SU1701647A1

SU1701647A1 - Water cleaning device

Info

Publication number: SU1701647A1
Application number: SU894712092A
Authority: SU
Inventors: Николай Павлович Омельченко; Людмила Ивановна Коваленко; Константин Алексеевич Тимофеев
Original assignee: Макеевский Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл очистки воды от взвешенных л коллоидных примесей без обработки коагул нтами. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и эксплуатации устройства, увеличение гр зеемкости фильтрующей загрузки и степени очистки воды, а тэкже снижение потерь воды при регенерации. Устройство состоит из цилиндрического вертикального корпуса 1 и конического днища 2, оснащенных тангенциальными пзт- рубками 3 дл подвода очищаемой воды, патрубком 4 дл сброса осадка, трубопроводом 7 отвода очищенной воды, а также дырчаюй трубой 8 дл сжатого воздуха с подводом его по трубе 9 Волокниста насадка 6 может примыкать к внутренней стенке цилиндрического вертикального корпуса или отсто ть от нее на величину зазора 10 от нул до 0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1. Толщина . волокнистой насадки 5 не превышает 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1, Каркас волокнистой наездки 5 состой из консольных балок и криволинейных сте жней. Волокна волокнистой насадки 5 выполнены в виде ершей из синтетического материала, например лавсана Очищаема вода закручиваетс в спиральный поток, проход щий через во- локнмстую насадку 5 по восход щей спира ли. На волокнах в вида ершей наводитс положительный зар д, вызывающий коагул цию примесей на поверхности волокон и их изъ тие из потока воды. Изобретение позвол ет исключить подвод промывной воды дл регенерации устройства, а также использование коагул нта при очистке воды . 2 з п. ф-лы, 3 ил. (Л С XI О сь Ьь XJThis invention relates to a device for purifying water from suspended l of colloidal impurities without coagulation. The aim of the invention is to simplify the design and operation of the device, increase the dirt-holding capacity of the filter charge and the degree of water purification, and also reduce the water loss during regeneration. The device consists of a cylindrical vertical body 1 and a conical bottom 2, equipped with tangential hydraulic means 3 for supplying purified water, a branch pipe 4 for sludge discharge, a pipe 7 for discharging purified water, and also a hole 8 for compressed air with supplying it through the fiber 9 pipe the nozzle 6 may adjoin the inner wall of the cylindrical vertical body or be separated from it by the size of the gap 10 from zero to 0.08 of the internal radius of the cylindrical vertical body 1. Thickness. the fibrous attachment 5 does not exceed 1/3 of the inner radius of the cylindrical vertical body 1; The skeleton of the fibrous tie 5 consists of cantilever beams and curvilinear bars. The fibers of the fibrous nozzle 5 are made in the form of ruffs made of synthetic material, for example, lavsan. The water to be purified is twisted into a spiral flow passing through the fiber nozzle 5 along an upward spiral. The fibers in the form of ruffs induce a positive charge, causing the impurities to coagulate on the surface of the fibers and remove them from the water flow. The invention eliminates the supply of wash water for the regeneration of the device, as well as the use of coagulant during water purification. 2 з п. Ф-л, 3 Il. (L S XI O hj bj

Description

Изобретение относитс к устройствам дл очистки воды от взвешенных и коллоидных примесей без обработки коагул нтами и может быть использовано дл частичного и глубокого осветлени природных вод, а также дл очистки промышленных и доочи- стки коммунальных сточных вод.The invention relates to devices for purifying water from suspended and colloidal impurities without coagulant treatment and can be used for partial and deep clarification of natural waters, as well as for purification of industrial and additional treatment of municipal wastewater.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и эксплуатации устройства , увеличение гр зеемкости фильтрующейThe aim of the invention is to simplify the design and operation of the device, increasing the soil capacity of the filter

загрузки I степени очистки воды, а также снижение потерь воды при регенерации.load I degree of water purification, as well as reducing water loss during regeneration.

На фиг. 1 приведено совмещенное изо- брахение двух модификаций устройства. CftCua от осевой линии - без периферийного зазооз, справа - с зазором дл удалени грубых примесей центробежными силами, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг 1, на фиг. 3 - конструкци фильтрующей загрузкиFIG. 1 shows a combined image of two modifications of the device. CftCua from the centerline — without peripheral clearance; to the right — with clearance to remove coarse impurities by centrifugal forces; FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1, in FIG. 3 - filter loading design

Устройство состоит из цилиндрического вертикального корпуса 1 и конического днища 20 оснащенных тангенциальными патрубками 3 дл подвода очищаемой воды, патрубком 4 дл сброса осадка, волокни- стой насадкой 5, кольцевым водосборным лотком 6, трубопроводом 7 отвода очищенной воды, а также дырчатой трубой 8 дл сжатого воздуха с подводом его пс трубе 9. Волокниста насадка 5 может примыкать к внутренней стенке цилиндрического вертикального корпуса или отсто ть от нее на величину зазора 10 от нул до 0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1. Толщина волокнистой насадки 5 не превышает 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1.The device consists of a cylindrical vertical body 1 and a conical bottom 20 equipped with tangential nozzles 3 for supplying treated water, a nozzle 4 for discharge of sediment, a fiber nozzle 5, an annular catchment tray 6, a pipeline 7 for discharging purified water, and a perforated pipe 8 for compressed air with the supply of it ps the pipe 9. The fiber nozzle 5 may be adjacent to the inner wall of the cylindrical vertical body or spaced by the size of the gap 10 from zero to 0.08 of the inner radius of the cylindrical vert ikalnogo body 1. The thickness of the fibrous nozzle 5 does not exceed 1/3 of the inner radius of the cylindrical vertical body 1.

Каркас волокнистой насадки 5 состоит из консольных балок 11, креп щихс одним концом к цилиндрическому вертикальному корпусу 1, и криволинейных стержней 12. Волокна волокнистой насадки 5 выполнены в виде ершей 13 из синтетического материала , например лавсана. Криволинейные стержни 12 креп тс к консольным балкам 11с шагом, равным толщине ерша 13. Осевые нити epaien 13 креп тс к криволинейным стержн м 12 также с шагом, равным толщине epria 13. Размеры пор в волокнистой насадке измен ютс от нескольких мкм у осей ершей 13 до 2-3 см в периферийных зазорах между отдельными ершами 13. Пористость волокнистой насадки 5 составл ет свыше 99%,The skeleton of the fibrous attachment 5 consists of cantilever beams 11, which are attached at one end to the cylindrical vertical body 1, and curvilinear rods 12. The fibers of the fibrous attachment 5 are made in the form of ruffs 13 made of synthetic material, such as lavsan. Curved rods 12 are fastened to cantilevered beams 11 with a pitch equal to the thickness of the ruff 13. The axial threads of the epaien 13 are fastened to curved rods 12 also with a pitch equal to the thickness of epria 13. The pore sizes in the fibrous nozzle vary from a few microns to the ruff axes 13 up to 2-3 cm in the peripheral gaps between the individual ruffs 13. The porosity of the fibrous nozzle 5 is over 99%,

Устройство работает следующим обра- зом.The device works as follows.

Очищаема вода по тангенциальным патрубкам 3 впускаетс в нижнюю часть цилиндрического вертикального корпуса 1,закручиваетс в спиральный потол, проход щий через волокнистую насадку 5 по восход щей спирали. На волокнах в виде ершей 13 наводитс положительный зар д, вызывающий коагул цию примесей воды на поверхности волокон и их изъ тие из потока воды. Очищенна вода собираетс кольцевым водосборным лотком 6, а -затем отводитс по трубопроводу 7. Дл регенерации волокнистой насадки перекрываютс тангенциальные патрубки 3 и трубопровод 7, а по трубе 9 подаетс сжатый воздух. Сжатый воздух распредел етс дырчатой трубой 8 по всему сечению, зан тому волокнистой насадкой 5. Пузырьки воздуха поднимаютс вверх, встр хивают волокна в виде ершей 13, срыва с них задержанные загр знени , и удал ютс в атмосферу. Оторванные oi волокон загр знени удал ютс из корпуса при его опорожнении через патрубок 4. ПоиPurified water through the tangential nozzles 3 is injected into the lower part of the cylindrical vertical body 1, twists into a spiral ceiling passing through the fibrous nozzle 5 along the ascending spiral. The fibers in the form of ruffs 13 induce a positive charge, causing coagulation of water impurities on the surface of the fibers and their removal from the water flow. The purified water is collected by an annular catchment tray 6, and then drained through conduit 7. Tangential nozzles 3 and conduit 7 are closed to regenerate the fibrous nozzle, and compressed air is supplied through conduit 9. The compressed air is distributed by the aperture tube 8 over the entire cross section, drawn up by a fibrous nozzle 5. The air bubbles rise up, shake the fibers in the form of ruffs 13, disrupt the trapped soils, and are released into the atmosphere. The torn-off oi of soil fibers are removed from the housing when it is emptied through pipe 4. Poi

регенерации сброс осадка производитс одновременно с продувкой волокнистой насадки 5 воздухом. После регенерации перекрываетс подвод воздуха и сброс осадки, после чего цикл очистки воды повтор етс ,The regeneration of the sludge is discharged simultaneously with the blowing of the fibrous nozzle 5 with air. After regeneration, the air supply and precipitation discharge are blocked, after which the water purification cycle is repeated,

При наличии зазора 10 крупные примеси отдел ютс от очищаемой воды центробежными силами, отбрасываютс к стенкам цилиндрического вертикального корпуса 1, сползают по ним под действием силы т жести на коническое днище 2 и о, вод тс по патрубку 4 из устройства при регенерации волокнистой насадки 5.If there is a gap 10, coarse impurities are separated from the purified water by centrifugal forces, are thrown to the walls of the cylindrical vertical housing 1, slide along them under the force of gravity on the conical bottom 2 and o, then follow the pipe 4 from the device during regeneration of the fibrous nozzle 5.

Линейна скорость вращени максимальна у стенки цилиндрического вертикального корпуса 1 и быстро падает Р радиальном направлении до нул у оси последнего . Дл обеспечени скоростей вращени , при которых эффект осветлени воды максимален, целесообразно принимать толщину волокнистой насадки 5 не более 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1 Выбор указанной толщины по сн етс примером .The linear speed of rotation is maximum at the wall of the cylindrical vertical body 1 and quickly drops P radial direction to zero at the axis of the latter. To ensure rotational speeds at which the effect of water clarification is maximum, it is advisable to take the thickness of the fibrous nozzle 5 no more than 1/3 of the inner radius of the cylindrical vertical body 1. The choice of this thickness is an example.

Загр зненна вода циркулирует по замкнутому контуру через устройство в течение 30 мин. При мутности воды 500 r/MJ были получены след /ющие данныеThe contaminated water circulates in a closed circuit through the device for 30 minutes. At turbidity of water 500 r / MJ, the following data were obtained.

Скорость фильтровани , м/ч 10 20 50 100 125 150Filtration rate, m / h 10 20 50 100 125 150

Эффект осветлени . % 52 56 83 95 84 64The effect of clarification. % 52 56 83 95 84 64

Из приведенных данных видно, что оп тимальный диапазон скоростей фильтровани составл ет 50-125 м/ч. Это соответствует линейным скорост м вращени 1,4-3,5 см/с. Отношение минимальной линейной скорости вращени к максимальной составл ет 0,4.It can be seen from the above data that the optimum range of filtration rates is 50-125 m / h. This corresponds to a linear rotational speed of 1.4-3.5 cm / s. The ratio of the minimum linear speed of rotation to the maximum is 0.4.

Поскольку линейные скорости вращени пр мо пропорциональны радиусу, то ношение минимального радиуса к максимальному также составл ет 0,4 На практике дл получени надежной очистки указанное соотношение выбираетс несколько меньше 0,4 и составл ет 1 /3 В св зи с этим толщина волокнистой ьасадки выбираемс не более 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1.Since the linear rotational speeds are directly proportional to the radius, the minimum-to-maximum radius is also 0.4. In practice, to obtain reliable cleaning, this ratio is chosen slightly less than 0.4 and is 1/3. Therefore, the thickness of the fibrous layer is chosen. no more than 1/3 of the inner radius of the cylindrical vertical body 1.

Кроме того, экспериментально было показано , что объем сло взвесей у периферии устройства составл ет около 15% от общего его объема. Поэтому толщину зазора 10 вы- иирают от 0 до 0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1.In addition, it has been shown experimentally that the volume of the layer of suspensions at the periphery of the device is about 15% of its total volume. Therefore, the thickness of the gap 10 ranges from 0 to 0.08 of the inner radius of the cylindrical vertical body 1.

Изобретение позвол ет исключить подвод промывной воды дл регенерации устройства , а также использование коагул нта при очистке воды.The invention eliminates the supply of wash water for the regeneration of the device, as well as the use of coagulant during water purification.

Claims

Claim 1. Water purification device comprising a cylindrical vertical body, a conical bottom, nozzles for tangential water injection, water withdrawal and sediment discharge, as well as filter loading, characterized in that, in order to simplify the design and operation of the device, to increase the heat capacity filtering load and water purification degree, as well as reducing water loss during regeneration, it is equipped with a perforated tube Dg of compressed air supply located under the filtering load, filtering loading Single made of

fibers located along the height of the cylindrical vertical body in its peripheral part, while the thickness of the filter loading does not exceed 1/3 of the inner radius of the cylindrical vertical body.

2. The device according to claim 1, characterized in that the filtering load is located from the inner surface of the vertical cylindrical body at a distance of 0-0.08 of the inner radius of the vertical cylindrical body.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized by the fact that the fibers are made in the form of ruffs of laesan, mounted on a rigid frame.

Schig.1

//

FIG.

12