 korkeus on 6-8" (n. 15-20 cm). Ohjauslevyt 58 ulottuvat • * · · koko kennon poikki.
< i * i « * V · Tämän keksinnön yhteydessä käytetään sopivimmin kaksoisvä- liainesuodatinta, joka on muodostettu hiekasta, tai vastaa-':· 30 vasta hienosta suodatusmateriaalista koostuvasta kerrokses- • •it :ta 56a, ja päällä olevasta kerroksesta 56b, joka on kar- . keampaa materiaalia, sopivimmin antrasiittia. Hiekan raeko- * « · ko on sopivassa rakennemuodossa 0,35 mm ja antrasiitin
1 I
'!* keskimääräinen raekoko on 0,8-1 mm. Kunkin kerroksen syvyys 35 on sopivimmin noin 30 cm. Kun käytetään ohjauslevy-yksikkö-jä 58, ja kun tämä penkki paisuu, tai fluidisoituu vasta-virtahuuhtelun aikana, jopa niinkin suurella virtausno- 113637 15 peudella kuin 20-25 gallonaa/min/jalkaa2 (800-1000 1/m2/-min), jota seuraa lyhytaikainen, voimakas penkin hämmentäminen paineilmavirtauksella, on väliainehäviö merkityksetön.
5 Tämän keksinnön eräs toinen pääpiirre on kaksinkertainen rengas/haaroitettu kokoojajohtojärjestelmä 60 selkeytetyn veden ja ensimmäisen suodateveden keräämiseksi, ja vasta-virtahuuhteluveden ohjaamiseksi valittuun kennoon tai 10 kennoihin samalla kun selkeytetty vesi ja ensimmäinen suodatevesi pidetään erossa toisistaan. Selkeytetyn veden johto 62 ympäröi ulkosäiliötä 12 sen pöhjaseinämän 42 läheisyydessä. Ensimmäisen suodateveden johto 64 ympäröi myös ulkosäiliötä 12, sopivimmin yhdensuuntaisesti rengas-15 johdon 62 kanssa ja lyhyen välimatkan päässä siitä, kuten on esitetty. Kukin rengas 62, 64 on suljettu silmukka yhteisen virtausradan aikaansaamiseksi pois kaikista kennoista 54 ja kaikkiin kennoihin 54. Renkaaseen 62 kerääntynyt selkeytynyt vesi virtaa selkeytetyn veden päämenoon 66 20 säätöventtiilin 66a kautta, joka tyhjenee säiliöön 67, joka sijaitsee selkeyttimen alla suuren painehäviön kehittämi-seksi. Säiliö 67 on sopivimmin sijoitettu kymmenen jalkaa \ (n. 3 m) flotaatiosäiliön alapuolelle. Tämä painehäviö, ja pumppujen käyttäminen vastavirtahuuhtelupaineen kehittämi- t 25 seksi, saavat aikaan verrattain suuren selkeyttimen lä-pisyötön. Venttiilit 48a ja 66a, jotka toimivat yhdessä tai - * a niin, että yksi on säädetty kiinteälle arvolle ja toinen on * * a '·’ ’ muuttuva, säätävät veden tasoa flotaatiosäiliössä 14 tavanomaisen vedenkorkeusanturin vaikutuksesta.
...T 30
Samea ensimmäinen suodatevesi virtaa renkaassa 64 säiliön ; 12 ulkopuolella olevaan ensimmäisen suodatteen varastosäi- * < · liöön 68 johdon 70 kautta. Pumpulla 74 varustettu johto 72 i ( imee vettä säiliöstä 68 renkaaseen 64 vastavirtahuuhtelu-35 käyttöä varten. Sameuspiikin aikana vastavirtahuuhdellusta kennosta säiliöön 68 suunnattu vesitilavuus on riittävä tarpeellisen vesimäärän syöttämiseksi toisen kennon 54 113637 16 vastavirtahuuhtelemiseksi. Lisäksi voidaan säiliöstä 67 johdon 69 ja pumpun 69a kautta syöttää selkeytettyä vettä säiliöön 68 sen vedenpinnan korkeuden pitämiseksi ennalta määritellyllä tasolla, joka on riittävä vastavirtahuuhtelua 5 varten.
Kumpikin rengas 62 ja 64 on pneumaattisten, automaattisesti toimivien venttiilien 76 verkoston kautta yhteydessä sarjaan haaroitettua rakojohtoja 78, jotka sijaitsevat kunkin 10 kennon 54 pohjalla hiekkakerroksen 56a sisällä pohjaseinä-män 42 läheisyydessä. Tällä hetkellä sopivassa rakennemuo-dossa on kussakin haaroitetussa johdossa 78 pääjohto 78a ja halkaisijaltaan pienempiä haarajohtoja 78b, 78c ja 78d, jotka ulottuvat vaakasuunnassa ja suorassa kulmassa pääjoh-15 toa 78a vastaan kennon määrittäviä väliseinämiä 53 päin ja lyhyen välimatkan päähän niistä. Johdoissa on pitkänomaisia rakoja 78e, jotka on muodostettu niiden alapintaan selkeytetyn veden vastaanottamiseksi, joka on kulkenut suoda-tusväliaineen läpi, samalla kun ne torjuvat hiekan. Raot 20 läpäisevät johtojen seinämät ja ne ovat tyypillisesti 2-6" (n. 5-15 cm) pitkiä ja 0,2-1 mm leveitä hiekan raekoosta : riippuen. Kukin pääjohto 78a ulottuu ulkoseinämäosan 38a läpi ja yhtyy lyhyen T-kappaleen 80 kautta kumpaankin » $ -f renkaaseen 62 ja 64. Yksi venttileistä 76 on kiinnitetty T- • · ! 25 kappaleen kuhunkin haaraan, johdon 78a vastakkaisille puolille niin, että yhden tällaisen venttiiliparin venttii-
I I I
— Iin 76 avaaminen, ja toisen venttiilin samanaikainen sulke- * 1 · V ' minen, suuntaa vesivirtauksen haaroitetusta johdosta 78 jompaankumpaan renkaaseen 62 tai 64, samalla kun mahdolli-_ 30 sesti näiden renkaiden välillä esiintyvä merkittävä poikit- taisvirtaus on estetty.
• i · I » 1 I >
Normaalitilanteessa silloin kun mikään kenno ei ole vasta-;·1 virtahuuhtelun kohteena ovat kaikki renkaan 64 vieressä ;1ί 35 olevat "yläpuoliset" venttiilit 76 suljetut, ja kaikki ;·1 alapuoliset venttiilit 76 ovat auki niin, että haaroitet- tuihin johtoihin 78 kerääntynyt selkeytetty vesi virtaa 113637 17 renkaaseen 62 ja tämän jälkeen menoon 66. Kennon vastavir-tahuuhtelun aikana on tämän kennon kanssa yhteydessä oleva yläventtiili 76 avattu ja renkaaseen 62 liittyvä alavent-tiili 76 suljettu. Muut yläventtiilit 76 pysyvät suljettui-5 na ja muut alaventtiilit 76 pysyvät avattuina. Pumpun 74 ja kuvun käyttölaitteen 34 samanaikainen käyttäminen kehittää vesivirtauksen varastosäiliöstä 68 vastavirtahuuhdeltavaan kennoon. Se syötetään penkin 56 pohjalla olevan haaroitetun johdon avulla, jolloin koko penkki fluidisoituu tehokkasti. 10 Halkaisijaltaan viiden jalan (n. 1,5 m) selkeyttimen vasta-virtahuuhtelunopeus on sopivimmin 20-25 gallonaa/min/jal-kaa"1 (800-1000 l/irt/min). Sen jälkeen kun vastavirtahuuhtelu on viety päätökseen venttiilit jäävät samaan asentoon. Tämä suuntaa ensimmäisen suodateveden juuri vastavirtahuuhdel-15 lusta kennosta varastosäiliöön 68 samalla kun selkeytetyn veden kerääminen muista kennoista jatkuu renkaan 62 kautta. Kaksoisrenkaat, automaattisten venttiilien verkosto, jotka ovat yhteydessä haaroitettuihin johtoihin, ja flotaatiosäi-liön ja suodatinpenkin järjestely kennoiksi, jotka suurim-20 malta osaltaan ovat toiminnallisesti erotetut toisistaan, erottaa ensimmäisen suodatteen selkeytetystä vedestä.
Osa selkeytetystä vedestä ohjataan ilmanliuotusputkeen 82 johdon 84 ja pumpun 86 kautta veden paineistamiseksi.
. 25 Ilmakompressori 88 syöttää ilmaa ilmanliuotusputkeen sen "V liuottamiseksi paineistettuun veteen. Johto 90 siirtää paineistetun veden ilmanliuotusputkessa tuotetun liuonneen '·* * ilman kanssa selkeyttimeen 10. Paineistettu vesi lisätään tarkemmin sanottuna flokkaajasäiliöön 14 sen yläpäästä 30 jakorenkaan 92 avulla, joka syöttää sarjaa paineenalennus- l venttiilejä 94. Venttiilien sijoittaminen lähelle flokkaa- ,·! ; jän yläosaa ilmastaa käsitellyn veden suoraan ja pienentää !,.* käsitellyssä vedessä olevien mikroskooppisten kuplien * » ',** mahdollisuutta sulautua yhteen.
35 ‘I": Paineenalennusventtiilien 94 rakenne ja toimintatapa on sellainen, että ne tuottavat mikroskooppisisa ilmakuplia, 113637 18 jotka ovat kooltaan optimaalisia flotaatioprosessin kannalta, ja tämä tapahtuu samalla kun tehokkaasti käytetään hyväksi käytettävissä olevaa veteen liuonnutta ilmaa. Kuviossa 2 on esitetty eräs sopiva rakennemuoto, jossa 5 venttiili on mekaanisesti aktivoitu itsensä puhdistamiseksi. Venttiili käsittää pesän, joka muodostuu kahdesta pääosasta, alapesäkappaleesta 96 ja yläpesäkappaleesta 98. Kolme pulttia 100, joista kukin on varustettu välilevyllä 102, joka sijaitsee kappaleiden 96 ja 98 välissä, kiinnit-10 tävät pesäkappaleet yhteen ja määrittävät renkaanmuotoisen raon 104 venttiilin sivua pitkin. Rako 104 on yhtenäinen välilevyjä ja pultteja lukuunottamatta. Raon koko on kiinteä aksiaalisuuntaisen toiminnan aikana, mikä on osoitettu nuolen 106 avulla. Alakappaleessa 96 on tulo 108, joka 15 kiertyy jakorenkaan 92 pystysuuntaisten menoputkien päälle. Tulo 108 suuntaa paineistetun veden keskikanavan 110 kautta välittömästi ennen rakoa 104 olevaan kapeaan renkaanmuotoi-seen rakoaukkoon 112. Tämä rakoaukko on sopivassa rakenne-muodossa määritetty renkaan 114 ja männän 116 avulla, joka 20 on sovitettu yläpesäkappaleeseen 98 muodostettuun sylinterinmuotoiseen keskiporaukseen 118. Rengas on valmistettu ’j jostakin hyvin monesta kulutusta kestävästä runsaspitoises- ta seoksesta. Rengas on kiinnitetty puristussovitteella ja • f se voidaan vaihtaa.
’ 25 '" · Rakoaukon 112 aksiaalisuuntaisen koon on todettu olevan hyvin merkityksellinen mikroskooppisten ilmakuplien tehok-‘ kaan kehittämisen kannalta. Rakoaukko säädetään normaali käytössä välille 0,2-0,5 mm (noin 0,01-0,03"). Tällaiset 30 säädöt aikaansaavat suuren dynaamisen kitkan, joka yhdessä : : sen leikkausvoiman kanssa, joka syntyy kun virtaus äkkiä . vaihtaa suuntaa aksiaalisesta poikkisuuntaiseksi, kehittää mikroskooppisia ilmakuplia, joiden koko on ideaalinen *;* flotaation kannalta, eli 40-80 mikronia. Tämä tapahtuu myös ':"l 35 hyvin tehokkaasti, jolloin liuonnut ilma vapautuu pääasias- *:·· sa kokonaisuudessaan, minkä seurauksena kehittyy suuri kuplatilavuus. Rakoaukon tarkka koko tulee riippumaan 113637 19 käyttöparametreista, kuten virtausnopeudesta, kierrätettävän selkeytetyn veden prosenttiosuudesta, paineen pienentymisestä rakoaukon poikki, käytössä olevien venttiilien lukumäärästä, ja hienojakoisten hiukkasten pitoisuudesta 5 vedessä. Tällä suurella ideaalikokoisten kuplien tilavuuden tuotantotehokkuudella on merkittävä edullinen vaikutus tarvittavaan energiaan paineistetun, ilmastetun veden tuottamiseksi ilmanliuotusputkessa 82.
10 Tällaisen kapean raon käyttämiseen liittyvä pääongelma on se, että veden mukanaan kannattamat hienojakoiset hiukkaset kiinnittyvät rakoon ja tulevat nopeasti tukkimaan venttiilin. Tämä ongelma on ratkaistu siten, että mäntä voi liikkua ensimmäisen esitetyn raja-asennon, jossa se sijaitsee 15 lyhyen välimatkan päässä renkaasta 114 halutun kapean rakoaukon säätämiseksi, ja toisen raja-asennon välillä (esitetty pistekatkoviivoin), jossa mäntä on siirretty pois renkaasta 114. Tässä toisessa raja-asennossa rakoaukko on riittävän suuri jotta yht'äkkinen ja suuri paineistetun 20 veden virtaus voisi huuhtoa kiinnittyneet hiukaset pois ja puhdistaa venttiili. Tämä tapahtuu nopeasti, jonka jälkeen ·**': mäntä palautetaan ensimmäiseen raja-asentoonsa. Tyypillinen arvo rakoaukon osalta tämän puhdistamisen aikana on 0,2" :V. (n. 5 mm). Kun mäntä on vetäytynyt pois näin pitkälle on • ! 25 rakoaukko rajoitettu vain renkaan 114 ulkopuolisen reunan ja porauksen 118 sisähalkaisijan välisen välin, ei rengas-mäntä-välin avulla. Puhdistusvirtauksen kesto ja voimakkuus ei saa olla niin suuri, että se tuhoaa f lokkeja.
30 Kuvion 2 rakennemuodossa on ohjauslevy 120 kiertyvästi : asennettu yläkappaleen 98 keskiosan päälle pultin 122 ; avulla. Lukitusyksiköt 124 kiinnittävät levyn kappaleeseen 98. Bellevillen jousi 126 pakottaa levyä 120 kappaletta 98 ;· päin liukupintatiivisteen muodostamiseksi näiden osien 35 välille. 0-rengasta 128 tai vastaavaa tiivistettä käytetään “i sopivimmin luotettavan tiivistyksen varmistamiseksi kappa leen 98 ja levyn 120 toistensa suhteen tapahtuvasta liuku- 113637 20 liikkeestä huolimatta. Toinen tiiviste 130 estää fluidivir-tauksen pultin 122 ympäri. Neljä säteensuuntaista sauvaa 132 on kukin yhdestä päästään kiinnitetty levyyn 120. Niiden vapaat päät on sovitettu tulemaan yhteyteen kelkan 5 28 kanssa ja kiertymään 90*reen verran kun kelkka siirtyy saman kulmamatkan verran.
Männässä 116 on aksiaalisuuntainen kanava 116a, joka päättyy kanavaa 110 päin suuntautuvaan pienempään aukkoon 116b. 10 Normaalikäytössä kanavat 116a, 116b päästävät paineistetun veden virtaamaan kanavasta 110 poraukseen 118, jossa se vaikuttaa männän takapäätypintaan 116c, ja kanavassa 116a olevaan pienempään renkaanmuotoiseen alueeseen 116d. Koska kanavan 110 suuri vesipaine vaikuttaa vain renkaan 114 15 sisähalkaisijaan asti, on paineistetulle vedelle alttiina olevan männän päätypinnan 116e pinta-ala pienempi kuin pintojen 116c ja 116d alttiina oleva pinta-ala. Tämä pääasiassa samoille paineille alttiina olevien pinta-alojen ero kehittää nettofluidivoiman, joka pakottaa mäntää siir-20 tymään sen ensimmäiseen raja-asentoon. Mäntä on esitetyllä tavalla tiivistetty ja ohjattu sen sylinterinmuotoisesta sivupinnastaan 0-renkaan 134 ja reunatiivistyselimen 136 \ avulla. Nämä tiivisteet estävät vettä virtaamasta männän •( ympäri, joka ohittaisi raon 112.
: .·. 25
Vuotoaukko 138 on muodostettu yläpesäkappaleen 98 pää-tyseinämään 98a. Vuotokanava 140 on muodostettu levyyn 120. ’·' ' Kun levy 120 kiertyy ja kanavan 140 tulo 140a on seinämän 98a ulkopinnan aukon 138 yläpuolella avautuu männän 116 ..'*’ 30 takana oleva poraustilavuus 118a alemman paineen alueeseen, : .* ympäristöön. Paineistettu vesi virtaa kanavien 138, 140 ·_’ · läpi ja saa aikaan sen, että pintoihin 116c ja 116d vaikut- tava fluidipaine pienenee tasolle, joka mahdollistaa sen, että pintaan 116e vaikuttava vesipaine työntää männän sen '"· 35 toiseen raja-asentoon. Levyn 120 edelleenkiertyminen sulkee *: aukon 138 koska levyn umpinainen osa on tiiviisti aukon päällä päätyseinämän 98a ulkopinnan kohdalla. Aukko 138 ja 113637 21 kanava 140 ovat kohdakkain hetkellisesti, tyypillisesti sekunnin murto-osan aikana, mutta tämä on riittävä männän siirtämiseksi toiseen raja-asentoon saman aikavälin ajaksi, joka on riittävä venttiilissä 94 oleva rakoaukon 112 avaa-5 miseksi. Kun levyssä on yksi aukko 140 ja neljä sauvaa 132 puhdistuu venttiili 94 kelkan 28 joka neljännellä kierroksella selkeyttimen ympäri. Ylimääräiset aukot 140 tai 138 tai sauvojen 132 erilainen lukumäärä tai rakenne voi saada aikaan enemmän tai vähemmän puhdistushuuhteluja saman 10 toimintajakson tai samojen toimintajaksojen aikana.
Kuviossa 3 on esitetty venttiilin 94' vaihtoehtoinen raken- nemuoto, jossa vastaavilla osilla on samat viitenumerot mutta ne ovat varustetut heittomerkillä. Venttiilin 94' 15 rakenne ja toimintatapa on sama kuin venttiilin 94 sillä erolla, että mäntä 116' on umpinainen ja se paikoitetaan ja se siirretään pneumaatttisen käytön avulla mekaanisen käytön sijasta. Paineilmalähde 120' kohdistetaan männän 116' takapintaa 116c' vastaan kolmitieventtiilin 144 ja 20 päätyseinämässä 98a' olevan kanavan 146 kautta. Ilmanpaine on riittävä männän siirtämiseksi ensimmäiseen raja-asentoon pintaa 116c' vastaan vaikuttavan paineistetun veden kehit- tämää vastavoimaa vastaan. Venttiilin 94’ puhdistamiseksi V, se aktivoidaan paineilman poissulkemiseksi ja porauksen : ^ 25 118’ avaamiseksi ympäristöön. Tämä alentaa pintaa 116c' • * vastaan tiivistyselimen 136' läpi vaikuttavaa painetta ja ’jj; saa aikaan sen, että mäntä siirtyy toiseen raja-asentoonsa.
• · · ’·’ ' Paineilman sijasta voidaan käyttää paineistettua vettä.
Johto 117 voi esimerkiksi ohjata osa paineistetusta, ilmas-30 tusta vesivirtauksesta tulosta 108' venttiiliin 144.
» * » • · * .·’ ; Rakenteeltaan tämän keksinnön mukaiset selkeyttimet eivät * · 1 ainoastaan voi käsitellä suurempia virtausmääriä kuin » · ’!* vastaavaa kokoa olevat aikaisemmat SASF-selkeyttimet, vaan 35 ne ovat lisäksi tehokkaampia. Raakaveden kohdalla, joka J": saapuu selkeyttimeen 10, ja sisältää 400 miljoonasosaa (ppm) epäpuhtauksia, on yksiköstä poistuvan selkeytetyn 113637 22 veden epäpuhtauksien määräksi mitattu 11,2 ppm. Tämä tarkoittaa, että tehokkuus on suurempi kuin se, joka voidaan saavuttaa jopa vähemmän kompaktien yksikköjen, kuten SPC-selkeyttimen avulla.
5 Tässä yhteydessä on selitetty ja parannettu kaksivaiheista selkeytintä, joka erottaa vastavirtahuuhtelun jälkeisen ensimmäisen suodatevirtauksen muuttumattomasta selkeytetystä vesivirtauksesta. On myös selitetty uusi paineenalennus-10 venttiili, joka on tarkoitettu paineistettua vettä varten, johon on liuotettu ilmaa, joka kehittää ilmakuplia, jotka ovat optimaalista kokoa flotaation kannalta venttiiliä tukkimatta. Selkeyttimellä on parantunut kapasiteetti ja tehokkuus. Se vähentää myös väliainehäviötä merkityksettö-15 mälle tasolle ja mahdollistaa suodatuspedin läpikohtaisen puhdistamisen useasti toistuvin välein.
Samalla kun keksintö on selitetty sen sopivien rakennemuo-tojen pohjalta voi asiantuntija edellä esitetyn yksityis-20 kohtaisen selityksen ja oheisen piirustuksen perusteella helposti huomata erilaisia siihen tehtäviä muutoksia ja muunnelmia. Samalla kun esimerkiksi selkeyttimestä tulevien virtauksien toisistaan erottamiseksi käytetään sarjaa yhdensuuntaisia suljettuja rengasjohtoja, joissa on vent-! I 25 tiiliverkosto, voidaan käyttää muuntyyppisiä järjestelmiä f I · "V virtauksien ohjaamiseksi ja erottamiseksi toisistaan.
♦ ♦ * ·'* Renkaat voivat esimerkiksi olla C-muotoisia, tai ne voidaan • i t V * korvata sarjalla johtoja, joista kukin alkaa kunkin kennon kohdalla, vaikka tähän liittyy pieni kustannuksien kasvu. 30 Samalla tavalla voidaan haaroitetut rakojohdot korvata useilla erilaisilla sarjoilla tai toiminnallisesti vastaa-. villa rakenteilla, kuten matalalla osastolla, jonka yhdessä !..* tai useammassa pinnassa on fluidiaukkoja. Flotaatiosäiliö ‘I* voidaan myös jakaa osastoihin mekaanisesti monella eri 35 tavalla. Paineenalennusventtiilit voivat myös olla monta ·"’ eri tyyppiä. Rengas 114 voi olla liikkuva elementti. Mäntä voi olla jousijännitetty, jolloin fluidipaine siirtää 113637 23 liikkuvaa elementtiä jousivoimaa vastaan. Rako voidaan muodostaa toisentyyppisten rakenteiden kuin rengas-mäntä-tai täytelevyn avulla erotettujen välilevy-yhdistelmien avulla, esimerkiksi putkenmuotoisen tulon avulla, joka 5 sijaitsee välimatkan päässä tasaisen pinnan yläpuolella. Suoraa mekaanista tai sähkö/mekaanista (esimerkiksi so-lenoidikäyttöistä mäntä-) järjestelmää voidaan käyttää kapean rakaoaukon jaksottaiseksi avaamiseksi sen puhdistamiseksi. Ohjauslevyt 58 voidaan myös muodostaa rakenteel-10 taan hyvin erilaisiksi. Ne voidaan sijoittaa kennojen yläpuolelle tai ne voidaan muotoilla konsentrisesti kaarevien levyjen sarjoiksi, joita on kallistettu niin, että ne peittävät toisiaan. Näiden ja muiden muutoksien ja muunnelmien on tarkoitus sopia oheisten patenttivaatimuksien 15 puitteisiin.
; · » | • ·
I I

Claims (13)

113637 24 Patenttiavaatimukset
1. Selkeytin (10), jossa on tulo (48) hienojakoisia epäpuhtauksia sisältävää raakavettä varten, flotaatiosäiliö (12), 5 jossa epäpuhtaudet flokataan tuloveteen lisätyn kemiallisen aineen avulla ja kellutetaan flotaatiosäiliössä olevan veden pinnalle mikroskooppisten ilmakuplien avulla, jossa ne muodostavat kelluvan lietekerroksen, suodatusväliainetta (56a, 56b) oleva kerros, joka on sijoitettu flotaa- 10 tiosäiliön (12) pohjalle veden suodattamiseksi ennenkuin se virtaa selkeytetyn veden menoon (66), ja välineet (16) kellutetun lietteen poistamiseksi säiliöstä ja sen suuntaamiseksi lietemenoon (20), tunnettu siitä, että selkeytin käsittää 15. välineet (53) ainakin flotaatiosäiliön (12) alaosan ja suodatusväliaineen (56a, 56b) jakamiseksi useaksi pys tysuuntaiseksi kennoksi (54), - kuhunkin kennoon (54) sijoitetut välineet (78a-c) flui-diyhteyden aikaansaamiseksi kussakin kennossa olevan suoda- 20 tusväliaineen (56a, 56b) kanssa, - ensimmäisen, kaikkiin kennoihin (54) yhdistetyn välineen (62) selkeytetyn, suodatetun veden poistamiseksi ensimmäi- i · sistä valituista kennoista (54) kyseisten fluidiyhteysväli- i · * ,! . neiden (78) avulla, ' ' 25 - välineen (68) ensimmäisen suodatteen varastoimiseksi, ··' ·“ - toisen, kaikkiin kennoihin (54) ja ensimmäisen suodatteen ti· varastovälineeseen (68) yhdistetyn välineen (64) ensimmäi- V · sen suodateveden ohjaamiseksi ainakin toisessa valitussa kennossa (54) olevaan suodatusväliaineeseen (56a, 56b) ja ··· 30 pois siitä sanottujen fluidiyhteysvälineiden (78) kautta, : “*; - välineen (68, 74, 72, 64, 78, 32) suodatusväliaineen , vastavirtahuuhtelemiseksi ainakin yhdessä kennossa ensim- (· mäisen suodateveden avulla, joka virtaa kyseiseen kennoon • ·’ sanotuista toisista välineistä (64), ja 35. venttiilivälineen (76), joka on yhteydessä kunkin kennon (54) kanssa ja joista kukin on kytketty ensimmäisen (62) ja toisen (64) välineen väliin ensimmäisen suodateveden erot- 113637 25 o tamiseksi selkeytetystä vedestä, jolloin venttiiliväline toimii niin, että se selektiivisesti yhdistää toisen välineen (64) valitussa kennossa (54) olevaan suodatusväliai-neeseen (56a, 56b) koordinoidusti vastavirtahuuhtelun 5 kanssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen selkeytin, tunnettu siitä, että vastavirtahuuhteluväline käsittää ensimmäisen suo-datteen varastosäiliön (68), ja että sanottu toinen väline 10 (64) ohjaa poistetun ensimmäisen suodateveden ensimmäisen suodatteen varastosäiliöön (68) ja pois siitä.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen selkeytin, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen väline käsittävät kukin 15 säiliötä (12) ympäröivän rengasjohdon (62, 64), ja useita selkeytetyn veden kokoojavälineitä (78), jotka sijaitsevat kussakin kennossa (54) olevassa suodatusväliaineessa (56a), ja että venttiililaite (76) selektiivisesti yhdistää kunkin kokoojavälineen (78) ensimmäisestä ja toisesta rengasjoh- 20 dosta (62, 64) valittuun johtoon.
·’. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen selkeytin, tunnettu sii- ;·. tä, että kokoojavälineet (78) käsittävät kukin haaroitetun johtoverkoston (78a, 78b), jonka johtoihin on muodostettu ! 25 aukkoja (78e) selkeytetyn veden vastaanottamiseksi. Ill
;·· 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen selkeytin, tunnettu sii- * ♦ · ’* * tä, että aukot (78e) ovat pitkänomaisia kapeita rakoaukko- ja. 30 5
* * : : 6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen selkeytin, tunnettu sii- ,·* ; tä, että kukin venttiililaitteista (76) käsittää kaksi venttiiliä, jotka on kytketty kunkin kokooj avälineen (78) 1 · ;· ja ensimmäisen (62) ja toisen (64) rengasjohdon väliin. 35
·;·*· 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen selkeytin, tunnettu sii tä, että selkeyttimessä on pohjaseinämä (44), pääasiassa 113637 26 sylinterinmuotoinen ulkosivuseinämä (38), pääasiassa sylinterinmuotoinen sisäsivuseinämä (40), ja renkaanmuotoinen flokkaussäiliön pohjaseinämä (42), joka ulottuu sisäsei-nämän (40) ja ulkoseinämän (38) välillä ja sijaitsee väli-5 matkan päässä selkeyttimen pöhjaseinämän yläpuolella, jolloin ulkoseinämä (38) ulottuu sisäseinämän (40) alapuolelle niin, että se yhdessä sisäseinämän (40), selkeyttimen pohjaseinämän (44) ja flokkaussäiliön pohjaseinämän (42) kanssa määrittää hydraulisen flokkaussäiliön (14). 10
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen selkeytin, tunnettu siitä että se lisäksi käsittää raakaveden jakovälineen, johon sisältyy rengasjohto (46), joka ympäröi ulkoseinämää (38) ja vastaanottaa raakavettä raakaveden tulosta (48), ja 15 sarja sekundaarisia tulosuuttimia (46a, 46b), joista kukin ulottuu rengasjohdosta ja sisään flokkaussäiliöön (14), jotka suuttimet ovat suunnatut samaan suuntaan pyörreliik-keen kehittämiseksi hydraulisessa flokkaussäiliössä olevaan raakaveteen hienojakoisten epäpuhtauksien flokkautumisen 20 edistämiseksi.
9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen selkeytin, tunnettu sii- *, tä, että vastavirtahuuhteluväline käsittää vastavirtahuuh- telun johtovälineen (70, 72), joka yhdistää ensimmäisen ; 25 suodatteen varastosäiliön (68) toiseen poistovälineeseen (64), ja pumpun (74), joka on toiminnallisesti kytketty ! · • vastavirtahuuhtelun johtovälineeseen (72). * * t
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen selkeytin, tunnettu sii- ;· 30 tä, että vastavirtahuuhteluväline käsittää välineen (58) ; suodatusväliaineen pitämiseksi kennojen sisällä.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen selkeytin, tunnettu siitä, että sanottuun sisälläpitämisvälineeseen (58) kuuluu ':": 35 kennot (54) määrittävien pystyseinämien (38, 40, 53) muo- ·;·’· dostaminen sellaisiksi, että ne kykenevät mukautumaan 113637 27 suodatusväliaineen (56a, 56b) paisumiseen vastavirtahuuhte-lun aikana.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen selkeytin, tunnettu 5 siitä, että sisälläpitämisväline (58) käsittää lisäksi useita kallistettuja ohjauslevyjä (58), jotka on sijoitettu kuhunkin kennoon (54) suodatusväliaineen (56a, 56b) yläpuolelle, jotka ohjauslevyt (58) ovat mitoitetut ja suunnatut niin, että ne hidastavat flokattujen epäpuhtauksien flo-10 taatiota ja estävät suodatusväliainetta siirtymästä niiden läpi.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen selkeytin, tunnettu siitä, että ohjauslevyt ovat sarja kallistettuja kanavia 15 (58a).
FI945393A 1992-05-19 1994-11-16 Selkeytin FI113637B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/885,522 US5320750A (en) 1988-09-07 1992-05-19 Water clarifier with first filtrate isolation, improved backwashing and improved bubble generation
US88552292 1992-05-19
US9304652 1993-05-17
PCT/US1993/004652 WO1993023335A1 (en) 1992-05-19 1993-05-17 Water clarifier with first filtrate isolation, improved backwashing and improved bubble generation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI945393A0 FI945393A0 (fi) 1994-11-16
FI945393A FI945393A (fi) 1995-01-18
FI113637B true FI113637B (fi) 2004-05-31

Family

ID=25387097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI945393A FI113637B (fi) 1992-05-19 1994-11-16 Selkeytin

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5320750A (fi)
EP (1) EP0641292B1 (fi)
JP (1) JP3313367B2 (fi)
AR (1) AR248259A1 (fi)
AT (1) ATE170827T1 (fi)
AU (1) AU4378093A (fi)
CA (1) CA2136200C (fi)
DE (1) DE69320954T2 (fi)
EG (1) EG20337A (fi)
ES (1) ES2124788T3 (fi)
FI (1) FI113637B (fi)
HR (1) HRP930906B1 (fi)
MX (1) MX9302881A (fi)
PL (1) PL173203B1 (fi)
RU (1) RU2106313C1 (fi)
SI (1) SI9300266A (fi)
TR (1) TR26753A (fi)
TW (1) TW212762B (fi)
WO (1) WO1993023335A1 (fi)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2275209B (en) * 1992-10-16 1996-02-07 Richard Pierpont Moore Rapid gravity filter backwash system and filters relative thereto
DE4432042C2 (de) * 1994-09-09 1998-07-02 Forschungszentrum Juelich Gmbh Begasungs-/Flotations-Reaktor mit Anordnungen zur Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten
US5866019A (en) * 1994-10-05 1999-02-02 Wyness; David K. Method for backwashing filters in a water treatment plant with clarifier and peripheral filter cells
US5643443A (en) * 1995-05-19 1997-07-01 Taiki Corporation, U.S.A. Water purification system
US5591347A (en) * 1995-05-26 1997-01-07 Unicel, Inc. Single cell gas flotation separator with filter media
US5516434A (en) * 1995-05-26 1996-05-14 Unicel, Inc. Single cell gas flotation separator with filter media
NL1002158C2 (nl) * 1996-01-23 1997-07-25 Int Business Dev Inc Inrichting voor het scheiden van materialen, in het bijzonder voor het uit water afscheiden van olie en andere bestanddelen.
US5656173A (en) * 1996-03-05 1997-08-12 National Tank Company Method of removing dispersed oil from an oil in water emulsion employing aerated solutions within a coalescing media
US5846413A (en) * 1996-04-26 1998-12-08 Lenox Institute Of Water Technology, Inc. Three zone dissolved air flotation clarifier with improved efficiency
US6174434B1 (en) 1996-04-26 2001-01-16 The Lenox Institute Of Water Technology, Inc. Three zone dissolved air floatation clarifier with fixed lamellae and improved paddle-and-ramp sludge removal system
US5972211A (en) * 1998-03-19 1999-10-26 Jones; Terry L. Water filtration system
WO2000021633A1 (en) * 1998-10-13 2000-04-20 Zpm, Inc. Combined hydrocyclone and filter system for treatment of liquids
FR2796306B1 (fr) * 1999-07-13 2002-07-26 Roumen Kaltchev Clarificateur a air dissous avec filtre incorpore
ITVI20010221A1 (it) * 2001-10-24 2003-04-24 Idrosistem Energy Srl Metodo ed apparecchiatura per il recupero di reflui industriali particolarmente in impianti di produzione del tessuto non tessuto
US7157007B2 (en) * 2003-06-20 2007-01-02 National Tank Company Vertical gas induced flotation cell
US7485223B2 (en) * 2004-04-16 2009-02-03 Nijhuis Water Technology B.V. Separator device
KR100635532B1 (ko) * 2004-09-17 2006-10-18 김기석 폐수의 부유물질 자동여과장치
CN1297489C (zh) * 2005-01-06 2007-01-31 高根树 多功能高速澄清器
GB2430166A (en) * 2005-08-02 2007-03-21 Dps Fluidising apparatus
BG904U1 (en) * 2006-12-06 2007-10-31 Тодор АДЖАРОВ WATER PURIFICATION DEVICE FROM MECHANICAL AND GASEOUS PRIMERS
MX2009008378A (es) * 2007-02-09 2009-11-02 Environmental Stewardship Solu Metodo para la recuperacion de solidos suspendidos a partir de efluentes residuales.
DK2215314T3 (da) * 2007-11-25 2012-08-13 Techsep Environnement Sarl Indretning til behandling af regnvand
ES2363854B1 (es) * 2009-07-10 2012-08-10 Acciona Agua, S.A.U. Tanque separador de partículas.
US9272931B2 (en) 2010-01-13 2016-03-01 Biofilter Systems, Llc System and process for removing nitrogen compounds and odors from wastewater and wastewater treatment system
US8585892B2 (en) * 2010-01-13 2013-11-19 Biofilter Systems, Llc System and process for removing nitrogen compounds and odors from wastewater and wastewater treatment system
US8388833B2 (en) 2010-09-23 2013-03-05 Biofilter Systems, Llc System and process for removing nitrogen compounds and odors from wastewater and wastewater treatment system
JP5696398B2 (ja) * 2010-08-19 2015-04-08 栗田工業株式会社 浮上分離装置
US20120211407A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Sionix Corporation Dissolved Air Flotation Nozzle for Use With Self Contained Dissolved Air Flotation System
BR112014015185A8 (pt) 2011-12-21 2017-07-04 Tetra Laval Holdings & Finance método e sistema para desaeração de um líquido
CA2867730C (en) * 2013-10-15 2022-05-03 William Bloomfield Filter media recycling system
WO2018045237A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 Eriez Manufacturing Co. Sparger status sensor system
FR3061169B1 (fr) * 2016-12-22 2020-06-19 Suez International Installation et procede pour le traitement de l'eau
US10583378B2 (en) * 2017-09-12 2020-03-10 Pentair Water Pool And Spa, Inc. System and method for a filter system
EP3480168A1 (de) * 2017-11-03 2019-05-08 Norbert Könemann Filtrationssystem für ein becken, anordnungen des filtrationssystems und eines beckens sowie verfahren zum betreiben des filtrationssystems
WO2019211658A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Joshi Pravin An irrigation filter and a method for cleaning thereof
CN108815881B (zh) * 2018-08-06 2023-08-25 西南石油大学 一种水合物浆体加工处理装置及方法
CN110038332A (zh) * 2019-05-19 2019-07-23 贾新奎 一种污水处理设备
CN110124376B (zh) * 2019-05-19 2021-12-31 内江瑞丰环保科技有限公司 一种污水过滤设备
RU2767544C2 (ru) * 2020-05-19 2022-03-17 Евгений Петрович Неуймин Устройство очистки воды от вредных веществ
CN111974540B (zh) * 2020-06-30 2021-10-15 海灿(宁波)工程科技有限公司 过湿固体废弃物及不良土多级重力分类处理系统及方法
CN113813651A (zh) * 2021-08-30 2021-12-21 安徽清泓环境科技有限公司 自动化污水处理设备
CN117509798B (zh) * 2023-12-22 2024-07-09 无锡工源环境科技股份有限公司 一种气浮高藻水处理设备
CN118439684B (zh) * 2024-07-04 2024-09-20 临沂大学 一种水体去除微塑料装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US607155A (en) * 1898-07-12 Filter
US1196058A (en) * 1916-08-29 Water-softening
US395625A (en) * 1889-01-01 Filter and apparatus for automatically cleaning the same
US647780A (en) * 1899-09-22 1900-04-17 William W Wilson Filtering apparatus.
US1634783A (en) * 1921-11-12 1927-07-05 Hungerford Churchhill Water filter
US2658033A (en) * 1950-01-07 1953-11-03 Ferris Donald Edward Electrolytic method and apparatus for sterilizing water
US3207312A (en) * 1960-08-05 1965-09-21 Donald G Griswold Automatic control system for single tank sand filter
US3547270A (en) * 1968-04-25 1970-12-15 Charles L Kass Pressurized self-cleaning filter tank
US3552658A (en) * 1969-06-03 1971-01-05 W & W Steel Co Spray valve assembly
DE2044319A1 (en) * 1970-09-08 1972-06-22 Krofta M Effluent treatment - by combined flotation/sedimentation and filtration
FR2132954A5 (fi) * 1971-04-02 1972-11-24 Degremont
US3951816A (en) * 1971-06-28 1976-04-20 Burmah Oil And Gas Company Clarification tank
US4022696A (en) * 1976-03-24 1977-05-10 Milos Krofta Apparatus for clarification of waste water operating on dissolved air flotation process
US4184967A (en) * 1978-06-22 1980-01-22 Lenox Institute For Research, Inc. Apparatus for clarifying waste water
US4316598A (en) * 1980-07-25 1982-02-23 Vapor Corporation Balanced relief valve with novel seal
US4377485A (en) * 1981-09-15 1983-03-22 Lenox Institute For Research, Inc. Apparatus and method for clarification of water using combined flotation and filtration processes
US4540487A (en) * 1984-05-29 1985-09-10 Aqua-Aerobic Systems, Inc. Filter apparatus
US4554074A (en) * 1984-07-20 1985-11-19 Broughton Amos W Separator for immiscible fluid mixture
US4626345A (en) * 1984-09-04 1986-12-02 Lenox Institute For Research, Inc. Apparatus for clarification of water
US4931175A (en) * 1988-09-07 1990-06-05 Lenox Institute For Research, Inc. Water clarifying apparatus
FI86293C (fi) * 1989-04-28 1992-08-10 Oiva Suutarinen Foerfarande foer rening av en vaetska fraon fasta och upploesta foeroreningar medelst ett flotationsfiltreringsfoerfarande.

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993023335A1 (en) 1993-11-25
AU4378093A (en) 1993-12-13
DE69320954T2 (de) 1999-05-27
FI945393A (fi) 1995-01-18
EG20337A (en) 1998-10-31
TW212762B (en) 1993-09-11
EP0641292A4 (en) 1995-06-28
FI945393A0 (fi) 1994-11-16
JPH07508216A (ja) 1995-09-14
HRP930906B1 (en) 2000-06-30
AR248259A1 (es) 1995-07-12
PL173203B1 (pl) 1998-02-27
TR26753A (tr) 1995-05-15
MX9302881A (es) 1993-11-01
CA2136200C (en) 1999-06-15
HRP930906A2 (en) 1994-12-31
SI9300266A (sl) 1993-12-31
ES2124788T3 (es) 1999-02-16
DE69320954D1 (de) 1998-10-15
ATE170827T1 (de) 1998-09-15
US5320750A (en) 1994-06-14
CA2136200A1 (en) 1993-11-25
EP0641292A1 (en) 1995-03-08
EP0641292B1 (en) 1998-09-09
JP3313367B2 (ja) 2002-08-12
RU2106313C1 (ru) 1998-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI113637B (fi) Selkeytin
AU2010219360B2 (en) Filter device
AU654110B2 (en) Improved water clarifying apparatus
PL174641B1 (pl) Układ do oczyszczania wody
AU703164B2 (en) Flotation apparatus and process
RU94046221A (ru) Осветлитель воды с изоляцией первого фильтрата
EP1735070A1 (en) Separator device
EP0971856B1 (en) Three zone dissolved air flotation clarifier with improved efficiency
US5308479A (en) Sewage disposal apparatus employing circulating filter media
CA2128729C (en) Dissolved air flotation
US20070051675A1 (en) Filter device and method for filtering
EP0428747B1 (en) Method and apparatus of filtering medium circulation type for purifying contaminated water
US5567319A (en) High capacity single tank water clarification method
EP1734014A1 (en) Device and method for filtration of fluids
JPS6154480B2 (fi)
EP1716927B1 (en) Dissolved gas flotation system
GB1582928A (en) Flotation purification apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired