SU739001A1

SU739001A1 - Horizontal settler

Info

Publication number: SU739001A1
Application number: SU742003104A
Authority: SU
Inventors: Илья Михайлович Миркис
Priority date: 1974-03-05
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1980-06-05

Description

Предлагаемое изобретение относитс к устройствам дл осветлени воды осаждением со-, держащейс в ней предварительно- скоагулированной взвеси, преимущественно дл подготовки природной воды дл питьевых и производственных целей. Известен горизонтальный отстойник в виде -пр моугольного резервуара с устройствами дл распределени и сбора воды с вьшускной трубой у днища, уклон которого 0,005-0,02 направлен к этой.трубе 11. Недостаток, этого отстойника - разбавлени осадка всей наход щейс в нем водой при его удалении, причем кратность разбавлени состав л ет 3,0-3,5. Другим недостатком вл етс значительное количество осадка, остающегос на дне после опорожнени отстойника, что вызьшает потребность в дополнительном количест ве воды дл его смьша. Известен горизонтальный отстойник в виде продолговатого резервуара с распределительносборными устройствами дл воды, оснащенный при мком с вьшускной трубой и системой уло женных на дно коллекторов с соплами, стру ми из которых разруигают придонный слой осадка и сгон ют его к прилмку, откуда его сбрасывают через вьшускную трубу. Днище отстойника имеет уклон 0,01 в сторону при мка 2. Недостатком данного отстойника вл ютс больша потер воды и значительное разбавление осадка, которое происходит за счет смещени с водой из сопел и с водой из отстойника, поступающей, в при мок к вьшускной трубе во врем сброса, кратность разбавлени осадка колеблетс от 3,5 до 4,5. Другим недостатком отстойника вл етс сложность его конструкции из-за наличи напорных коллекторов, насосной установки ДГ1Я подачи смывной воды, емкостей дл её хране1ш , сложных коммуникаций. Наиболее близким к предложе1шому вл етс горизонтальный отстойник с устройствало дл распределени и сбора воды и вьшуском дл удалени осадка, представл ющий собой пр моугольный резервуар, разделенный на с«к«ии , по дну которых, имеющему -уклон в сторону выпуска 0,01-0,02, уложены один илиThe present invention relates to devices for clarifying water by precipitating a precoagulated suspension contained therein, preferably for preparing natural water for drinking and industrial purposes. A horizontal settling tank in the form of a rectangular reservoir with devices for distributing and collecting water with an outlet pipe at the bottom, whose slope of 0.005-0.02 is directed towards this pipe 11, is known. The drawback of this settling tank is to dilute the sediment with water in it. its removal, and the dilution ratio is 3.0-3.5. Another disadvantage is a significant amount of sediment remaining on the bottom after the sedimentation tank is emptied, which necessitates an additional amount of water to reduce it. A horizontal settling tank in the form of an elongated tank with distribution devices for water is known, equipped with an outlet pipe and a system of collectors fixed to the bottom with nozzles from which the bottom layer of the sediment is destroyed and driven to the near bottom, from where it is discharged through the outlet pipe . The bottom of the settling tank has a slope of 0.01 to the side of tip 2. The disadvantage of this settling tank is a large water loss and significant dilution of the sludge, which occurs due to displacement with water from the nozzles and with water from the settling tank the discharge time, the dilution ratio of the sediment ranges from 3.5 to 4.5. Another disadvantage of the settling tank is the complexity of its design due to the presence of pressure collectors, pumping unit DG1J supplying flush water, tanks for its storage, complex communications. The closest to the proposal is a horizontal sump with a device for distributing and collecting water and an outlet for removing sludge, which is a rectangular tank, divided into “to” and along the bottom of which has a slope towards the outlet 0.01- 0.02, stacked one or

есколько продольньос сборников с равномеро распределенными, на них отверсти ми, содиненных с выпуском 3.There are several longitudinal collections with uniformly distributed openings on them, connected with release 3.

Недостатком известного решени вл етс ущественное разбавление осадка водой и ее отери. Накопленный в отстойнике осадок меет неодинаковую толщину сло и концентрацию по длине секции из-за различий в размеах осаждающихс частиц. При открытии задвижи на вьшуске осадок под гидростатическим давлением поступает в отверсти сборников;, в результате чего поверхность его под водой понижаетс до тех пор, пока в них не начинает поступать вода. Поступление осадка во вс« отверсти не заканчиваетс одновременно из-за того, что расчетное распределение расходов по длине сбор1шков всегда несколько отличаетс от фактически требуемого, завис щего от переменных условий водообработки, в св зи с чем неизбежно существенное разбавление осадка водой при его сброс, кратность которого колеблетс от 1,5 до 2.A disadvantage of the known solution is the substantial dilution of the precipitate with water and its removal. The sediment accumulated in the sedimentation tank varies in thickness and concentration along the length of the section due to differences in the sizes of the precipitated particles. When the slide is opened at the outlet, the sediment under hydrostatic pressure enters the openings of the collectors; as a result, its surface under water decreases until water begins to flow into them. Sludge flow into the entire orifice does not end at the same time due to the fact that the calculated distribution of costs along the length of the packs always differs somewhat from what is actually required depending on the variable conditions of water treatment, therefore, inevitably significant dilution of the precipitate with water when it is discharged which ranges from 1.5 to 2.

Недостаток известного устройства - громоздкость и сложность перфорированной сборной системы.A disadvantage of the known device is the bulkiness and complexity of the perforated precast system.

Цель изобретени - снижение потерь воды, уменьшение влажности удал емого осадка.The purpose of the invention is to reduce water losses, decrease the moisture content of the removed sludge.

Поставленна цель достигаетс тем, что отсюйник снабжен установленным на дне при мка вертикальным стаканом, в нижней) части которого выполнены отверсти , а верхние кромки стакана расположены на уровне верха осадочной части отстойни1са. Участок днища отстойника с выходной стороны длиной 2/3-1/2 от общей его длины имеет уклон 0,05-0,08.This goal is achieved by the fact that the shed is equipped with a vertical glass installed at the bottom of the tank, in the lower part of which there are holes, and the upper edges of the cup are located at the top of the sedimentary part of the settling tank. The bottom section of the settling tank from the output side with a length of 2 / 3-1 / 2 of its total length has a slope of 0.05-0.08.

На фиг. 1 показан предлагаемый отстойник в разрезе. На фиг. 2 - горизонтальный отстойник в плане. Устройство представл ет собой пр моугольный резервуар 1, разделеьшый на продольные секции 2, оборудованные впускным 3 и выпускным 4 устройствами дл обрабатываемой воды. У входной торцовой стороны: Секции расположен узел вьшуска осадка, состо щий из при мка 5, вертикального стакана 6, установленного на дне при мка, сборного коллектора 7, насоса 8 и напорного разветвлоиюго трубопровода 9. Вертикальный стакан имеет открытое верхнее сечение, кромки 10 которого расположены на уровне верха осадо1шой частгг отстойшжа, т.е. верхнего предела расположени поверхности осадка 11, контролируемого специальным датчиком (на фиг. не показан). В основании стакана имеютс отверсти 12. Сборный коллектор имеет приемную трубу 13, установленную внутри вертикального стакана таким образом, что кромки 14 входной воронки рашоложены в горизонтальной гшоскости и на небольшой высоте от дна. К сборному коллектору с одной стороны присоединены приемные трубы из всех секций отстойника, имеющие задвижкн 15, а с другой - перемычка 16 с задвижкой 17 ко всосу насоса. Выходной патрубок насоса соединен перемычкой 18, на которой установлен обратный клапан 19, задвижка 20 и пробный кран 21, с водоводом 22 и осадкопроводом 23, снабженным, соответственно , задвижками 24 и 25.FIG. 1 shows the proposed sump in the section. FIG. 2 - horizontal sump in the plan. The device is a rectangular tank 1, divided into longitudinal sections 2, equipped with inlet 3 and outlet 4 devices for treated water. At the inlet end side: Section is located the site of sediment outflow, consisting of prim 5, vertical glass 6, installed at the bottom of pulp, collector 7, pump 8 and pressure branching pipe 9. Vertical glass has an open upper section, the edges of which 10 are located at the top of the siege part of the settling, i.e. the upper limit of the location of the surface of the sludge 11, controlled by a special sensor (not shown in Fig.). There are holes 12 at the base of the glass. The collection manifold has a receiving pipe 13 installed inside the vertical glass so that the edges 14 of the inlet funnel are located in a horizontal wall and at a small height from the bottom. On the one hand, the collecting pipes from all sections of the settling tank, which have latch 15, are connected to the collecting manifold, and on the other side, a jumper 16 with a valve 17 to the pump suction. The outlet of the pump is connected by a jumper 18, on which is installed a check valve 19, a valve 20 and a test valve 21, with a conduit 22 and a sediment conduit 23 equipped with valves 24 and 25, respectively.

Работает отстойник следующим образом.Works sump as follows.

При движении воды вдоль параллельно работающих секций происходит осаждение взвеси и накопление в них осадка. По достижении в какой-либо секции верхнего уровн осадка, закрьшают подачу в нее исходной воды, открывают задвижку 15 на соответствующей приемной трубе (на всех остальных закрыты), включают насос, открывают задвижку 20 на напорной перемычке и задвижку 24 на водоводе 22, и откачивают воду, лежащую над осадком до тех пор, пока ее уровень не коснетс поверхности осадка, направл ее в голову очистных сооружений, в св зи с чем не происходит ее потерь за счет смещени с осадком. Небольшое количество осадка, выбранного в начальный момент откачки из вертикального стакана, не должно сказатьс на эффекте осветлени , но при необходимости может быть предварительно удалено через осадкопровод 23.When water moves along parallel sections, sediment is suspended and sediment accumulates in them. Upon reaching any section of the upper level of the draft, shut off the flow of source water into it, open the valve 15 on the corresponding reception pipe (all others are closed), turn on the pump, open the valve 20 on the pressure bridge and the valve 24 on the conduit 22, and pump out the water lying above the sediment until its level touches the surface of the sediment, sent it to the head of the sewage treatment plant, and therefore there is no loss due to its displacement with the sediment. A small amount of sediment selected at the initial moment of pumping out of a vertical glass should not be said to have a lightening effect, but, if necessary, it can be removed beforehand through the conduit 23.

Благодар наличию сил сцеплени между частицами осадка, при откачке воды он не будет поступать через нижние отверсти вертикального стакана. Это св зано с тем, что сопротивление осадка сдвигу больше давлени вышележащего сло и обусловлено разностью объемных весов воды и осадка, под действием которого он мог бы поступать в нижние отверсти стакана. При этом разница между сопротивлением осадка сдвигу и перепадом давлений внутри стакана и за его пределами возрастет с увеличением толщины сло осадка (и уменьшением , его влажности). Так, при изменении влажности осадка от 98 до 72% сопротивление сдвигу повышаетс от 0,02 до 0,92 г/см, в то врем как давление осадка в воде возрастает лишь от 6,01 до 0,17 г/см. Дополнительным фактором, преп тствующим проходу осадка через нижние отверсти стакана, вл етс их гидравлическое сопротив;№нйе.Due to the presence of adhesion forces between the sediment particles, when pumping water it will not flow through the lower holes of the vertical glass. This is due to the fact that the resistance of the sediment to shear is greater than the pressure of the overlying layer and is due to the difference in the volume weights of water and sediment, under the action of which it could flow into the lower holes of the glass. At the same time, the difference between the resistance of the sediment to shear and the pressure drop inside the glass and beyond it will increase with increasing thickness of the sediment layer and its moisture content. Thus, with a change in the moisture content of the sediment from 98 to 72%, the shear resistance increases from 0.02 to 0.92 g / cm, while the pressure of the precipitate in water increases only from 6.01 to 0.17 g / cm. An additional factor preventing the passage of sludge through the lower holes of the glass is their hydraulic resistance;

При определении исходной влажности осадка силы сцеплени между его частицами могут оказатьс достаточными дл того, чтобы при открытии задвижки 15 вслое осадка вьшолнить вертикальный проток, бокова поверхность которого сохран етс неподвижной на границах, где уравновецшваютс силы гидродинамического воздейсгвн потока и силы сцепленн между частщами осадка; через указанный проток вна ,чале декангируют надосадочную воду после чего осадок заполн ет проток под действием соб57 ственного гидростатического давлени и его удал ют через воронку. После откачки воды уровень внутри стакана начинает понижатьс , в результате чего наступает момент, когда под действием возникающего напора осадок продай ливаетс через нижние отверсти стакана и под сасьшаетс в приемную трубу. О наступлении этого момента суд т по виду струи из пробного крана на выходе из насоса, после чего закр вают и открывают, соответственно, задвихосн 2 и 25 на водоводе, и осадкопроводе, и подают Осадок на устройства дл обезвож1шани . В горизонтальных отстойниках поверхность осадка имеет сначала подъем по ходу движени воды, максимальную отметку на рассто нии от одной трети до половины длины отстойника, счита от места входа в него воды, где допустима толщина сло осадка составл ет 2-2,5 м и затем уклон до конца отстойника, где толщина сло осадка не превышает 0,5 м. При такой конфигурации поверхности осадка часть воды, наход щейс ниже максимальной отметки этой поверхности на концевом участке длиной от 2/3 до 1/2 длины отстойника, будет смещена с осадком при его откачке через вертикальный стакан. Дл выравнивашш поверхности осадка на указанном участке (с целью снижени его влажности и потерь воды) в отстойнике , в соответствии с приведенными данными о фактических толщинах сло осадка и с учетом того, что длина этого участка колеблетс от 30 до 40 м, днищу придан уклон от 0,05 до 0,08. Операции по откачке и возврату воды и удалению осадка из предлагаемого отстойника могут быть автоматизированы. Смыв остатков .осадка со дна может пpo звoдитьc при каждом удалении или по мере необходимости.When determining the initial moisture of the sludge, the adhesion forces between its particles may be sufficient so that when opening the valve 15, the sludge layer executes the vertical duct, the side surface of which remains fixed at the boundaries where the hydrodynamic flux and adhesion forces between the sediment are balanced; through this duct, the supernatant water is decanted, after which the sediment fills the duct under the action of its own hydrostatic pressure and is removed through a funnel. After the water is pumped out, the level inside the glass begins to drop, as a result of which a moment comes when, under the action of the resulting pressure, the sediment is passed through the lower holes of the glass and is sucked into the receiving tube. The occurrence of this moment is judged by the form of the jet from the test tap at the pump outlet, after which it closes and opens, respectively, the retractor 2 and 25 in the water conduit and the conduit and the sediment is fed to the drainage devices. In horizontal sedimentation tanks, the surface of the sediment first rises along the course of water movement, the maximum mark at a distance from one third to half the length of the sedimentation tank, counting from the point of water entry, where the thickness of the sediment layer is 2-2.5 m and then the slope until the end of the sedimentation tank, where the thickness of the sediment layer does not exceed 0.5 m. With this configuration of the sediment surface, part of the water below the maximum mark of this surface in the end section between 2/3 and 1/2 of the length of the sedimentation tank will be shifted with sediment at his pumping cut vertical glass. To level the surface of the sediment in the specified area (in order to reduce its moisture and water loss) in the sump, in accordance with the data on the actual thickness of the sediment layer and taking into account the fact that the length of this area varies from 30 to 40 m, the bottom is inclined from 0.05 to 0.08. Operations for pumping and returning water and removing sediment from the proposed septic tank can be automated. The flushing of residues from the bottom may be caused by each removal or as needed.

АBUT

Claims

FT1 The proposed settling tank allows reducing the waste water for own needs and the load on the sludge dewatering device by 40-80%. In addition, the structure is simplified, since there is no need for perforated collecting tubes or channels. Claim 1. A horizontal sump for water purification from pre-coagulated suspension, having a bottom with a variable slope and with a water outlet with an outlet pipe, characterized in that, in order to reduce water losses and reduce sediment moisture, it is provided with a vertical glass installed at the bottom of the vessel , in the lower part of which holes are made, and the upper edges of the glass are located at the level of the top of the sedimentary part of the settler. 2. The horizontal bottom bay of claim 1, which is distinguished by the fact that the bottom section of the settling basin on the output side of a length of 2 / 3-1 / 2 of its total length has a slope of 0.05-0.08. Sources of information taken into account in the examination 1.US Patent N 2270616, cl. 210-bO, 10/20/1942.

2.Lysov V.A., Kurgaev E.F., Shkhailov V.A. Design of water supply and sewerage, RBF. TSINI collection on construction and architecture Gosstro of the USSR, series IV, no. 6, 1973.

3. Kl'ko V.A., Apeltsin I.E. Water Treatment for Industrial and Urban Water Supply, Gosstroyizdat, 1962, p. 216 (prototype).

//

12