RU2122461C1

RU2122461C1 - Clarifier

Info

Publication number: RU2122461C1
Application number: RU97100925A
Authority: RU
Inventors: В.В. Панченко; Н.Н. Винокуров
Original assignee: Панченко Владимир Васильевич
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-11-27

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: invention relates to clarifying natural, recycling, and waste waters in industry, municipal economy, and agriculture. Clarifier has cylindrical casing with conical bottom. Casing is protected by cylindrical shell, along the outer perimeter of which sediment compactor is formed in the form of annular container with conical bottom, upper part of container being suitable for installing annular perforated collector. Liquid is supplied over pipeline through ejector fastened along vertical axis of clarifier. EFFECT: increased productivity and improved water clarification quality. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к осветлителям, используемым для очистки от примесей природных, оборотных и сточных вод в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве. The invention relates to clarifiers used for purification from impurities of natural, circulating and wastewater in industry, utilities and agriculture.

Известен аппарат для осветления, выполненный в виде цилиндрического корпуса с коническим днищем, в котором установлены цилиндрические обечайки (см. , напр., ав.св. N733704, кл. B 01 D 21/02, 1977 г.). A known apparatus for clarification, made in the form of a cylindrical body with a conical bottom, in which cylindrical shells are installed (see, e.g., St. St. N733704, class B 01 D 21/02, 1977).

Наиболее близким к изобретению техническим решением (прототипом) является осветлитель, включающий корпус с коническим днищем и установленные в нем концентрично относительно вертикальной оси ограждающую обечайку, осадкоуплотнитель, эжектор и трубопроводы для подвода и отвода жидкости (см., напр., В.А.Клячко и др. "Очистка природных вод", М., 1971 г., стр. 171, 172, рис. VI.21). Closest to the invention, the technical solution (prototype) is a clarifier, comprising a housing with a conical bottom and a guarding shell, sediment compactor, ejector and pipelines for supplying and discharging liquid installed concentrically relative to the vertical axis (see, e.g., V.A. Klyachko and other "Purification of natural waters", M., 1971, p. 171, 172, Fig. VI.21).

Существенными недостатками известных решений являются низкая эффективность и степень очистки жидкости, что снижает ее качественные показатели и ограничивает области использования, а также значительная материалоемкость. Significant disadvantages of the known solutions are low efficiency and the degree of purification of the liquid, which reduces its quality indicators and limits the field of use, as well as significant material consumption.

Сущность изобретения заключается в том, что в осветлителе, включающем корпус с коническим днищем и установленные в нем концентрично относительно вертикальной оси ограждающую обечайку, осадкоуплотнитель, эжектор и трубопроводы для подвода и отвода жидкости, осадкоуплотнитель выполнен в виде кольцевой емкости с коническим днищем, образованной по периметру внешней поверхности ограждающей обечайки, нижняя торцевая поверхность которой совместно с наружной конической поверхностью днища осадкоуплотнителя образуют полость трапецеидального профиля, в которой расположен выходной участок эжектора, а его камера смешения расположена между указанной полостью и коническим днищем корпуса. The essence of the invention lies in the fact that in the clarifier, comprising a housing with a conical bottom and the enclosing shell, concentrically arranged relative to the vertical axis, a sediment sealant, an ejector and pipelines for supplying and discharging liquid, the precipitator is made in the form of an annular container with a conical bottom formed around the perimeter the outer surface of the enclosing shell, the lower end surface of which together with the outer conical surface of the bottom of the sediment compactor form a cavity trapezoidally profile in which the outlet section of the ejector is located, and its mixing chamber is located between the specified cavity and the conical bottom of the housing.

Осветлитель может быть снабжен соосно установленным в верхней части осадкоуплотнителя перфорированным коллектором, сообщающимся с зоной всасывания эжектора. The clarifier can be equipped with a perforated collector coaxially mounted in the upper part of the precipitator, communicating with the suction zone of the ejector.

По сравнению с прототипом (кн. В.А. Клячко и др.) изобретение содержит новые признаки, заключающиеся в том, что осадкоуплотнитель выполнен в виде кольцевой емкости с коническим днищем, образованной по периметру внешней поверхности ограждающей обечайки, нижняя торцевая поверхность которой совместно с наружной конической поверхностью днища осадкоуплотнителя образуют полость трапецеидального профиля, в которой расположен выходной участок эжектора, а его камера смещения расположена между указанной полостью и коническим днищем корпуса. Compared with the prototype (Prince V.A. Klyachko et al.), The invention contains new features, namely, that the sediment compactor is made in the form of an annular tank with a conical bottom formed along the perimeter of the outer surface of the enclosing shell, the lower end surface of which together with the outer conical surface of the bottom of the sediment compactor form a cavity of a trapezoidal profile in which the outlet section of the ejector is located, and its displacement chamber is located between the cavity and the conical bottom of the housing.

Изобретения поясняется чертежом, на котором изображен осветлитель - поперечный разрез в вертикальной плоскости. The invention is illustrated in the drawing, which shows a clarifier - a cross section in a vertical plane.

Осветлитель включает цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, в котором концентрично относительно вертикальной оси установлена ограждающая обечайка 3 цилиндрической формы, а также, примыкающий к ее внешней поверхности по всему периметру осадкоуплотнитель 4, имеющий форму кольцевой емкости с коническим днищем 5. Со стороны нижней торцевой поверхности обечайки 3 между наружной поверхностью конического днища 5 осадкоуплотнителя 4 образована полость 6 трапецеидального профиля, через которую проходит выходной участок эжектора 7, также установленного концентрично относительно вертикальной оси корпуса 1 осветлителя. The clarifier includes a cylindrical body 1 with a conical bottom 2, in which a cylindrical enclosing shell 3 is mounted concentrically with respect to the vertical axis, as well as a precipitator 4 adjacent to its outer surface around the entire perimeter, having the shape of an annular container with a conical bottom 5. From the side of the lower end the surface of the shell 3 between the outer surface of the conical bottom 5 of the sediment compactor 4, a cavity 6 of a trapezoidal profile is formed, through which the outlet section of the ejector 7 passes, also become concentric with respect to the vertical axis of the clarifier body 1.

Камера смешения 8 эжектора 7 расположена в зоне между полостью 6 и коническим днищем 2 осветлителя. The mixing chamber 8 of the ejector 7 is located in the area between the cavity 6 and the conical bottom 2 of the clarifier.

В верхней части осадкоуплотнителя 4 соосно с ним установлен кольцевой перфорированный коллектор 9, сообщающийся посредством труб 10 с зоной всасывания эжектора 7. In the upper part of the precipitator 4, an annular perforated collector 9 is installed coaxially with it, communicating via pipes 10 with the suction zone of the ejector 7.

Для отвода шлама из осадкоуплотнителя 4 используются трубы 11. To drain the sludge from the sludge compactor 4, pipes 11 are used.

Подвод жидкости к осветлителю осуществляется со стороны его конического днища 2 посредством трубопровода 12, а отвод очищенной жидкости, прошедшей тонкослойный сепаратор 13 - через кольцевой лоток 14 и трубопровод 15. Трубопровод 16 служит для периодической продувки конической части осветлителя от взвешенного шлама. The liquid is supplied to the clarifier from the side of its conical bottom 2 by means of a pipe 12, and the purified liquid, which has passed through a thin-layer separator 13, is discharged through an annular tray 14 and pipe 15. The pipe 16 serves to periodically purge the conical part of the clarifier from suspended sludge.

В верхней части корпуса 1 осветлителя расположен тонкослойный сепаратор (отстойник) 13. In the upper part of the housing 1 clarifier is a thin-layer separator (sump) 13.

Взаимное расположение всех элементов осветлителя и их размеры определяются исходя из конкретных условий его использования в соответствии с принятой технологической схемой. The mutual arrangement of all elements of the clarifier and their sizes are determined based on the specific conditions of its use in accordance with the adopted technological scheme.

Осветлитель работает следующим образом. Clarifier works as follows.

Неочищенная жидкость, совместно с введенными в нее химическим реагентами, по трубопроводу 12 с большой скоростью поступает через эжектор 7 в зону реакции осветлителя внутри ограждающей обечайки 3, захватывая, при этом, через камеру смешение 8 эжектора 7 из его зоны всасывания значительный объем (примерно 2-3-кратный от объема обрабатываемой жидкости) свежесформированного тонкодисперсного шлама. The crude liquid, together with the chemicals introduced into it, passes through pipeline 12 at a high speed through the ejector 7 to the clarifier reaction zone inside the enclosing shell 3, while capturing, through the chamber, mixing 8 of the ejector 7 from its suction zone (approximately 2 -3-fold of the volume of the processed liquid) freshly formed fine sludge.

Эжектор 7 обеспечивает в нижней части осветлителя многократную циркуляцию шлама, что способствует быстрому формированию кристаллической структуры шлама, обеспечивающей повышение эффективности очистки воды. The ejector 7 provides in the lower part of the clarifier multiple circulation of sludge, which contributes to the rapid formation of the crystalline structure of the sludge, which increases the efficiency of water treatment.

Ограждающая обечайки 3, в полость которой через эжектор 7 поступает жидкость, не позволяет ей растекаться по ширине осветлителя. The enclosing shell 3, into the cavity of which fluid enters through the ejector 7, does not allow it to spread over the width of the clarifier.

На выходе из обечайки 3 в верхней ее части жидкость делает поворот на 180^o, освобождаясь при этом от газов, и вновь поступает вниз к камере смешения 8 эжектора 7, т.е. создается замкнутый контур многократной циркуляции жидкости.At the exit of the shell 3 in its upper part, the liquid makes a 180 ^° rotation, being freed from gases, and again flows down to the mixing chamber 8 of the ejector 7, i.e. creates a closed loop of multiple fluid circulation.

Отводимая из зоны циркуляции водно-шламовая суспензия поднимается вверх по кольцевому пространству, ограниченному внутренней поверхностью корпуса 1 осветлителя и наружной поверхностью осадкоуплотнителя 4. The water-sludge suspension withdrawn from the circulation zone rises up the annular space bounded by the inner surface of the clarifier body 1 and the outer surface of the sediment compactor 4.

На выходе из этой зоны скорость подъема жидкости резко снижается, что приводит к осаждению шлама в осадкоуплотнитель 4, откуда, последний сбрасывается через трубы 11. At the exit from this zone, the rate of liquid rise sharply decreases, which leads to the deposition of sludge in the sediment compactor 4, from where the latter is discharged through pipes 11.

Дополнительная интенсификация процесса подсасывания шлама происходит за счет использования кольцевого перфорированного коллектора 9, расположенного в верхней части осадкоуплотнителя 4 и сообщающегося с зоной всасывания эжектора 7 посредством труб 10, через которые часть водно-шламовой суспензии вновь включается в процесс циркуляции. Additional intensification of the sludge suction process occurs through the use of an annular perforated collector 9 located in the upper part of the sediment compactor 4 and communicating with the suction zone of the ejector 7 by means of pipes 10, through which part of the water-slurry suspension is again included in the circulation process.

Основной же поток жидкости, поднимаясь далее вверх, осветляется от шлама за счет гравитационных процессов, а также в результате использования тонкослойного сепаратора 13, расположенного в верхней части осветлителя. The main fluid flow, rising further upward, is clarified from the sludge due to gravitational processes, as well as as a result of using a thin-layer separator 13 located in the upper part of the clarifier.

Поверхность, образующая полость 6 трапецеидального профиля с большим нижним основанием, ограничивает зону действия высокоскоростного потока и выделения воздуха, а также способствует более плавному переходу к формированию восходящего потока жидкости и созданию благоприятных гидравлических условий для направленного восходящего движения шламового потока совместно с обрабатываемой жидкостью в зону шламового фильтра. The surface forming the cavity 6 of the trapezoidal profile with a large lower base limits the area of action of the high-speed flow and air release, and also contributes to a smoother transition to the formation of an upward fluid flow and the creation of favorable hydraulic conditions for the directed upward movement of the sludge flow together with the processed liquid into the zone of the sludge filter.

Удаление же осадка из восходящего потока и поступление его в осадкоуплотнитель 4 обеспечивается за счет резкого изменения скорости восходящего движения шламового потока. The removal of sediment from the upward flow and its entry into the sediment compactor 4 is ensured by a sharp change in the velocity of the upward movement of the sludge stream.

Очищенная вода, пройдя сепаратор 13, собирается в кольцевой лоток 14 и отводится по трубопроводу 15. Purified water, passing the separator 13, is collected in an annular tray 14 and is discharged through the pipe 15.

Периодическая продувка конической части осветлителя от взвеси осуществляется через трубопровод 16. Periodic purging of the conical part of the clarifier from the suspension is carried out through the pipe 16.

Таким образом, изобретение обеспечивает значительно более высокую, примерно в 1,5 раза, интенсивность процесса очистки жидкости, при одновременном повышении степени очистки (качественные показатели обработанной воды улучшаются на 30-40%), что позволяет использовать его в различных областях хозяйства. Thus, the invention provides a significantly higher, about 1.5 times, the intensity of the liquid purification process, while increasing the degree of purification (quality indicators of treated water improve by 30-40%), which allows its use in various fields of the economy.

Claims

1. The clarifier, comprising a housing with a conical bottom and a guard shell mounted concentrically with respect to the vertical axis, a precipitator, an ejector, and fluid supply and discharge pipelines, characterized in that the precipitator is made in the form of an annular container with a conical bottom formed around the perimeter of the outer surface of the enclosure shells, the lower end surface of which, together with the outer conical surface of the bottom of the sediment compactor, form a cavity of a trapezoidal profile in which false output portion of the ejector and its mixing chamber is positioned between said cavity and the conical bottom of the housing.

2. The clarifier according to claim 1, characterized in that it is provided with a perforated collector aligned with the suction zone of the ejector coaxially mounted in the upper part of the precipitator.