RU2114788C1

RU2114788C1 - Radial settler for separating sludge mixture

Info

Publication number: RU2114788C1
Application number: RU97108551A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Журавлев; В.Ф. Бабкин; И.В. Журавлева
Original assignee: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: invention is intended for use at aeration stations with special emphasis on reliability of settler and water clarification quality. Settler contains (i) reservoir 1 with central traveling pipe 2 provided with stream distributor in the form of shell 3 and (ii) spouting chute 4. Peripheral part of reservoir is provided with clarification chamber 5 formed by conical partitions 6 and 7. Upper part of partition 7 is placed above the level of spouting chute 4. Chamber 5 has conical shell 8 forming overflow canal 9 from the central sludge chamber 10 into the lower part of chamber 5. Partition 6 forms reservoir 11 to collect activated compressed sludge and is provided with ports 14. Central chamber 10 accommodates radial perforated pipes 16 with collecting chamber 17 connected with sludge-suction device. Pipes 16 are designed for collecting mineralized (old) sludge. EFFECT: increased clarification quality due to more reliable operation of settler. 3 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к очистке бытовых и производственных сточных вод и может быть использовано на станциях биологической очистки сточных вод в качестве вторичных отстойников с одновременным осветлением. The present invention relates to the treatment of domestic and industrial wastewater and can be used at biological wastewater treatment plants as secondary settling tanks with simultaneous clarification.

Известен радиальный отстойник для разделения иловой смеси, содержащий цилиндрический резервуар с центральной подводящей трубой и периферийным водосборным лотком, иловую камеру для сбора и отвода ила, сообщенную подвижными илосборными трубами с илососами [1]. Known radial sump for separation of the sludge mixture, containing a cylindrical tank with a Central inlet pipe and a peripheral drainage tray, a sludge chamber for collecting and discharging sludge communicated by movable sludge pipes with sludge pumps [1].

Недостатком отстойника является малая эффективность его использования на станциях аэрации из-за отсутствия средств разделения ила на биологически активный (молодой) ил и минерализованный (старый) ил. The disadvantage of the sump is the low efficiency of its use at aeration stations due to the lack of means for separating sludge into biologically active (young) sludge and mineralized (old) sludge.

Наиболее близким известным техническим решением по совокупности признаков является радиальный отстойник для разделения иловой смеси, содержащий установленные в полости цилиндрического резервуара центральную подводящую трубу с распределителем потока, периферийный водосборный лоток и разделительную перегородку, образующую в полости цилиндрического резервуара центральную иловую и периферийную камеры, трубопроводы для удаления ила, а также илосос (см. авт. св. СССР N 1404465, кл. C 02 F 1/52, 1988, прототип). The closest known technical solution for the totality of features is a radial sludge separator for separating a sludge mixture containing a central inlet pipe with a flow distributor installed in the cavity of the cylindrical tank, a peripheral drainage tray and a separation wall forming a central sludge and peripheral chamber in the cavity of the cylindrical tank, and pipelines for removal sludge, as well as sludge pump (see ed. St. USSR N 1404465, class C 02 F 1/52, 1988, prototype).

Известное устройство обеспечивает раздельный сбор и отвод биологически активного ила на рециркуляцию и минерализованного ила на переработку. Однако из-за того, что сбор ила производится с помощью вращающихся труб с заборником, в значительной мере снижается надежность работы отстойника из-за наличия трущихся пар в агрессивных условиях. При этом в результате вращения заборников имеет место повторное взмучивание ила, который попадает в сборный лоток, что не обеспечивает требуемого качества осветления. The known device provides separate collection and disposal of biologically active sludge for recycling and mineralized sludge for processing. However, due to the fact that the collection of sludge is carried out using rotating pipes with a fence, the reliability of the sump is significantly reduced due to the presence of rubbing pairs in aggressive conditions. In this case, as a result of the rotation of the intakes, there is a repeated agitation of the sludge, which falls into the collection tray, which does not provide the required quality of clarification.

Выполнение распределителя потока в виде обечайки с переливом сверху вызывает циркуляцию потока, что не создает благоприятных условий для осаждения ила. При этом распределитель не обеспечивает успокоение потока. The execution of the flow distributor in the form of a shell with overflow from above causes the circulation of the flow, which does not create favorable conditions for the deposition of sludge. However, the distributor does not provide flow control.

Предлагаемым изобретением решается задача - повышение качества осветления и надежности в работе. The proposed invention solves the problem of improving the quality of clarification and reliability in operation.

Для достижения этого технического результата в радиальном отстойнике для разделения иловой смеси, содержащей установленные в полости цилиндрического резервуара центральную подводящую трубу с распределителем потока, периферийный водосборный лоток и разделительную перегородку, образующую в цилиндрическом резервуаре центральную иловую и периферийную камеры, трубопроводы для удаления ила и илосос, отличительными признаками от указанного выше известного отстойника является то, что он снабжен соединенной своими краями с боковой стенкой и днищем цилиндрического резервуара дополнительной конической перегородкой с перепускными окнами, образующей с одной стороны совместно с разделительной перегородкой, выполненной конической, с обратной конусностью и входным окном в верхней части, периферийную камеру для осветления во взвешенном слое ила, в полости которой установлена своим верхним краем выше уровня водосборного лотка коническая обечайка с зазором относительно разделительной перегородки и образующая совместно с ней перепускной канал, сообщающий верхнюю часть центральной иловой камеры с нижней частью периферийной иловой камеры осветления во взвешенном слое ила, а с другой стороны дополнительная коническая перегородка образует совместно со стенкой и днищем резервуара емкость для сбора активного уплотненного ила, сообщенную со средством его отвода, при этом трубопровод для удаления минерального ила из центральной иловой камеры выполнен в виде расположенных у днища резервуара радиальных перфорированных труб, объединенных центральной приемной камерой, сообщенной с илососом, а распределитель потока центральной подводящей трубы выполнен перфорированным с разновеликими отверстиями, увеличивающимися к нижней его части, и снабжен коническим днищем, соединенным с подводящей трубой. Целесообразно, чтобы отстойник был снабжен коническими полочными осадителями, установленными во входном окне, выполненном в конической разделительной перегородке ниже уровня водосборного лотка, а нижний ряд отверстий перфорации распределителя расположен непосредственно над нижним краем конического днища, соединенного своим верхним внутренним краем с центральной подводящей трубой. To achieve this technical result, in a radial sump for separating a sludge mixture containing a central inlet pipe with a flow distributor, a peripheral drainage channel and a separation wall forming a central sludge and peripheral chambers in the cylindrical tank, pipelines for removing sludge and sludge, distinctive features from the above-mentioned known sedimentation tank is that it is equipped with a side wall connected by its edges and the bottom of the cylindrical tank with an additional conical partition with overflow windows, forming on the one hand, together with a dividing partition made conical, with a reverse taper and an inlet window in the upper part, a peripheral chamber for clarification in a suspended sludge layer, in the cavity of which is installed with its upper edge above the level of the drainage channel, a conical shell with a gap relative to the dividing wall and together with it forming a bypass channel communicating the upper part with the center sludge chamber with the lower part of the peripheral sludge clarification chamber in the suspended sludge layer, and on the other hand, an additional conical partition forms together with the wall and the bottom of the tank a container for collecting active compacted sludge in communication with its removal means, while the pipeline for removing mineral sludge from the central sludge chamber is made in the form of radial perforated pipes located at the bottom of the tank, united by a central receiving chamber in communication with the suction pump, and a pot distributor and the central feed pipe is perforated with different-sized openings, increasing to its lower portion and provided with a conical head connected to the feed pipe. It is advisable that the sump was provided with conical shelf precipitators installed in the inlet window, made in a conical dividing wall below the level of the drainage channel, and the lower row of perforation holes of the distributor is located directly above the lower edge of the conical bottom connected by its upper inner edge to the central supply pipe.

Благодаря наличию этих признаков при работе радиального отстойника происходит успокоение подаваемого на очистку потока жидкости с эффективным разделением иловой смеси в нижние слои центральной иловой камеры с обеспечением благоприятных условий осаждения в ней минерализованного ила и при отсутствии вращающихся частей - сбора и отвода его на переработку, а молодого, биологически активного ила - эффективного отделения в периферийной камере для осветления во взвешенном слое ила и отвода на рециркуляцию в аэротенк, тем самым качественного осветления воды. Due to the presence of these signs during the operation of the radial sump, the flow of liquid to the sediment calms down with effective separation of the sludge mixture into the lower layers of the central sludge chamber, providing favorable conditions for the deposition of mineralized sludge in it and, in the absence of rotating parts, collection and removal of it for processing, and the young , biologically active sludge - effective separation in the peripheral chamber for clarification in the suspended layer of sludge and removal for recycling into the aeration tank, thereby water clarification.

На фиг. 1 изображена схема радиального отстойника, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху по 1-1 и сечение 2-2. In FIG. 1 shows a diagram of a radial sump, side view; in FIG. 2 - the same, a top view of 1-1 and section 2-2.

Радиальный отстойник для разделения иловой смеси содержит цилиндрический резервуар 1 с центральной подводящей трубой 2, снабженной распределителем потока в виде обечайки 3, периферийный водосборный лоток 4. The radial sump for separating the sludge mixture comprises a cylindrical tank 1 with a central supply pipe 2 provided with a flow distributor in the form of a shell 3, a peripheral drainage tray 4.

Периферийная часть резервуара 1 снабжена камерой 5 осветления во взвешенном слое ила, образованной укрепленными к днищу резервуара 1 дополнительной конической перегородкой 6 и разделительной, выполненной с обратной конусностью, перегородкой 7. Верхняя часть перегородки 7 установлена выше уровня сборного лотка 4. The peripheral part of the tank 1 is equipped with a clarification chamber 5 in a suspended sludge layer formed by an additional conical partition 6 fixed to the bottom of the tank 1 and a partition made with inverse taper, the partition 7. The upper part of the partition 7 is installed above the level of the collecting tray 4.

В камере 5 установлена коническая обечайка 8, образующая перепускной канал 9 из верхней части центральной иловой камеры 10 в нижнюю часть камеры 5 осветления во взвешенном слое ила. Дополнительная коническая перегородка 6 этой камеры образует со стенкой резервуара и днищем резервуара 1 емкость 11 для сбора активного уплотненного ила со средством его отвода в виде перфорированного коллектора 12 с патрубком 13. A conical shell 8 is installed in the chamber 5, forming a bypass channel 9 from the upper part of the central sludge chamber 10 to the lower part of the clarification chamber 5 in the suspended sludge layer. An additional conical partition 6 of this chamber forms, with the tank wall and the bottom of the tank 1, a container 11 for collecting active compacted sludge with a means for its removal in the form of a perforated collector 12 with a pipe 13.

Дополнительная коническая перегородка 6 снабжена перепускными окнами 14 с направляющими козырьками 15. Перепускные окна 14 сообщают камеру 5 осветления во взвешенном слое ила с емкостью 11 для сбора активного уплотненного ила. An additional conical partition 6 is provided with bypass windows 14 with guiding visors 15. The bypass windows 14 communicate the clarification chamber 5 in the suspended sludge layer with a capacity of 11 for collecting active compacted sludge.

Средство для сбора и отвода более минерального ила с днища центральной иловой камеры 10 выполнено в виде размещенных у днища резервуара радиальных перфорированных труб 16 с центральной приемной камерой 17. Камера 17 посредством трубопровода 18 соединена с иловым колодцем (на схеме не показан). The means for collecting and discharging more mineral sludge from the bottom of the central sludge chamber 10 is made in the form of radial perforated pipes 16 located at the bottom of the tank with a central receiving chamber 17. The chamber 17 is connected via a pipe 18 to the sludge well (not shown in the diagram).

Целесообразно, чтобы обечайка 3 распределителя потока была выполнена цилиндрической и снабжена перфорацией. Отверстия 19 перфорации выполнены разновеликими с увеличением их к нижней части. В нижней части обечайки 3 установлено коническое днище 20, соединенное своим верхним внутренним краем с центральной подводящей трубой 2. Нижний ряд отверстий 19 перфорации обечайки распределителя 3 расположен непосредственно над нижним краем конического днища 20. It is advisable that the shell 3 of the flow distributor was made cylindrical and provided with perforation. The holes 19 of the perforations are made of different sizes with their increase to the bottom. In the lower part of the shell 3, a conical bottom 20 is mounted, connected with its upper inner edge to the central supply pipe 2. The lower row of holes 19 of the perforation of the shell of the distributor 3 is located directly above the lower edge of the conical bottom 20.

Во входном окне разделительной перегородки 7, сообщающем центральную иловую камеру 10 с перепускным каналом 9, установлен конический многополочный осадитель 21. In the input window of the dividing wall 7, which communicates the central sludge chamber 10 with the bypass channel 9, a conical multi-shelf precipitator 21 is installed.

Радиальный отстойник работает следующим образом. Поток иловой смеси из аэротенков поступает по центральной подводящей трубе 2 в распределитель потока в виде цилиндрической обечайки 3, где иловая смесь успокаивается, проходит отверстия 19 перфорации и движется в радиальном направлении. При этом часть наиболее тяжелого более минерализованного ила оседает на коническое днище 20, по наклонной поверхности которого сползает вниз и через расположенные непосредственно у нижнего края днища 20 отверстия перфорации 19 отводится вместе с иловой смесью в иловую камеру 10. Днище 20 предотвращает взмучивание ила в центральной иловой камере 10. Radial sump works as follows. The flow of sludge mixture from the aeration tanks enters through the central supply pipe 2 into the flow distributor in the form of a cylindrical shell 3, where the sludge mixture settles down, passes through the perforation holes 19 and moves in the radial direction. At the same time, part of the heaviest, more mineralized sludge settles on the conical bottom 20, on which it slides down along the sloping surface and through the perforation holes 19 located directly at the lower edge of the bottom 20 are discharged together with the sludge mixture into the sludge chamber 10. The bottom 20 prevents the sludge from being stirred up in the central sludge chamber 10.

Так как отверстия 19 перфорации обечайки 3 увеличиваются сверху вниз, то наибольший расход иловой смеси приходится на нижнюю часть обечайки 3 с распределением тяжелого минерализованного ила в нижних слоях, а биологически активный ил как более легкий из-за успокоения потока расслаивается и поднимается вверх, движется в радиальном направлении через верхние отверстия перфорации и верхние слои воды. Since the holes 19 of the perforation of the shell 3 increase from top to bottom, the largest flow of the sludge mixture falls on the lower part of the shell 3 with the distribution of heavy mineralized sludge in the lower layers, and the biologically active sludge, as lighter due to the calming flow, exfoliates and rises, moves to radial direction through the upper perforation holes and the upper layers of water.

В центральной иловой камере 10 происходит оседание более тяжелого минерализованного (старого) ила, а биологически активный ил находится в верхних слоях этой камеры и через перепускной канал 9 опускается в нижнюю часть камеры 5 под взвешенный слой ила, затем поднимается вверх, вода осветляется через этот взвешенный слой и сливается в лоток 4. In the central sludge chamber 10, heavier mineralized (old) sludge settles, and biologically active sludge is located in the upper layers of this chamber and, through the bypass channel 9, is lowered into the lower part of the chamber 5 under the suspended sludge layer, then rises, the water is clarified through this suspended layer and merges into tray 4.

Избыток взвешенного слоя уплотненного биологически активного ила через перепускные окна 14 с козырьком 15 направляется вниз в емкость 11, откуда через коллектор 12 и патрубок 13 направляется на рециркуляцию в аэротенк. The excess of the suspended layer of compacted biologically active sludge through the bypass windows 14 with a visor 15 is directed down to the tank 11, from where through the collector 12 and the pipe 13 is sent for recycling to the aeration tank.

Более тяжелый минерализованный ил, скопившийся в центральной иловой камере 10, отсасывается по трубопроводу 18 в иловый колодец (на схеме не показан), а более молодой активный ил через перфорированные радиальные трубы 16 и сборную камеру 17 отводится в аэротенк на рециркуляцию. The heavier mineralized sludge accumulated in the central sludge chamber 10 is sucked off through a pipe 18 to a sludge well (not shown in the diagram), and the younger activated sludge is discharged through a perforated radial pipe 16 and a collection chamber 17 to the aeration tank for recycling.

При снабжении входной части перепускного канала 9 коническим многополочным осадителем 21 в последнем происходит осаждение части попавшего вверх минерализованного ила, который затем сползает в центральную иловую камеру 10 и через трубы 16 направляется на переработку. When supplying the input part of the bypass channel 9 with a conical multi-cavity precipitator 21, the latter precipitates part of the mineralized sludge that has fallen up, which then slides into the central sludge chamber 10 and is sent for processing through pipes 16.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства по сравнению с прототипом (авт.св. N 1404465) заключается в повышении его надежности за счет исключения вращающихся узлов, что значительно снижает трудозатраты на его эксплуатацию. При этом на 20 - 25% повышается степень осветления иловой смеси благодаря установке в периферийной части резервуара камеры осветления с использованием взвешенного слоя для осветления. Установка этой камеры обеспечивает сбор и уплотнение активного ила, что снижает объем ила и энергозатраты при его подаче на рециркуляцию в аэротенк. The technical and economic efficiency of the proposed device compared to the prototype (autosw. N 1404465) is to increase its reliability by eliminating rotating nodes, which significantly reduces the labor costs of its operation. At the same time, the degree of clarification of the sludge mixture is increased by 20 - 25% due to the installation of a clarification chamber in the peripheral part of the tank using a weighted layer for clarification. The installation of this chamber provides the collection and compaction of activated sludge, which reduces the amount of sludge and energy consumption when it is fed to recirculation in the aeration tank.

Claims

1. A radial sump for separating a sludge mixture, comprising a central inlet pipe with a flow distributor, a peripheral drainage channel and a separation wall forming a central sludge and peripheral chambers in the cylindrical tank, piping for removing sludge and a sludge pump, characterized in that it is equipped with an additional conical partition connected with its edges to the side wall and the bottom of the cylindrical tank with bypass windows, forming on the one hand, along with a dividing wall conical with a reverse taper, and an entrance window in the upper part, a peripheral chamber for clarification in a suspended sludge layer, in the cavity of which a conical shell with a gap relative to the dividing wall is installed with its upper edge above the drainage channel and forming together with it a bypass channel communicating the upper part of the central sludge chamber with the lower part of the peripheral clarification chamber in the suspended sludge layer, and on the other hand the additional conical partition forms, together with the wall and the bottom of the tank, a container for collecting active compacted sludge in communication with the means for its removal, while the pipeline for removing mineral or from the central receiving sludge chamber is made in the form of radial perforated pipes located at the bottom of the tank, united by a central receiving a chamber in communication with a suction pump, and the flow distributor of the central supply pipe is perforated with holes of different sizes, increasing its lower part, and provided with a conical head connected to the feed pipe.

2. The sump according to claim 1, characterized in that it is equipped with conical shelf precipitators installed in the inlet window, made in a conical dividing wall below the level of the drainage channel.

3. The sump according to claim 1, characterized in that the lower row of holes of the perforation of the distributor is located directly above the lower edge of the conical bottom, connected by its upper inner edge to the Central supply pipe.