FI64931C - Anordning foer avlaegsnande av foeroreningar fraon vatten - Google Patents

Description

ΓΒ1 m.KUULUTUSJULKAISU SAQTA

j&Tek (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 64^01 C (45) l: .2 1924 's—(51) Kv.ik.Va. 3 c 02 P 1/00, B 01 D 21/00 SUOMI —FINLAND (Μ) NwttMiMM-ΝιηηΜβΙαιΙηι 3766/73 (22) Hik«mi*pltvt — AmBknlnpdkg 10.12.73 (23) AlkapUv·—GIW*H«t»d»| 10.12.73 (41) Tullut JulklMktl — Blhrtt offuntllf .06.75

Patentti* ja rekisterihallitus (44) NUittvikripanon |· kwiLfulluUsm pvm. —

Patent- och regiiterStyrelsen ' AmbIcm uthjd od* utLskriftun pubNnrad 31.10.83 (32)(33)(31) fyy*·**/ «tuoikuui—B«gtrd prlorltut (71) Nauchno-Issledovatelsky Institut Kommunalnogo Vodosnabzhenia i Ochistki Vody Akademii Kommunalnogo Khozyaistva Imeni K.D. Pamfilova, Volokolamskoe shosse 87, Moskva, USSR(SU) (72) Daniil Maximovich Mints, Moskva, Anna Mikhailovna Perlina, Moskva,

Vladimir Matveevich Korabelnikov, Moskva, July Izrailevich Veitser,

Moskva, USSR(SU) (7*0 0y Kolster Ab (5M Laitteisto epäpuhtauksien poistamiseksi vedestä - Anordning för avlägsnande av föroreningar frän vatten

Nyt kyseessä oleva keksintö kohdistuu pääasiallisesti laitteistoihin nesteen puhdistamiseksi siinä mukana olevista ja kolloidisista hiukkasista ja erityisesti laitteistoon veden puhdistamiseksi epäpuhtauksista, joka käsittää välineet raakaveden syöttämiseksi ja kemikaalien annostamiseksi ja lisäksi kallistetun las-keutusaltaan, viimeistelysuotimen ja pesuvesisäiliön. Laitteisto soveltuu pääasiallisesti veden tuottamiseen asutustaajamille ja pienille kaupungeille. Lisäksi tätä laitteistoa voidaan käyttää myös puhdistamaan erilaisia kaupungin ja teollisuuden jätevesiä ja muita likaisia nesteitä.

Nykyisin käytetään hyödyksi yllämainittuihin tarkoituksiin tilavuudeltaan suurikokoisia, tilaa vaativia ja toiminnaltaan monimutkaisia laitteistosarjoja, joita yleensä käytetään suurissa vesilaitoksissa. Tällainen aikaansaa tarpeen lukuisten sulkevien ja säätävien osien käyttämiseen, vaikeuden säädön toteuttamisesta tähän toimintaan, johon liittyvät erilaiset teknilliset osat sekä 64931 näiden osien pesemiseen tarvittavan puhdistetun veden suuren kulutuksen.

Eräs laitteisto, jota valmistaa "United Filters and Engineering Limited" (Englannissa), on tehdasvalmisteinen ja sisältää pystysuoran saostusosan suotimineen, jolloin puhdistamistarkoituk-siin käytettävän ja vesitorniin joutuvan veden syöttö toteutetaan yhdellä ainoalla pumppuasteella. Suodin pestään sillä vedellä, joka pumpataan takaisinpäin vesialtaasta,kun taas se jäännös, joka saostimeen keräytyy poistetaan suorittamalla jaksottain puhdistuksia, mikä toteutetaan erillisen ulostulohaaraputken kautta.

Eräs haittapuoli tässä tavanomaisessa laitteistossa on siinä, että se on tilaa vaativa, että se kuluttaa huomattavan määrän metallia valmistuksensa yhteydessä ja melko suuri määrä puhdistettua vettä on tarpeen käyttää saostimen ja suotimen pesemiseen ja se on teholtaan huono poistamaan jäännöksiä tästä saostimesta, mitä aiheuttaa puhdistetun veden jatkuva syöttäminen sekä alhainen kiinteiden aineosien pitoisuus veden poistossa, mikä myöskin haittaa sen käyttöä. Nämä haitat alentavat tämän laitteiston teollisen valmistamisen mahdollisuuksia ja tekevät sen vaikeammaksi kuljetukseltaan käyttöpaikalleen, toisin sanoen rajoittavat tavanomaisen laitteiston käyttöaluetta.

Tunnetaan myös suspendoituneen materiaalin erottamiseen nesteistä tarkoitettuja laskeutusaltaita, jotka koostuvat säiliöstä, jossa on yksittäisiä kennoja tai hyllyjä, jotka ulottuvat siitä pitkittäin tai poikittain. Tällainen on kuvattu esimerkiksi DE-patenttijulkaisuissa 407 374 ja 969 293. Näiden laitteistojen laskeutusaltaista puuttuu erityinen saostuskammio laitteiston sisääntulo-osassa, mutta ne huolehtivat lähtönesteen ja soluihin muo-dotuneen jätteen virtauksen jakamisesta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa yllämainitut haittapuolet.

Tämä on aikaansaatu keksinnön mukaisella laitteistolla, jolle on tunnusomaista, että laskeutusallas sisältää saostuskammion, joka on muodostettu kartiomaiseksi diffuusoriksi, jonka kartiokul-ma on alueella 30...60° ja joka muuttuu pohjallaan lieriömäiseksi kammioksi, jossa on putkinippuja sovitettuina sisäpuolisesti pituussuuntaan, tämän lasketusaltaan ollessa asennettu 50...70° kul- 3 64931 maan vaakasuoraan tasoon verrattuna, niin että raakavesi joutuu laskeutusaltaaseen sen pohjalta ja kulkee sitten saostuskammion kautta ja virtaa sitten edellä mainittuja putkia pitkin laskeutus-altaan yläosaan, minkä jälkeen vesi siirtyy viimeistelysuotimeen ja sitten pesuvettä sisältävään säiliöön.

Edullisesti suhde saostuskammion ja putkia sisältävän kammion tilavuuksien välillä on alueella 1/1,5...1/2,5.

On myös edullista, että paineen alainen putkijohto raakaveden syöttämiseksi on varustettu haaraputkella, joka on asennettu siihen ennen laskeutusallasta ja joka on varustettu venttiilillä saostuman poistamiseksi laskeutusaltaasta sekä suotimesta.

Päinvastoin kuin tekniikan tason mukaisissa laskeutusaltais-sa lähtöneste ja suspendoitunut jäte sekoitetaan esillä olevassa laitteistossa laskeutusaltaan kammiossa. Lähtönesteen kulkiessa suspendoituneen jätteen kerroksen läpi puhdistusvaikutus kohoaa huomattavasti.

Esillä olevan laitteiston laskeutusaltaan toinen olennainen erottava piirre on se, että laskeutusallas on suunniteltu siten, että lähtöneste virtaa sen koko poikkipinta-alan yli, sekä putkissa että putkien välisessä tilassa ja että laskeutusaltaan soluisia puuttuu jakavat väliseinät selvitysvyöhykkeen ja jätteen väliltä. Nämä väliseinät ovat olennaisia tekniikan tason rakenteissa. Tämän vuoksi neste selvitetään laitteiston laskeutusaltaassa sen koko alalla, kun taas tekniikan tason mukaisissa rakenteissa selvitys-ala vähenee 30-40 % tehon vähetessä vastaavasti.

Seuraava yksityiskohtainen selitys laitteistosta veden puhdistamiseksi epäpuhtauksista esillä olevan keksinnön mukaan suoritetaan viitaten oheisiin piirustuksiin, joka esittää laitteiston periaatekaaviota.

Tämä laitteisto veden puhdistamiseksi epäpuhtauksista sisältää veden syöttösysteemin sekä erityisesti pumpun 1, joka on varustettu imuputken haaralla 2 ja paineen alaisella putkella 3, jota pitkin aluksi syötettävä vesi (se tahtoo sanoa puhdistettavana oleva vesi) syötetään laskeutusosaan 4.

Tämän laskeutusosan pohjalla on saostuskammio 5 valmistettuna kartiomaiseksi diffusoriksi, jossa kartiokulma sisääntulossa vaihtelee alueella 30 - 60° tämän diffusorin muuttuessa pohjallaan 4 64931 sylinterimäiseksi kammioksi 6, johon sopii putkien 7 nippuja, näiden ollessa valmistettu syövytystä kestävistä aineista. Nämä putket on järjestetty kammion 6 akselin suuntaisiksi ja ne on kiinnitetty päistään verkkojen 8 avulla, joiden silmät ovat pienempiä kuin putkien 7 ulkohalkaisija.

Laskeutusosa 4 on yhteydessä putkijohdon 9 välityksellä viimeistelysuotimeen 10, joka on valmistettu pystysuoraksi sylinteriksi ja joka on osittain täytetty rakeisella suodinaineella. Tämän suotimen 10 ulostulo-osa on yhteydessä putken 11 välityksellä pesuastiaan 12 paineen alaisessa vesiastiassa 13.

Tähän paineenalaiseen vesiastiaan 13 on yhteydessä haara-putki 14, jota käytetään syöttämään puhdistettua vettä asiakkaille.

Jotta tämä laitteisto olisi helpompi pestä, on paineenalai-nen putkijohto 3 varustettu ulostulohaaraputkella 15, joka on kierretty siihen kiinni ja joka soveltuu poistamaan jätettä saostimes-ta 4 sekä suotimesta 10.

Tämä laitteisto on varustettu astioilla 17, joissa kemiallisia reagensseja valmistetaan1 ja jaellaan eriksi ja joista ne sitten syötetään pitkin putkia 18 ja 19 paineen alaiseen putkijohtoon 3 ennen saostinosaa.

Jotta tehtäisiin helpommaksi laitteiston huolto ja suojattaisiin pumppua 1 hydraulisilta iskuilta, kun laitteistoa pestään on paineenalainen putkijohto 3 varustettu takaiskuventtii-lillä 20.

Laitteisto toimii seuraavaan tapaan.

Vesilähteestä tai säiliöstä, jossa on likaista vettä, vesi pumpataan ulos pumpulla 1 imevän haaraputken 2 kautta ja se tuodaan pitkin paineenalaista putkijohtoa 3 saostinosaan 4. Koaguloi-jaa ja klooraavaa ainesta jaellaan likaiseen veteen erinä astioista 17, joissa näitä liuoksia valmistetaan ennenkuin vesi joutuu saostimeen 4 putkijohtoja 18 ja 19 pitkin. Pumpun 1 aikaansaaman paineen alaisena aluksi syötettävä vesi joutuu saostimeen 4 ja edelleen saostuskammioon 5, jossa saostumalla muodostuu kiinteän aineen faasi ja se erottuu seurauksena reaktiosta koagulantin ja tässä vedessä olevien epäpuhtauksien välillä. Sen tosiasian johdosta, että kammion 5 kartiokulma on suuruudeltaan 30 -60°,tämän veden virtausnopeus pienenee hitaasti, mikä estää muodostettavana 5 64931 olevien kiinteän faasin hiukkasten koon pienentymisen tai murtumisen ja niiden hydraulisten mittojen pienentymisen.

Saostuva kiinteä faasi, joka täten muodostuu, ja vesi vir-taavat saostuskammiosta 5 sylinterimäiseen kammioon 6, jossa painovoiman vaikutuksen alaisena yllämainittu kiinteä faasi sijoittuu putkien 7 pinnoille, jotka putket on sovitettu sylinterimäiseen kammioon 6. Se kiinteän faasin rakenteellinen jäännösosa, joka tämän seurauksena muodostuu putkissa 7 ja niiden välisissä tiloissa saostimen 4 kammiossa 6, liukuu alas näiden putkien viistoa pintaa pitkin pohjalla olevaan saostimen 4 kartiomaiseen osaan. Kuitenkin johtuen veden virtausmäärien erosta pitkin tämän diffu-sorin akselia, joka virtaus on suurimmillaan sisääntulo-osassa, tämä kiinteän faasin jäännösosa ei kerrostu ja se pysyy suspen-soituna. Tämän johdosta saostimen adsorboivat ja adhesiiviset ominaisuudet lisääntyvät ja muodostuu uusia saostumisytimiä niin, että aikaansaadaan tehokasta ortokoagulointia ja uudelleen koagu-lointia ja saostuneen kiinteän faasin erottumisprosessi tehostuu voimakkaasti. Kaikki tämä takaa hyvät olosuhteet jo pohjalla olevassa kartiomaisessa osassa 5 saostimessa 4 veden puhdistamiseksi edelleen tehokkaasti.

Kallistuskulmao6= 50 - 70° laskeutusaltaan 4 akselin ja siellä olevien putkien 7 välillä aikaansaa parhaimmat mahdolliset toimintaolosuhteet lasketusualtaaseen 4. Kun kallistuskulma tulee suuremmaksi, korkeus ja kerrostusaika lisääntyvät (likimain kääntäen verrannollisena suureeseen cos oO) , toisin sanoen laitteiston tehokkuus pienenee, kun taas jos kallistuskulma tulee pienemmäksi, jäänteiden liukuminen alas erottuneessa kiinteässä faasissa estyy ja häiriytyy ja jäännöstä keräytyy putkiin 7 ja tiloihin putkien välillä laskeutusaltaan 4 sylinterimäisessä osassa 6, mikä tekee välttämättömäksi tämän laskeutusaltaan 4 usein tapahtuvan pesemisen.

Suhde kartiomaisen osan 5 ja sylinterimäisen osa 6 tilavuuksien välillä saostimessa suuruudeltaan 1/1,5 - 1/2,5 tekee mahdolliseksi saada likimääräisesti tasaisen laskeutusmisjakson kestoajan lähellä saostinta ja suodinta, mikä on oleellista, koska nämä osat pestään yhdessä. Sitä paitsi siinä tapauksessa, että suhde näiden kartiomaisten ja sylinterimäisten osien tilavuuksien välillä 6 64931 laskeutusaltaassa 4 on suurempi kuin mitä yllä on esitetty, vaatii laitteisto normaalia toimintaa varten lisääntyneen määrän pesutoi-menpiteitä, ja tämän johdosta puhdistetun veden kulutus kasvaa, kun taas mikäli tämä suhde on pienempi, laitteisto tulee enemmän tilaa vieväksi.

Melko hyvin puhdistettua vettä syötetään laskeutusaltaas-ta 4 johtoa 9 pitkin viimeistelysuotimen 10 ylempään osaan, jossa jäljellä oleva epäpuhtaudet poistetaan. Tämän jälkeen jäännöksenä oleva paine pumpusta 1 pakottaa veden virtaaman putkijohdon 11 kautta ja sen jälkeen, kun astia 12 on pesty veden paineastiaan 13, josta se sitten syötetään putkijohtoa 14 pitkin kuluttajille.

Kaikkien edelläkuvattujen toimenpiteiden aikana se venttiili 16, joka on sijoitettu laskeutusaltaan edelle, on suljettuna. Jotta voitaisiin poistaa epäpuhtaudet, jotka ovat keräytyneet laskeutusaltaaseen 4 ja suotimeen 10, tulee venttiili 16 avata. Viimemainitussa tapauksessa se puhdistettu vesi, joka tulee pesu-astiasta 12 ja joka vuorollaan kulkee putkijohdon 11 kautta kuljettaa epäpuhtaudet rakeisesta suodatinpanoksesta 10, jotka tällä hetkellä on suspensoituna pseudokondensoituneessa tilassa, ja sitten putkijohdon 9 kautta laskeutusaltaaseen 4, josta ne sitten yhdessä viimemainittuun kerääntyneen laskeuman kanssa johdetaan ulos laitteistosta haaraputken 15 kautta. Hyväksytty kartiokulma, joka on alueella 30 - 60°, tekee mahdolliseksi epäpuhtauksien täydellisen poiston tämän pesutoimenpiteen aikana, mikä täten estää kaikkien epäpuhtauksien kasaantumisen, jotka sitten myöhemmin saattaisivat alkaa mädäntyä.

Takaiskuventtiili 20, joka on asennettuna haaraputkeen 3, sallii laitteiston pesemisen ilman, että keskeytettäisiin pumpun 1 toimintaa. Kun halutaan keskeyttää peseminen, tulee venttiili 16 sulkea, minkä jälkeen laitteistoa käytetään jälleen poistamaan epäpuhtauksia vedestä.

Esillä olevan keksinnön mukainen laskeutusallas tekee mahdolliseksi aikaansaada tiivisrakenteisen laitteiston, jolla on korkea ominaisulostulomäärä.

Kun haaraputki 15, joka on sovellutettu poistamaan pesuvettä, on varustettu venttiilillä 16, joka on asennettu paineen alaiseen haaraputkeen 3 ennen laskeutusallasta 4, on mahdollista

II

Claims (3)

7 64931 huoltaa laitteistoa helposti ja pienentää sitä vesimäärää, joka kulutetaan laitteiston pesemiseen ja lisätä pesunesteessä olevan kiinteän faasin pitoisuutta.

1. Laitteisto veden puhdistamiseksi epäpuhtauksista, joka käsittää välineet raakaveden syöttämiseksi ja kemikaalien annos-tamiseksi ja lisäksi kallistetun laskeutusaltaan (4), viimeistely-suotimen (10) ja pesuvesisäiliön (12), tunnett u siitä, että laskeutusallas (4) sisältää saostuskammion (5), joka on muodostettu kartiomaiseksi diffuusoriksi, jonka kartiokulma on alueella 30...60° ja joka muuttuu pohjallaan lieriömäiseksi kammioksi (6), jossa on putkinippuja (7) sovitettuina sisäpuolisesti pituussuuntaan, tämän laskeutusaltaan (4) ollessa asennettu 50...70° kulmaan vaakasuoraan tasoon verrattuna, niin että raakavesi joutuu laskeutusaltaaseen sen pohjalta ja kulkee sitten saostuskammion (5) kautta ja virtaa sitten edellä mainittuja putkia (7) pitkin laskeutusaltaan (4) yläosaan, minkä jälkeen vesi siirtyy viimeis-telysuotimeen (10) ja sitten pesuvettä sisältävään säiliöön (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että suhde saostuskammion (5) ja putkia (7) sisältävän kammion (6) tilavuuksien välillä on alueella 1/1,5...1/2,5.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paineen alainen putkijohto (3) raakaveden syöttämiseksi on varustettu haaraputkella (15), joka on asennettu siihen ennen laskeutusallasta ja joka on varustettu venttiilillä (16) saostuman poistamiseksi laskeutusaltaasta (4) sekä suotimesta (10).