SU1161189A1

SU1161189A1 - Installation for purifying natural and effluent water

Info

Publication number: SU1161189A1
Application number: SU833650140A
Authority: SU
Inventors: Вагиф Гаджи Оглы Гаджиев; Евгений Федорович Кургаев
Original assignee: Азербайджанский Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1983-10-11
Publication date: 1985-06-15

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содер жаща цилиндроконический гидроцикло с крышкой, тангенциальный входной патру бок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка, отличающа с тем, что, с целью расширени диапазона применени и увеличени эффективности очистки за счет .использовани . намывного фильтровани , гидроциклон снабжен баком дл приготовлени намывного фильтрующего материала ,установленным на крышке и снабженным регулировочным устройством расхода намывного материала, a центральна труба снабжена крыльчатками на верхнем и нижнем концах и установлена на крышке с возможностью вращени , при этом открытый верхний конец ее расположен в баке под регулировочным устройством, a нижний - в центре конической части гидроциклона.INSTALLATION FOR CLEANING NATURAL AND WASTE WATER, containing a cylindrical hydrocycle with a lid, tangential inlet flank, axial drain and peskovaya branch pipe, a drain chamber with a filter element and a central pipe installed inside the drain branch pipe, so as to extend the range use and increase cleaning efficiency through use. pre-filtering, hydrocyclone is equipped with a tank for preparation of pre-filtering material mounted on the lid and equipped with an adjusting device for the pre-flow material, and the central pipe is equipped with impellers at the upper and lower ends and installed on the lid rotatably, while the open upper end is located in the tank under the adjusting device, and the lower - in the center of the conical part of the hydrocyclone.

Description

Изобретение относитс к устройствам дл очистки воды от жидких и твердых включений , в частности нефти, масла, примесей, минеральных взвесей и механических примесей . Установка может примен тьс дл очистки сточных вод различных производств, а также природных вод. Известен гидроциклон дл очистки сточных вод, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком, песковой и сливной патрубки, фильтропатрон и струенаправл ющие лопатки со щетками 1. Однако известный гидроциклон невозможно примен ть дл очистки сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов. Известно также устройство дл очистки воды, содержащее узел предварительной очистки, насос дл вывода воды, емкости дл отбора и отвода загр знений, гидроциклон со сливной камерой и крыщкой, снабженный баком дл реагента, соединенным трубой с центром гидроциклона и имеющим регулирующее расход приспособление в виде диафрагмы 2. Недостатком устройства вл етс малый диапазон примен емости, так как только в режиме без противодавлени на сливе в центре образуетс воздущна воронка, а на других режимах не обеспечиваетс стабильное всасывание реагента из бака в гидроциклон. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство, содержащее цилиндрический гидроциклон с крыщкой, тангенциальный входной патрубок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка с обтекателем перед фильтрующим элементом 3. Недостатки устройства - небольщой диапазон применени и очистка верхнего слива на фильтре только от грубодисперсных частиц. Цель изобретени - расщирение диапазона применени и увеличени эффективности очистки за счет использовани намывного фильтровани . Поставленна цель достигаетс тем, что в установке дл очистки природных и сточных вод, содержащей цилиндроконический гидроциклон с крыщкой, тангенциальный входной патрубок, осевые сливной и песковой патрубки, сливную камеру с фильтрующим элементом и центральную трубу, установленную внутри сливного патрубка, гидроциклон снабжен баком дл приготовлени намывного фильтрующего материала, установленным на крыщке и снабженным регулировочным устройством расхода намывного материала, а центральна труба снабжена крыльчатками на верхнем и нижнем концах и установлена на крышке с возможностью вращени , при этом открытый верхний конец ее расположен в баке под регулировочным устройством, а нижний - в центре конической части гидроциклона. На чертеже представлена установка, общий вид. Установка состоит из узла предварительной очистки в виде водоприемной емкости 1, в верхней части которой находитс специальное приспособление 2 дл удавливани плавающих нефтепродуктов, сточной трубы 3,верхней резервуарной части 4 дл сбора очищаемой исходной воды при промывке фильтра, всасывающей, линии 5 с задвижкой 6, присоединенной к дну конической части водоприемной емкости 1., Узел вспомогательного оборудовани и емкостей, включающий центробежный насос 7, подающий трубопровод 8, бак 9 дл сбора очищенной воды и забора ее при промывке намывного фильтра, трубопровод 10 с задвижкой дл отвода очищенной воды. Гидроциклон окончательной очистки соединен с узлом вспомогательного оборудовани входным трубопроводом 11 с регулирующим вентилем 12 и манометром 13. Гидроциклон содержит цилиндрическую часть 14, коническую часть 15, щламовую насадку 16, щламовую камеру 17, задвижку 18 с трубопроводом 19 дл отвода щламовой воды на иловые площадки, трубопровод 20 дл подачи чистой воды в цилиндроконическую воронку 21 с вентилем дл порощка перлита, бак 22 дл приготовлени суспензии перлита с регулирующим расход устройством 23 с нижней глухой конической частью, центральный вал в виде трубы 24с верхней открытой частью воронкообразной формы дл эжектировани суспензии перлита в центр гидроциклона. Труба снабжена верхней крыльчаткой 25дл смешени в суспензии перлита в баке 22,котора установлена в подщипнике 26, закрепленном в крыщке сливной камеры 27, и приводитс во вращение с помощью нижней крыльчатки 28. Сливна камера 27 соедин етс с центральной частью гидроциклона сливным патрубком 29 и содержит установленный в ней концентрично патрон (фильтр) 30,трубу 31 выхода очищенной воды с манометром 32, задвижкой 33 и трубопроводом 34 дл отвода очищенной воды в сборный бак 9, патрубок 35 с манометром 36 дл замера давлени внутри намывного фильтра, всасывающую линию 37 и трубопровод 38 дл подачи чистой воды при обратной промывке намывного фильтра. Дл отвода промывной воды с перлитом из щламовой камеры 17 служит трубопровод 39 с задвижкой 40. Установка дл очистки природных и сточных вод работает следующим образом.The invention relates to devices for purifying water from liquid and solid impurities, in particular oil, oil, impurities, mineral suspensions and mechanical impurities. The plant can be used to treat wastewater from various industries, as well as natural waters. A hydrocyclone for sewage treatment is known, comprising a housing with a tangential inlet, a sand and drain nozzle, a filter cartridge and jet blades with brushes 1. However, a known hydrocyclone cannot be used to purify wastewater from emulsified petroleum products. It is also known a water purification device comprising a pre-cleaning unit, a water extraction pump, a tank for the removal and removal of contaminants, a hydrocyclone with a drain chamber and a lid equipped with a reagent tank connected by a pipe to the center of a hydrocyclone and having a flow control device in the form of a diaphragm 2. The drawback of the device is a small range of applicability, since only in the mode without counterpressure on the drain in the center an air funnel is formed, and in other modes a stable suction is not ensured. Reagent from tank to hydrocyclone. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a device comprising a cylindrical hydrocyclone with a lid, a tangential inlet, an axial drain and sand pipe, a drain chamber with a filter element and a central pipe installed inside the drain pipe with a fairing in front of the filter element 3. The drawbacks of the device are a small range of application and cleaning of the upper drain on the filter only from coarse particles. The purpose of the invention is to broaden the application range and increase the cleaning efficiency through the use of precoat filtration. The goal is achieved by the fact that in a natural and wastewater treatment plant containing a cylindroconical hydrocyclone with a lid, a tangential inlet nozzle, an axial drain and a sand nozzle, a drain chamber with a filter element and a central pipe installed inside the drain nozzle, the hydrocyclone is equipped with a cooking tank precoat filter material installed on the cover and fitted with an adjusting device for the precoat consumption, and the central pipe is equipped with impellers on the top The lower end and is mounted on the lid rotatably, while the open upper end of it is located in the tank under the adjusting device, and the lower end is located in the center of the conical part of the hydrocyclone. The drawing shows the installation, general view. The installation consists of a pretreatment unit in the form of a water intake tank 1, in the upper part of which there is a special device 2 for squeezing floating oil products, a drain pipe 3, the upper tank part 4 for collecting the source water being cleaned when washing the filter, the suction line 5 with the valve 6, attached to the bottom of the conical part of the water intake tank 1., Auxiliary equipment and tanks assembly, including a centrifugal pump 7, supply pipe 8, tank 9 for collecting purified water and collecting it when flushing e alluvial filter, pipe 10 with a valve for draining purified water. The final cleaning hydrocyclone is connected to the auxiliary equipment unit by an inlet pipe 11 with a regulating valve 12 and a pressure gauge 13. The hydrocyclone contains a cylindrical part 14, a conical part 15, a slurry nozzle 16, a slurry chamber 17, a valve 18 with a pipeline 19 for draining the slurry water to sludge beds, a pipeline 20 for supplying clean water to a cylindrical conic 21 with a valve for perlite powder, a tank 22 for preparing a perlite suspension with a flow regulating device 23 with a lower blind conical part, ENTRAL shaft 24c as a tube open upper part of the funnel-shaped form for ejecting a slurry of perlite at the center of the hydrocyclone. The pipe is equipped with an upper impeller 25d of mixing in a perlite suspension in a tank 22, which is installed in a support 26, fixed in the lid of the discharge chamber 27, and is rotated by the lower impeller 28. The drain chamber 27 is connected to the central part of the hydrocyclone by a drain pipe 29 and contains installed in it concentric with a cartridge (filter) 30, a pipe 31 for the discharge of purified water with a pressure gauge 32, a valve 33 and a pipeline 34 for draining the purified water into a collection tank 9, a nozzle 35 with a pressure gauge 36 for measuring the pressure inside the precoat filter Pa, suction line 37 and pipe 38 for supplying clean water during backwashing of the upstream filter. For removal of the washing water with perlite from the slurry chamber 17, there is a pipeline 39 with a valve 40. The plant for the purification of natural and waste waters works as follows.

Исходна вода после предварительной очистки от плавающих примесей в емкости 1 забираетс центробежным насосом 7 и под напором по трубопроводу 8 подаетс в гидроциклон через входной трубопровод И, установленный тангенциально к внутренней стенке верхней цилиндрической части гидроциклона 14 и приобретает при этом спирально вращательное движение. Расход и давление очищаемой воды на входе в гидроциклон соответственно регулируетс задвижкой 12 и замер етс манометром 13.The initial water after preliminary cleaning of floating impurities in the tank 1 is collected by the centrifugal pump 7 and under pressure through the pipeline 8 is fed into the hydrocyclone through the inlet pipeline I installed tangentially to the inner wall of the upper cylindrical part of the hydrocyclone 14 and acquires a helical rotational motion. The flow rate and pressure of the water to be purified at the inlet to the hydrocyclone are respectively controlled by the valve 12 and measured by a pressure gauge 13.

Приобрета спирально-вращательное движение, жидкость раздел етс на два потока: внешний-нисход щий и внутреннийвосход щий .By acquiring a spiral-rotating motion, the liquid is divided into two streams: outer-downward and inner ascending.

Во внешнем (восход щем) потоке жидкость по пространственной спирали движетс вниз, увлека за собой грубодисперсные взвешенные частицы, которые под действием центробежной силы перемещаютс к стенке конической части 15 аппарата и затем через щламовую насадку 16 собираютс в шламовую камеру 17, и через задвижки 18 самотеком по трубопроводу 19 поступает на иловые площадки. Расход шламовой воды может регулироватьс с помощью задвижки 18.In the external (ascending) flow, the fluid moves downward along the spatial spiral, carrying coarse suspended particles, which under the action of centrifugal force move to the wall of the conical part 15 of the apparatus and then collect through the slurry nozzle 16 into the slurry chamber 17, and through the valves 18 by gravity pipeline 19 enters the sludge beds. The flow of sludge water can be regulated by the valve 18.

Основна часть жидкости в виде внутреннего (восход щего) потока, приток которой ограничиваетс с внутренней стороны воздушной воронкой, где давление ниже атмосферного , увлека за собой легкие примеси ,движетс вверх по спирали.The main part of the liquid in the form of an internal (upstream) flow, the inflow of which is limited from the inside by an air funnel, where the pressure is below atmospheric, carries light impurities, moves upward in a spiral.

Суспензи перлита из воронки 21 подаетс в бак 22, где перемешиваетс крыльчаткой 25 и поступает через трубу 24 в центральную часть гидроциклона за счет создани в ней воздушной воронки.The perlite suspension from the funnel 21 is fed to the tank 22, where it is mixed by the impeller 25 and fed through the pipe 24 to the central part of the hydrocyclone by creating an air funnel in it.

Дозировка суспензии перлита осуществл етс регулировкой зазора, создаваемого между внещней стенкой верхнего глухого конуса регулировочного устройства и внутренней стенкой открытой воронки трубы 2, и установлением заданной величины расхода, котора контролируетс в зависимости от уровн суспензии в баке 22.The dosage of the perlite slurry is controlled by adjusting the gap created between the external wall of the upper blind cone of the adjusting device and the internal wall of the open funnel of the pipe 2, and setting a predetermined flow rate, which is controlled depending on the level of suspension in the tank 22.

Внутренний (восход щий) поток, к которому эжектированием подаетс суспензи порошка перлита через сливной патрубок 29,поступает во внутрь патрона 30, при этом на внутренней поверхности патрона 30 образуетс тонка пленка из суспензии порошка перлита, имеюща большую фильтрационно-сорбционную способность, на которой задерживаютс коллоидный и эмульгированные частицы загр знени . Фильтру сь через пленки образующихс поверхностей перлита, сточна жидкость через поры керамической трубы переходит в сливную камеру 27 и далее по патрубку 31 удал етс из гидроциклона . При этом давление воды на выходной (осветленной) линии замер етс манометром 32, а ее расход регулируетс задвижкой 33. Доочищенна намывным фильтрованием вода по трубопроводу 34 собираетс В сборный бак 9 чистой воды и по трубопроводу 10 возвращаетс в оборотную систему водоснабжени . Давление воды внутри намывного фильтра замер етс с помощью патрубка 35 и манометра 36. Вследствие задержани загр знени и возрастани толщины пленки на поверхности патрона постепенно увеличиваетс сопротивление в намывном фильтре, привод щее работу гидроциклона к режиму с противодавлением на выходе осветленной воды, котора отрицательно вли ет на образование воздущной воронки внутри аппарата, без чего исключаетс возможность эжектировани суспензии перлита из бака 22. Исключение отрицательного вли ни противодавлени , создаваемого в намывном фильтре, которое мешает гидравлическому образованию воздущной воронки, необходимой дл эжектировани суспензии перлита, обеспечиваетс вращением пропеллера 28 во внутреннем (восход щем) потоке , который помогает механическому образованию воздушной воронки с компенсацией значени противодавлени примерно до 20 кг/см . Этим же обеспечиваетс возможность эжектировани суспензии порощка перлита из бака 22 при работе гидроциклона с противодавлением. При этом подача суспензии перлита может осуществл тьс посто нно или же периодически с необходимыми расчетными дозами в зависимости от концентрации загр знений и режима работы намывного фильтра.An internal (ascending) stream, to which ejection of perlite powder is supplied through ejection pipe 29, is ejected into the inside of cartridge 30, and a thin film of perlite powder suspension is formed on the inner surface of cartridge 30 and has a high filtration-sorption capacity at which colloidal and emulsified soil particles. Filtering through the films of the perlite surfaces formed, the waste liquid through the pores of the ceramic pipe goes into the drainage chamber 27 and further along the nozzle 31 is removed from the hydrocyclone. At the same time, the pressure of water on the outlet (clarified) line is measured by a pressure gauge 32, and its flow is regulated by a valve 33. Water purified by alluvial filtration is collected through conduit 34 to collection water tank 9 and returned to the circulating water supply system 10. The pressure of the water inside the precoat filter is measured using a nozzle 35 and a pressure gauge 36. Due to the retention of contamination and increasing film thickness on the surface of the cartridge, the resistance in the precoat filter gradually increases, causing the hydrocyclone to work with a back pressure at the outlet of the clarified water, which adversely affects on the formation of an air funnel inside the apparatus, without which the possibility of ejection of a suspension of perlite from the tank 22 is excluded. Eliminating the negative effect of counterpressure, create The precoat filter, which interferes with the hydraulic formation of the air-vortex required for the ejection of the perlite slurry, is provided by rotating the propeller 28 in the internal (upward) flow, which aids the mechanical formation of the air-vortex with compensation of the backpressure value of about 20 kg / cm. This also makes it possible to eject a suspension of perlite powder from tank 22 when operating a hydrocyclone with counter pressure. In this case, the perlite suspension can be supplied continuously or periodically with the required calculated doses, depending on the concentration of contaminants and the mode of operation of the precoat filter.

После забивки фильтра производитс его регенераци следующим образом.After driving the filter, it is regenerated as follows.

Закрываютс задвижки на всасывающей линии 5, на подающей линии 12 rf на щламовой камере 17. Открываетс задвижка на всасывающей линии 37; из бака 9 вода забираетс насосом 7 и по трубопроводам 8 и 38 через патрубок 31 подаетс в сливную камеру 27. Вода из сливной камеры обратнь1м током промывает поры фильтра и снимает пленку перлита с загр знени ми с внутренней его поверхности, затем через сливной патрубок 29 поступает в гидроциклон . Далее промывочна вода через шламовую насадку 16 собираетс в шламовую камеру 17 и с помощью задвижки 40 по трубопроводу 39 самотеком поступает в специальнхю емкость дл улавливани перлита с целью дальнейшего его восстановлени и повторного использовани .The valves are closed at the suction line 5, at the flow line 12 rf at the slurry chamber 17. The valve is opened at the suction line 37; from the tank 9 water is taken away by the pump 7 and through pipelines 8 and 38 through pipe 31 is fed into the drain chamber 27. Water from the drain chamber with reverse current rins the pores of the filter and removes the perlite film with contaminants from its inner surface, then through the drain pipe 29 in a hydrocyclone. Next, the wash water through the sludge nozzle 16 is collected in the sludge chamber 17 and with the help of the valve 40 through the pipeline 39 by gravity flows into a special tank to catch the perlite for further recovery and reuse.

Дл регенерации (промывки) на.мывного фильтра требуетс всего 2-4 мин времени.It takes only 2-4 minutes to regenerate (wash) the wash filter.

Длительность процесса очистки в предлагаемой установке зависит от исходного содержани коллоидных и эмульгированныхThe duration of the cleaning process in the proposed installation depends on the initial content of colloidal and emulsified

5 11611895 1161189

частиц примесей в очищаемой воде и мо-Кроме того, создаетс возможность жет продлитьс до 10 ч и более.эжектировани суспензии порошка перлита Таким образом, в предлагаемой уста-внутрь воздушного столба гидроциклона на иовке достигаетс возможность проведе-любых режимах его работы с противодавлени последовательно процессов центробеж-s нием намывного фильтра, что расшир ет ного отделени механических примесей и тон-диапазон применени установки и улучшает кой доочистки на намывном фильтре, чтокачество очистки, повышает эффективность очистки воды.particles of impurities in the water being cleaned and mo-In addition, it creates the possibility of extending up to 10 hours or more. ejecting a suspension of perlite powder. Thus, the proposed system of the air column on the cyclone makes it possible to work with any counter-pressure centrifugal filtering, which expands the separation of mechanical impurities and the range of application of the installation and improves the after-treatment on the alluvial filter, which improves the quality of cleaning water cleaning.

Claims

INSTALLATION FOR CLEANING NATURAL AND SEWAGE WATERS, containing a cylinder-conical hydrocyclone with a cover, a tangential inlet pipe, an axial drain and sand pipe, a drain chamber with a filter element and a central pipe installed inside the drain pipe, characterized in that, in order to expand the range of application and increased cleaning efficiency through use. alluvial filtration, the hydrocyclone is equipped with a tank for the preparation of alluvial filtering material mounted on the lid and equipped with an adjusting device for the consumption of alluvial material, and the central pipe is equipped with impellers at the upper and lower ends and mounted on the cover for rotation, while its open upper end is located in the tank under the adjusting device, and the lower one in the center of the conical part of the hydrocyclone.