RU2571128C2

RU2571128C2 - Water distributor

Info

Publication number: RU2571128C2
Application number: RU2013102004/05A
Authority: RU
Inventors: Леонид Асхатович Мазитов; Алексей Николаевич Финатов; Ирина Леонидовна Финатова
Original assignee: Леонид Асхатович Мазитов; Алексей Николаевич Финатов; Ирина Леонидовна Финатова
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2015-12-20
Also published as: RU2013102004A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: claimed device relates to treatment of natural, man-made and household effluents and can be used for purification of natural water or effluents by sedimentation or forced flotation. The distributor adapter is composed of a hollow cylinder. The water discharge and jest distribution means set is composed of discharge pipes built in the cylinder. Jet discharge directions make the different angles with radial direction.

EFFECT: simplified production, higher efficiency of settler and purification.

4 cl, 1 dwg

Description

Водораспределитель можно использовать в системах очистки природных, техногенных и бытовых сточных вод методами отстаивания или флотации.The water distributor can be used in purification systems of natural, industrial and domestic wastewater by sedimentation or flotation methods.

Известно водораспределительное устройство в виде перфорированного конуса, снабженного средствами вывода струй воды из него, выполненными в виде отверстий и средствами распределения струй в горизонтальных плоскостях, выполненными в виде горизонтально расположенных на поверхности конуса между рядами отверстий дисков. Это устройство используют в радиальных отстойниках и устанавливают в их резервуарах как насадку непосредственно на подводящем трубопроводе (SU 126310, В01D 21/00, опубл. 30.11.84). Подача воды в объем резервуара происходит в горизонтальных плоскостях в радиальных направлениях, без образования в зоне распределения воды застойных или водоворотных областей. Однако это возможно лишь при истечении воды из отверстий с линейными скоростями, не превышающими определенных величин. При скоростях выше этих значений вследствие возникающих вблизи отверстий сдвиговых усилий в воде замедляется образование из загрязнителей различной природы хлопьев и, соответственно, снижаются скорость их осаждения и эффективность очистки воды.A water distribution device is known in the form of a perforated cone equipped with means for outputting water jets from it, made in the form of holes and means for distributing jets in horizontal planes, made in the form of horizontally arranged on the surface of the cone between the rows of holes of the disks. This device is used in radial sumps and installed in their tanks as a nozzle directly on the supply pipe (SU 126310, B01D 21/00, publ. 30.11.84). Water is supplied into the tank volume in horizontal planes in radial directions, without the formation of stagnant or whirlpool areas in the water distribution zone. However, this is possible only when water flows out of openings with linear velocities not exceeding certain values. At speeds above these values, due to shear forces arising near the holes in the water, the formation of flakes of various nature from the pollutants slows down and, accordingly, the rate of their deposition and the efficiency of water purification are reduced.

Недостатками этого распределителя являются высокая сложность его изготовления, а также, в случае очистки воды отстаиванием, ограничение объемной скорости подачи воды в резервуар отстойника и, соответственно, его производительности, допустимой линейной скоростью истечения воды из отверстий в объем резервуара.The disadvantages of this distributor are the high complexity of its manufacture, as well as, in the case of purification of water by settling, the limitation of the volumetric rate of water supply to the sump tank and, accordingly, its productivity, the permissible linear velocity of the outflow of water from the openings into the volume of the tank.

Новыми результатами от использования предлагаемого водораспределителя является упрощение изготовления водораспределителя, повышение производительности отстойника за счет повышения объемной скорости подачи воды, а также повышение эффективности очистки благодаря круговому движению воды с соответствующим удлинением траектории движения осаждаемых частиц и образованием из них при этом более крупных флоккул и хлопьев.New results from the use of the proposed water distributor are the simplification of the manufacture of the water distributor, an increase in the capacity of the sump due to an increase in the volumetric rate of water supply, as well as an increase in the cleaning efficiency due to the circular movement of water with a corresponding extension of the trajectory of the deposited particles and the formation of larger floccules and flakes from them.

При очистке воды от взвешенных частиц методом флотации применение предлагаемого водораспределителя позволит повысить производительность флотатора за счет увеличения диаметра флотокамеры и скорости подачи воды без образования в камере флотатора застойных пристеночных зон или же турбулентных завихрений в зоне флотирования.When purifying water from suspended particles by flotation, the use of the proposed water distributor will increase the productivity of the flotator by increasing the diameter of the flotation chamber and the speed of water supply without the formation of stagnant wall zones or turbulent swirls in the flotation zone.

Указанные результаты достигаются тем, что в водораспределителе, состоящем из подводящей трубы и насадки, снабженной совокупностью средств вывода воды из нее в виде струй и распределения их истечения в горизонтальных плоскостях в заданных направлениях относительно радиального направления, согласно изобретению, насадка выполнена в виде полого цилиндра, совокупность средств вывода воды и распределения струй выполнена в виде вмонтированных в цилиндр отводов, направления истечения струй из отводов образуют различные углы с радиальным направлением, при этом число отводов равно 6, каждый их них вмонтирован в цилиндр со смещением относительно смежных отводов на 60°, а направления вывода струй из одной пары диаметрально расположенных отводов образуют с радиальным направлением угол в 15°, из другой пары - 45° и из третьей пары - 75°. Все отводы расположены в одной горизонтальной плоскости или же размещены со смещением по вертикали с образованием 3-х ярусов по 2 диаметрально расположенных отвода в каждом.These results are achieved in that in a water distributor consisting of a supply pipe and a nozzle equipped with a set of means for removing water from it in the form of jets and distributing their outflow in horizontal planes in predetermined directions relative to the radial direction, according to the invention, the nozzle is made in the form of a hollow cylinder, the combination of means for water outlet and distribution of jets is made in the form of taps mounted in the cylinder, the directions of the outflow of jets from the taps form different angles with a radial the number of taps is 6, each of them is mounted in the cylinder with an offset of 60 ° relative to adjacent taps, and the directions of the jets from one pair of diametrically arranged taps form a radial direction of 15 °, from the other pair - 45 ° and from the third pair - 75 °. All branches are located in one horizontal plane or are placed with vertical displacement with the formation of 3 tiers of 2 diametrically located branches in each.

На рис.1 показан вид водораспределителя сверху, где 1 - цилиндрическая часть, 2 - отводы, 3 - фланец для крепления распределителя к подводящей трубе. Водораспределитель при его использовании во флотационном аппарате устанавливают по центру камеры в придонной ее части, при подаче воды в бассейн-отстойник - ниже средней части по высоте столба жидкости в нем на уровне раздела цилиндрической и конической частей его резервуара. Длину отводов также выбирают в зависимости от назначения водораспределителя и габаритов емкостей.Fig. 1 shows a top view of the water distributor, where 1 is the cylindrical part, 2 are the bends, 3 is the flange for attaching the distributor to the supply pipe. When used in a flotation apparatus, the water distributor is installed in the center of the chamber in its bottom part, and when water is supplied to the settling basin, it is lower than the middle part in terms of the height of the liquid column in it at the interface between the cylindrical and conical parts of its reservoir. The length of the branches is also chosen depending on the purpose of the water distributor and the dimensions of the tanks.

Устройство работает следующим образом. По подводящей трубе вода поступает в насадку и через водораспределяющие элементы выводится в объем камеры флотатора или резервуара бассейна-отстойника. Поскольку потоки воды из отводов изливаются под углом к радиальному направлению, вода в емкости находится в круговом движении. В установившемся режиме в бассейне-отстойнике даже при значительном его диаметре протяженность зоны осаждения по горизонтали может достигать пристеночной зоны без появления эффекта перемешивания воды в вертикальных направлениях у стенок резервуара. В ламинарных круговых потоках происходит эффективное осаждение взвешенных частиц.The device operates as follows. Through the inlet pipe, water enters the nozzle and through the water distributing elements is discharged into the volume of the flotator chamber or tank of the settling basin. Since the water flows from the branches flow out at an angle to the radial direction, the water in the tank is in a circular motion. In the steady state, in the settling basin, even with a significant diameter, the horizontal deposition zone can reach the near-wall zone without the effect of mixing water in vertical directions near the tank walls. In laminar circular flows, effective sedimentation of suspended particles occurs.

В процессе напорной флотации в камеру аппарата водовоздушная смесь из распределителя поступает под давлением. В придонной зоне по высоте и по радиусу в камере круговое движение происходит в турбулентном режиме. Однако благодаря заданному общему круговому движению зона турбулентного перемешивания не поднимается выше пределов придонной области. В результате в ламинарных круговых потоках происходит эффективное флотирование взвешенных частиц к поверхности воды с образованием флотопены или флотошлама.In the process of pressure flotation, the air-water mixture from the distributor enters the chamber of the apparatus under pressure. In the bottom zone, in height and radius in the chamber, circular motion occurs in a turbulent mode. However, due to a given general circular motion, the turbulent mixing zone does not rise above the limits of the bottom region. As a result, in laminar circular flows there is an effective flotation of suspended particles to the surface of the water with the formation of flotopen or flotasma.

Claims

1. A water distributor consisting of a supply pipe and a nozzle equipped with a set of means for removing water from it in the form of jets and distributing their outflow in horizontal planes in predetermined directions relative to the radial direction, characterized in that the nozzle is made in the form of a hollow cylinder, a set of means for removing water and the distribution of the jets is made in the form of taps mounted in the cylinder, and the directions of the outflow of jets from the taps form different angles with a radial direction.

2. The water distributor according to claim 1, characterized in that the number of taps is 6, each of them is mounted in a cylinder with a offset of 60 ° relative to adjacent taps, and the directions of the jets from one pair of diametrically located taps form an angle of 15 ° with the radial direction , from another pair - 45 ° and from the third pair - 75 °.

3. The water distributor according to claim 1, characterized in that all the branches are located in one horizontal plane.

4. The water dispenser according to claim 1, characterized in that the branches are placed with a vertical offset with the formation of 3 tiers of 2 diametrically located branches in each.