RU2234357C2

RU2234357C2 - Liquid clarifier

Info

Publication number: RU2234357C2
Application number: RU2002129644/15A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Галкин (RU); Ю.А. Галкин
Original assignee: Галкин Юрий Анатольевич
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: water cleaning facilities.

SUBSTANCE: invention relates to devices for cleaning source and sewage waters from suspensions and floating admixtures. Proposed clarifier contains housing, flocculation chamber and settling zone. The latter is provided with cleaning and after-cleaning chambers made in form of two concentric chambers. Liquid passes from cleaning chamber into after-cleaning chamber successively and radially which simplifies design owing to reduction of number of partitions between chambers and precluding formation of dead zones in flocculation chamber, this increases useful volume of said chamber and increases uniformly of flow distribution and improves quality of cleaning.

EFFECT: improved cleaning and clarifying of water.

4 dwg

Description

Патентуемый аппарат относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей.The patented apparatus relates to devices for the purification of natural and wastewater from suspended particles and pop-up impurities.

Такие аппараты известны, например, из патента РФ № 1722528, B 01 D 21/08, 1992; а.с. СССР № 1101264, B 01 D 21/08, 1984; патента РФ № 2182838, B 01 D 21/08, 2002.Such devices are known, for example, from the patent of the Russian Federation No. 1722528, B 01 D 21/08, 1992; A.S. USSR No. 1101264, B 01 D 21/08, 1984; RF patent No. 2182838, B 01 D 21/08, 2002.

Наиболее близким к патентуемому аппарату по совокупности признаков следует считать аппарат для осветления жидкости по патенту РФ № 1722528, B 01 D 21/08, 1992. Этот аппарат содержит корпус, камеру хлопьеобразования и зону отстаивания. Зона отстаивания имеет камеры очистки и доочистки, расположенные с последовательным чередованием в одном кольцевом ряду. Камеры очистки и доочистки снабжены тонкослойными осадительными элементами (ТОЭ).The closest to the patented apparatus by the totality of features should be considered the apparatus for clarifying the liquid according to the patent of the Russian Federation No. 1722528, B 01 D 21/08, 1992. This apparatus contains a housing, a flocculation chamber and a settling zone. The settling zone has cleaning and tertiary treatment chambers arranged with sequential alternation in one ring row. The cleaning and tertiary treatment chambers are equipped with thin-layer precipitation elements (TOE).

В этом аппарате жидкость из камеры хлопьеобразования поступает в камеры очистки, в которых движется снизу вверх. Из камер очистки жидкость, перемещаясь по круговой траектории, поступает в камеры доочистки, в которых движется сверху вниз. Осветленная жидкость из камер доочистки направляется в лоток, из которого выводится за пределы аппарата. Отделенные от жидкой фазы взвешенные частицы из камеры хлопьеобразования и камер очистки собираются на днище аппарата, откуда с помощью скребкового механизма удаляются из аппарата. Осадок из камер доочистки выводится по трубопроводу. Всплывшие примеси собираются над камерами очистки и доочистки, откуда отводятся за пределы аппарата.In this apparatus, liquid from the flocculation chamber enters the purification chambers, in which it moves from bottom to top. From the cleaning chambers, the liquid, moving along a circular path, enters the after-treatment chambers, in which it moves from top to bottom. The clarified liquid from the after-treatment chambers is sent to the tray, from which it is discharged outside the apparatus. Suspended particles separated from the liquid phase from the flocculation chamber and purification chambers are collected on the bottom of the apparatus, from where they are removed from the apparatus using a scraper mechanism. Sludge from the after-treatment chambers is discharged through a pipeline. Surfaced impurities are collected above the cleaning and tertiary treatment chambers, from where they are discharged outside the apparatus.

Основной недостаток указанного аппарата состоит в сложности его конструкции ввиду наличия перегородок между камерами очистки и доочистки, чередующимися в одном кольцевом ряду.The main disadvantage of this apparatus is the complexity of its design due to the presence of partitions between the cleaning and tertiary treatment chambers, alternating in one circular row.

Другой недостаток аппарата заключается в наличии застойных зон в камере хлопьеобразования, образованных выступами камер очистки, что снижает полезный объем использования камеры хлопьеобразования.Another disadvantage of the apparatus is the presence of stagnant zones in the flocculation chamber formed by the protrusions of the cleaning chambers, which reduces the usable volume of the flocculation chamber.

Кроме того, ввиду движения жидкости по круговой траектории из камер очистки в камеры доочистки происходит последовательное суммирование потоков над тонкослойными осадительными элементами. Это приводит к неравномерному распределению расхода жидкости по каналам между тонкослойными осадительными элементами и снижению эффективности отстаивания.In addition, due to the movement of fluid along a circular path from the treatment chambers to the aftertreatment chambers, sequential summation of flows over thin-layer precipitation elements occurs. This leads to an uneven distribution of fluid flow through the channels between the thin-layer precipitation elements and a decrease in the settling efficiency.

Предложение направлено на создание аппарата для осветления жидкости с высокими показателями очистки при наименьших его габаритах.The proposal is aimed at creating an apparatus for clarifying liquids with high cleaning rates at its smallest dimensions.

Технический результат, который при этом может достигаться, состоит в упрощении конструкции аппарата за счет уменьшения числа перегородок между камерами очистки и доочистки, увеличении полезного объема камеры хлопьеобразования за счет исключения в ней застойных зон, повышении равномерности распределения потоков жидкости, поступающей на доочистку.The technical result, which can be achieved in this case, consists in simplifying the design of the apparatus by reducing the number of partitions between the cleaning and tertiary treatment chambers, increasing the useful volume of the flocculation chamber by eliminating stagnant zones in it, and increasing the uniformity of the distribution of fluid flows to the tertiary treatment.

Для достижения этого камеры очистки и доочистки зоны отстаивания аппарата выполнены в виде двух концентрических камер, одна из которых является камерой очистки, а другая - камерой доочистки.To achieve this chamber, the cleaning and tertiary treatment zones of the settling apparatus are made in the form of two concentric chambers, one of which is a cleaning chamber, and the other is a tertiary treatment chamber.

При таком выполнении аппарат не содержит большое число перегородок между камерами очистки и доочистки. Между ними имеется только одна перегородка - цилиндрическая. Раздельное расположение указанных камер позволяет выполнить камеру хлопьеобразования без выступов, между которыми образуются застойные зоны, что способствует увеличению полезного объема камеры хлопьеобразования и в большей степени приближает ее форму к теоретически идеальной. Кроме того, повышается равномерность распределения жидкости, поступающей на доочистку, ввиду движения потоков жидкости параллельно друг другу в радиальном направлении из камеры очистки в камеру доочистки.With this embodiment, the apparatus does not contain a large number of partitions between the cleaning and after-treatment chambers. Between them there is only one partition - cylindrical. Separate arrangement of these chambers allows the flocculation chamber to be made without protrusions between which stagnant zones are formed, which contributes to an increase in the useful volume of the flocculation chamber and more closely approximates its shape to a theoretically ideal one. In addition, the uniformity of the distribution of the liquid entering the post-treatment increases, due to the movement of fluid flows parallel to each other in the radial direction from the cleaning chamber to the post-treatment chamber.

Предложение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид патентуемого аппарата с расположением камеры доочистки на периферии - между корпусом аппарата и камерой очистки; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - общий вид патентуемого аппарата с расположением камеры доочистки между камерой очистки и центром аппарата; на фиг.4 - вид в плане фиг.3.The proposal is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a general view of a patented apparatus with the location of the after-treatment chamber on the periphery - between the apparatus body and the cleaning chamber; figure 2 is the same, plan view; figure 3 is a General view of the patented apparatus with the location of the aftertreatment chamber between the cleaning chamber and the center of the apparatus; figure 4 is a view in plan of figure 3.

Аппарат для осветления жидкости содержит цилиндрический корпус 1, в котором коаксиально расположены камера хлопьобразования с зоной реакции 2 и зоной флокуляции 3 и зона отстаивания. Зона отстаивания имеет две концентрические камеры: камеру очистки 4 и камеру доочистки 5. Камеры 4 и 5 снабжены тонкослойными осадительными элементами соответственно 6 и 7. Между камерами 4 и 5 имеется цилиндрическая перегородка 8.The apparatus for clarifying a liquid comprises a cylindrical body 1, in which a flocculation chamber with a reaction zone 2 and a flocculation zone 3 and a settling zone are coaxially located. The settling zone has two concentric chambers: a purification chamber 4 and a post-treatment chamber 5. Chambers 4 and 5 are equipped with thin-layer precipitation elements 6 and 7, respectively. There is a cylindrical partition 8 between the chambers 4 and 5.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.1 и фиг.2 чертежа, камера доочистки 5 расположена на периферии - между корпусом 1 аппарата и камерой очистки 4.In the embodiment of the apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2 of the drawing, the after-treatment chamber 5 is located on the periphery between the apparatus body 1 and the cleaning chamber 4.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.3 и фиг.4 чертежа, камера доочистки 5 расположена между камерой очистки 4 и центром аппарата.In the embodiment of the apparatus shown in FIG. 3 and FIG. 4, the after-treatment chamber 5 is located between the cleaning chamber 4 and the center of the apparatus.

Камера хлопьеобразования не имеет застойных зон, ее форма приближена к теоретически идеальной.The flocculation chamber has no stagnant zones; its shape is close to theoretically ideal.

Зона флокуляции 3 ограничена снизу успокоительной решеткой 9.The flocculation zone 3 is bounded below by a sedative grate 9.

Зона отстаивания в аппарате, показанном на фиг.1 и фиг.2, ограничена перегородкой 10, общей с камерой хлопьеобразования, и корпусом 1. Зона отстаивания в аппарате, показанном на фиг.3 и фиг.4, ограничена перегородкой 11 и корпусом 1.The settling zone in the apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2 is limited by a partition 10 common with the flocculation chamber and the housing 1. The settling zone in the apparatus shown in FIG. 3 and FIG. 4 is limited by a partition 11 and the housing 1.

Аппарат содержит систему 12 подвода исходной жидкости, систему 13 отвода осветленной жидкости, систему 14 отвода всплывающих примесей и систему отвода осадка с днища аппарата. Система отвода осадка с днища аппарата содержит приводной скребковый механизм 15, кольцевой лоток 16 и трубопровод 17. Отвод осветленной жидкости из камеры доочистки осуществляется по трубопроводу 18 через переливное устройство 19, расположенное в кольцевом канале 20, сообщенном с системой 13.The apparatus comprises a system 12 for supplying a source liquid, a system 13 for removing clarified liquid, a system 14 for removing pop-up impurities, and a system for removing sediment from the bottom of the apparatus. The system for removing sediment from the bottom of the apparatus contains a driving scraper mechanism 15, an annular tray 16 and a pipe 17. The clarified liquid is discharged from the after-treatment chamber through a pipe 18 through an overflow device 19 located in the annular channel 20 in communication with the system 13.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.1 и фиг.2 чертежа, кольцевой канал 20 образован корпусом аппарата 1 и стенкой 21.In the embodiment of the apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2, the annular channel 20 is formed by the apparatus body 1 and the wall 21.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.3 и фиг.4 чертежа, кольцевой канал 20 образован перегородкой 11 и перегородкой 22, общей с камерой хлопьеобразования.In the embodiment of the apparatus shown in FIG. 3 and FIG. 4, the annular channel 20 is formed by a partition 11 and a partition 22 common with the flocculation chamber.

Исходная жидкость, подаваемая в аппарат по системе 12, тангенциально поступает в зону реакции 2, где ей сообщается вращательное движение с перемещением по спирали снизу вверх. В зоне флокуляции 3 жидкость продолжает вращательное движение и перемещается по спирали сверху вниз. Вращательное движение жидкости в зоне флокуляции прекращается при проходе потока через успокоительную решетку 9.The initial liquid supplied to the apparatus through system 12 tangentially enters the reaction zone 2, where it is informed of rotational motion with a spiral movement from the bottom up. In the flocculation zone 3, the liquid continues to rotate and moves in a spiral from top to bottom. The rotational movement of the liquid in the flocculation zone stops when the flow passes through the stilling grid 9.

Выделяющиеся из жидкости при ее движении в камере хлопьеобразования взвешенные частицы собираются на днище аппарата, а всплывающие примеси - на поверхности жидкости.Suspended particles released from the liquid during its movement in the flocculation chamber are collected on the bottom of the apparatus, and pop-up impurities are collected on the surface of the liquid.

Из зоны флокуляции жидкость перемещается в радиальном направлении и поступает в камеру очистки 4, где движется снизу вверх, проходя по каналам между тонкослойными осадительными элементами. Здесь происходит разделение фаз. Взвешенные частицы собираются на днище аппарата, а всплывающие примеси - на поверхности жидкости над камерами 4 и 5 зоны отстаивания.From the flocculation zone, the fluid moves in the radial direction and enters the purification chamber 4, where it moves from bottom to top, passing through the channels between thin-layer precipitation elements. This is where phase separation occurs. Suspended particles are collected on the bottom of the apparatus, and pop-up impurities - on the surface of the liquid above the chambers 4 and 5 of the settling zone.

Жидкость из камеры очистки в радиальном направлении поступает в камеру доочистки 5, где движется сверху вниз, проходя по каналам между тонкослойными осадительными элементами этой камеры. Здесь происходит доочистка жидкости, в основном, от всплывающих примесей.The fluid from the cleaning chamber in the radial direction enters the after-treatment chamber 5, where it moves from top to bottom, passing through the channels between the thin-layer precipitation elements of this chamber. Here, the post-treatment of the liquid occurs, mainly from pop-up impurities.

Осветленная жидкость выводится из аппарата по системе 13. Для удаления осадка с днища аппарата включают приводной скребковый механизм 15, с помощью которого осадок подается в кольцевой лоток 16 и по трубопроводу 17 выводится из аппарата. Осадок из камеры доочистки 5 выводится по отдельному трубопроводу (на чертеже не показан). Всплывшие примеси накапливаются в верхней части зоны отстаивания и отводятся по системе 14.The clarified liquid is discharged from the apparatus through the system 13. To remove sludge from the bottom of the apparatus, a driving scraper mechanism 15 is turned on, with the help of which the sediment is fed into the annular tray 16 and discharged from the apparatus through a pipe 17. The precipitate from the aftertreatment chamber 5 is discharged through a separate pipeline (not shown in the drawing). Surfaced impurities accumulate in the upper part of the settling zone and are discharged through system 14.

Таким образом, в патентуемом аппарате за счет выполнения в зоне отстаивания камер очистки и доочистки в виде двух концентрических камер обеспечивается радиальное поступление жидкости из камеры очистки в камеру доочистки. Такое расположение камер упрощает конструкцию аппарата ввиду исключения большого числа перегородок между камерами очистки и доочистки. Камера хлопьеобразования имеет форму тел вращения без выступов, что повышает полезный объем ее использования. Радиальное перемещение жидкости из камеры очистки в камеру доочистки улучшает равномерность распределения жидкости, что способствует повышению эффективности разделения фаз.Thus, in the patented apparatus, by performing in the zone of settling of the cleaning and post-treatment chambers in the form of two concentric chambers, a radial flow of liquid from the cleaning chamber to the post-treatment chamber is ensured. This arrangement of the chambers simplifies the design of the apparatus due to the exclusion of a large number of partitions between the chambers of cleaning and post-treatment. The flocculation chamber has the form of bodies of revolution without protrusions, which increases the useful volume of its use. The radial movement of the liquid from the cleaning chamber to the after-treatment chamber improves the uniform distribution of the liquid, which contributes to an increase in the efficiency of phase separation.

Claims

An apparatus for clarifying a liquid, comprising a housing, a flocculation chamber and a settling zone, configured to sequentially pass through the cleaning and aftertreatment chambers, characterized in that the cleaning and tertiary treatment chambers of the settling zone are made in the form of two concentric chambers, one of which is a cleaning chamber, and the other is a post-treatment chamber, when the fluid is radially moved from the cleaning chamber to the post-treatment chamber.