FI74696C - Anordning och foerfarande foer rening av icke-klarnat vatten. - Google Patents

Description

74696

Laite ja menetelmä selkeyttämättömän veden puhdistamiseksi - Anordning och förfarande för rening av icke-klarnat vatten Tämä keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 lajimääri-5 telmän mukaiseen laitteeseen veden selkeyttämiseksi, jonka mukaan aikaansaadaan suspensoituneiden hiukkasten talteenotto samanaikaisella vaahdotuksella ja suodatuksella. Keksintö liittyy myös menetelmään selkeyttämättömän veden puhdistamiseksi.

1 Juotavan veden tarve on kasvanut siinä määrin, että lisääntyneen tarpeen tyydyttämiseksi on käytettävä huonolaatuisiakin raakavesilähteitä. Tällaisen huonolaatuisen veden käsittely on välttämätöntä, jotta se olisi ulkonaisesti ja turvallisuudeltaan hyväksyttävän laatuista.

15 Veden täytyy olla kirkasta eikä siinä saa olla suspensoi-tuneita hiukkasia eikä haitallisia bakteereja tai orgaanisia aineita. Vesi voidaan saada turvalliseksi klooraus- ja hapetusmenetelmillä, ja suspensoituneet hiukkaset voidaan poistaa vaahdotus- ja suodatusmenetelmillä.

20 Sekä vaahdotus- että suodatusmenetelmissä voidaan käyttää flokkulaatioperiaatetta, jossa alunaa tai muita kemikaaleja lisätään veteen reagoimaan vedessä olevien liuenneiden kemikaalien tai muiden lisättyjen kemikaalien kanssa muodostamaan flokkulaatteja eli ns. flokkeja.

25 Flokit ovat kooltaan mikroskooppisia ja rakenteeltaan eräällä tavalla höytymäisiä, muistuttaen lumihiutaletta tai pientä villanöyhtää.

Käsiteltäessä vettä sen saamiseksi juomakelpoiseksi on suositeltavaa käyttää minimimäärää flokkulointiainei- 30 ta johtuen varsinkin tarvittavien suurien määrien aiheuttamista kustannuksista. Kun käytetään pienempää määrää flokkulointiaineita, tarvitaan pitempi aika riittävän kontaktiajan saamiseksi, jotta saostuminen tapahtuu ja muodostaa flokkeja. Flokkien muodostuttua on tärkeää, 74696 2 ettei flokkeja sisältävää vettä liikaa liikutella rajusti, kuten kuljettamalla sitä pumppujen läpi, putkissa jne., mikä pyrkii rikkomaan flokit mekaanisesti. Kuitenkin on flokkien muodostuksessa pieni sekoittaminen tar-5 peellista reagoivien aineiden tuomiseksi kosketuksiin flokkien muodostumista varten, ja pienien flokkien tuomiseksi kosketuksiin suurempien flokkien tai niiden kimppujen muodostumista varten. Flokkien muodostuessa kiinnittyvät pienet hiukkaset niiden höytymäiseen rakentee-10 seen. Vedessä olevat flokit asettuvat teoreettisella nopeudella noin 2,5 cm/min, mistä on tuloksena selkeyty- 3 mismäärä 20 dm /min sedimentaatiopinnan neliömetriä kohti (0,5 gall/min/ft^).

Flokkulaatiovaahdotusmenetelmässä lisätään veteen 15 liuotettua ilmaa flokkeja sisältävään veteen, jolloin flokkeihin muodostuu mikroskooppisia ilmakuplia, jotka aiheuttavat flokkien leijumisen ylöspäin teoreettisella nopeudella noin 30 cm/min, mistä on tuloksena teoreetti- 3 nen selkeytymismäärä 300 dm /min vaahdotuspinnan neliö- 2 20 metriä kohti (7 1/2 gall/min/ft ). Havaitaan, että vaah-dotusmenetelmä on nopeampi kuin sedimentaatiomenetelmä.

Aikaisempi laite veden selkeyttämiseksi, jossa käytetään vaahdotusmenetelmää, on kuvattu Milos Kroftan, tämän keksijän, 10.5.1977 saamassa US-patentissa 4 022 25 696. Tässä patentissa on esitetty vaahdotusallas, jon ka korkeus sen pinta-alaan verrattuna on pieni. Vaahdo-tusaltaan yläreuna ja keskusrakenne tukevat välillään pyörillä varustettua vaunua. Vaunua liikutetaan moottorikäyttöiseksi ympyräradalla altaan ympäri. Tulovesi tuo-30 daan putkea pitkin ylös keskusrakenteen läpi ja lasketaan altaaseen käyttäen radiaalisesti ulottuvaa reikä-putkea. Ennen tuloputkeen syöttöä vesi käsitellään ilma-ruiskutuksella ja flokkuloint.ikemikaaleilla. Veden tullessa ulos rei'itetystä putkesta, se leviää ja syntyy 35 mikroskooppisia kuplia, jotka kiinnittyvät suspensoitu- 74696 3 neisiin hiukkasiin vedessä ja pyrkivät leijuttamaan kiinteät hiukkaset pinnalle. Aikaisempi vaunu pyörii kierroksen 2-3 minuutissa niin, että suurin osa suspensoitu-neista hiukkasista leijuu pinnalle ajassa, jonka vaunun 5 kierros kestää.

Kroftan patentissa vaahdotetut hiukkaset yhdistyivät muodostaen vaahtolietteen veden pinnalle, joka sitten poistettiin pyörivällä spiraalikauhalla, ja johdettiin lieteosaan keskusrakenteessa. Samanaikaisesti vir-10 tasi selkeytetty vesi altaan alaosasta painovoiman vaikutuksesta poistoputkeen. Jos tarvittiin lisäselkeytys-tä, poistovesi johdettiin suodattimen läpi, jollaisten konstruktiot ovat alalla tunnettuja.

Nyt kyseessä oleva keksintö on parannus aikaisemmas-15 sa Kroftan patentissa kuvattuun laitteeseen, ja sillä aikaansaadaan parannettu laite ja menetelmä veden selkeyttämiseksi käyttämällä sekä vaahdotus- että suodatusmenetelmiä .

Keksinnön mukaisesti on aikaansaatu parannettu lai-20 te ja menetelmä veden selkeyttämiseksi juomakelpoiseksi, joilla saavutetaan yksinkertaisella ja kompaktilla rakenteella tehokkaita tuloksia. Keksinnön mukaisen laitteen tunnusmerkit' on esitetty patenttivaatimuksessa 1 ja menetelmän tunnusmerkit vaatimuksessa 8. Keksinnön mukaisesti käsitel-25 lyn veden retentioaika on luokkaa 5-20 minuuttia ja selkey- tymiskuorma on 80-200 dm /min pinta-alan neliömetriä kohti o (2-5 gall/min/ft ). Nämä tulokset saavutetaan käyttämällä altaita, joissa käsiteltävän veden syvyys on vain noin yksi kolmasosa kilpailevien järjestelmien syvyydestä.

30 Kuten aikaisemmassa Kroftan patentissa, vaunua kan nattavat selkeytysaltaan yläreuna ja keskustukivälineet. Tulovesi tuodaan keskustukivälineiden läpi ja lasketaan vaunun kautta altaaseen. Vaunun kannattama hitaasti liikkuva kauha poistaa vaahdotetun kiintoaineen tai lietteen 35 altaassa olevan veden pinnalta poissiirrettäväksi. Toista kauhaa voidaan käyttää keräämään osa lietteestä ja li- 74696 4 säämään se altaaseen auttamaan flokkulaatioprosessia.

Keksinnön mukaisessa laitteessa altaan pohja on varustettu suodattimena vaahdottumattomien f lokkien ja hiukkasten poistamiseksi vedestä. Laitteeseen kuuluu me-5 kanismi vastapesun suorittamiselle osalle suotinta samalla, kun muu osa suodattimesta on käytössä. Vastapesty sedimentti tai liete tuodaan suositeltavasti takaisin selkeytysaltaaseen uudelleenkierrätystä varten.

Tämä laite kohdistuu sekä vaahdotus- että suodatus-10 prosessiin. Selkeytettäessä vettä, jonka hiukkasluku on pieni, käyttäen alunaa flokkulointiaineena, on mahdollista, että osa alunasta ei flokkuloidukaan, tai että flokit ovat pieniä eivätkä vaahdotu, missä tapauksessa nämä aineet poistetaan helposti pohjasuodattimella.

15 Tähän keksintöön kuuluu liikkuva flokkulaatiokammio- rakenne, jossa rei'itetty levy levittää tuloveden altaassa olevaan veteen ennen sen tuloa flokkulaatiokammion välilevyillä jaettuun osaan. Välilevyt ovat suositeltavasti muodoltaan aallotettuja, aallotuksen ollessa pystysuun-20 täistä. Alunakäsiteltyä vettä sekoitetaan kevyesti sen kulkiessa väliosien välissä, ja se tuodaan kosketukseen vedessä olevien liuotettujen kovettimien kanssa siten, että flokkulaatioaika pienenee.

Eräs keksinnön piirre on suodatinalustan käyttämi-25 nen olennaisesti selkeytysaltaan pohjan yli ulospäin kes-kustukirakenteesta. Tähän asti on luultu, että selkeytetty vesi poistetaan vaahdotustyyppisestä selkeytysaltaasta parhaiten rei'itetyillä putkilla, jotka on sijoitettu alas selkeytysaltaaseen, ja jotka sijaitsevat lähellä käsitel-30 tävän veden lisäämiseen käytetyn kiertävän vaunun etuosaa.

Hakija on havainnut, että parantuneita tuloksia saadaan, jos selkeytetty vesi tällaisissa vaahdotusjärjestelmissä poistetaan selkeytysaltaasta paikoissa, jotka ovat huomattavasti ennen liikkuvaa vaunua. Tätä yllättävää ha-35 vaintoa on edullisesti käytetty hyväksi keksinnön mukai- 74696 5 sessa laitteessa yhdistämällä vaahdotusaltaan selkeytetyn veden poistovälineet suodattimen kanssa. Parantunut tulos on selkeytetyn veden ottoputkien poisjäänti liikkuvasta vaunusta sekä suodatusaltaaseen menevän putkis-5 ton poisjäänti, jos sellaista käytetään vaahdotusselkey-tyksen jälkeen.

Sen lisäksi, että vaahdotusselkeytysaltaaseen on otettu mukaan suodatin vastapesutoimintoineen, vastapes-ty, pieniä flokkeja, hiukkasia ja alunaa sisältävä liete 10 kierrätetään takaisin selkeytysaltaaseen uudelleenkäsi-teltäväksi vahingoittamalla minimaalisesti pienten flok-kien rakennetta, mikä johtaa parantuneeseen toimintaan.

Eräs vielä saavutettava lisäetu suodatinalustan lisäämisellä vaahdotusaltaan pohjaan yhdessä tämän keksin-15 nön laitteen rakenteen kanssa on pienten virtausten muodostuminen selkeytysaltaassa olevaan vesimassaan. Nämä virtaukset vaikuttavat yhdessä niiden virtausten kanssa, jotka aiheutuvat liuenneen ilman kuplimisvaikutuksesta ylöspäin liikkuviin flokkeihin siten, että tällaisten 20 flokkien reitti ylöspäin poikkeutuu aikaisempien konstruktioiden pystysuunnasta ja siten aiheuttaa ylöspäin kulkeville flokeille pitemmän matkan, mikä johtaa lisääntyneeseen vedessä olevien epäpuhtaushiukkasten keräykseen .

25 Keksinnön muut edut ja kohteet käyvät ilmeisiksi seu- raavasta kuvauksesta ja oheisista piirustuksista, jotka esimerkinomaisesti esittävät keksinnön erästä suoritusmuotoa .

Kuva 1 on osittain leikattu perspektiivikuvanto kek-30 sinnön mukaisesta laitteesta.

Kuva 2 on osaleikkaus 2-2 kuvasta 1 päältä katsottuna .

Kuva 3 on suurennettu kaaviokuva laitteen keskustasta kahta kauhaosaa kohti katsottuna.

35 Kuva 4 on suurennettu kaaviokuva laitteen keskustas- 74696 6 ta ulospäin katsottuna vaunun päätä kohti. Tässä kuvassa havainnollistetaan myös selkey-tystankissa olevan vesimassan vesivirtaukset.

Piirustuksiin viitaten kuvassa 1 esitetään vedenpuh-5 distuslaite, jossa kiintoaineet poistetaan käyttämällä vaahdotus- ja suodatusmenetelmän yhdistelmää.

Laitteeseen kuuluu allas, jota yleisesti on merkitty viitenumerolla 10, ja jossa on keskellä sijaitseva sisäseinä 11 ja vaunu, jota yleisesti on merkitty 12:11a, 10 ja jota välissään kannattaa altaan 10 yläreuna ja sisäseinän 11 yläreuna ympyräliikettä varten altaan 10 sisällä. Allas 10 muodostaa varastointitilan 13 selkeytettävälle vedelle. Altaassa 10 on ylöspäin ulottuva seinä 14, jonka yläpää 15 on laipan muotoinen kantopinnan muodosta-15 miseksi vaunulle 12. Seinän 11 yläreunassa on myös laippa-pinta 16 toisen kantopinnan muodostamiseksi vaunulle 12. Altaassa 10 on toinen ylöspäin ulottuva sylinterimäinen seinä 17, joka on välin päässä seinästä 11 ja sijoitettu sen määrittelemään tilaan. Tuloputki 19 ulottuu pystysuo-20 raan läpi altaan keskustan.

Seinän 11 alaosa on varustettu joukolla aukkoja 20. Seinien 11 ja 14 välisen tilan alaosa on jaettu säteettäi-sesti ulottuvilla jako-osilla 21, jotka on sijoitettu aukkojen 20 ja seinän 11 välille. Vaakasuorassa olevat lisä-25 jako-osat 22, jotka on valmistettu suodatinmateriaalista, ulottuvat pystysuorien jako-osien 21 välissä jakaen jako-osien 21 välisen tilan ylempään ja alempaan tilaan. Aukot 20 johtavat ainoastaan alempiin tiloihin jako-osien 22 alla. Tilan ylempi osa, jonka sivut ovat jako-osien 21 mää-30 rittelemät ja pohja suodatinmateriaalin 22, on sovitettu täytettäväksi partikulaarisella suodatusmateriaalilla, kuten hiekalla, kuten viitenumerolla 24 on ilmaistu. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää muita sopivia alalla tunnettuja partikulaattisia suodatusmateriaaleja.

35 Suodatinjako-osien 22 alla olevat sektoritilat mää- 74696 7 rittelevät selkeytetyn veden vastaanottotilat 25. Altaan pohja on ilmaistu viitenumerolla 26. Tuloputki 19 on varustettu käynnistysventtiilillä 27, joka säätää tu-lovesivirtausta tulosyöttöputkesta 29. Ylöspäin ulottu-5 van seinän 17 ja tuloputken 19 välistä tilaa käytetään lietteen vastaanottavana tilana 30. Lietteen ulkopoisto-putki 31 johtaa poispäin lietteen varastotilasta 30. Selkeytetyn veden poistoputki 32 johtaa selkeytetyn veden varastotilasta 33, jonka seinät 11 ja 17 määrittelevät 10 välissään.

Pinnantason säätökatkaisin 28 käynnistysventtiilin 27 käynnistämiseksi ja tuloveden säätämiseksi on sijoitettu altaan seinän 14 yläosaan sopivaan paikkaan venttiilin 27 säätämiseksi altaassa 10 olevan veden pinnankorkeuden 15 mukaan.

Tähän asti kuvattu rakenne on kiinteä, ja muuta osaa laitteesta tuetaan ympyräliikettä altaan ympäri varten vaunun 12 kannattamana. Vaunu 12 kannattaa yleisesti viitenumerolla 38 merkittyä flokkulaatiokammiota kammion sei-20 nän muodostaessa osan vaunun 12 rakennetta. Flokkulaatio-kammiossa 38 on etuseinä 34, ulompi sivuseinä 35, sisäseinä 36 sekä avoin pää 37. Flokkulaatiokammioon 38 kuuluu pystysuoraan ulottuva aukoilla varustettu jako-osa 39, joka ulottuu sen etuosan poikki, jako-osan aukkojen pie-25 nentyessä kooltaan altaan ulkopuolelta sisäsuuntaan päin siten, että ne aikaansaavat nestevirtauksen tasaisen jakautumisen niiden läpi.

Seinä 40 (kuva 3) välin päässä flokkulaatiokammion 38 etuseinästä määrittelee osan sen sivuseiniä 35 ja 36 30 kanssa kaukalon 41, jossa on raonmuotoinen aukko 42, joka ulottuu radiaalisesti kaukalon poikki. Rakomaisen aukon 42 kokoa voidaan muuttaa sulkulevyllä 44, jota säädetään säätökahvasta 45. Seinä 34 on muotoiltu yläosastaan pinnaksi 46, joka mukautuu sen viereisen lietteen 35 uudelleenkierrätyskauhan 47 muotoon. Joustavasta materi- 74696 8 aalista valmistettu ja kaarevaan pintaan 46 kiinnitetty tiivisteosa 49 sulkee kaarevan pinnan 46 ja ohittavan kauhan 47 välisen tilan. Etuseinään 34 kuuluu pystysuoraan kääntynyt osa 50 ja kalteva osa 51, jotka on muo-5 toiltu ohjaamaan raosta 42 tulevaa vesivirtaa ja vähentämään flokkien mahdollista kiinnittymistä niiden ulkopinnalle .

Flokkulaatiokammion sisäosa on varustettu aallote-tuilla välilevyillä 52 niiden aallotusten kulkiessa pys-10 tysuuntaan. Olakkeet 54 pitävät välilevyt 52 välimatkan päässä toisistaan revitetyssä seinässä 39. Sivuseinät 35 ja 36 ovat muodoltaan kaarevia, pohjaosan 55 yhdessä sivuseinien 35 ja 36 sekä etuseinän 34 kanssa määritellessä flokkulaatiokammion 38.

15 Kantopintaan 15 kiinnittyvät ulkopyörät 56 ja laip- papintaan 16 kiinnittyvät sisäpyörät 57 kannattavat vaunua 12 ympyräliikettä varten altaan ympäri. Vaunun 12 ympyräliike altaan 10 ympäri aikaansaadaan moottorilla 59, joka käyttää yhtä pyöristä 56.

20 Tuloputki 19 on yhdistetty vesitiiviillä kääntölii- toksella 60 tulopurkuputkeen 61, jota vaunu 12 kannattaa, ja joka on sovitettu purkautumaan kaukaloon 41 flokkulaatiokammion 38 etuosassa. Spiraalimuotoista lietteenkerä-yskauhaa 62 kannattaa vaunu 12, ja se on sovitettu kerää-25 mään tasaisesti altaan 10 vedessä kelluva vaahtoliete ja purkamaan liete lietteen vastaanottotilaan 30. Spiraali-poistokauhaa 62 pyörittää hihnakäyttöinen 66 moottori 65. Lietteen uudelleenkierrätyskauha 47 on sijoitettu spiraa-lipoistokauhan 62 ja kaarevan pinnan 46 väliin sovitettu-30 na pinnan mukaan sen viereen purkamaan kerääntynyt liete suoraan kaukaloon 41. Kauhoja 62 ja 47 voidaan säätää pystysuunnassa riippuen halutusta lietemäärästä, mikä kummankin kauhan on kerättävä. Updelleenkierrätyskauhaa 47 pyörittää moottori 69, joka käyttää kauhaa 47 hihnakäy-35 töllä 70.

74696 9

Ilman ja veden sekoitussäiliöön 71 tuodaan ilmaa putkella 72, joka on yhdistetty sähkökompressoriin 74, venttiilin 75 säätäessä ilmavirtaa kompressorista 74 säiliöön 71. Ilman ja veden sekoitussäiliöön 71 tuodaan 5 vettä putkella 76, joka on liitetty sähköpumppuun 79, pumpun 79 saadessa tulovetensä putkesta 80, joka lähtee tuloliitosputkesta 81, joka ulottuu radiaalisesti altaan 10 alemman osan poikki lietteenkeräyskauhan 62 alapuolella. Tuloliitosputkessa 81 on vaihtoehtoisesti pitkittäi-10 nen rako tai sarja reikiä 82, jotka sijaitsevat sen etu-tai johtopuolella. Takaiskuventtiili 83 putkessa 80 estää takaisinvirtauksen pumpusta 79. Vesi, johon ilma on liuotettu, tuodaan flokkulaatiokammioon 38 alaspäin käännetyllä putkella 84, jonka päässä välin päässä flokkulaa-15 tiokammion pohjasta 55 on radiaalisesti ulottuva tulolii-tosputki 85. Putkessa 85 on vaihtoehtoisesti purkurako tai sarja purkuaukkoja 86 pitkin sen pituutta suunnattuna yleensä alas- ja eteenpäin purkamaan vesi siihen liuen-neine ilmoineen edelleen putkesta 84.

20 Osalle suodattimesta on järjestetty suodattimen vas- tapesu, samalla kun muu osa suodattimesta on toiminnassa normaalilla tavalla. Vastapesumekanismiin kuuluu suojus 87, jota vaunu 12 kannattaa alemmasta etuosastaan siten, että suojus 87 sijaitsee lähellä hiekan 24 pintaa. Vau-25 nun 12 kiertäessä ohjataan vastapesuvesi peräkkäin yhden aukon 20 läpi yhteen selkeytetyn veden vastaanottotilaan 25 käyttäen laipoitettua veden purkusovitusta 89, jossa on tuloputki 90, joka on liitetty sähkömoottorin 92 käyttämään vedenalaiseen vesipumppuun 91. Vesi ja vastapesty 30 liete kerätään suojuksen 87 alla radiaalisesti ulottuvalla ottoliitosputkella 93, jossa on yläpinnassa vaihtoehtoisesti radiaalisesti ulottuva rako tai sarja tuloaukkoja 94. Suojuksen 87 alla kerätty vesi ja liete poistetaan liitosputken 93 ja putken 95 kautta vedenalaisella pum-35 pulla 96, jota käyttää sähkömoottori 97 akselin 99 väli- 74696 10 tyksellä, ja puretaan putken 100 kautta, joka johtaa ylöspäin takaiskuventtiilin 101 kautta tulopurkuputkeen 61 purettavaksi tuloveden kanssa kaukaloon 41.

Keksinnön mukaisen laitteen käytössä selkeytettävä 5 vesi esisekoitetaan flokkulointiaineen kanssa ja tuodaan tulosyöttöputken 29 kautta siten, että allas 10 täyttyy haluttuun syvyyteen. Vesi tulee tulosyöttöputken 29 kautta ja ylöspäin tuloputken 19 kautta kääntöliitoksesta 60 ja purkuputkesta 61 kaukaloon 41. Tuleva vesi kulkee sit-10 ten kaukalon 41 pohjassa olevan raon 42 läpi tilaan ennen rei'itettyä levyä 39, sen aukkojen läpi ja välilevyjen 52 väliin. Johtuen välilevyjen 52 aallotetusta muodosta vesi ja siinä olevat kemikaalit sekoittuvat täydellisesti niin, että aluna reagoi vedessä olevien kovien 15 aineiden kanssa aikaansaaden halutut flokit.

Vedessä olevasta pienestä epäpuhtaus- tai hiukkas-määrästä johtuen tarvitaan enemmän aikaa flokkulaatiota-pahtumalle. Kuitenkin aallotettuja välilevyjä käyttämällä aikaansaadaan pehmeä sekoittuminen, mikä nopeuttaa 20 flokkien muodostumista rikkomatta aikaisemmin muodostuneita flokkeja ja lyhentää flokkulaatioaikaa. Kun vesi on saavuttanut flokkulaatiokammion 38 avoimen pään 37, suurin osa flokeista on muodostunut. Ilmasäiliössä 71 sekoitetaan paineenalaisena ilmaa ja vettä ilman liuottami-25 seksi veteen, joka sitten tuodaan putkea pitkin liitosput-keen 85 flokkulaatiokammion 38 avoimen pään 37 alaosassa. Kuplat purkautuvat kooltaan mikroskooppisina jotakuinkin kuin samppanjassa tai hiilihapotetussa vedessä, ja ylöspäin noustessaan ne kiinnittyvät flokkien höytymäi-30 seen pintaan kantaen flokkeja mukanaan ylös. Kuplien ylös-päinen liike vedessä aikaansaa virtausvuon, joka on ilmaistu nuolilla 102 (kuva 4). Vaunu 12 on sillä välin kiertänyt altaan 10 ympäri määrätyllä nopeudella niin, että flokkeja sisältävän veden, joka lähtee flokkulaatiokammi-35 osta 38, horisontaalivirtaus on käytännöllisesti nolla.

74696 11

Vesi altaan 10 alaosassa kulkee suodattimen 24 läpi nopeudella noin 8 cm minuutissa seostaen suodattimen pinnalle flokkeja ja mahdollisen vielä reagoimattoman alunan. Virtausvuo, jonka aiheuttaa vesivirtaus alaspäin 5 suodattimelle 24, on ilmaistu nuolilla 104. Suodattimen 24 läpi kulkeva selkeytetty vesi saapuu veden vastaanottavaan tilaan 25 ja aukkojen 20 kautta selkeytetyn veden varastointitilaan 33 ja se poistetaan selkeytetyn veden poistoputkesta 31.

10 Sillä välin vaahdotetut flokit ovat nousseet pintaan aikaansaaden lietteen, josta suuren osan kerää spiraali-kauha 62 ja poistaa lieteosaan 30. Jäljelle jääneen osan vaahtolietteestä ottaa kierrätyskauha 47, joka pyöriessään laskee sen kaukaloon 41, missä se sekoittuu tuloput-15 ken 29 kautta tulevaan veteen uudelleenkierrätettäväksi flokkulaatiokammion 38 kautta.

Suodattimen vastapesu suoritetaan aikaansaamalla pumpusta 91 vesivirtaus selkeytetyn veden varastotilasta 33 laipoitetun purkusovituksen 89 läpi aukkojen 20 kaut-20 ta takaisin selkeytetyn vedenvastaanottavaan tilaan 25. Tulevan veden paineesta johtuen syntyy ylöspäinen vesi-virtaus suodattimen jako-osan 22 ja hiekkasuodattimen 24 läpi, joka määrältään on riittävä sekoittamaan ja irroit-tamaan hiekkapartikkelien yläosan vastapestävässä osassa, 25 siten irroittaen hiekkapartikkelien pintaan kerääntyneet hiukkaset. Vastapestävän alueen yläpuolelle sijoitettu suojus 87 ympäröi hiukkasia, jotka sitten poistetaan veden kanssa putkea 95 pitkin, pumpun 96 ja putken 100 kautta purettavaksi tulopurkuputkeen 61 tuloveteen sekoitet-30 tavaksi ja purettavaksi kaukaloon 41, flokkulaatiokammion 38 kautta uudelleenkierrätettäväksi.

On huomattava, että käytetystä rakenteesta johtuen pumpun 91 vastapesuvettä tuova purku on ohjattu tiettyyn sektoriin vain sinä aikana, kun laipoitettu purkusovi-35 tus 89 on kohdakkain aukon 20 kanssa, ja kun suojus 87 on 74696 12 suoraan tämän sektorin yläpuolella. Kun vaunu 12 liikkuu ympäri ja laipoitettu purkusovitus 89 sulkee aukon 20, vastapesuvesivirta estyy. Sillä välin ylläpidetään pumpulla 96 imua, joka pyrkii tyhjentämään suojuksen 87 niin, 5 että vastapestyt hiukkaset, jotka ovat suoraan vedessä ohikulkevan suodatinsektorin yläpuolella, poistuvat.

Vaunua 12 pyöritetään hitaasti nopeudella noin yksi kierros 15 minuutissa. Vastapesumekanismin toimintaa voidaan ohjata sopivilla kytkinlaitteilla siten, että sitä 10 käytetään joko jatkuvasti tai jaksottain tarpeen mukaan. Pinnankorkeuden säätökatkaisin voidaan edullisesti asentaa altaaseen 10 paikkaan, joka vastaa veden pinnankor-keutta selkeytetyn veden varastotilassa 33. Pinnankorke-uskatkaisin 32 asennetaan altaaseen 10 vastaamaan siinä 15 olevan veden pinnankorkeudesta ohjaamalla käynnistysvent-tiiliä 27 säätämään tulovirtausta siten, että haluttu veden pinnankorkeus säilyy altaassa 10.

Keksinnön mukaisen laitteen, jossa selkeytys sekä vaahdotus- että suodatusmenetelmällä suoritetaan samas-20 sa altaassa, parantunut toiminta johtuu laitteen järjestelystä, jolla aikaansaadaan virtausvuon syntyminen, mikä johtaa parantuneeseen veden selkeytyssuhteeseen. Kuvaan 4 viitaten huomataan, että johtuen siitä seikasta, että altaan 10 pohja on olennaisesti kokonaan suodatin-25 ta, tapahtuu jatkuvaa alaspäin suuntautuvaa virtausta, mikä on ilmaistu nuolilla 104, ja minkä aiheuttaa alaspäin suodattimeen 24 virtaava vesi. Samalla tapahtuu ylöspäin suuntautuvaa virtausta, mikä on ilmaistu nuolilla 102, ja minkä synnyttää kuplavirtaus, joka muodostuu 30 ilmasta ja liuennutta ilmaa kantavasta vedestä flokku-laatiokammion 38 takaosassa, kuten nuolilla 102 on ilmaistu. Vaunun 12 liikkumisesta johtuen syntyy myös toinen virtausvuo, mikä on ilmaistu nuolilla 105, ja minkä aiheuttaa vesivirtaus suodatinalueelle flokkulaatiokam-35 mion 38 alapuolella, kuten nuolilla 106 on ilmaistu. On 74696 13 muistettava, että flokkulaatiokammio 38 ulottuu noin kolmeen kahdeksasosaan alueesta altaan 10 ympäri. Tämö ve-sivirtaus flokkulaatiokammion 38 alla ja alas suodatti-meen johtaa ylöspäin suuntautuvan virtausvuon syntymi-5 seen vesimassassa, mikä on ilmaistu nuolilla 105, jotka kulkevat ylöspäin siten lisäten kuplien ja veden, johon ne liuotettiin vaikutusta virtausvuohon 102 niin, että muodostuu havaittava veden ylöspäin suuntautuva virtaus, joka kantaa flokkuloitunutta materiaalia mukanaan. Tämä 10 syntynyt ylöspäin suuntautuva virtaus on varsin tehokas niin, että vaahdotus vastaa pääosasta vedestä poistettavia hiukkasia, samalla kun jäljelle jäänyt osa poistetaan suodattimena. Tietenkin nämä hiukkaset uudelleenkierrä-tetään, mistä johtuu, ettei laitetta tarvitse pysähdyttää 15 suodattimen 24 puhdistamiseksi.

Keksinnön kaupallisissa sovellutuksissa laite varustetaan eri halkaisijaisilla altailla ulottuen 2-17 metriin (6-55 jalkaan). Veden syvyys altaassa 10 on 0,6-0,9 m (2-3 jalkaa). Tällaiset altaat ovat sopivia käsit-20 telemään 300-27000 litraa/min (80-7000 gallonaa/min).

Selkeytettävä vesi sisältää enintään 50-100 turbidisuus-yksikköä. Selkeytetyn veden lähtöpuhtaus on alueella 0,1-1,0 turbidisuusyksikköä. Laitteen käyttöön tarvittava teho on luokkaa 2,5 kW/1000 1/min (7,0 kW/1000 gall/min). 25 Veden retentioaika altaissa on 15 minuutin luokkaa. Laitteen paino vesi ja hiekka mukaanluettuna on luokka 1500 kg/m (300 lb/ft ), ja spesifinen selkeytyskuorma on luokkaa 80-200 1/min/m2 (2-5 gall/min/ft2-area)

Edellisen kuvauksen perusteella on selvää, että juo-30 maveden ja sen kaltaisen selkeyttämiseksi on aikaansaatu parannettu laite.

Vaikka keksintö on esitetty ja kuvattu sen yhteen spesifiseen suoritusmuotoon viittaamalla, on selvää, että keksinnöllisestä ajatuksesta poikkeamatta voidaan päätyä 35 toisiin suoritusmuotoihin. Sen tähden keksinnön edellä

Claims (9)

14 74696 esitettyä muotoa tulee pitää illustratiivisena eikä seu-raavien patenttivaatimusten suojapiiriä rajoittavana.

1. Laite selkeyttämättömän veden puhdistamiseksi, johon kuuluu sylinterimäinen allas (10), jossa on ylöspäin suuntautuva ulkoseinä (14) ja pääasiassa tasainen pohja (26), tuloputki (19), joka ulottuu pystysuoraan altaan keskiosan läpi, sylinterimäinen osasto (33), joka sijaitsee tuloputken ympärillä altaan keskiosassa, ja jossa on ylöspäin suuntautuva ulkoseinä (11), vaunu (12), jota kannattavat välillään altaan seinän yläosa (15) ja osaston seinän (11) yläosa (16), vaunun kannattamat välineet (59) sen ympyräliikettä varten altaan (10) pystyakselin ympäri, sekä tuloputken kanssa nesteyhteydessä olevaa nesteenjakajaa kannattavat välineet tuloveden purkamiseksi altaaseen, ja lietettä keräävä spi-raalikauha (62), tunnettu siitä, että siihen kuuluu vaunun (12) kannattama flokkulaatiokammio (38), jossa on suljettu etuosa (34), avoin takaosa (37) sekä suljettu pohja, jolloin nesteen jakaja sijaitsee flokkulaatiokammion (38) suljetun osan etupuolella, ylöspäin suuntautuva ympyräseinä (17), joka määrittelee lietteen varastotilan (30) osaston (33) sisällä tuloputken (19) ympärillä, johon tilaan kauhan (62) keräämä liete puretaan, jolloin seinä (17) määrittelee yhdessä osaston seinän (11) kanssa selkeytetyn veden varastotilan (33), välineet selkeytetyn veden purkamiseksi selkeytetyn veden varastotilaan (33), suodatinvälineet (22, 24), jotka ulottuvat olennaisesti yli altaan pohjan ulospäin sylinterinmuotoisesta osastosta (33) , 7469 6 välineet (21), jotka säteettäisesti jakavat suodatinvä-lineet vaakasuorassa sijaitseviin osiin, vaakasuoraan ulottuvat suodattimen jako-osat (22), jotka ulottuvat yli vaakasuorassa sijaitsevien osien ja määrittelevät suodattimen vastaanottavan tilan niiden päällä, ja selkeytetyn veden vastaanottavat tilat (25) niiden alla, joista selkeytetyn veden tulovälineet (20) johtavat selkeytetyn veden varastotilaan (33), vaunun (12) etuosassaan kannattamat suodattimen vastape-suvälineet (87) ainakin yhdelle sanotuista suodatinosista, ja joita voidaan käyttää samalla, kun suodattimen muut suo-datinosat suodattavat vettä selkeytetyn veden varastotilaan (33) , vaunun (12) flokkulaatiokammion (38) alemmassa takaosassa sen pohjan yläpuolella kannattamat välineet (84) liuennutta ilmaa sisältävän veden ruiskuttamiseksi ja ilmakuplien muodostamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että spiraalisen lietekauhan (62) ja flokkulaatiokammion (38) välille on sijoitettu uudelleenkierrätyskauha (47), joka on sovitettu keräämään vaahdotettua lietettä vesimassan pinnalta ja purkamaan kerätty liete flokkulaatiokammioon.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että nesteenjakajaan kuuluu vaunun (12) kannattama säteettäisesti ulottuva kaukalo (41) nesteyhteydessä tulo-putkeen (19) joka kaukalo ulottuu alaspäin flokkulaatiokammioon (38), sekä välineet, jotka määrittelevät kaukalon pohjan yli ulottuvan raon (42) veden tuomiseksi alaspäin kaukalosta (41) .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että flokkulaatiokammio (38) käsittää pystysuoraan ulottuvan rei'itetyn levyn (39), joka ulottuu kammion poikki välimatkan päässä raosta (42) ja hajottaa kaukalon raosta tulevan veden tasaisesti läpi vesimassan, joka kulkee sen läpi kammioon, ja jolloin flokkulaatiokammio käsittää joukon pystysuoraan ulottuvia väliosia (52), jotka ovat pystysuun- 74696 16 nassa aallotettuja vesivirtauksen sekoittamiseksi näiden välissä .

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastapesuvälineisiin kuuluu vaunun kannattama suojus (87), joka sijaitsee flokkulaatiokammion (38) etuosan edellä ja alla, vaunun (12) kannattama painepumppu (91) ja putki (90), jotka on liitetty siirtämään vettä selkeytetyn veden varastotilasta (33) takaisin suodattimen (24) läpi sen vastapesemiseksi, veden ja flokkien kerääntyessä suojuksen alle, vaunun (12) kannattama poistopumppu (96) ja putket (95, 100), jotka on yhdistetty poistamaan suojuksen alle kerääntynyt vesi ja flokit sekä siirtämään ne nesteenjakovälinei-siin, jolloin poistopumppu (96) poistaa suuremman määrän vettä suojuksen (87) alta kuin painepumpun (91) siirtämä vesimäärä suodatinvälineiden (24) läpi niin, että lisää vettä tulee vedettyä suojuksen reunojen ympäri suojuksen ulkopuolella olevan veden likaantumisen estämiseksi vastapesua suoritettaessa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodatinmateriaali (24) on partikkelimuodossa.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ilmanruiskutusvälineisiin kuuluu ilmakompressori (74), joka tuo ilmaa ilma-vesisekoitussäiliöön (71), johon puolestaan vesipumppu (79) tuo veden altaasta, jolloin ilma-vesisäiliön (71) lähtöputki (84) käsittää säteettäisesti suunnatun rei'itetyn jakoputken (85), joka on sijoitettu flokkulaatiokammion (38) avoimeen päähän sen pohjan yläpuolelle.

8. Menetelmä veden, jossa on siihen suspensoituneita hiukkasia, selkeyttämiseksi, tunnettu siitä, että pyöreään, selkeytettävää vettä sisältävään altaaseen (10) upotettuun avopäiseen jako- ja flokkulaatiokammioon (38), joka on kooltaan suhteessa siihen tuotavan tuloveden määrään sellainen, että pääosa flokkulaatiotapahtumasta tapahtuu kammiossa (38), ja jossa altaassa on olennaisesti yli koko sen alapinnan ulottuva suodatinkammio, niin että aikaansaadaan vesimassan tasainen alaspäin suuntautuva vesivirtaus, 17 74696 tuodaan lisää, flokkulointiainetta sisältävää selkeytettävää vettä samassa suhteessa kuin vettä kulkee suodattimen läpi, samalla kun jako- ja flokkulaatiokammiota kierrätetään ympyrärataa altaassa, liuotettua ilmaa sisältävä vesilähde, jonka purkupaikka sijaitsee flokkulaatiokammion avoimen pään alaosassa, puretaan ennaltamäärätyllä nopeudella siten aikaansaaden tasainen ylöspäin suuntautuva virtaus, joka siirtää flokkeja ylöspäin vesimassassa flokkulaatiokammion avoimen pään läheisyydessä virtausmäärällä, joka on suurempi kuin suodattimen läpi kulkevan veden aiheuttama alaspäin suuntautuvan virtauksen määrä siten, että flokit kuljettavat pääosaa vedessä olevista hiukkasista ylöspäin, suodattimen pidättäessä loput hiukkasista, jolloin suodattimesta purkautuva vesi on selkeytettyä .

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vastapesusuojus (87), joka ulottuu yli osan suodatinta, liikutetaan suodattimen (24) yläpuolella flokkulaatiokammion (38) edellä, vastapestään suodatinkammion suojuksen alla olevalta alueelta käyttäen painepumppua (91), poistetaan flokkeja sisältävä vesi suojuksen (87) alta käyttäen poistopumppua (96) ja puretaan flokkulaatiokammioon (38). Patentkrav;