RU2069103C1

RU2069103C1 - Device for purification of sewage and other liquids

Info

Publication number: RU2069103C1
Authority: RU
Inventors: А.Г. Немченко; А.А. Немченко; В.А. Сидоров; Н.П. Долгов; О.В. Лукьянова; И.А. Волкова
Original assignee: Ленинградский филиал Совместного советско-американо-польского предприятия "Анкор"
Priority date: 1992-03-09
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1996-11-20

Abstract

FIELD: purification and clarification of different sewage and liquids. SUBSTANCE: device has filter element, hydrocyclone, scraper with shaft and device for collecting and dewatering the sediment; device is also provided with turbine coaxially fitted on shaft with cross-member in drain chamber of filter element made in form of immovable perforated drum with filter material. Arranged diametrically on turbine casing are scrapers made in form of pipes with longitudinal slots or half-pipes and provided with controllers of working layer of filter surface. In head portion (way of rotation of scraper), controllers have cutting device and in tail portion they have dragging device. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки и осветления сточных вод различного происхождения и других жидкостей, от взвешенных частиц, примесей, в частности, к аппаратам для фильтрации загрязненной воды в нефтепереработке и нефтехимии и на станциях мойки транспортных средств, в том числе с системами оборотного водоснабжения. The invention relates to devices for purification and clarification of wastewater of various origins and other liquids, from suspended particles, impurities, in particular, apparatus for filtering contaminated water in oil refining and petrochemicals and at car wash stations, including with reverse water supply systems.

Известен фильтр для очистки сточных вод [1] выполненный в виде сосуда с входным и выходными патрубками, поделенного внутри на две камеры разного объема вертикальной сетчатой фильтрующей перегородкой. Эффективность работы такого фильтра является переменной величиной, вначале возрастающей (с образованием рабочего слоя на фильтрующей поверхности и увеличением его толщины до оптимальной), а затем, по мере забивки фильтра, падающей, что требует остановки устройства для обратной промывки или смены фильтра. A known filter for wastewater treatment [1] is made in the form of a vessel with inlet and outlet pipes, divided internally into two chambers of different volumes by a vertical mesh filtering partition. The efficiency of such a filter is a variable, initially increasing (with the formation of a working layer on the filter surface and increasing its thickness to optimal), and then, as the filter clogs, it falls, which requires stopping the device for backwashing or changing the filter.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности аппарата, в котором происходит отделение жидкости от шлама, выполненное в виде скребка [2] содержащего две пары вращающихся кронштейнов с рядами скребковых лопаток, перекрывающих разные кольцевые участки очищаемой поверхности. Недостатком устройства является значительная металлоемкость и сложность изготовления. A device for cleaning the inner surface of the apparatus, in which there is a separation of liquid from the sludge, made in the form of a scraper [2] containing two pairs of rotating brackets with rows of scraper blades that overlap different annular sections of the surface to be cleaned. The disadvantage of this device is the significant metal consumption and manufacturing complexity.

Известно устройство для механической очистки сточных вод [3] в цилиндрической емкости которого размещена очистная система, включающая осадители, скребки, кольцо с механизмом вращения, центральную опору и стяжки, в верхней части которых установлены осадители, выполненные в виде полых концентрично расположенных элементов треугольного сечения, а в нижней части - скребки. Эта система сложна в изготовлении и весьма металлоемка. A device for mechanical wastewater treatment [3] is known in a cylindrical tank of which a treatment system is installed, including precipitators, scrapers, a ring with a rotation mechanism, a central support and screeds, in the upper part of which precipitators are installed made in the form of hollow concentric elements of triangular section, and at the bottom are scrapers. This system is difficult to manufacture and very metal intensive.

Для очистки и промывки сетчатого конического фильтрующего элемента внутри последнего размещено вращающееся устройство, на наружной поверхности которого выполнены спиральный грязеотвод [4] Однако в этом устройстве не обеспечивается создание оптимального рабочего слоя на фильтрующей поверхности элемента. For cleaning and washing the mesh conical filter element, a rotating device is placed inside the latter, on the outer surface of which a spiral dirt collector is made [4] However, this device does not provide the creation of an optimal working layer on the filter surface of the element.

Известен самоочищающийся фильтр (его варианты) [5] в корпусе которого установлен с возможностью вращения цилиндрический фильтрующий элемент, содержащий в конусной части скребковый элемент. Усложненная конструкция фильтра обеспечивает лишь непрерывность самоочистки, но не обеспечивает оптимизацию толщины рабочего слоя на фильтрующей поверхности. Known self-cleaning filter (its variants) [5] in the housing of which is mounted rotatably with a cylindrical filter element containing a scraper element in the conical part. The complicated design of the filter provides only self-cleaning continuity, but does not optimize the thickness of the working layer on the filter surface.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для выделения механических включений из потока сточных вод [6] включающее вертикальный цилиндрический аппарат с тангенциальной подачей очищаемых сточных вод, патрубком периодической выгрузки выделяемых под действием центробежных сил тяжелых примесей, центрально расположенным внутри аппарата цилиндрическим сетчатым аппаратом (ЦСА) для процеживания освобожденного от тяжелых включений потока сточных вод с патрубками для сбора процеженных сточных вод на последующие стадии очистки и центрально расположенным в ЦСА шнеком для очистки рабочей поверхности процеживающей сетки. Однако в этом устройстве не предусмотрено приспособление для поддержания оптимального рабочего слоя на фильтрующей поверхности. Closest to the proposed device is a device for separating mechanical impurities from a wastewater stream [6] including a vertical cylindrical apparatus with a tangential supply of treated wastewater, a periodical discharge pipe emitted under the influence of centrifugal forces of heavy impurities, a cylindrical mesh apparatus centrally located inside the apparatus (CSA) for filtering the wastewater stream freed from heavy inclusions with nozzles for collecting filtered wastewater for subsequent herds and purification and centrally located in CZA screw for cleaning the working surface of the mesh filter. However, this device does not provide a device to maintain an optimal working layer on the filter surface.

Изобретение устраняет присущие прототипу и ряду известных аналогов недостатки. The invention eliminates the inherent prototype and a number of well-known analogues of the disadvantages.

Это достигается применением устройства для очистки жидкостей и сточных вод, включающего фильтрующий элемент, гидроциклон, вводной и выводной патрубки, скребковое устройство с валом и средство для сбора осадка, которое снабжено турбиной, коаксиально размещенной на валу с крестовиной в сливной камере фильтрующего элемента, выполненного в виде неподвижного вертикального перфорированного барабана с фильтрующим материалом и размещенного в общем корпусе турбофильтроцикла, причем гидроциклон выполнен прямоточным и размещен в верхней части корпуса коаксиально валу турбины, на корпусе которой диаметрально расположены скребки, выполненные в виде труб с продольными прорезями или полутруб, снабженных дополнительно контроллерами рабочего слоя на фильтрующей поверхности, имеющими в головной по ходу вращения скребка части режущее, а в хвостовой утюжащее приспособления, при этом низ сливной камеры присоединен к средству для сбора и обезвоживания осадка, выполненному в виде бункера. This is achieved by using a device for cleaning liquids and wastewater, including a filter element, a hydrocyclone, an inlet and outlet pipe, a scraper device with a shaft and a means for collecting sludge, which is equipped with a turbine coaxially placed on the shaft with a cross in the drain chamber of the filter element made in in the form of a stationary vertical perforated drum with filter material and placed in a common turbofiltration casing, moreover, the hydrocyclone is straight-through and placed in the upper part the housing is coaxial to the turbine shaft, on the housing of which scrapers are diametrically arranged, made in the form of pipes with longitudinal slots or half pipes, additionally equipped with controllers of the working layer on the filter surface, having cutting parts in the head along the side of the scraper rotation, and in the tail ironing device, while the bottom the drain chamber is attached to the means for collecting and dewatering the sludge, made in the form of a hopper.

На чертеже представлен общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.

В корпусе 1 турбофильтроциклона размещены коаксиально фильтрующий элемент 2, турбина 3, гидроциклон 4, центральный вал 5 и скребок 6. Гидроциклон 4 выполнен прямоточным и установлен в верхней части корпуса 1, имеются вводной 7 и выводной 8 патрубки, а скребок 6 присоединен к корпусу турбины 3, размещенной на центральном валу 5 с крестовиной, при этом низ сливной камеры, присоединен к средству для сбора и обезвоживания осадка, выполненному в виде бункера 9. A coaxial filter element 2, a turbine 3, a hydrocyclone 4, a central shaft 5 and a scraper 6 are placed in a turbofiltration cyclone housing 1; a hydrocyclone 4 is made straight-through and installed in the upper part of the housing 1, there are inlet 7 and outlet 8 pipes, and a scraper 6 is attached to the turbine housing 3, placed on the central shaft 5 with a crosspiece, while the bottom of the drain chamber is connected to the means for collecting and dewatering the sludge, made in the form of a hopper 9.

Скребок 6 в виде трубы с продольными прорезями или полумуфты снабжен дополнительно контроллером рабочего слоя на фильтрующей поверхности, имеющим в головной по ходу вращения скребка части режущее, а в хвостовой части - утюжащее приспособления. The scraper 6 in the form of a pipe with longitudinal slots or half-couplings is additionally equipped with a working layer controller on the filtering surface, which has a cutting device in the head along the side of the scraper rotation and an ironing device in the tail part.

Устройство работает следующим образом: исходная очищенная вода подается через вводной патрубок 7 в прямоточный гидроциклон 4, далее поступает в турбину 3, сообщает ей вращательное движение и, освобождаясь от крупных включений, проникает через фильтровальный элемент 2 и выводится через выходной патрубок 8 для дальнейшей очистки или использования в обратной системе. Взвешенные в воде частицы задерживаются на фильтрующем элементе, образуя рабочий слой и с дальнейшим ростом последнего могут забивать фильтр и вызывать необходимость в остановке устройства, промывке или смене фильтрующего элемента. Благодаря вращению турбиной 3 скребка 6 непрерывно срезается излишняя часть рабочего слоя и приутюживается остающаяся на фильтрующей поверхности его необходимая часть. Срезанный осадок, соскальзывая по трубчатому грязеотводу скребка 6, сбрасывается в бункер 9, вытесняя из него воду в сливную камеру турбофильтроциклона. The device operates as follows: the source purified water is supplied through the inlet pipe 7 to the direct-flow hydrocyclone 4, then it enters the turbine 3, tells it rotational movement and, freeing itself from large inclusions, penetrates the filter element 2 and is discharged through the outlet pipe 8 for further purification or use in the reverse system. Particles suspended in water are trapped on the filter element, forming a working layer and, with a further growth of the latter, can clog the filter and cause the device to stop, rinse or change the filter element. Due to the rotation of the scraper 6 by the turbine 3, the excess part of the working layer is continuously cut off and the necessary part remaining on the filter surface is ironed. The cut off sediment, slipping along the tubular dirt outlet of the scraper 6, is discharged into the hopper 9, forcing water out of it into the drain chamber of the turbofilter cyclone.

Эффективность фильтрования повышается за счет предварительного отделения крупных включений, создания и непрерывного поддержания оптимального рабочего слоя на фильтровальной поверхности благодаря срезающей-приутюживающей конструкции скребка. The filtering efficiency is increased due to the preliminary separation of large inclusions, the creation and continuous maintenance of an optimal working layer on the filter surface due to the shearing-ironing design of the scraper.

Преимуществом предложенного устройства, наряду с увеличенной продолжительностью непрерывного фильтрования, являются низкие металлоемкость и энергозатраты, а также сниженные по высоте габариты устройства. The advantage of the proposed device, along with the increased duration of continuous filtering, are low metal consumption and energy consumption, as well as reduced overall height of the device.

Claims

1. A device for cleaning liquids and wastewater, including a filter element, a hydrocyclone, inlet and outlet pipes, a scraper device with a shaft and means for collecting and dewatering sludge, characterized in that it is equipped with a turbine coaxially placed on the shaft with a cross in the drain chamber a filter element made in the form of a stationary vertical perforated drum with filter material and placed in a common turbofilter cyclone housing, the hydrocyclone being made straight-through and placed at the top part of the casing is coaxial to the turbine shaft, on the casing of which there are scraper diametrically made in the form of pipes with longitudinal slots or half pipes, and the bottom of the drain chamber is connected to the sediment collecting and dewatering means made in the form of a hopper.

2. The device according to claim 1, characterized in that the pipes with longitudinal slots or half pipes are additionally equipped with controllers of the working layer on the filter surface, having cutting parts in the head along the side of the scraper rotation and ironing devices in the tail section.