RU2130431C1

RU2130431C1 - Water clarifier

Info

Publication number: RU2130431C1
Application number: RU98105659A
Authority: RU
Inventors: В.В. Панченко; Н.Н. Винокуров; О.А. Романова; А.А. Пшеменский
Original assignee: Панченко Владимир Васильевич
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: systems of preliminary cleaning of water preparation installation. SUBSTANCE: circulation chamber is installed additionally in clarifier with air separator which has nozzle arrangement for delivery of source water mixed with coagulant. Nozzle arrangement is made as ejector located partially inside circulation chamber. Lower part of air separator contains horizontal grid, and coagulant delivery branch pipe is positioned above it in suction zone. Branch pipe which delivers aerating compressed air is mounted inside circulation chamber, in zone of ejector discharge initial section. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке и осветлению воды с применением химических реагентов и может быть использовано системах предочистки водоподготовительных установок теплосети, обессоливания, подготовки воды для котельных установок, очистки оборотных вод замкнутых циркуляционных систем промышленных предприятий и т.п. The invention relates to the purification and clarification of water using chemical reagents and can be used pretreatment systems of water treatment plants of the heating system, desalination, water treatment for boiler plants, treatment of recycled water of closed circulating systems of industrial enterprises, etc.

Из известных осветлителей наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является осветлитель воды, содержащий две последовательно соединенные камеры, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем и имеет по меньшей мере одно ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство для подачи исходной воды в смеси с коагулянтом, остальные - ступенями осветления (Кострикин Ю.М. и др. Водоподготовка и водный режим энерогообъектов низкого и среднего давления. Справочник. М.: Энергоатомиздат 1990, с. 17, рис. 1.2). Of the known clarifiers, the closest in technical essence and the achieved result is a water clarifier containing two series-connected chambers, of which the first along the clarified liquid serves as an air separator and has at least one upright vertical nozzle device for supplying the source water in a mixture with a coagulant, the rest - steps of clarification (Kostrikin Yu.M. et al. Water treatment and water regime of energy sources of low and medium pressure. Reference book. M: Energoatomizdat 199 0, p. 17, Fig. 1.2).

Известный осветлитель по ряду причин не обеспечивает оптимальных условий для максимально возможной очистки воды. В частности, для быстрого и равномерного распределения коагулянта в воде интенсивность их перемешивания в осветлителе недостаточна; скорость осаждения хлопьев образующегося при коагуляции осадка оказывается меньшей скорости восходящего потока воды, что приводит к выносу шлама в осветленную воду и к снижению номинальной нагрузки аппарата; аппарат весьма чувствителен к изменению внешних факторов (колебаниям температуры исходной воды, изменению нагрузки и т.п.) и имеет большие габариты. Known clarifier for several reasons does not provide optimal conditions for the maximum possible water purification. In particular, for the rapid and uniform distribution of coagulant in water, the intensity of their mixing in the clarifier is insufficient; the sedimentation rate of the flakes formed during coagulation of the sediment is lower than the speed of the upward flow of water, which leads to the removal of sludge into clarified water and to reduce the nominal load of the apparatus; the device is very sensitive to changes in external factors (fluctuations in the temperature of the source water, changes in load, etc.) and has large dimensions.

Задачей изобретения является интенсификация процесса очистки воды, упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров осветлителя. The objective of the invention is to intensify the process of water purification, simplifying the design and reducing the overall dimensions of the clarifier.

Это достигается тем, что в осветлителе воды, содержащем по меньшей мере две последовательно соединенные камеры, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем и имеет по меньшей мере одно ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство для подачи исходной воды в смеси с коагулянтом, а остальное - ступенями осветления, согласно изобретению внутри воздухоочистителя дополнительно установлена циркуляционная камера, сопловое устройство по меньшей мере частично помещено внутри последней и выполнено в виде эжектора, в зоне всаса которого помещен патрубок подвода коагулянта, а внутри циркуляционной камеры, в зоне начального участка выхлопа эжектора - патрубок подвода аэрирующего сжатого воздуха. This is achieved by the fact that in a water clarifier containing at least two series-connected chambers, of which the first along the clarified liquid serves as an air separator and has at least one upward oriented vertical nozzle device for supplying the source water in a mixture with a coagulant, and the rest the stages of clarification, according to the invention, a circulation chamber is additionally installed inside the air cleaner, the nozzle device is at least partially placed inside the latter and is made in the form an ejector, in the suction zone of which a coagulant supply pipe is placed, and inside the circulation chamber, in the area of the initial ejector exhaust section, an aerated compressed air supply pipe is placed.

На чертеже схематически изображен общий вид предлагаемого осветлителя. The drawing schematically shows a General view of the proposed clarifier.

Осветлитель воды содержит три последовательно соединенные концентрически расположенные камеры 1, 2, 3, из которых первая по ходу осветляемой жидкости служит воздухоотделителем, а остальные соответственно первой и второй ступенями осветления. Каждая из указанных камер имеет форму цилиндра с конусообразным днищем. По оси воздухоотделителя 1 установлено ориентированное вверх вертикальное сопловое устройство в виде эжектора 4, расположенного полностью, за исключением всасывающей части, внутри открытой с торцов цилиндрической циркуляционной камеры 5. В нижней части воздухоотделителя 1 установлена горизонтальная решетка 6, над ней в зоне всаса эжектора 4 - патрубок 7 подвода коагулянта, а внутри циркуляционной камеры 5, в зоне начального участка выхлопа эжектора 4 - перфорированный коллектор 8, служащий патрубком подвода в циркуляционную камеру 5 по трубопроводу 9 аэрирующего сжатого воздуха. Нижняя часть воздухоотделителя 14 сообщена с камерой 2 первой ступени осветлителя трубопроводом 10 с перфорированным коллектором 11 на выходе, дополнительно соединенным с линией 12 подвода флокулянта. В верхней части камеры 2 установлены жалюзийный сепаратор 13 и распределительно-сборная система 14 с трубопроводом 15 отвода осветленной воды. Верхняя часть камеры 2 под жалюзийным сепаратором 13 сообщена с нижней частью камеры 3 второй ступени осветления при помощи перепускных трубопроводов 16 со шламопропускными окнами 17. В верхней части камеры 3 установлен кольцевой перфорированный коллектор 18, соединенный при помощи перепускного трубопровода 19 к трубопроводу 15 отвода осветленной воды. Нижние точки конусообразных днищ камер 2 и 3 соединены с трубопроводами соответственно 20, 21 отвода шлама. Трубопровод 22 служит для подачи к соплу эжектора 4 исходной воды; трубопровод 23 - для рециркуляции шлама из камеры 3 второй ступени осветления в трубопровод 22 исходной воды; трубопровод 24 - для заполнения камеры 3 второй ступени осветления водой из камеры 2 первой ступени осветления по трубопроводу 20; трубопроводы 25, 26 - для подачи коагулянта соответственно к патрубку 7 в зону всаса эжектора 4 и в трубопровод 22 исходной воды. Из мертвой зоны места стыковки камер 2 и 3 выведен трубопровод 27, соединяющий эту зону с атмосферой. На трубопроводах 12, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26 установлены задвижки 28. The water clarifier contains three series-connected concentrically located chambers 1, 2, 3, of which the first along the clarified liquid serves as an air separator, and the rest, respectively, the first and second stages of clarification. Each of these chambers has the shape of a cylinder with a conical bottom. A vertical nozzle device in the form of an ejector 4 oriented completely upward, with the exception of the suction part, inside the cylindrical circulation chamber 5. open at the ends of the cylindrical circulation chamber 5, is installed along the axis of the air separator 1. A horizontal grate 6 is installed in the lower part of the air separator 1, above it in the suction zone of the ejector 4 - a pipe 7 for supplying a coagulant, and inside the circulation chamber 5, in the area of the initial section of the ejector exhaust 4, there is a perforated manifold 8, which serves as a pipe for supplying the circulation chamber 5 through a pipe wire 9 aerated compressed air. The lower part of the air separator 14 is in communication with the chamber 2 of the first stage of the clarifier by a pipeline 10 with a perforated collector 11 at the outlet, additionally connected to the flocculant supply line 12. In the upper part of the chamber 2, a louvre separator 13 and a distribution-assembly system 14 with a clarified water discharge pipe 15 are installed. The upper part of the chamber 2 under the louvre separator 13 is in communication with the lower part of the chamber 3 of the second stage of clarification using bypass pipelines 16 with sludge-through windows 17. In the upper part of the chamber 3 there is an annular perforated collector 18 connected via the bypass pipe 19 to the clarified water discharge pipe 15 . The lower points of the conical bottoms of the chambers 2 and 3 are connected to the pipelines 20, 21 of the discharge of sludge, respectively. The pipe 22 serves to feed the nozzle of the ejector 4 of the source water; pipeline 23 - for recycling sludge from the chamber 3 of the second stage of clarification in the pipe 22 of the source water; pipeline 24 - to fill the chamber 3 of the second stage of clarification with water from the chamber 2 of the first stage of clarification through the pipeline 20; pipelines 25, 26 - for supplying the coagulant, respectively, to the pipe 7 in the suction zone of the ejector 4 and in the pipe 22 of the source water. From the dead zone of the junction of the chambers 2 and 3, the pipeline 27 is connected connecting this zone with the atmosphere. The valves 12 are installed on the pipelines 12, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26.

Осветлитель работает следующим образом. Обрабатываемая вода подводится в напорную часть эжектора 4 по трубопроводу 22, на всас которого по трубопроводу 25 или по трубопроводу 26 в трубопровод 22 исходной воды вводится заданная доля коагулянта. Опускаясь из верхней части циркуляционной камеры 5 в нижнюю на всас эжектора 4, вода циркулирует, активно перемешиваясь с коагулянтом. В циркулирующую воду для интенсификации удаления из нее углекислоты через перфорированный коллектор 8 подается сжатый воздух. Из циркуляционной камеры 5 вода с гидролизованными частицами коагулянта поступает в воздухоотделитель 1 для глубокого удаления остатков тонкодиспергированных пузырьков сжатого воздуха и углекислого газа. Установленная в нижней части воздухоотделителя 1 горизонтальная решетка 6 предотвращает проскок газовых пузырьков в камеры осветления и устраняет вызываемую циркуляцией гидравлическую турбулентность. Из воздухоотделителя 1 по трубопроводу 10 с перфорированным коллектором 11 на выходе вода переходит в камеру 2 первой ступени осветления. Нижняя часть камеры 2 выполняет роль шламового фильтра, где происходит очистка воды от коллоидно-дисперсных примесей, после чего она поднимается в зону осветления камеры, очищается от взвешенных частиц в жалюзийном сепараторе 13, пройдя который попадает в распределительно-сборную систему 14 и отводится через трубопровод 15 потребителю. Уплотненный шлам из нижней части камеры 2 периодически удаляется по трубопроводу 20, который также используется для опорожнения камеры 2. Часть потока воды с образовавшимся остатком из камеры 2 через перепускные трубопроводы 16 со шламоприемными окнами 17 отбирается в камеру 3 второй ступени осветления, в верхней части которой осветленная вода собирается перфорированным коллектором 18 и по перепускному трубопроводу 19 поступает в трубопровод 15 отвода осветленной воды. Уплотненный шлам из нижней части камеры 3 удаляется непрерывно через дренажный трубопровод 21. Заполнение камеры 3 частично может производиться и через перепускной трубопровод 24. Часть шлама из нижней камеры 3 может подаваться по трубопроводу 23 на циркуляцию в трубопровод исходной воды 22, что дополнительно повышает эффективность шламообразования. Clarifier works as follows. The treated water is supplied to the pressure part of the ejector 4 through a pipe 22, to the inlet of which a predetermined proportion of the coagulant is introduced into the pipe 22 of the source water via a pipe 25 or a pipe 26. Dropping from the upper part of the circulation chamber 5 to the lower one on the suction side of the ejector 4, the water circulates, actively mixing with the coagulant. Compressed air is supplied to the circulating water to intensify the removal of carbon dioxide from it through a perforated collector 8. From the circulation chamber 5, water with hydrolyzed coagulant particles enters the air separator 1 for deep removal of residues of finely dispersed bubbles of compressed air and carbon dioxide. A horizontal grill 6 installed in the lower part of the air separator 1 prevents the escape of gas bubbles into the clarification chambers and eliminates the hydraulic turbulence caused by the circulation. From the air separator 1 through a pipe 10 with a perforated collector 11 at the outlet, the water passes into the chamber 2 of the first stage of clarification. The lower part of the chamber 2 acts as a slurry filter, where water is purified from colloid-dispersed impurities, after which it rises to the clarification zone of the chamber, is purified from suspended particles in the louvre separator 13, passing through which it enters the distribution-collection system 14 and is discharged through the pipeline 15 to the consumer. The compacted sludge from the lower part of the chamber 2 is periodically removed through a pipe 20, which is also used to empty the chamber 2. A part of the water flow with the residue formed from the chamber 2 through the bypass pipelines 16 with sludge-receiving windows 17 is taken into the chamber 3 of the second clarification stage, in the upper part of which clarified water is collected by the perforated collector 18 and through the bypass pipe 19 enters the clarified water discharge pipe 15. The compacted sludge from the lower part of the chamber 3 is continuously removed through the drainage pipe 21. Partially filling the chamber 3 can also be done through the bypass pipe 24. A part of the sludge from the lower chamber 3 can be fed through the pipe 23 for circulation into the source water pipe 22, which further increases the efficiency of sludge formation .

Claims

A water clarifier containing at least two series-connected chambers, of which the first along the clarified liquid serves as an air separator and has at least one vertical nozzle device for supplying the source water in a mixture with a coagulant, and the rest are stages of clarification, characterized in that a circulation chamber is additionally installed inside the air separator, the nozzle device is at least partially placed inside the latter and made in the form of an ejector, in the suction area of the cat cerned placed coagulant supply pipe, and inside the circulation chamber in the zone of the initial section of the exhaust ejector - the supply pipe of the aeration of compressed air.