устройство для осветления воды

Формула изобретения

Устройство для осветления воды, содержащее цилиндрический корпус, трубопровод исходной воды, систему распределения потоков, трубопровод удаления осадка, систему тонкослойного отстаивания, выполненную из набора конусов, размещенных соосно с образованием между каждым конусом кольцевых щелей, нижний конус которой одновременно является конусом камеры взвешенного слоя, выполненной в виде двух усеченных конусов, размещенных соосно и образующих замкнутое пространство, отличающееся тем, что трубопровод исходной воды установлен по касательной к конусам системы тонкослойного отстаивания с подачей исходной воды автономно под каждый конус через систему распределения потоков, сообщенную с трубопроводом исходной воды, причем конусы системы тонкослойного отстаивания выполнены с отверстием в нижней части, размещены большими основаниями вверх и жестко закреплены ими (большими основаниями) на цилиндрическом корпусе, при этом коническая часть корпуса устройства одновременно является нижним конусом камеры взвешенного слоя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки как природных вод, так и промышленных, и хозяйственно-бытовых стоков.

Известно устройство для осветления воды, содержащее цилиндрический корпус с плоским днищем, трубопровод исходной воды, систему распределения потоков во взвешенном слое, трубопровод удаления осадка, камеру взвешенного слоя, выполненную в виде трех усеченных конусов (RU 2011641 С1, C02F 1/52, B01D 21/02, 1994.04.30).

Недостатками данного устройства являются недостаточные степень и скорость осветления воды, обусловленные возникающими гидроколебаниями подаваемой исходной воды в камеру взвешенного слоя, а также неполное удаление осадка с плоского днища осветлителя.

Известно также устройство для осветления воды, содержащее цилиндрический корпус, камеру взвешенного слоя, обечайку, концентрично расположенную между корпусом и камерой взвешенного слоя, соединенную с верхним конусом системой тонкослойного отстаивания. К обечайке жестко крепятся пластины, расположенные веерообразно с переменным углом наклона к горизонтальной плоскости. Угол наклона пластин в сечении, расположенном у корпуса, минимальный, увеличивающийся в направлении к оси устройства. Расстояния между пластинами увеличиваются в радиальном направлении от устройства (RU 2121862 С1, B01D 21/02, C02F 1/52, 1998.11.20).

Недостатками данного устройства являются недостаточная степень и скорость осветления воды вследствие засорения веерообразно расположенных пластин веществами, содержащимися в очищаемой воде, неполное удаление осадка из нижней части осветлителя, кроме того, усложнение и удорожание конструкции осветлителя, увеличение его габаритов.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для осветления воды, содержащее цилиндрический корпус, трубопровод исходной воды, камеру взвешенного слоя, систему распределения потоков, трубопровод удаления осадка и систему тонкослойного отстаивания, которая выполнена из набора конусов, размещенных соосно большими основаниями вниз с образованием между ними кольцевых щелей, причем один из конусов жестко крепится вверху малым основанием к трубопроводу исходной воды, а нижнее основание соединяется с большим основанием малого конуса. Малое основание малого конуса в нижней части крепится к плоскому горизонтальному кольцу. Нижний конус системы тонкослойного отстаивания является одновременно конусом камеры взвешенного слоя, выполненной в виде двух усеченных конусов, размещенных соосно малыми основаниями один вверх, другой вниз. Большие основания усеченных конусов жестко соединены между собой. Внутри камеры взвешенного слоя расположена система распределения потоков, выполненная из стержней, жестко связанных с трубопроводом исходной воды, образующих коническую поверхность большим основанием вверх (RU 2077496 C1, C02F 1/28, C02F 1/52, 1997.04.20).

Недостатками данного устройства являются недостаточные степень и скорость осветления воды, обусловленные вторичным загрязнением воды, выводимой из системы тонкослойного отстаивания, за счет взмучивания осадка и отсутствия конструкционного препятствия между зонами осветленной воды и накопления осадка, а также большие габариты и материалоемкость осветлителя.

Задача, стоящая перед изобретателем, заключалась в разработке устройства для осветления воды, лишенного вышеизложенных недостатков и обеспечивающего высокие степень и скорость осветления воды, уменьшение габаритов осветлителя и снижение его материалоемкости.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном устройстве для осветления воды, содержащем цилиндрический корпус, трубопровод исходной воды, систему распределения потоков, трубопровод удаления осадка, систему тонкослойного отстаивания, выполненную из набора конусов, размещенных соосно с образованием между ними кольцевых щелей, нижний конус которой одновременно является конусом камеры взвешенного слоя, выполненной в виде двух усеченных конусов, размещенных соосно и образующих замкнутое пространство, трубопровод исходной воды установлен по касательной к конусам системы тонкослойного отстаивания с подачей исходной воды автономно под каждый конус через систему распределения потоков, сообщенную с трубопроводом исходной воды, причем конусы системы тонкослойного отстаивания выполнены с отверстием в нижней части, размещены большими основаниями вверх и жестко закреплены ими (большими основаниями) на цилиндрическом корпусе, при этом нижним конусом камеры взвешенного слоя является коническая часть корпуса устройства.

Благодаря введению в известный объект совокупности существенных отличительных признаков в заявленном устройстве для осветления воды:

- увеличивается скорость осветления в системе тонкослойного отстаивания с автономным подводом воды по касательной к конусам системы тонкослойного отстаивания с послойным распределением закрученного потока, созданием организованного гидравлического напора при повороте потока в зону осветления;

- увеличивается степень осветления при конструктивном разделении зон системы тонкослойного отстаивания, поворота потока из межконусного пространства в зону осветления воды и свободного осаждения диспергированных частиц на наклонную поверхность каждого конуса системы тонкослойного отстаивания;

- уменьшаются габариты устройства и его материалоемкость из-за отсутствия системы распределения потоков в виде стержней, жестко прикрепленных к трубопроводу исходной воды.

Устройство представлено на чертеже.

Устройство для осветления воды содержит корпус 1 с конической нижней частью 2, трубопровод исходной воды 3, камеру взвешенного слоя 4, ограниченную двумя усеченными конусами 2, 5, размещенными соосно большими основаниями вверх, причем конус 5 одновременно является конусом системы тонкослойного отстаивания, а нижний конус 2 является конической частью корпуса устройства; система тонкослойного отстаивания 12 состоит из конусов 5, 6, 7, 8, размещенных соосно, с образованием между ними кольцевых щелей, большим основанием вверх с подачей очищаемой воды по касательной автономно под каждый конус через систему распределения потоков 9, сообщенную с трубопроводом исходной воды 3, причем верхние (большие) части конусов жестко закреплены на цилиндрическом корпусе 1, а нижние (малые) части конусов имеют отверстия 10, по которым движется - вверх осветляемая вода в зону осветления 13, вниз - осадок, накапливающийся в камере взвешенного слоя 4 нижней конической части 3 корпуса 1, периодически удаляемый по трубопроводу удаления осадка 11, по мере накопления осадка.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемая вода подается по трубопроводу 3 в систему распределения потоков 9 и по касательной вводится в межконусное пространство системы тонкослойного отстаивания 12, в которой разделенными потоками движется по кольцевым коническим щелям, образованным конусами 5, 6, 7, 8. В зоне тонкослойного отстаивания 12 направление потока жидкости совпадает с направлением частиц, осаждающихся на наклонную поверхность конусов 5, 6, 7, 8 и сползающих в камеру взвешенного слоя 4. При достижении потоком малого основания конусов 5, 6, 7, 8 и входа воды в отверстия 10 происходит поворот потока в зону осветления 13. В зоне осветления 13 происходит завершение процесса осаждения взвешенных частиц и их сползание в камеру взвешенного слоя 4. Осветленная вода из зоны осветления 13 поднимается вверх и отводится для последующих технологических операций.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить высокие степень и скорость осветления воды, уменьшить габариты осветлителя и снизить его материалоемкость, что дает возможность размещать в действующих производственных помещениях более компактные установки.