RU2116109C1

RU2116109C1 - Sewage treatment device

Info

Publication number: RU2116109C1
Application number: RU96116692A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Неволин; Л.С. Шутов; Н.М. Бадуева
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: mining, metallurgical and other branches of industry. SUBSTANCE: device has body, inlet and outlet branch pipes, perforated circular distributor of suspension, and generator of flexible membrane oscillations. Stack of thin-layer elements formed by inclined plates is positioned in upper part of body. Generator of flexible membrane oscillations is installed under circular distributor of suspension and provided with tapered reflector of oscillations. EFFECT: reliable and stable operation, reduced power consumption. 3 dwg

Description

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к устройствам для разделения суспензий и уплотнения осадка, и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to wastewater treatment, in particular to a device for separating suspensions and compacting sludge, and can be used in mining, metallurgical and other industries.

Известно устройство, содержащее корпус, выполненный в средней части с расширением двух соосно расположенных усеченных конусов, соединенных большими основаниями, подводящий и отводящий патрубки, шток с диафрагмой, выполненный из уплотняющей шайбы и эластичного клапана [2]. A device is known that contains a housing made in the middle part with the expansion of two coaxially located truncated cones connected by large bases, inlet and outlet pipes, a rod with a diaphragm made of a sealing washer and an elastic valve [2].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность осветления суспензии, т.к. при возвратно-поступательных движениях диафрагмы происходит не только уплотнение осадка, но и взмучивание его с последующим прорывом взвеси в сборник осветленной воды. The disadvantage of this device is the low efficiency of clarification of the suspension, because during reciprocating movements of the diaphragm, not only sediment compaction occurs, but also its agitation, followed by suspension breakthrough into the clarified water collector.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, содержащее корпус, отводящий и подводящий патрубки, последний соединен с кольцевым перфорированным распределителем суспензии, генератор колебаний, обеспечивающий возвратно-поступательные перемещения тонкой упругой мембране [1]. The closest technical solution, selected as a prototype, is a device containing a housing, outlet and inlet pipes, the latter is connected to an annular perforated suspension distributor, an oscillator that provides reciprocating movements of a thin elastic membrane [1].

Недостатком этого устройства является неустойчивость работы, так как осветление суспензии происходит в слое взвешенной контактной среды, структура и размеры которого очень чувствительны к постоянствам расхода, температуры и вещественного состава суспензии. Резкие - более 15% от расчетных показателей - колебания расхода, температуры и вещественного состава суспензий могут привести к разрушению структуры и величины слоя взвешенной контактной среды и, соответственно, к прекращению процесса осветления. Кроме того, требуются значительные энергозатраты для уплотнения осадка. The disadvantage of this device is the instability of the operation, since the clarification of the suspension occurs in a layer of suspended contact medium, the structure and dimensions of which are very sensitive to the constant flow rate, temperature and material composition of the suspension. Sharp - more than 15% of the calculated indicators - fluctuations in the flow rate, temperature and material composition of suspensions can lead to destruction of the structure and size of the layer of suspended contact medium and, accordingly, to the termination of the clarification process. In addition, significant energy is required to compact the sludge.

Задача изобретения - обеспечение надежности и устойчивости работы устройства за счет осветления суспензии в тонком слое и снижение энергозатрат на уплотнение осадка. The objective of the invention is to ensure the reliability and stability of the device due to the clarification of the suspension in a thin layer and the reduction of energy consumption for compaction of sediment.

Для решения поставленной задачи в устройстве для очистки сточных вод, содержащем корпус, подводящий и отводящий патрубки, перфорированный кольцевой распределитель суспензии, генератор колебаний упругой мембраны, в верхней части корпуса размещен пакет тонкослойных элементов, образованных наклонными пластинами, а генератор колебаний упругой мембраны установлен под кольцевым распределителем суспензии и снабжен конусообразным отражателем колебаний. To solve the problem, a device for wastewater treatment, containing a housing, inlet and outlet pipes, a perforated annular suspension distributor, an oscillator of an elastic membrane, a package of thin-layer elements formed by inclined plates is placed in the upper part of the housing, and an oscillator of an elastic membrane is installed under the annular a suspension distributor and is equipped with a cone-shaped reflector of vibrations.

На фиг. 1 представлена схема устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a diagram of a device, a longitudinal section; in FIG. 2 is a cross section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a cross section BB in FIG. one.

Устройство включает в себя корпус 1, в верхней части которого установлен пакет тонкослойных элементов, образованных наклонными пластинами 2, перфорированный кольцевой распределитель суспензии 3, генератор колебаний 4 для возвратно-поступательного перемещения упругой мембраны 5, конусообразный отражатель колебаний 6, сборный желоб 7, патрубок для ввода суспензии 8, патрубок для отвода осветленной воды 9, затвор 10 для выгрузки осадка, датчики уровня осадка 11, командо-аппарат 12, трехходовой пробковый кран 13, сливной патрубок 14. The device includes a housing 1, in the upper part of which there is a package of thin-layer elements formed by inclined plates 2, a perforated annular suspension distributor 3, an oscillation generator 4 for reciprocating movement of the elastic membrane 5, a cone-shaped vibration reflector 6, a collection chute 7, a pipe for input slurry 8, a pipe for draining clarified water 9, a shutter 10 for unloading sludge, sediment level sensors 11, a command apparatus 12, a three-way plug valve 13, a drain pipe 14.

Обеспечение надежности и устойчивости работы устройства за счет осветления суспензии в тонком слое и снижение энергозатрат на уплотнение осадка реализуется следующим образом: суспензия, в которой дисперсной средой является вода, а дисперсной фазой - частички твердого вещества, через патрубок 8 и кольцевой перфорированный распределитель 3 под напором не более 1,1 H мм вод. ст., где H - величина превышения зеркала воды на сливе в кольцевой желоб над горизонтальной осью патрубка для ввода суспензии, поступает в отделение распределения и сползающего осадка корпуса 1 и далее в камеры тонкослойных элементов, образованные наклонными пластинами 2. Ensuring the reliability and stability of the device due to clarification of the suspension in a thin layer and reducing energy consumption for compaction of the precipitate is implemented as follows: a suspension in which the dispersed medium is water and the dispersed phase is particles of solid matter through the pipe 8 and the annular perforated distributor 3 under pressure not more than 1.1 H mm of water. Art., where H is the excess of the water mirror at the drain in the annular trough above the horizontal axis of the pipe for introducing the suspension, enters the distribution and sliding sediment section of the housing 1 and then into the chambers of thin-layer elements formed by inclined plates 2.

Благодаря такому конструктивному решению поток суспензии разбивается на ряд упорядоченных струек, за счет чего при неизменной скорости движения происходит уменьшение гидравлического радиуса в каждой камере, а в целом формируется ламинарная структура потока и тем самым создаются благоприятные условия для интенсивного оседания частиц в пределах каждой камеры. Осветленная вода, пройдя камеры тонкослойных элементов, поступает в сборный желоб 7 и отводится из устройства через патрубок для отвода осветленной воды 9. Для предотвращения зашламовывания камер образующие их пластины устанавливаются под углом, большим угла естественного откоса. В результате осадок постоянно сползает под действием сил тяжести в отделение накопления осадка B. Здесь под влиянием колебаний, создаваемых в результате возвратно-поступательного движения упругой мембраны 5, происходит уплотнение осадка. Для локализации распространения упругих колебаний суспензии в зону Г над устройством для их генерации устанавливается конусообразный отражатель 6. По мере накопления уплотненного осадка до уровня ВУО (верхний уровень осадка) датчик подает сигнал командо-аппарату 12 на перекрытие трехходовым пробковым краном 13 патрубка 8 и открытие патрубка 14 для слива суспензии и затвора 10 для выгрузки уплотненного осадка. По мере выгрузки уплотненного осадка, когда его поверхность достигнет уровня НУО (нижний уровень осадка) датчик 11 (НУО) дает сигнал командо-аппарату 12 на закрытие затвора 10 и перекрытие краном 13 патрубка 14 и открытие краном патрубка 8, после чего процессы осветления суспензии и уплотнения осадка возобновляются. Thanks to this constructive solution, the suspension flow is divided into a number of ordered streams, due to which, at a constant speed, the hydraulic radius decreases in each chamber, and in general, a laminar flow structure is formed and thereby favorable conditions are created for the intensive settling of particles within each chamber. The clarified water, passing through the chambers of thin-layer elements, enters the collection chute 7 and is discharged from the device through a pipe to drain clarified water 9. To prevent choking of the chambers, their plates forming them are installed at an angle greater than the angle of repose. As a result, the sediment constantly slides under the influence of gravity into the sediment accumulation compartment B. Here, under the influence of vibrations created as a result of the reciprocating motion of the elastic membrane 5, the sediment is compacted. To localize the propagation of elastic vibrations of the suspension in the zone G, a cone-shaped reflector 6 is installed above the device for their generation. As the compacted sediment accumulates to the level of the VUO (upper sediment level), the sensor sends a signal to the command device 12 to block the pipe 8 with a three-way plug valve 13 and open the pipe 14 for draining the suspension and shutter 10 for unloading the compacted sediment. As the compacted sludge is unloaded, when its surface reaches the NLO level (lower sediment level), the sensor 11 (NLR) gives a signal to the command device 12 to close the shutter 10 and shut off the pipe 14 by the valve 13 and open the pipe 8 by the crane, after which the suspension clarification processes and sediment compaction resumes.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
- надежность работы устройства по разделению суспензии за счет использования тонкослойного отстаивания вместо использования слоя взвешенной контактной среды;
- в результате расположения генератора колебаний упругой мембраны, снабженного конусообразным отражателем колебаний, в зоне накопления осадка энергия виброколебаний используется главным образом на уплотнение осадка, за счет чего достигается значительное сокращение энергозатрат.Using the proposed device in comparison with the prototype has the following advantages:
- the reliability of the device for separation of the suspension through the use of thin-layer sedimentation instead of using a layer of suspended contact medium;
- as a result of the location of the oscillator of the elastic membrane, equipped with a cone-shaped reflector of vibrations, in the accumulation zone of the sediment, the vibrational energy is mainly used for compaction of the sediment, thereby achieving a significant reduction in energy consumption.

Claims

A device for wastewater treatment, comprising a housing, inlet and outlet pipes, a perforated annular suspension distributor, an oscillator of an elastic membrane, characterized in that a package of thin-layer elements formed by inclined plates is placed in the upper part of the housing, and an oscillator of an elastic membrane is installed under the annular distributor suspension and is equipped with a cone-shaped reflector of vibrations.