RU2471714C2 - Method of water purification from suspended particles and device for its realisation - Google Patents
Method of water purification from suspended particles and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471714C2 RU2471714C2 RU2010106892/05A RU2010106892A RU2471714C2 RU 2471714 C2 RU2471714 C2 RU 2471714C2 RU 2010106892/05 A RU2010106892/05 A RU 2010106892/05A RU 2010106892 A RU2010106892 A RU 2010106892A RU 2471714 C2 RU2471714 C2 RU 2471714C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mesh
- compartment
- length
- suspended particles
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 130
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 abstract 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 abstract 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- 230000001174 ascending Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 210000004072 Lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000010807 litter Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки воды от взвешенных частиц как в открытых водоемах, так и в закрытых помещениях, а также для очистки промышленных стоков и сточных вод, содержащих взвешенные частицы.The invention relates to the field of water purification from suspended particles both in open reservoirs and in enclosed spaces, as well as for the treatment of industrial effluents and wastewater containing suspended particles.
Известен способ очистки воды от твердых взвесей. Воду, содержащую твердые примеси, подают в открытый водоприемник, где происходит всплытие легких компонентов, осаждение тяжелых компонентов и слив осветленной воды. Открытый водоприемник разделен плавающими перегородками на три секции: приемную, промежуточную и выпускную. В приемной секции после всплытия легких и осаждения тяжелых компонентов охлаждают очищаемую воду. Придонный охлажденный слой воды перепускают под плавающей перегородкой в последующие секции, в которых из слоя холодной воды происходит осаждение взвешенных частиц с плотностью больше плотности воды (пат. RU №2355642).A known method of purifying water from solid suspensions. Water containing solid impurities is fed into an open water inlet, where light components rise, heavy components precipitate, and clarified water is drained. The open water intake is divided by floating partitions into three sections: inlet, intermediate and outlet. In the receiving section, after surfacing of the lungs and deposition of heavy components, the purified water is cooled. The bottom cooled layer of water is passed under a floating partition into subsequent sections, in which suspended particles with a density greater than the density of water are deposited from a layer of cold water (US Pat. RU No. 2355642).
Недостатком известного способа является наличие перегородок, которые могут быстро забиваться, кроме того, нельзя быть уверенными в том, что вся очищенная вода достигла той температуры, которая позволила бы всей перетекать в следующий отсек.The disadvantage of this method is the presence of partitions that can quickly become clogged, in addition, you cannot be sure that all purified water has reached the temperature that would allow everything to flow into the next compartment.
Наиболее близким способом очистки воды от взвешенных примесей к предлагаемому изобретению является способ, включающий подачу исходного продукта по напорной трубе к коническому сгустителю под давлением. Рассекатель, введенный в концевую часть трубопровода по оси, заставляет поток равномерно распределиться по фильтрующей вогнутой конической поверхности и двигаться по ней тонким слоем с достаточно большой скоростью. По мере продвижения слоя часть жидкости из него отфильтровывается под действием гравитационных сил, сил давления и центробежных сил, обусловленных вогнутой формой поверхности. Благодаря направляющему действию спирально изогнутой перегородки, поток движется по постепенно расширяющемуся каналу, имеющему значительно большую длину (в 2-3 раза), нежели образующая конической поверхности. Это обстоятельство увеличивает время пребывания исходного продукта на фильтровальной поверхности, что приводит к повышению эффективности устройства. Сгущенный продукт улавливается в нижней части конического сгустителя сборником и направляется в основной разделитель смеси, например в лопастную фильтрующую центрифугу. Фильтрат попадает в отвод (пат. RU №2260468).The closest way to purify water from suspended impurities to the proposed invention is a method comprising supplying the starting product through a pressure pipe to a conical thickener under pressure. A divider introduced axially into the end of the pipeline causes the flow to evenly distribute along the filtering concave conical surface and move along it with a thin layer at a sufficiently high speed. As the layer moves, a part of the liquid from it is filtered out under the action of gravitational forces, pressure forces and centrifugal forces due to the concave shape of the surface. Due to the guiding action of the spirally curved septum, the flow moves along a gradually expanding channel, which has a significantly greater length (2-3 times) than the generatrix of the conical surface. This fact increases the residence time of the starting product on the filter surface, which leads to an increase in the efficiency of the device. The condensed product is collected in the lower part of the conical thickener by a collector and sent to the main separator of the mixture, for example, to a paddle filter centrifuge. The filtrate falls into the tap (US Pat. RU No. 2260468).
Недостатком известного способа является сложность в эксплуатации фильтра такой конфигурации, а также его недостаточная экономичность вследствие необходимости подавать воду на очистку под высоким давлением.The disadvantage of this method is the difficulty in operating the filter of this configuration, as well as its lack of efficiency due to the need to supply water for cleaning under high pressure.
Недостатком известного устройства является его недостаточная надежность работы вследствие сложности конструкции и того, что фильтрующая поверхность периодически засоряется улавливаемыми частицами и ее необходимо периодически очищать.A disadvantage of the known device is its lack of reliability due to the complexity of the design and the fact that the filter surface is periodically clogged with trapped particles and must be periodically cleaned.
Известно устройство для очистки от взвешенных частиц в трубопроводе, состоящее из туго натянутых струн, параллельных между собой и лежащих в одной плоскости, перекрывающей сечение трубопровода под острым углом к направлению потока воды. Взвешенные частицы, попавшие на сетку, скользят по ней и собираются в ее конце. Удаление частиц производится периодически через дренажный трубопровод, врезанный в месте сбора взвешенных частиц, а их смыв с сетки осуществляется с помощью сегментной поворотной заслонки, которая направляет местный поток воды в место сбора сора с обратной стороны сетки (пат. RU 2117516).A device for cleaning suspended particles in a pipeline, consisting of tightly stretched strings parallel to each other and lying in the same plane, overlapping the cross section of the pipeline at an acute angle to the direction of flow of water. The suspended particles that have fallen on the grid slide along it and collect at its end. Particles are removed periodically through a drainage pipe cut into the place of collection of suspended particles, and their flushing from the grid is carried out using a segmented rotary damper, which directs the local water flow to the place of collection of litter from the back of the grid (US Pat. RU 2117516).
Недостатком известного устройства является недостаточно высокая эффективность очистки воды от взвешенных веществ, в первую очередь от частиц, имеющих большую длину при остальных размерах меньше размера зазора между струнами.A disadvantage of the known device is the insufficiently high efficiency of water purification from suspended solids, primarily from particles having a large length with other sizes less than the size of the gap between the strings.
Наиболее близким к заявленному является устройство для очистки сточных вод от взвешенных частиц в технологических линиях механического разделения сточных вод и содержащихся в них примесей. Устройство содержит сгуститель, содержащий корпус, установленный внутри него фильтровальный элемент, которые выполнены в виде расширяющихся книзу от вершины криволинейных поверхностей, конусообразный рассекатель, расположенный на верхней части фильтровального элемента, патрубки подвода исходной суспензии и отвода жидкой и твердой фракций, непроницаемую, выполненную спирально-винтовым образом перегородку, установленную между корпусом и фильтровальным элементом с образованием криволинейного расширяющегося книзу канала с длиной, превышающей в два-три раза длину образующей боковой поверхности фильтровального элемента. Рассекатель своей заостренной частью расположен в патрубке подвода исходной суспензии для равномерного распределения ее по боковой поверхности фильтровального элемента тонким слоем (пат. RU №2260468).Closest to the claimed is a device for treating wastewater from suspended particles in the technological lines for the mechanical separation of wastewater and the impurities contained in them. The device comprises a thickener containing a housing, a filter element installed inside it, which are made in the form of expanding downward from the top of curved surfaces, a cone-shaped divider located on the upper part of the filter element, nozzles for supplying the initial suspension and removal of liquid and solid fractions, impermeable, made spiral in a helical way a partition installed between the housing and the filter element with the formation of a curvilinear channel expanding downward with a length of two to three times the length of the generatrix of the lateral surface of the filter element. The divider with its pointed part is located in the supply pipe of the initial suspension for uniform distribution along the side surface of the filter element in a thin layer (US Pat. RU No. 2260468).
Недостатком известного устройства является сложность его изготовления, а также снижение производительности со временем, поскольку происходит забивка отверстий примесями.A disadvantage of the known device is the complexity of its manufacture, as well as a decrease in performance over time, since the holes are clogged with impurities.
Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение производительности за счет «самоочистки» сетчатого фильтра с одновременным уменьшением металлоемкости и габаритов устройства с сохранением необходимого качества очистки.The technical result of the claimed invention is to increase productivity due to the "self-cleaning" of the strainer while reducing the metal consumption and dimensions of the device while maintaining the required quality of cleaning.
Технический результат достигается в способе очистки воды от взвешенных частиц и устройстве для его осуществления.The technical result is achieved in a method of purifying water from suspended particles and a device for its implementation.
Предложенное изобретение касается способа очистки воды от взвешенных частиц, заключающегося в ее фильтрации на решетке или сетке (далее по тексту - сетке) со стороной просвета ячейки сетки 0,040-0,500 мм и диаметром проволоки сетки 0,03-0,200 мм, имеющей размерения: L - длина (горизонтальный размер) на Н - высота (размер, перпендикулярный длине L), размещенной вертикально или с наклоном 35° и менее от вертикали в сторону загрязненной воды, с расходом воды 900-30000 л/сутки на каждые 0,01 м2 площади фильтрующей сетки с одновременным осуществлением аэрации воды перед фильтрующей сеткой с расходом воздуха на аэрацию 0,5-2,0 м3/час на каждый один метр длины (L) фильтрующей сетки, причем диаметр пузырьков воздуха равен 0,1-15 мм.The proposed invention relates to a method for purifying water from suspended particles, which consists in filtering it on a grate or mesh (hereinafter referred to as the mesh) with the lumen side of the mesh cell 0,040-0,500 mm and mesh diameter 0.03-0,200 mm, having dimensions: L - length (horizontal size) by N - height (size perpendicular to the length L), placed vertically or with an inclination of 35 ° or less from the vertical to the side of polluted water, with a water flow rate of 900-30000 l / day for every 0.01 m2 of area filter mesh with simultaneous aeration of water Ed mesh filter with aeration at an air flow of 0.5-2.0 m 3 / hour per one meter length (L) of the filter grid, wherein the air bubble diameter is 0.1-15 mm.
Предложенное изобретение касается также устройства для очистки воды от взвешенных частиц, включающего вертикальный корпус с патрубком подвода очищаемой воды и конусообразным днищем с патрубком отвода загрязнений, снабженного фильтрующей сеткой, размещенной вертикально или с наклоном 35° и менее от вертикали, прикрепленной к стенке корпуса, с образованием отсека чистой воды, патрубком отвода чистой воды, размещенным на корпусе в отсеке чистой воды, и аэратором, состоящим из горизонтальной трубы, по длине равной длине (L) фильтрующей сетки, установленным в отсеке очищаемой воды.The proposed invention also relates to a device for purifying water from suspended particles, including a vertical housing with a nozzle for supplying purified water and a conical bottom with a nozzle for removing contaminants, equipped with a filter mesh placed vertically or with an inclination of 35 ° or less from a vertical attached to the wall of the housing, with the formation of a clean water compartment, a clean water outlet pipe located on the housing in the clean water compartment, and an aerator consisting of a horizontal pipe, equal in length to the length (L) of the filter mesh installed in the compartment of treated water.
Устройство может дополнительно включать аэратор, состоящий из горизонтальной трубы, по длине равной длине (L) фильтрующей сетки, установленный в отсеке очищенной воды.The device may further include an aerator, consisting of a horizontal pipe, along a length equal to the length (L) of the filter mesh, installed in the purified water compartment.
Предложенное устройство представлено (в виде поперечных разрезов) на рисунках. На рисунке 1 - устройство с одним аэратором (аэрационной трубой), на рисунке 2 - с двумя аэраторами (аэрационными трубами). На рисунке 3 - устройство с дном (11) камеры очищенной воды и одним аэратором (аэрационной трубой), на рисунке 4 - то же, но с двумя аэраторами (аэрационными трубами). Дно (11) камеры чистой воды может быть горизонтальным или под углом к горизонту.The proposed device is presented (in the form of cross sections) in the figures. In Figure 1 - a device with one aerator (aeration pipe), in Figure 2 - with two aerators (aeration pipes). In Fig. 3, a device with a bottom (11) of the purified water chamber and one aerator (aeration pipe), in Fig. 4, the same, but with two aerators (aeration pipes). The bottom (11) of the clean water chamber may be horizontal or at an angle to the horizontal.
Устройство для очистки воды от взвешенных частиц содержит вертикальный корпус 1 с размещенными на его стенках патрубками для подвода очищаемой воды 5 и отвода очищенной воды 6. Корпус может быть выполнен в виде прямоугольной, квадратной, ромбообразной или любой другой подходящей формы в поперечнике. При этом патрубок отвода очищенной воды 6 по высоте находится ниже патрубка подвода очищаемой воды 5.A device for purifying water from suspended particles contains a vertical housing 1 with pipes arranged on its walls for supplying purified water 5 and draining purified water 6. The housing can be made in the form of a rectangular, square, rhomboid or any other suitable cross-sectional shape. In this case, the outlet pipe for treated water 6 is located in height below the pipe for supplying purified water 5.
Днище корпуса устройства выполнено конусообразным и снабжено патрубком для отвода осадка 8. Рабочий объем корпуса разделен фильтрующей сеткой 4 на отсек 2 для очищаемой воды и отсек 3 для очищенной воды. Нижняя часть отсека 2, ограниченная наклонными стенками конусообразного днища корпуса, служит как шламонакопитель 7. Фильтрующая сетка 4 установлена вертикально или с наклоном 35° и менее от вертикали. В отсеке 2 для очищаемой воды под фильтрующей сеткой и вдоль всей ее длины размещен аэратор (аэрационная труба) 9, снабженный трубопроводом с патрубком 10 для подвода к аэратору сжатого воздуха. В аэраторе (аэрационной трубе) 9 по всей длине горизонтальной части выполнены отверстия. Воздух, выходя через них, омывает фильтрующую сетку. Фильтрующая сетка 4 может крепиться непосредственно к стенкам корпуса.The bottom of the casing of the device is conical and equipped with a nozzle for removing sludge 8. The working volume of the casing is divided by a filter net 4 into compartment 2 for purified water and compartment 3 for purified water. The lower part of the compartment 2, limited by the inclined walls of the conical bottom of the body, serves as a sludge collector 7. The filter mesh 4 is installed vertically or with an inclination of 35 ° or less from the vertical. In the compartment 2 for purified water under the filter mesh and along its entire length there is an aerator (aeration pipe) 9 equipped with a pipeline with a pipe 10 for supplying compressed air to the aerator. Holes are made in the aerator (aeration pipe) 9 along the entire length of the horizontal part. The air, leaving through them, washes the filter mesh. The filter mesh 4 can be attached directly to the walls of the housing.
Устройство работает следующим образом. В отсек 2 устройства через патрубок 5 подается очищаемая вода. Уровень воды в отсеке 2 повышается относительно уровня в отсеке 3, и начинается процесс фильтрации, т.е. вода, из-за появившегося перепада давления (разности уровней), начинает через сетку 4 перетекать из отсека 2 в отсек 3. Постоянство уровня очищенной воды в отсеке 3 поддерживается путем ее отвода через патрубок 6 отвода очищенной воды. Одновременно с подачей в отсек 2 очищаемой воды на аэратор 9 через патрубок 10 осуществляется подача сжатого воздуха для осуществления аэрации воды перед фильтрующей сеткой.The device operates as follows. In the compartment 2 of the device through the pipe 5 is fed purified water. The water level in compartment 2 rises relative to the level in compartment 3, and the filtering process begins, i.e. water, due to the appeared pressure drop (level difference), begins to flow through the grid 4 from compartment 2 to compartment 3. The constancy of the level of purified water in compartment 3 is maintained by draining it through the pipe 6 of the outlet for purified water. Simultaneously with the supply of cleaned water to the compartment 2 to the aerator 9 through the pipe 10, compressed air is supplied to aerate the water in front of the filter screen.
Задерживаемые фильтрующей сеткой 4 взвешенные частицы загрязнений тут же удаляются (смываются) с ее поверхности восходящим потоком поднимающихся из аэратора пузырьков воздуха и возвращаются обратно в объем отсека очищаемой воды 2.Suspended by the filter mesh 4 suspended particles of contaminants are immediately removed (washed away) from its surface by an ascending stream of air bubbles rising from the aerator and returned to the volume of the treated water compartment 2.
В процессе работы устройства концентрация взвешенных частиц загрязнений в отсеке 2 увеличивается относительно исходной, а взвешенные частицы загрязнений, находящиеся в очищаемой воде, постепенно оседая, скапливаются в нижней части отсека 2 - шламонакопителе 7, образуя осадок. Периодическое удаление этого осадка через патрубок 8 поддерживает в верхней части отсека 2 постоянную концентрацию взвешенных частиц в очищаемой воде и обеспечивает постоянство характеристик процесса фильтрации. Взвешенные частицы загрязнений поступают в шламонакопитель 7 и через определенное время через патрубок 8 отводятся из шламонакопителя. Очищенная при прохождении через фильтрующую сетку 4 вода попадает в отсек для очищенной воды 3, откуда отводится через патрубок 6. Оставшиеся на фильтрующей сетке 4 частицы загрязнений удаляются (смываются) с ее поверхности воздухом, т.е. восходящим потоком поднимающихся из аэратора пузырьков воздуха.During operation of the device, the concentration of suspended particles of contaminants in compartment 2 increases relative to the initial one, and suspended particles of contaminants located in the treated water, gradually settling, accumulate in the lower part of compartment 2 - sludge collector 7, forming a precipitate. Periodic removal of this sludge through the pipe 8 maintains in the upper part of compartment 2 a constant concentration of suspended particles in the treated water and ensures constant filtration process characteristics. Suspended particles of contaminants enter the sludge collector 7 and after a certain time through the pipe 8 are discharged from the sludge collector. Purified when passing through the filter screen 4, the water enters the compartment for purified water 3, from where it is discharged through the pipe 6. The remaining particles on the filter screen 4 are removed (washed away) from its surface by air, i.e. ascending air bubbles rising from the aerator.
Способ осуществляют следующим образом. Устройство заполнено очищаемой водой, подаваемой в отсек 2 и очищенной водой в отсеке 3. В аэратор 9 через патрубок подвода 10 (который может быть выполнен в виде вертикальной трубы, присоединенной к собственно аэратору) подается сжатый воздух. Пузырьки воздуха, выходящие из отверстий аэратора, поднимаются вверх, скользя по поверхности сетки 4.The method is as follows. The device is filled with purified water supplied to compartment 2 and purified water in compartment 3. Into the aerator 9, compressed air is supplied through the supply pipe 10 (which can be made in the form of a vertical pipe attached to the aerator itself). Air bubbles coming out of the aerator openings rise upward, gliding over the surface of the mesh 4.
Очищаемая вода через патрубок 5 подается в отсек 2 устройства. Уровень в отсеке 2 повышается относительно уровня в отсеке 3, и начинается процесс фильтрации, т.е. вода из-за появившегося перепада давления начинает через фильтрующую сетку 4 перетекать из отсека 2 в отсек 3. Постоянство уровня очищенной воды в отсеке 3 поддерживается путем ее постоянного отвода из отсека через патрубок отвода очищенной воды 6. Задерживаемые фильтрующей сеткой взвешенные частицы загрязнений тут же удаляются с ее поверхности потоком поднимающихся пузырьков воздуха и увлекаемой ими воды в объем отсека 2. В процессе фильтрации концентрация взвешенных частиц загрязнений воды в отсеке 2 несколько увеличивается относительно исходной, а взвешенные частицы загрязнений, постепенно оседая, скапливаются в нижней части отсека 2 - шламонакопителе 7, образуя осадок. Периодическое удаление этого осадка через патрубок отвода осадка 8 поддерживает в верхней части отсека 2 постоянную рабочую концентрацию взвешенных частиц в очищаемой воде и обеспечивает постоянство характеристик процесса фильтрации воды.The purified water through the pipe 5 is fed into the compartment 2 of the device. The level in compartment 2 rises relative to the level in compartment 3, and the filtering process begins, i.e. water, due to the pressure drop that appears, begins to flow through the filter mesh 4 from compartment 2 to compartment 3. The constant level of purified water in compartment 3 is maintained by constantly draining it from the compartment through the purified water outlet 6. Suspended particulate contaminants trapped by the filter net are immediately removed from its surface, a stream of rising air bubbles and water carried away by them into the volume of compartment 2. During filtration, the concentration of suspended particles of water pollution in compartment 2 slightly increases the relative of the original, and suspended particles of dirt settling gradually accumulate in the bottom of the compartment 2 - sludge collector 7, forming a precipitate. Periodic removal of this sludge through the sludge discharge pipe 8 maintains a constant working concentration of suspended particles in the treated water in the upper part of compartment 2 and ensures constant characteristics of the water filtration process.
Опыты проводились на сетке размерами L×H 10×10 см, т.е. площадью 100 см2 (0,01 м2) с размером стороны просвета ячейки сетки 0,062 мм (находится внутри диапазона 0,040-0,500 мм.) в два этапа.The experiments were carried out on a grid with dimensions L × H 10 × 10 cm, i.e. an area of 100 cm 2 (0.01 m 2 ) with a side size of the lumen of the mesh cell of 0.062 mm (within the range of 0.040-0.500 mm.) in two stages.
При проведении опытов использовалась чистая вода, как контрольная проба (концентрация 0), и вода, содержащая активный ил с очистных сооружений - три образца с концентрацией взвешенных частиц в очищаемой воде:During the experiments, pure water was used as a control sample (concentration 0), and water containing activated sludge from treatment plants - three samples with the concentration of suspended particles in the treated water:
Концентрация 1 - 1200 мг/л;Concentration 1 - 1200 mg / l;
Концентрация 2 - 2500 мг/л;Concentration 2 - 2500 mg / l;
Концентрация 3 - 4000 мг/л.Concentration 3 - 4000 mg / l.
Расход подаваемой воды на очистку составлял: 960, 1335, 1880 литров/сут, соответственно скорость потока очищаемой жидкости - 1,11; 1,55; 2,16 мм/сек.The flow rate of the supplied water for purification was: 960, 1335, 1880 liters / day, respectively, the flow rate of the cleaned liquid is 1.11; 1.55; 2.16 mm / s
Угол наклона сетки составлял соответственно 35°, 20°, 5° от вертикали в сторону очищаемой воды.The angle of inclination of the grid was respectively 35 °, 20 °, 5 ° from the vertical to the side of the water being cleaned.
Интенсивность аэрации (расход воздуха на аэрацию) перед фильтрующей сеткой составляла:The aeration intensity (air consumption for aeration) in front of the filter mesh was:
1. Уровень аэрации 1 - 0,5 м3/час (на 0,1 м длины L фильтрующей сетки);1. Aeration level 1 - 0.5 m 3 / hour (per 0.1 m of the length L of the filter mesh);
2. Уровень аэрации 2 - 1,2 м3/час (на 0,1 м длины L фильтрующей сетки);2. Aeration level 2 - 1.2 m 3 / h (per 0.1 m length L of the filter mesh);
3. Уровень аэрации 3 - 2,0 м3/час (на 0,1 м длины L фильтрующей сетки).3. Aeration level 3 - 2.0 m 3 / hour (per 0.1 m length L of the filter mesh).
Цель опыта - определение оптимальных режимов очистки воды через фильтрующую сетку, т.е. наилучших для заданного расхода очищаемой воды и концентрации взвешенных частиц в ней, параметров очистки, а именно: угла наклона фильтрующей сетки и интенсивности аэрации при условии обеспечения необходимой степени очистки.The purpose of the experiment is to determine the optimal modes of water purification through a filter mesh, i.e. the best for a given flow rate of purified water and the concentration of suspended particles in it, cleaning parameters, namely: the angle of the filter mesh and the intensity of aeration, provided that the necessary degree of purification is provided.
Основными критериями оценки полученных результатов являлись величина гидравлического сопротивления при фильтровании через фильтрующую сетку и степень очистки воды после прохождения ее через фильтрующую сетку.The main criteria for evaluating the results were the amount of hydraulic resistance when filtering through the filter screen and the degree of water purification after passing through the filter screen.
Величина гидравлического сопротивления определялась как напор (в мм вод. столба), т.е. превышение уровня в отсеке очищаемой жидкости при установившемся процессе фильтрации на каждом режиме над уровнем, определенном, когда процесс фильтрации прекращался при отсутствии подачи загрязненной жидкости и включенной аэрации.The value of hydraulic resistance was determined as the head (in mm of water. Column), i.e. excess of the level in the compartment of the liquid being cleaned with the steady-state filtering process in each mode over the level determined when the filtering process was stopped in the absence of the supply of contaminated liquid and included aeration.
Степень очистки определялась визуально. Критерии степени очистки:The degree of purification was determined visually. Purification criteria:
- отсутствие в пробирке осадка - хорошая очистка;- lack of sediment in the test tube - good cleaning;
- наличие следов, т.е. минимального количества осадка - удовлетворительная очистка;- the presence of traces, i.e. minimum amount of sediment - satisfactory treatment;
- наличие заметного количества осадка - неудовлетворительная очистка.- the presence of a noticeable amount of sediment - poor cleaning.
Данные опыта представлены в таблице 1, когда угол наклона фильтрующей сетки составляет 35° от вертикали, таблице 2, когда угол наклона фильтрующей сетки составляет 20° от вертикали, и таблице 3, когда угол наклона фильтрующей сетки составляет 5° от вертикали.The experimental data are presented in table 1, when the angle of inclination of the filter mesh is 35 ° from vertical, table 2, when the angle of inclination of the filter mesh is 20 ° from vertical, and table 3, when the angle of inclination of the filter mesh is 5 ° from vertical.
Условные обозначения:Legend:
1. Степень очистки:1. The degree of purification:
2. Остановка процесса2. Stopping the process
3. Запись в таблице, например, 12(х) означает: напор равен 12 мм вод. ст., качество очистки - хорошее.3. The entry in the table, for example, 12 (x) means: the head is 12 mm of water. Art., the quality of cleaning is good.
Из таблиц вытекает, что фильтрование чистой воды (концентрация 0) идет даже без аэрации и происходит с минимальным гидравлическим сопротивлением, в малой степени завися от угла наклона сетки. Введение в процесс аэрации практически не сказывается на результатах, т.к. гидравлическое сопротивление в этом случае зависит только от характеристик жидкости и фильтрующей сетки, а также скорости движения жидкости через сетку (возрастает с увеличением скорости движения жидкости через сетку).From the tables it follows that the filtration of pure water (concentration 0) is even without aeration and occurs with minimal hydraulic resistance, to a small extent depending on the angle of inclination of the mesh. Introduction to the aeration process has almost no effect on the results, because the hydraulic resistance in this case depends only on the characteristics of the fluid and the filter mesh, as well as the speed of the fluid through the mesh (increases with increasing fluid velocity through the mesh).
Общеизвестно, что при простом (без аэрации) фильтровании загрязненной жидкости через мелкоячеистую сетку через некоторое время, в зависимости от степени загрязнения жидкости, процесс фильтрации останавливается из-за того, что сетка забивается частицами загрязнений и перестает пропускать жидкость.It is well known that with a simple (without aeration) filtration of contaminated liquid through a fine mesh screen, after some time, depending on the degree of liquid contamination, the filtration process stops due to the fact that the mesh becomes clogged with pollution particles and stops passing liquid.
Наличие достаточной аэрации перед фильтрующей сеткой не позволяет сетке забиваться и обеспечивает постоянство характеристик процесса фильтрации во времени. При недостаточной аэрации для определенной концентрации загрязнений в жидкости процесс фильтрации также останавливается из-за того, что сетка забивается частицами загрязнений и перестает пропускать жидкость.The presence of sufficient aeration in front of the filter mesh prevents the mesh from clogging and ensures that the characteristics of the filtering process are consistent over time. If there is insufficient aeration for a certain concentration of contaminants in the liquid, the filtration process also stops due to the fact that the mesh is clogged with particles of contaminants and ceases to pass the liquid.
Изменение интенсивности аэрации изменяет гидравлическое сопротивление при прохождении фильтруемой жидкости через фильтрующую сетку.The change in aeration intensity changes the hydraulic resistance during the passage of the filtered fluid through the filter mesh.
При проведении опытов на каждом из установившихся режимов бралась проба очищенной воды. Степень очистки воды определялась визуально через 15 мин после взятия пробы. Критерием степени очистки являлось отсутствие в пробирке осадка (хорошая очистка), наличие следов - минимального его количества (удовлетворительная очистка), наличие заметного количества осадка (неудовлетворительная очистка).When conducting experiments on each of the established modes, a sample of purified water was taken. The degree of water purification was determined visually 15 minutes after sampling. The criterion for the degree of purification was the absence of sediment in the test tube (good purification), the presence of traces — its minimum amount (satisfactory purification), and the presence of a noticeable amount of sediment (unsatisfactory purification).
На этапе 2 аэрация производилась как перед фильтрующей сеткой со стороны отсека очищаемой воды, так и за фильтрующей сеткой со стороны отсека очищенной жидкости.At stage 2, aeration was carried out both in front of the filter screen from the side of the compartment of treated water, and behind the filter screen from the side of the compartment of purified liquid.
Были повторены опыты для угла наклона сетки 5° от вертикали при интенсивности аэрации со стороны отсека очищенной жидкости с величиной расхода воздуха 1 м3/час на 0,1 м длины L фильтрующей сетки.The experiments were repeated for an angle of inclination of the mesh 5 ° from the vertical with aeration intensity from the side of the purified liquid compartment with an air flow rate of 1 m 3 / h per 0.1 m of the filter mesh length L.
Как показывают полученные результаты, при применении аэрации очищенной жидкости (воды), воздействующей на поверхность фильтрующей сетки со стороны отсека очищенной жидкости, происходит примерно 5%-ая интенсификация процесса очистки.As the results show, when using aeration of the purified liquid (water) acting on the surface of the filter mesh from the side of the purified liquid compartment, approximately 5% intensification of the cleaning process occurs.
Именно это и отражено в таблицах.This is what is reflected in the tables.
Дополнительно было проведено 10-дневное испытание непрерывной работы заявленного способа в заявленном устройстве. При этом установленные в начале испытаний параметры очистки (расход жидкости, напор, уровень аэрации) оставались неизменными.Additionally, a 10-day test was conducted of the continuous operation of the claimed method in the claimed device. At the same time, the cleaning parameters established at the beginning of the tests (fluid flow rate, pressure, aeration level) remained unchanged.
Расход подаваемой воды на очистку составлял: 960,1335,1880 л/сут.The flow rate of water supplied for treatment was: 960.1335.1880 l / day.
При проведении опытов использовалась чистая вода, как контрольная проба, и три образца с концентрацией взвешенных частиц в очищаемой воде соответственно 1200 мг/л, 2500 мг/л, 4000 мг/л. Угол наклона фильтрующей сетки в опытах составлял 35°, 20°, 5° от вертикали.During the experiments, pure water was used as a control sample, and three samples with the concentration of suspended particles in the treated water, respectively, 1200 mg / l, 2500 mg / l, 4000 mg / l. The angle of the filter mesh in the experiments was 35 °, 20 °, 5 ° from the vertical.
Интенсивность аэрации перед фильтрующей сеткой была равна 0,5, 1,2, 2,0 м3/час на 0,1 м длины фильтрующей сеткиThe aeration intensity in front of the filter mesh was equal to 0.5, 1.2, 2.0 m 3 / h per 0.1 m of the length of the filter mesh
Величина гидравлического сопротивления определялась как напор или разность уровней в отсеке очищаемой воды при установившемся процессе фильтрации на каждом режиме и в отсеке очищаемой воды, определенном, когда слив очищенной воды из патрубка слива очищенной воды прекращался (при отсутствии подачи очищаемой воды и включенной аэрации).The hydraulic resistance value was determined as the pressure or the difference in levels in the purified water compartment during the steady-state filtration process in each mode and in the purified water compartment, which was determined when the purified water was drained from the purified water draining pipe (if there was no supply of purified water and the aeration was turned on).
Из опытов вытекает, что фильтрование чистой воды происходит с минимальным гидравлическим сопротивлением и в малой степени зависит от угла наклона фильтрующей сетки и может идти даже без аэрации. Введение в процесс фильтрования аэрации практически не сказывается на результатах. Гидравлическое сопротивление в этом случае в основном зависит только от характеристик жидкости и сетки, а также скорости движения воды через сетку.From the experiments it follows that the filtration of pure water occurs with minimal hydraulic resistance and to a small extent depends on the angle of inclination of the filter mesh and can go even without aeration. An introduction to the aeration filtering process has almost no effect on the results. The hydraulic resistance in this case mainly depends only on the characteristics of the fluid and the grid, as well as the speed of movement of water through the grid.
Величина гидравлического сопротивления при прохождении чистой воды через единицу площади фильтрующей сетки соответственно возрастает с увеличением расхода воды через сетку (увеличением скорости движения воды через сетку).The magnitude of the hydraulic resistance during the passage of pure water through the unit area of the filter mesh, respectively, increases with increasing water flow through the mesh (increasing the speed of water through the mesh).
При простом фильтровании загрязненной воды через мелкоячеистую сетку (без аэрации) через некоторое время, в зависимости от степени загрязнения воды, процесс фильтрации останавливается из-за того, что сетка забивается частицами загрязнений и перестает пропускать воду.With a simple filtering of contaminated water through a fine-mesh screen (without aeration), after some time, depending on the degree of water pollution, the filtration process stops due to the fact that the mesh becomes clogged with pollution particles and stops passing water.
Наличие аэрации перед и за фильтрующей сеткой не позволяет сетке забиваться и обеспечивает постоянство характеристик процесса фильтрации во времени.The presence of aeration in front of and behind the filter screen prevents the screen from clogging and ensures that the characteristics of the filtering process are consistent over time.
Изменение интенсивности аэрации изменяет гидравлическое сопротивление при прохождении фильтруемой воды через сетку.The change in aeration intensity changes the hydraulic resistance during the passage of filtered water through the grid.
При фильтровании загрязненной воды гидравлическое сопротивление при фильтровании предлагаемым способом возрастает по сравнению с фильтрованием чистой воды.When filtering contaminated water, the hydraulic resistance during filtering by the proposed method increases compared to filtering pure water.
Это вызывается тем, что при прохождении загрязненной воды через фильтрующую сетку часть поверхности сетки со стороны отсека загрязненной воды на короткое время закупоривается налипающими частицами загрязнений (постоянно меняющаяся), которые тут же удаляются потоком, организованным при помощи аэрации.This is caused by the fact that when the contaminated water passes through the filtering grid, part of the grid surface from the side of the contaminated water compartment is clogged for a short time by sticking particles of contamination (constantly changing), which are immediately removed by a stream organized by aeration.
Чем больше концентрация загрязнений в очищаемой воды и чем больше скорость потока воды через сетку, тем больше площадь временного закупоривания поверхности сетки и, соответственно, больше гидравлическое сопротивление при прохождении воды через единицу площади сетки.The higher the concentration of contaminants in the treated water and the greater the flow rate of water through the grid, the greater the area of temporary clogging of the surface of the grid and, accordingly, the greater the hydraulic resistance when water passes through a unit area of the grid.
Чем интенсивней аэрация перед фильтрующей сеткой (со стороны загрязненной воды), тем меньше время временного закупоривания налипающими частицами загрязнений поверхности сетки и, соответственно, меньше гидравлическое сопротивление при прохождении воды через единицу площади сетки.The more intensive is the aeration in front of the filter screen (from the side of contaminated water), the shorter the time for temporary clogging by the adhering particles of the surface contaminants of the mesh and, accordingly, the lower the hydraulic resistance when water passes through a unit area of the mesh.
Наличие дополнительной аэрации за фильтрующей сеткой в отсеке очищенной воды способствует еще большему уменьшению времени временного закупоривания налипающими частицами загрязнений поверхности сетки.The presence of additional aeration behind the filter screen in the purified water compartment contributes to a further reduction in the time for temporary clogging by the adhering particles of dirt on the surface of the screen.
Каждому установившемуся режиму фильтрации различного сочетания степени загрязнения очищаемой воды, расхода воды через сетку, интенсивности аэрации и угла наклона сетки соответствует определенное гидравлическое сопротивление при фильтровании, т.е. установившаяся величина напора.Each steady-state filtration mode of a different combination of the degree of pollution of the treated water, water flow through the grid, aeration intensity and angle of inclination of the grid corresponds to a certain hydraulic resistance during filtration, i.e. steady state pressure.
Проведено 10-дневное испытание непрерывной работы заявленного способа в заявленном устройстве. При этом установленные в начале испытаний параметры очистки (расход воды, напор, уровень аэрации) оставались неизменными.A 10-day test of continuous operation of the claimed method in the inventive device. At the same time, the cleaning parameters established at the beginning of the tests (water flow, pressure, aeration level) remained unchanged.
Таким образом, предложенные способ и устройство обеспечивают непрерывность и стабильность процесса очистки воды во времени. Нарушение процесса может быть вызвано только повреждением фильтрующей сетки и/или прекращением и/или изменением интенсивности аэрации, воздействующей на поверхность фильтрующей сетки. А также они позволяют интенсифицировать процесс очистки путем применения аэрации очищенной воды, воздействующей на поверхность фильтрующей сетки со стороны отсека очищенной жидкости.Thus, the proposed method and device ensure the continuity and stability of the water treatment process over time. Violation of the process can only be caused by damage to the filter mesh and / or termination and / or change in the intensity of aeration affecting the surface of the filter mesh. And they also allow you to intensify the cleaning process by applying aeration of purified water, acting on the surface of the filter mesh from the side of the purified liquid compartment.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106892/05A RU2471714C2 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Method of water purification from suspended particles and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106892/05A RU2471714C2 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Method of water purification from suspended particles and device for its realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010106892A RU2010106892A (en) | 2011-09-10 |
| RU2471714C2 true RU2471714C2 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=44757193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106892/05A RU2471714C2 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Method of water purification from suspended particles and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2471714C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720116C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Self-cleaning fluid cleaning system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3898150A (en) * | 1974-08-15 | 1975-08-05 | Waste Water Systems Inc | Electroflotation apparatus |
| RU2260468C1 (en) * | 2004-07-20 | 2005-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) | Conical thickener |
| RU74381U1 (en) * | 2008-02-19 | 2008-06-27 | Научно-производственное предприятие Общество с ограниченной ответственностью "Рекстром-М" | SEWAGE TREATMENT DEVICE |
| RU2367621C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮБАС" | Combined self-adjusting method of sewage water purification and device to this effect |
-
2010
- 2010-02-26 RU RU2010106892/05A patent/RU2471714C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3898150A (en) * | 1974-08-15 | 1975-08-05 | Waste Water Systems Inc | Electroflotation apparatus |
| RU2260468C1 (en) * | 2004-07-20 | 2005-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) | Conical thickener |
| RU2367621C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮБАС" | Combined self-adjusting method of sewage water purification and device to this effect |
| RU74381U1 (en) * | 2008-02-19 | 2008-06-27 | Научно-производственное предприятие Общество с ограниченной ответственностью "Рекстром-М" | SEWAGE TREATMENT DEVICE |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720116C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Self-cleaning fluid cleaning system |
| WO2021137717A1 (en) | 2019-12-30 | 2021-07-08 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Self-cleaning liquid purification system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010106892A (en) | 2011-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4743382A (en) | Method and apparatus for separating suspended solids from liquids | |
| KR20170050180A (en) | apparatus for reduction of nonpoint source pollution | |
| EP0548289A1 (en) | Method of washing an upflow filter and filter bed employed in said filter | |
| KR20190083289A (en) | Filtering system for combined sewer overflows and water treating method using the same | |
| RU2440170C2 (en) | Sand filter | |
| JP6316156B2 (en) | Sedimentation pond | |
| RU2471714C2 (en) | Method of water purification from suspended particles and device for its realisation | |
| RU1836301C (en) | Installation for waste-water-cleaning | |
| KR101096864B1 (en) | The oil separator | |
| RU155231U1 (en) | SEWAGE TREATMENT PLANT | |
| JP3011932B1 (en) | Purification system | |
| CN210114880U (en) | Inclined tube type sewage filtering device | |
| RU2254297C2 (en) | Apparatus for flotation-filtration purification of water | |
| RU151047U1 (en) | HORIZONTAL RESTAURANT | |
| RU70510U1 (en) | PLANT FOR FLOTATION-FILTRATION WATER TREATMENT | |
| RU2160714C1 (en) | Plant for cleaning water from petroleum products and mechanical admixtures | |
| RU37084U1 (en) | DEVICE FOR WATER PURIFICATION FROM OIL PRODUCTS "ECO-N" | |
| RU2574053C1 (en) | Waste water treatment apparatus | |
| CN213357164U (en) | Integrated reaction separation and purification device | |
| RU168896U1 (en) | DEVICE FOR PURIFICATION OF WATER FROM POLLUTION | |
| RU83500U1 (en) | INSTALLATION FOR SEPARATION OF NON-MIXING LIQUIDS | |
| CN209128193U (en) | A kind of high speed degreasing unit and rapidly and efficiently oil removing Airfloat filtering pond | |
| RU2750666C1 (en) | Water treatment unit and method | |
| JP2002186965A (en) | Industrial waste water treatment installation | |
| JP2950399B2 (en) | Raw water inflow pipe for gravity filtration equipment |