аппарат для осветления жидкости

Формула изобретения

Аппарат для осветления жидкости, содержащий корпус, камеру хлопьеобразования и зону отстаивания, выполненную с возможностью последовательного прохождения жидкостью камер очистки и доочистки, отличающийся тем, что камеры очистки и доочистки зоны отстаивания выполнены в виде двух концентрических камер, одна из которых является камерой очистки, а другая - камерой доочистки, при радиальном перемещении жидкости из камеры очистки в камеру доочистки.

Описание изобретения к патенту

Патентуемый аппарат относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей.

Такие аппараты известны, например, из патента РФ № 1722528, B 01 D 21/08, 1992; а.с. СССР № 1101264, B 01 D 21/08, 1984; патента РФ № 2182838, B 01 D 21/08, 2002.

Наиболее близким к патентуемому аппарату по совокупности признаков следует считать аппарат для осветления жидкости по патенту РФ № 1722528, B 01 D 21/08, 1992. Этот аппарат содержит корпус, камеру хлопьеобразования и зону отстаивания. Зона отстаивания имеет камеры очистки и доочистки, расположенные с последовательным чередованием в одном кольцевом ряду. Камеры очистки и доочистки снабжены тонкослойными осадительными элементами (ТОЭ).

В этом аппарате жидкость из камеры хлопьеобразования поступает в камеры очистки, в которых движется снизу вверх. Из камер очистки жидкость, перемещаясь по круговой траектории, поступает в камеры доочистки, в которых движется сверху вниз. Осветленная жидкость из камер доочистки направляется в лоток, из которого выводится за пределы аппарата. Отделенные от жидкой фазы взвешенные частицы из камеры хлопьеобразования и камер очистки собираются на днище аппарата, откуда с помощью скребкового механизма удаляются из аппарата. Осадок из камер доочистки выводится по трубопроводу. Всплывшие примеси собираются над камерами очистки и доочистки, откуда отводятся за пределы аппарата.

Основной недостаток указанного аппарата состоит в сложности его конструкции ввиду наличия перегородок между камерами очистки и доочистки, чередующимися в одном кольцевом ряду.

Другой недостаток аппарата заключается в наличии застойных зон в камере хлопьеобразования, образованных выступами камер очистки, что снижает полезный объем использования камеры хлопьеобразования.

Кроме того, ввиду движения жидкости по круговой траектории из камер очистки в камеры доочистки происходит последовательное суммирование потоков над тонкослойными осадительными элементами. Это приводит к неравномерному распределению расхода жидкости по каналам между тонкослойными осадительными элементами и снижению эффективности отстаивания.

Предложение направлено на создание аппарата для осветления жидкости с высокими показателями очистки при наименьших его габаритах.

Технический результат, который при этом может достигаться, состоит в упрощении конструкции аппарата за счет уменьшения числа перегородок между камерами очистки и доочистки, увеличении полезного объема камеры хлопьеобразования за счет исключения в ней застойных зон, повышении равномерности распределения потоков жидкости, поступающей на доочистку.

Для достижения этого камеры очистки и доочистки зоны отстаивания аппарата выполнены в виде двух концентрических камер, одна из которых является камерой очистки, а другая - камерой доочистки.

При таком выполнении аппарат не содержит большое число перегородок между камерами очистки и доочистки. Между ними имеется только одна перегородка - цилиндрическая. Раздельное расположение указанных камер позволяет выполнить камеру хлопьеобразования без выступов, между которыми образуются застойные зоны, что способствует увеличению полезного объема камеры хлопьеобразования и в большей степени приближает ее форму к теоретически идеальной. Кроме того, повышается равномерность распределения жидкости, поступающей на доочистку, ввиду движения потоков жидкости параллельно друг другу в радиальном направлении из камеры очистки в камеру доочистки.

Предложение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид патентуемого аппарата с расположением камеры доочистки на периферии - между корпусом аппарата и камерой очистки; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - общий вид патентуемого аппарата с расположением камеры доочистки между камерой очистки и центром аппарата; на фиг.4 - вид в плане фиг.3.

Аппарат для осветления жидкости содержит цилиндрический корпус 1, в котором коаксиально расположены камера хлопьобразования с зоной реакции 2 и зоной флокуляции 3 и зона отстаивания. Зона отстаивания имеет две концентрические камеры: камеру очистки 4 и камеру доочистки 5. Камеры 4 и 5 снабжены тонкослойными осадительными элементами соответственно 6 и 7. Между камерами 4 и 5 имеется цилиндрическая перегородка 8.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.1 и фиг.2 чертежа, камера доочистки 5 расположена на периферии - между корпусом 1 аппарата и камерой очистки 4.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.3 и фиг.4 чертежа, камера доочистки 5 расположена между камерой очистки 4 и центром аппарата.

Камера хлопьеобразования не имеет застойных зон, ее форма приближена к теоретически идеальной.

Зона флокуляции 3 ограничена снизу успокоительной решеткой 9.

Зона отстаивания в аппарате, показанном на фиг.1 и фиг.2, ограничена перегородкой 10, общей с камерой хлопьеобразования, и корпусом 1. Зона отстаивания в аппарате, показанном на фиг.3 и фиг.4, ограничена перегородкой 11 и корпусом 1.

Аппарат содержит систему 12 подвода исходной жидкости, систему 13 отвода осветленной жидкости, систему 14 отвода всплывающих примесей и систему отвода осадка с днища аппарата. Система отвода осадка с днища аппарата содержит приводной скребковый механизм 15, кольцевой лоток 16 и трубопровод 17. Отвод осветленной жидкости из камеры доочистки осуществляется по трубопроводу 18 через переливное устройство 19, расположенное в кольцевом канале 20, сообщенном с системой 13.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.1 и фиг.2 чертежа, кольцевой канал 20 образован корпусом аппарата 1 и стенкой 21.

В варианте выполнения аппарата, показанном на фиг.3 и фиг.4 чертежа, кольцевой канал 20 образован перегородкой 11 и перегородкой 22, общей с камерой хлопьеобразования.

Исходная жидкость, подаваемая в аппарат по системе 12, тангенциально поступает в зону реакции 2, где ей сообщается вращательное движение с перемещением по спирали снизу вверх. В зоне флокуляции 3 жидкость продолжает вращательное движение и перемещается по спирали сверху вниз. Вращательное движение жидкости в зоне флокуляции прекращается при проходе потока через успокоительную решетку 9.

Выделяющиеся из жидкости при ее движении в камере хлопьеобразования взвешенные частицы собираются на днище аппарата, а всплывающие примеси - на поверхности жидкости.

Из зоны флокуляции жидкость перемещается в радиальном направлении и поступает в камеру очистки 4, где движется снизу вверх, проходя по каналам между тонкослойными осадительными элементами. Здесь происходит разделение фаз. Взвешенные частицы собираются на днище аппарата, а всплывающие примеси - на поверхности жидкости над камерами 4 и 5 зоны отстаивания.

Жидкость из камеры очистки в радиальном направлении поступает в камеру доочистки 5, где движется сверху вниз, проходя по каналам между тонкослойными осадительными элементами этой камеры. Здесь происходит доочистка жидкости, в основном, от всплывающих примесей.

Осветленная жидкость выводится из аппарата по системе 13. Для удаления осадка с днища аппарата включают приводной скребковый механизм 15, с помощью которого осадок подается в кольцевой лоток 16 и по трубопроводу 17 выводится из аппарата. Осадок из камеры доочистки 5 выводится по отдельному трубопроводу (на чертеже не показан). Всплывшие примеси накапливаются в верхней части зоны отстаивания и отводятся по системе 14.

Таким образом, в патентуемом аппарате за счет выполнения в зоне отстаивания камер очистки и доочистки в виде двух концентрических камер обеспечивается радиальное поступление жидкости из камеры очистки в камеру доочистки. Такое расположение камер упрощает конструкцию аппарата ввиду исключения большого числа перегородок между камерами очистки и доочистки. Камера хлопьеобразования имеет форму тел вращения без выступов, что повышает полезный объем ее использования. Радиальное перемещение жидкости из камеры очистки в камеру доочистки улучшает равномерность распределения жидкости, что способствует повышению эффективности разделения фаз.