RU2339425C1 - Water clarification filter - Google Patents
Water clarification filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339425C1 RU2339425C1 RU2007117918/15A RU2007117918A RU2339425C1 RU 2339425 C1 RU2339425 C1 RU 2339425C1 RU 2007117918/15 A RU2007117918/15 A RU 2007117918/15A RU 2007117918 A RU2007117918 A RU 2007117918A RU 2339425 C1 RU2339425 C1 RU 2339425C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sediment
- water
- filter
- clarification
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к осветлителям-фильтрам для двухступенчатой очистки жидкостей в слое взвешенного осадка с последующим фильтрованием через плавающую загрузку и может быть использовано для очистки природных вод.The invention relates to clarifiers-filters for two-stage purification of liquids in a layer of suspended sediment, followed by filtration through a floating load and can be used for purification of natural water.
Известен коридорный осветлитель со слоем взвешенного осадка, состоящий из двух крайних коридоров переменного по высоте сечения, в которых при восходящем потоке предварительно обработанной реагентами исходной воды с убывающей скоростью ее движения формируется подвижный слой взвешенного осадка из хлопьев скоагулированной и задерживаемой в нем взвеси, и среднего коридора, предназначенного для накопления и уплотнения осадка (см. Е.Ф.Кургаев. Осветлители воды. М.: Стройиздат, 1977, стр.106). При увеличении взвеси во взвешенном слое осадка и увеличении высоты слоя до уровня расположения осадкоотводящих окон, устроенных в вертикальных внутренних перегородках коридоров, часть взвешенного слоя через осадкоотводящие окна перетекает в средний коридор. Этот процесс осуществляется за счет отбора части осветленной воды из верхней зоны осветленной воды среднего коридора. Величина отбора воды регулируется задвижками, смонтированными на трубопроводах отвода осветленной воды из этого коридора. Осветлитель оборудован расположенными в верхней части коридоров трубопроводами для отвода очищенной воды и расположенными в нижней конусной части коридоров осветлителя трубопроводами для подачи и распределения исходной воды по площади крайних коридоров, и отвода по ним же в режиме промывок осадка и осевшей части взвешенного слоя.Known corridor clarifier with a layer of suspended sediment, consisting of two extreme corridors of variable cross-sectional height, in which, with an upward flow of pre-treated source water with reagents with a decreasing speed of its movement, a moving layer of suspended sediment is formed from flakes of coagulated and trapped suspension in it, and a middle corridor , designed for the accumulation and compaction of sediment (see EF Kurgaev. Water clarifiers. M: Stroyizdat, 1977, p. 106). With an increase in the suspension in the suspended sediment layer and an increase in the layer height to the level of the arrangement of sedimentary windows arranged in the vertical internal partitions of the corridors, part of the suspended layer through sedimentary windows flows into the middle corridor. This process is carried out by taking part of the clarified water from the upper zone of clarified water of the middle corridor. The amount of water withdrawal is regulated by valves installed on the pipelines for discharge of clarified water from this corridor. The clarifier is equipped with pipelines located in the upper part of the corridors for discharging purified water and pipelines located in the lower conical part of the clarifier corridors for supplying and distributing the source water over the area of the extreme corridors, and discharging them in the washing regime of the sediment and the settled part of the suspended layer.
Недостатком такого осветлителя является то, что при очистке природных цветных маломутных вод, характеризуемых низкой щелочностью и температурой, в периоды, когда гидролиз коагулянта в исходной воде протекает неудовлетворительно, во взвешенном слое образуются рыхлые подвижные хлопья, легко выносимые в вышерасположенные зоны осветления воды. Это приводит к существенному ухудшению качества очищаемой воды. Такой осветлитель неустойчиво работает при изменении подаваемого на него расхода воды и ее температуры, особенно в осенне-зимние и паводковые периоды года.The disadvantage of this clarifier is that during the purification of natural colored low-turbidity waters, characterized by low alkalinity and temperature, during periods when the hydrolysis of the coagulant in the source water proceeds unsatisfactorily, loose mobile flakes form in the suspended layer, which are easily carried out to the above-located zones of water clarification. This leads to a significant deterioration in the quality of the treated water. Such a clarifier is unstable when changing the flow rate of water and its temperature, especially in the autumn-winter and flood periods of the year.
Известен также осветлитель со взвешенным слоем осадка коридорного типа, в нижней конической части коридоров осветления которого, с целью улучшения процесса коагулирования воды, устроены контактные камеры хлопьеобразования с плавающей крупногранульной загрузкой (см. Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды к СНиП 2.04.02-84., НИИ КВОВ, Москва, 1989, рис.12, стр.25).A clarifier with a suspended sediment layer of a corridor type is also known, in the lower conical part of the clarification corridors of which, in order to improve the process of coagulation of water, flake contact chambers with floating coarse-grained loading are arranged (see the Guide for the design of facilities for water treatment and preparation for SNiP 2.04.02 -84., NII KVOV, Moscow, 1989, Fig. 12, p. 25).
Недостатком такого осветлителя является зашламление зернистого слоя контактной камеры, неконтролируемые снижения его межзерновой пористости и периодический неравномерных вынос хлопьев в зону подвижного слоя осадка. Достичь удовлетворительной промывки загрузки такой контактной камеры обратным током воды при наличии над ней взвешенного слоя осадка невозможно. Учитывая, что над взвешенным слоем нет достаточного сопротивления, в процессе работы осветлителя даже при незначительном увеличении расходов подаваемой на осветлитель воды, происходит вынос рыхлых хлопьев взвеси в зону осветления воды.The disadvantage of this clarifier is the clogging of the granular layer of the contact chamber, uncontrolled reduction of its intergranular porosity and periodic uneven removal of flakes in the zone of the mobile sediment layer. It is impossible to achieve a satisfactory washing of the loading of such a contact chamber with a reverse current of water in the presence of a suspended sediment layer above it. Considering that there is not enough resistance over the suspended layer, during the operation of the clarifier, even with a slight increase in the flow rate of water supplied to the clarifier, loose flakes of suspended matter are removed to the clarification zone of the water.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является осветлитель-фильтр коридорного типа, в котором в верхней части всех коридоров размещен фильтр с плавающей загрузкой, а в нижней конической части коридоров осветления устроены контактные камеры хлопьеобразования с гравийно-щебеночной загрузкой (см. Автореферат кандидатской диссертации С.И.Мороза «Исследование процесса очистки воды в фильтре с плавающей фильтрующей загрузкой». Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт, 1967, стр.16-17, рис.7).The closest in technical essence and the achieved technical result to the claimed invention is a clarifier-filter of the corridor type, in which a floating filter is placed in the upper part of all corridors, and gravel-crushed stone loading contact chambers are arranged in the lower conical part of the clarification corridors (see Abstract of Ph.D. dissertation by S. I. Moroz “Research of the process of water purification in a filter with a floating filter load.” Novocherkassk reclamation engineering titut 1967, str.16-17, Figure 7).
Недостатком этого осветлителя-фильтра является то, что для поочередной промывки плавающей фильтрующей загрузки в каждом коридоре требуется большой расход промывной чистой воды, подаваемой насосами в надфильтровое пространство из резервуара чистой воды. Кроме того, в процессе промывок происходит непроизводительная потеря воды, поступающей из других коридоров в подфильтровое пространство промываемого слоя загрузки через осадкоотводящие окна. Из-за этого эффективность отмывки гранул плавающей загрузки низка, поскольку достичь при такой конструкции требуемых интенсивности промывки (до 15 л/см2) и величины относительного расширения слоя гранул загрузки (30-50%) невозможно из-за перетока через осадкоотводящие окна части воды из непромываемых коридоров в подфильтровое пространство в промываемом коридоре.The disadvantage of this clarifier-filter is that for each washing of the floating filter load in each corridor, a large flow rate of flushing clean water is required, supplied by pumps to the superfilter space from the clean water tank. In addition, in the process of washing there is an unproductive loss of water coming from other corridors into the subfilter space of the washed loading layer through sedimentary windows. Because of this, the washing efficiency of floating loading granules is low, since it is impossible to achieve the required washing intensity (up to 15 l / cm 2 ) and the relative expansion of the loading granule layer (30-50%) due to the flow of part of the water through the sediment discharge windows from non-washable corridors to subfilter space in a washable corridor.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки воды и экономичности эксплуатации осветлителя-фильтра.The technical result of the invention is to increase the efficiency of water treatment and the efficiency of operation of the clarifier filter.
Технический результат достигается тем, что осветлитель-фильтр для очистки воды, включающий корпус, разделенный вертикальными перегородками на два боковых коридора осветления и центральный коридор для накопления и уплотнения осадка с коническими днищами, сообщающихся между собой осадкоотводящими окнами, выполненными в вертикальных перегородках, размещенные в конических днищах боковых коридоров осветления контактные камеры хлопьеобразования, фильтр с плавающей загрузкой, расположенный в верхней части осветлителя-фильтра и снабженный верхней и нижней сетками для предотвращения выноса плавающей загрузки, трубопроводы для подачи исходной и отвода очищенной и промывной воды и отвода осадка, сборный карман очищенной воды, содержит размещенные в центральном коридоре для накопления и уплотнения осадка по всей длине расположения осадкоотводящих окон коллекторы для сбора и отвода осадка, каждый из которых выполнен с обеих сторон с уклоном к центру вертикальной перегородки и снабжен выпускным отверстием, перекрываемым клапаном, снабженным механизмом его управления, выполненным в виде рулевой колонки со штоком; в верхней и нижней сетках фильтра с плавающей загрузкой, в зоне центрального коридора для накопления и уплотнения осадка, выполнены отверстия с сальниковыми уплотнителями для обеспечения вертикального возвратно-поступательного движения штоков колонок; над верхней сеткой фильтра с плавающей загрузкой в вертикальных перегородках, установленных на всю высоту корпуса, выполнены водоперепускные отверстия, оборудованные шиберами для их перекрытия, а в верхних частях конических днищ боковых коридоров осветления по всей их длине смонтированы решетки для крепления загрузки контактных камер хлопьеобразования. Коллекторы для сбора и отвода осадка выполнены с переменным по длине сечением, а загрузка контактных камер хлопьеобразования выполнена в виде синтетических волокон.The technical result is achieved by the fact that the clarifier filter for water purification, comprising a housing divided by vertical partitions into two side clarification corridors and a central corridor for the accumulation and compaction of sludge with conical bottoms, interconnected by sedimentary windows made in vertical partitions, placed in conical bottoms of the lateral corridors of clarification, contact flocculation chambers, a filter with a floating charge, located in the upper part of the clarifier-filter and equipped with the upper and lower grids to prevent the removal of floating load, pipelines for supplying the source and discharge of purified and washing water and drainage of sludge, a collection pocket of purified water, contains collectors located in the central corridor for accumulating and compacting sludge along the entire length of the precipitation windows for collecting and sediment discharge, each of which is made on both sides with a slope to the center of the vertical partition and is equipped with an outlet, blocked by a valve equipped with its control mechanism, flax in the form of a steering column with a stock; in the upper and lower grids of the filter with a floating charge, in the zone of the central corridor for the accumulation and compaction of sediment, openings with stuffing box seals are made to ensure vertical reciprocating movement of the column rods; above the upper filter mesh with a floating load, in the vertical partitions installed to the entire height of the housing, water bypass holes are made, equipped with gates to overlap them, and in the upper parts of the conical bottoms of the side clarification corridors along their entire length, grilles are mounted to fasten the loading of contacting flocculation chambers. Collectors for collecting and discharging sludge are made with a variable cross-sectional length, and the loading of contact flake formation chambers is made in the form of synthetic fibers.
Наличие вышеперечисленных отличительных признаков свидетельствует о том, что заявленные технические решения соответствуют критерию «новизна».The presence of the above distinguishing features indicates that the claimed technical solutions meet the criterion of "novelty."
На фиг.1 показан осветлитель-фильтр для очистки воды, вид сверху; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.1.Figure 1 shows a clarifier filter for water purification, top view; figure 2 is a section along aa in figure 1; figure 3 is a section along BB in figure 1.
Осветлитель-фильтр для очистки воды состоит из корпуса 1, разделенного вертикальными перегородками 2, установленными на всю высоту корпуса 1, на два боковых коридора осветления 3 и центральный коридор для накопления и уплотнения осадка 4. Коридоры 3, 4 имеют конические днища и сообщаются между собой осадкоотводящими окнами 5, выполненными в вертикальных перегородах 2. В боковых коридорах осветления 3 в их конических днищах размещены контактные камеры хлопьеобразования 6 с синтетической волокнистой загрузкой 7, которая крепится к решеткам 8, смонтированным в верхней части конических днищ по всей длине боковых коридоров осветления 3. В верхней части осветлителя-фильтра размещены фильтр с плавающей загрузкой 9, снабженный верхней 10 и нижней 11 сетками для предотвращения выноса плавающей загрузки, и трубопроводы 12, 13 для отвода очищенной воды в сборный карман очищенной воды 14 из боковых коридоров осветления 3 и центрального коридора для накопления и уплотнения осадка 4 соответственно. Трубопроводы 13 для отвода очищенной воды из центрального коридора для накопления и уплотнения осадка 4 расположены несколько ниже по сравнению с трубопроводами 12. В центральном коридоре для накопления и уплотнения осадка 4 по всей длине расположения осадкоотводящих окон 5 размещены коллекторы для сбора и отвода осадка 15, которые выполнены с переменным по длине сечением и с уклоном с обеих сторон к центру вертикальных перегородок 2. Коллекторы для сбора и отвода осадка 15 снабжены выпускными отверстиями 16, перекрываемыми в периоды поочередной промывки плавающей загрузки фильтров 9 и контактных камер хлопьеобразования 6 клапанами 17, управляемыми рулевыми колонками со штоками 18. Для обеспечения свободного вертикального возвратно-поступательного движения штоков колонок 18 в верхней 10 и нижней 11 сетках выполнены отверстия с сальниковыми уплотнителями 19. Над верхней сеткой 10 в вертикальных перегородках 2 выполнены водоперепускные отверстия 20, перекрываемые шиберами 21 в режиме осветления и открываемые в режиме промывки плавающей загрузки фильтра 9 и контактных камер хлопьеобразования 6 с целью объединения надфильтрового пространства 22 всех коридоров 3, 4. Подача исходной воды в боковые коридоры осветления 3 осуществляется по трубопроводам 23, а отвод осадка и отвод промывной воды осуществляется по трубопроводам 24.The clarifier-filter for water purification consists of a housing 1, separated by vertical partitions 2, installed over the entire height of the housing 1, into two
Осветлитель-фильтр для очистки воды работает следующим образом.Clarifier filter for water purification works as follows.
Исходная предварительно обработанная растворами коагулянта и флокулянта вода по трубопроводам 23 поступает в конические днища боковых коридоров осветления 3, в которых размещены контактные камеры хлопьеобразования 6 с синтетической волокнистой загрузкой 7. В процессе работы осветлителя-фильтра при убывающей скорости восходящего движения воды и формируемых в контактных камерах хлопьеобразования 6 крупных хлопьев из коагулянта и взвешенных частиц, содержащихся в исходной воде, в пространстве выше контактных камер хлопьеобразования 6 и ниже уровня расположения осадкоотводящих окон 5 формируется подвижный слой взвешенного осадка, являющийся фильтрующей средой, в которой происходит частичное осветление воды. По мере накопления осадка в этом слое часть его за счет отвода воды по трубопроводам 13 при закрытых шиберами 21 водоперепускных отверстиях 20 перетекает через осадкоотводящие окна 5, собирается коллекторами 15 и через выпускные отверстия 16 отводится в центральный коридор для накопления и уплотнения осадка 4. Частично осветленная после слоя взвешенного осадка вода поступает на вышерасположенные фильтры с плавающей загрузкой 9, фильтруется снизу вверх и накапливается в надфильтровом пространстве 22, коридоров 3, 4 при закрытых шиберами 21 водоперепускных отверстиях 20 в вертикальных перегородках 2 и по трубопроводам 12, 13 отводится в сборный карман 14 очищенной воды.The initial water pretreated with coagulant and flocculant solutions through
По мере увеличения слоя взвешенного осадка до заданной величины и роста потерь напора в слоях плавающей загрузки фильтра 9 через определенные интервалы времени производится поочередная промывка плавающей загрузки фильтров 9 и загрузки контактных камер хлопьеобразования 6 в промываемом коридоре. Для этого с помощью клапанов 17 перекрываются выпускные отверстия 16 в коллекторах для сбора и отвода осадка 15 и открываются водоперепускные отверстия 20 в вертикальных перегородках 2. Процесс промывки осуществляется нисходящим потоком чистой воды из объединенного посредством водоперепускных отверстий 20 надфильтрового пространства 22 до момента снижения уровня воды до верхней сетки 10 фильтра с плавающей загрузкой 9. При этом плавающая загрузка фильтра 9 расширяется, а волокнистая загрузка контактных камер хлопьеобразования 6 расправляется. Сброс промывной воды и осадка из коридоров 3, 4 осуществляется при поочередном открытии задвижек на трубопроводах 24. После промывки каждого коридора задвижки на трубопроводах 24 закрываются, открываются задвижки на трубопроводах подачи исходной воды 23, закрываются шиберами 21 водоперепускные отверстия 20 в вертикальных перегородках 2 и процесс очистки повторяется.As the suspended sediment layer increases to a predetermined value and the pressure loss increases in the layers of the floating load of the filter 9, at certain time intervals, the floating load of the filters 9 and the load of the contacting flocculation chamber 6 in the washable passage are alternately washed. To do this, with the help of
Преимущество такой конструкции осветлителя фильтра заключается в следующем: повышается эффективность эксплуатации сооружения за счет обеспечения требуемых интенсивности (до 15 л/с·м2), продолжительности промывки и величины относительного расширения слоя плавающей загрузки (30-50%) при промывке; обеспечивается экономия промывной воды за счет исключения перетока воды из подфильтрового пространства других коридоров в промываемый коридор; возрастает диапазон допустимой величины по грязевой нагрузке в исходной воде.The advantage of this design of the filter clarifier is as follows: the operation efficiency of the structure is increased by providing the required intensity (up to 15 l / s · m 2 ), the duration of washing, and the relative expansion of the floating loading layer (30-50%) during washing; saving of flushing water is ensured by eliminating the flow of water from the subfilter space of other corridors into the flushed corridor; the range of permissible values for mud load in the source water increases.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117918/15A RU2339425C1 (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Water clarification filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117918/15A RU2339425C1 (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Water clarification filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2339425C1 true RU2339425C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007117918/15A RU2339425C1 (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Water clarification filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2339425C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013010109A1 (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | A Torres-Collazo | Baffle chamber draining valve |
CN105712583A (en) * | 2016-04-01 | 2016-06-29 | 成都恒力达科技有限公司 | Sewage purification and filtration device |
RU2784903C1 (en) * | 2021-12-28 | 2022-11-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Coagulating column |
-
2007
- 2007-05-15 RU RU2007117918/15A patent/RU2339425C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
МОРОЗ С.И. Исследование процесса очистки воды в фильтре с плавающей фильтрующей загрузкой. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт, 1967. * |
Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды к СНиП 2.04.02-84, НИИ КОММУНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ОЧИСТКИ ВОДЫ АКХ им. К.Д.ПАМФИЛОВА. - М.: 1989. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013010109A1 (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | A Torres-Collazo | Baffle chamber draining valve |
CN105712583A (en) * | 2016-04-01 | 2016-06-29 | 成都恒力达科技有限公司 | Sewage purification and filtration device |
CN105712583B (en) * | 2016-04-01 | 2018-06-19 | 蔡雨欣 | A kind of sewage purification filter device |
RU2784903C1 (en) * | 2021-12-28 | 2022-11-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Coagulating column |
RU2797658C1 (en) * | 2022-11-11 | 2023-06-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Method for reagent treatment of centrate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100949325B1 (en) | The reduction apparatus nonpoint pollution sources being able to adopt at the front of the water storing place | |
US9273457B2 (en) | Partitioned separator water treatment system with multiple upflow filters | |
KR100924075B1 (en) | Purification treatment device of rainwater | |
KR100605267B1 (en) | Rainwater controlling device | |
KR101334884B1 (en) | An apparatus for decreasing non-point source pollutant | |
KR101747162B1 (en) | Primary stage rainwater treatment apparatus | |
KR100784496B1 (en) | Rainwater purify device | |
KR100904287B1 (en) | Combined Sewer Overflow System | |
KR100990196B1 (en) | Hybrid filter for treatment of drinking water and wastewater with easy sludge washing system | |
RU2339425C1 (en) | Water clarification filter | |
KR20090033680A (en) | System for treating rainwater and method using the same | |
CN211004716U (en) | Sewage treatment system | |
KR20060000542A (en) | A non-powered water purifying plant | |
CN201292297Y (en) | Integral water purifier | |
KR102421273B1 (en) | Sedimentation tank for increasing separation efficiency of suspended solids | |
CN105712582A (en) | Reverse-size deep bed filter pool applied to sewage treatment plant upgrading and reconstruction | |
KR101159474B1 (en) | purifying device for non-point material | |
CN114470892A (en) | Hydraulic spiral-flow type backwashing filter device and method | |
CN208791313U (en) | A kind of dust-laden sewage disposal system | |
CN201990517U (en) | Sewage pretreatment pool | |
CN102219317A (en) | Sewage pretreatment tank | |
KR100884825B1 (en) | Water treatment method and the apparatus using horizontal purify | |
KR20100047042A (en) | Apparatus for treating rainwater | |
CN101298351B (en) | Precipitation and filtration integrated water treatment equipment | |
JPH10151500A (en) | Sewage purifying tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090516 |