PL183418B1 - Urządzenie do oczyszczania cieczy - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do oczyszczania cieczy zawierajace komo- re oddzielajaca posiadajaca dno, boczne scianki, wlot zanieczysz- czonej cieczy, otwór przelotowy, wylot zanieczyszczen oraz co najmniej jeden element oddzielajacy, na którym osadzaja sie zanieczyszczenia, znam ienne tym, ze w komorze oddzielajacej (8) jest umieszczona przegroda (14) i przewody (13) doprowa- dzajace gaz pod cisnieniem do wnetrza komory oddzielajacej (8), przy czym przegroda (14) jest usytuowana pomiedzy przeciwle- glymi bocznymi sciankami (2, 4) i dnem (6) siegajac do wysoko- sci ponizej wylotu (11) zanieczyszczen przy czym wlot (10) zanieczyszczonej cieczy jest umieszczony z jednej strony prze- grody (14) a otwór przelotowy (18) jest umieszczony po drugiej stronie przegrody (14) zas co najmniej jeden element oddzielaja- cy (15) jest umieszczony co najmniej z jednej strony przegrody (14), natomiast wyloty (19) przewodów (13) doprowadzajacych gaz pod cisnieniem sa umieszczone ponizej co najmniej jednego elementu oddzielajacego (15), na wysokosci i w obszarze wlotu (10) zanieczyszczonej cieczy i otworu przelotowego (18) umiesz- czonych ponizej wylotu (11) zanieczyszczen a ponadto komora oddzielajaca (8) jest polaczona otworem przelotowym (18) z komora wylotowa (9), która posiada dno (6), boczne scianki (2, 3, 4), przy czym w jednej z nich, sciance bocznej (2), jest umiesz- czony wylot (12) oczyszczonej cieczy, którego górna krawedz jest umieszczona ponizej dolnej krawedzi wylotu (11) zanie- czyszczen. PRZEKRÓJ B -B FIG . 4 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do oczyszczania cieczy.

Urządzenie jest stosowane w połączeniu z oddzielaniem wody i szlamu biologicznego w instalacji oczyszczania ścieków. Jednak wynalazek może być także stosowany w innych dziedzinach, w których cząsteczki (zanieczyszczenia) są oddzielane z zanieczyszczonej cieczy.

W instalacjach biologicznego oczyszczania wody ściekowej, na przykład, w procesie oczyszczania biologicznego jest dodatkowo wykonywane oddzielanie oczyszczonej wody i szlamu bakteryjnego. Oddzielanie to zwykle odbywa się w zbiornikach, w których szlam się wytrąca, a czysty płyn odpływa z obszaru powierzchniowego. Takie instalacje osadzającej z wytrącaniem oddzielanych cząsteczek posiadają znaczne wymiary, a ich wytwarzanie wiąże się ze, znacznymi kosztami z powodu dużego zużycia materiałów.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 31 21 117 ujawniono urządzenie oddzielające zawierające komory oddzielające z wypełniaczami, na których mogą się osadzać zanieczyszczenia zawarte w napływającej wodzie, która wypływa z górnego końca komory oddzielającej. Natomiast dostarczane powietrze ma za zadanie oczyszczać wypełniacze z osadzonego materiału. Uwolnione tonące zanieczyszczenia są następnie usuwane z dolnego końca komory oddzielającej. Opisany oddzielacz nie umożliwia usuwania lekkich składników zanieczyszczeń, które płyną do góry i są wydalane razem z wypływającą wodą

183 418

W norweskim opisie patentowym nr NO 147 822 ujawniono urządzenie do oddzielania z wody zawieszonych cząsteczek. Zastosowanie różnych komór o zmiennym obszarze przepływu zapewnia łączenie się cząsteczek. Nie jest natomiast wyjaśnione, w jaki sposób odbywa się usuwanie cząsteczek z urządzenia.

W norweskim opisie patentowym nr NO 133 691 ujawniono urządzenie do oddzielania z cieczy składników o różnym ciężarze właściwym. W dokumencie tym nie jest wyjaśnione, w jaki sposób oddzielone z cieczy składniki są usuwane z urządzenia.

Celem wynalazku jest urządzenie do oczyszczania cieczy.

Urządzenie do oczyszczania cieczy zawierające komorę oddzielającą posiadającą dno, boczne ścianki, wlot zanieczyszczonej cieczy, otwór przelotowy, wylot zanieczyszczeń oraz co najmniej jeden element oddzielający, na którym osadzają się zanieczyszczenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że w komorze oddzielającej jest umieszczona przegroda i przewody doprowadzające gaz pod ciśnieniem do wnętrza komory oddzielającej przy czym przegroda jest usytuowana pomiędzy przeciwległymi bocznymi ściankami i dnem sięgając do wysokości poniżej wylotu zanieczyszczeń przy czym wlot zanieczyszczonej cieczy jest umieszczony z jednej strony przegrody zaś otwór przelotowy jest umieszczony po drugiej stronie przegrody zaś co najmniej jeden element oddzielający jest umieszczony co najmniej z jednej strony przegrody natomiast wyloty przewodów doprowadzających gaz pod ciśnieniem są umieszczone poniżej co najmniej jednego elementu oddzielającego, na wysokości wlotu zanieczyszczonej cieczy i otworu przelotowego umieszczonych poniżej wylotu zanieczyszczeń a ponadto komora oddzielająca jest połączona otworem przelotowym z komorą wylotową, która posiada dno, boczne ścianki, przy czym w jednej z nich, w ściance bocznej jest umieszczony wylot oczyszczonej cieczy, którego górna krawędź jest umieszczona poniżej dolnej krawędzi wylotu zanieczyszczeń.

Korzystnie elementy oddzielające są umieszczone po obu stronach przegrody.

Korzystnie górna krawędź przegrody w komorze oddzielającej znajduje się poniżej poziomu dolnej krawędzi wylotu oczyszczonej cieczy.

Korzystnie otwór przelotowy i wlot zanieczyszczonej cieczy są umieszczone przy dnie.

Korzystnie komora oddzielająca i komora wylotowa posiadają wspólną, ściankę w postaci przegrody umieszczonej pomiędzy dwiema bocznymi ściankami, w której znajduje się otwór przelotowy.

Urządzenie według wynalazku zajmuje znacznie mniej miejsca niż urządzenia znane ze stanu techniki co wiąże się z oszczędnością materiału. A ponadto dzięki zastosowanej konstrukcji znacznie łatwiejsze i bardziej efektywne jest oczyszczanie zanieczyszczonej cieczy jak również usuwanie zanieczyszczeń z elementów oddzielających urządzenia.

Podczas używania przez pewien czas urządzenia według wynalazku, elementy oddzielające takiego urządzenia są pokryte warstwą zanieczyszczeń, które przeszkadzają w przepływie cieczy, albo też mogą spowodować pogorszenie oddzielania się zanieczyszczeń z cieczy z powodu zmienionych warunków eksploatacyjnych. Dlatego też konieczne jest okresowe oczyszczanie elementów oddzielających urządzenia.

Z myślą o oczyszczaniu elementów oddzielających, urządzenie według wynalazku jest wyposażone w przewody do dostarczania gazu pod ciśnieniem, korzystnie sprężonego powietrza, przy czym gaz jest dostarczany poniżej elementów oddzielających.

Cel jest osiągnięty dzięki temu, że gaz pod ciśnieniem doprowadza się do cieczy na poziomie poniżej dolnej krawędzi elementów oddzielających w takiej ilości, że ciecz nie płynie w kierunku otworu przelotowego podczas doprowadzania gazu, ale jest podnoszona wraz z uwolnionymi zanieczyszczeniami do wylotu zanieczyszczeń.

Gaz przepływający pomiędzy płytami elementów oddzielających powoduje powstanie turbulentnego strumienia cieczy, który porywa osadzone na elementach oddzielających cząsteczki zanieczyszczeń. Gdy wlot i wylot z komory oddzielającej są umieszczone poniżej krawędzi górnej przegrody, korzystnie w pobliżu dna komory oddzielającej, i do tego obszaru jest dostarczany gaz, korzystnie powietrze, to ilość doprowadzanego gazu, jeśli jest on dostarczany w wystarczającej ilości, będzie zapobiegała wypływowi cieczy z komory oddzielającej.

183 418

Jest to bardzo ważne, ponieważ wylot zanieczyszczeń jest umieszczony powyżej wylotu oczyszczonej cieczy.

Tak więc, dostarczana ilość gazu podnosi poziom cieczy znajdującej się w komorze oddzielającej, a ponadto wciągając dodatkową ilość cieczy do komory oddzielającej zwiększa jej objętość, dzięki czemu ciecz z porwanymi cząsteczkami może być odprowadzona na zewnątrz przez wylot zanieczyszczeń.

Taki proces oczyszczania odbywa się w sposób nieciągły. Oczywiście przerwy będą zależały od ilości zanieczyszczeń znajdujących się w oddzielanej cieczy i zgromadzonej na elementach oddzielających. Ponadto, jeśli chodzi o wielkość strumienia cieczy to wielkość urządzenia musi być dobrana do wielkości obciążenia hydraulicznego.

Ponieważ przegroda jest usytuowana w komorze oddzielającej pomiędzy dnem a przeciwległymi ściankami i sięga do wysokości poniżej dolnej krawędzi wylotu zanieczyszczeń, zaś elementy oddzielające są umieszczone po obu stronach przegrody, a wlot zanieczyszczonej cieczy i otwór przepływowy są umieszczone poniżej górnej krawędzi przegrody, to dzięki takiej konstrukcji komory oddzielającej ciecz w komorze oddzielającej płynie najpierw do góry, a następnie do dołu.

Elementy oddzielające korzystnie składają się z kilku płyt o kształcie falistym, przy czym wspomniane płyty są tak ułożone i mają taki kształt, aby umożliwić cieczy przepływ przez nimi. Przepływ odbywa się w kierunku pionowym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym; fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny urządzenia do oczyszczania cieczy, według wynalazku; fig. 2 - widok z góry urządzenia z fig. 1; fig. 3 - pionowy przekrój urządzenia do oczyszczania cieczy, według wynalazku wykonany wzdłuż linii A-A z fig. 2; fig. 4 - pionowy przekrój urządzenia do oczyszczania cieczy, według wynalazku wykonany wzdłuż linii B-B z fig. 2; oraz fig. 5 - dwie płyty faliste, które stanowią część elementu oddzielającego urządzenia do oczyszczania cieczy, według wynalazku.

Jak pokazano na fig. 1, urządzenie 1 posiada zewnętrzne boczne ścianki 2, 3, 4 i 5, oraz dno 6. Pomiędzy bocznymi ściankami 2 i 4 jest umieszczona przegroda 7 dzieląca urządzenie 1 na dwie komory, to znaczy komorę oddzielającą 8 i komorę wylotową 9. Przegroda 7 stanowi wspólną ściankę dla obu komór 8, 9. W bocznej ściance 5 jest umieszczony wlot 10 zanieczyszczonej cieczy oraz wylot 11 zanieczyszczeń, natomiast w bocznej ściance 2 jest umieszczony wylot 12 oczyszczonej cieczy wypływającej z komory wylotowej 9. Ponadto w komorze oddzielającej 8 są umieszczone dwa przewody 13, którymi jest dostarczane powietrze pod ciśnieniem do wnętrza komory oddzielającej 8. Odcinki poziome przewodów 13 doprowadzających gaz pod ciśnieniem są zakończone wylotami 19 umieszczonymi poniżej co najmniej jednego elementu oddzielającego 15.

Figura 2 przedstawia widok z góry urządzenia według wynalazku. Na figurze widać, że komora oddzielająca 8 jest dodatkowo podzielona na dwie komory za pomocą przegrody 14. Elementy oddzielające 15 są umieszczone pomiędzy ścianką boczną 5 i przegrodą 14, jak również pomiędzy przegrodą 14 i przegrodą 7. W komorze wylotowej 9 jest usytuowany przelew pomiarowy 16, który lepiej widać na fig. 3 i 4. Górna krawędź przegrody 14 znajduje się poniżej, zarówno, poziomu dolnej krawędzi wylotu 12 oczyszczonej cieczy jak i przelewu pomiarowego 16, jak pokazano na fig. 3, a także poniżej poziomu dolnej krawędzi wylotu 11 zanieczyszczeń.

Figura 3 przedstawia przekrój wzdłuż linii A-A z fig. 2. Na figurze tej widać, że przegroda 7 posiada umieszczony na dole otwór przelotowy 18, który łączy komorę oddzielającą 8 i komorę wylotową 9.

Figura 4, która jest przekrojem urządzenia wzdłuż linii B-B, przedstawia położenie różnych wlotów i wylotów w tym urządzeniu. Wlot 10 zanieczyszczonej cieczy i otwór przelotowy 18 są umieszczone poniżej górnej krawędzi przegrody 14. Wylot 11 zanieczyszczeń jest umieszczony zjednej strony przegrody 14, zaś otwór przelotowy 18 z drugiej strony przegrody 14. Otwór przelotowy 18 i wlot 10 zanieczyszczonej cieczy znajdująsię poniżej wylotu 11 zanieczyszczeń przy dnie 6. Wyloty 19 przewodów 13 doprowadzających gaz pod ciśnieniem

183 418 są umieszczone na wysokości i w obszarze wlotu 10 zanieczyszczonej cieczy i otworu przelotowego 18.

Ponadto na fig. 4 pokazano za pomocą strzałek drogi przepływu oczyszczanej cieczy i cieczy oczyszczonej. Górna krawędź wylotu 12 oczyszczonej cieczy znajduje się poniżej poziomu dolnej krawędzi wylotu 11 zanieczyszczeń.

Figura 5 przedstawia dwie płyty faliste 17, które tworzą część elementu oddzielającego 15. Płyty faliste 17 są pofałdowane pod kątem około 60° względem poziomu i są umieszczone jedna nad drugą zaś ich pofałdowania są ustawione w różnych kierunkach (w rzucie z góry wygląda to tak jakby te fałdy przecinały się). Przy takim układzie płyt falistych 17 ciecz przepływająca pomiędzy nimi przez element oddzielający 15 jest przesuwana w kierunku łukowatych powierzchni, na których osadzają się zawarte w cieczy cząsteczki. Zjawisko osadzania się cząsteczek jest spowodowane profilem prędkości strumienia. Prędkość przepływu cieczy na powierzchni płyty falistej 17 wynosi zero, i jest bardzo bliska zeru w niewielkiej odległości od płyty falistej 17. W ten sposób żadne albo tylko niewielkie siły hydrauliczne działają na cząsteczki, a więc mogą się one osadzać na płytach falistych 17 i są tam utrzymywane dzięki napięciu powierzchniowemu pomiędzy cząsteczkami i płytą falistą 17.

183 418

^plG. $

183 418

FIG. 4

FIG.3

183 418

FIG* 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do oczyszczania cieczy zawierające komorę oddzielającą posiadającą dno, boczne ścianki, wlot zanieczyszczonej cieczy, otwór przelotowy, wylot zanieczyszczeń oraz co najmniej jeden element oddzielający, na którym osadzają się zanieczyszczenia, znamienne tym, że w komorze oddzielającej (8) jest umieszczona przegroda (14) i przewody (13) doprowadzające gaz pod ciśnieniem do wnętrza komory oddzielającej (8), przy czym przegroda (14) jest usytuowana pomiędzy przeciwległymi bocznymi ściankami (2, 4) i dnem (6) sięgając do wysokości poniżej wylotu (11) zanieczyszczeń przy czym wlot (10) zanieczyszczonej cieczy jest umieszczony z jednej strony przegrody (14) a otwór przelotowy (18) jest umieszczony po drugiej strome przegrody (14) zaś co najmniej jeden element oddzielający (15) jest umieszczony co najmniej z jednej strony przegrody (14), natomiast wyloty (19) przewodów (13) doprowadzających gaz pod ciśnieniem są umieszczone poniżej co najmniej jednego elementu oddzielającego (15), na wysokości i w obszarze wlotu (10) zanieczyszczonej cieczy i otworu przelotowego (18) umieszczonych poniżej wylotu (11) zanieczyszczeń a ponadto komora oddzielająca (8) jest połączona otworem przelotowym (18) z komorą wylotową (9), która posiada dno (6), boczne ścianki (2, 3,4), przy czym w jednej z nich, ściance bocznej (2), jest umieszczony wylot (12) oczyszczonej cieczy, którego górna krawędź jest umieszczona poniżej dolnej krawędzi wylotu (11) zanieczyszczeń.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elementy oddzielające (15) są umieszczone po obu stronach przegrody (14).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że górna krawędź przegrody (14) w komorze oddzielającej (8) znajduje się poniżej poziomu dolnej krawędzi wylotu (12) oczyszczonej cieczy.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór przelotowy (18) i wlot (10) zanieczyszczonej cieczy są umieszczone przy dnie (6).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora oddzielająca (8) i komora wylotowa (9) posiadają wspólną ściankę w postaci przegrody (7) umieszczonej pomiędzy dwiema bocznymi ściankami (2,4), w której znajduje się otwór przelotowy (18).