RU2008062C1

RU2008062C1 - Settler for cleaning sewage waters

Info

Publication number: RU2008062C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Алексеев; В.Н. Трофимов; С.Н. Кулясов
Original assignee: Нижегородский архитектурно-строительный институт
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: cleaning of sewage waters. SUBSTANCE: settler has clearing chamber and settled particle collecting chamber, branch pipe for supplying liquid to be cleaned, clear liquid discharge branch pipe and liquid distributor. Liquid distributor is formed by guiding vessel and flow spreaders with radially extending variable section chutes and deflectors, with chutes and deflectors being disposed adjacent to vessel. Settler is further provided with spillway and filtering screen, which is mounted on spillway side surface. Simplified construction allows efficiency to be increased by 35-40% . EFFECT: simplified construction of distributor provided amiable hydrodynamic conditions for conducting clearing process, increased cleaning efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки сточных вод, и может быть использовано в машиностроительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to devices designed for wastewater treatment, and can be used in engineering, chemical, metallurgical and other industries.

Известен распределитель жидкости в цилиндрических аппаратах гравитационного осаждения, включающий узел подвода срабатываемой жидкости, направляющий цилиндрический корпус с примыкающими к нему делителями потока, при этом делитель потока выполнен в виде радиальных лотков с перфорированным днищем, расположенных друг над другом и имеющих уменьшающуюся по высоте длину [1] . A known liquid dispenser in a cylindrical gravity deposition apparatus, including an actuated fluid supply unit, a guiding cylindrical body with adjacent flow dividers, the flow divider is made in the form of radial trays with a perforated bottom located one above the other and having a decreasing length in height [1 ].

Недостатком этого распределителя жидкости является сложность устройства, в котором наряду с распределением жидкости имеет место турбулизация потока и увеличение местных сопротивлений, что способствует образованию струйности потока и усложняет гидродинамику процесса гравитационного осветления жидкости. Кроме того, наличие в радиальных лотках перфорированного днища обеспечивает не только поступление осадка в доннную часть цилиндрического аппарата, но и значительных потоков жидкости взмучивающих осадок, снижая эффективность разделения жидкости. The disadvantage of this liquid distributor is the complexity of the device, in which, along with the distribution of the liquid, there is a turbulization of the flow and an increase in local resistances, which contributes to the formation of stream flow and complicates the hydrodynamics of the process of gravitational clarification of the liquid. In addition, the presence in the radial trays of a perforated bottom ensures not only the entry of sediment into the bottom of the cylindrical apparatus, but also significant fluid flows of agitating sediment, reducing the efficiency of liquid separation.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является отстойник для очистки сточных вод от взвешенных веществ, включающий корпус, фильтры с сетчатой поверхностью, установленные в верхней части камеры, лоток для сбора осветленной жидкости и патрубок удаления осадка, при этом сетчатая поверхность фильтров выполнена в виде полуцилиндров, обращенных выпуклой стороной по направлению движения жидкости и расположенных на расстоянии 0,3-0,35 от кромки водосборного лотка [2] . The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a sump for purification of wastewater from suspended solids, including a housing, filters with a mesh surface installed in the upper part of the chamber, a tray for collecting clarified liquid and a pipe for removing sludge, while the mesh surface of the filters is made in the form of half cylinders, convex side in the direction of fluid motion and located at a distance of 0.3-0.35 from the edge of the catchment tray [2].

Конструкция отстойника-прототипа обладает следующими недостатками. The design of the prototype sump has the following disadvantages.

1. Щели водораспределителя обеспечивают выпуск жидкости по высоте, создавая неодинаковые гидродинамические условия для нижнего и верхнего "живого" сечений поступающих в цилиндрический корпус потоков жидкости. Разное гидродинамическое давление на поступающие потоки вызывает завихрение жидкости и вынос взвешенных веществ в осадочной части отстойника, снижая седиментационные характеристики процессе очистки;
2. Выпуск очищаемой жидкости только в центральной части отстойника требует ее перемещения от центра на периферию к водосборным лоткам в момет осветления, что также приводит к образованию мертвых зон в отстойнике и завихрениям потоков, снижая эффективность осветления;
3. Центральный водораспределитель с кольцевыми выпусками не позволяет обеспечить горизонтальность выпускаемых отверстий, что вызывает вытеснение отсветляемой жидкости не только вверх, но и в коническую камеру, взмучивая осадок при максимальной подаче жидкости, уменьшая эффект очистки;
4. Наличие сетчатой фильтрующей поверхности под слоем осветленной жидкости затрудняет наблюдение обслуживающго персонала за ее состоянием, что может приводить к проскоку загрязнений в поток осветленной жидкости, снижая качество очистки. Кроме того, наличие сетчатой поверхности постоянного сечения при колебаниях расхода вызывает пульсации на поверхности сетки и, следовательно, отрыв загрязнений в поток очищенной воды, снижая качество очистки;
5. Выполнение сетчатой фильтрующей поверхности в виде полуцилиндров требует наличия каркаса и сложного сопряжения с цилиндрической поверхностью корпуса отстойника, что затрудняет не только конструкцию этого отстойника, но и увеличивает капитальные затраты и сроки строительства, усложняет эксплуатацию цилиндрической и конической частей отстойника, закрытых сетчатой поверхностью.1. The slots of the water distributor ensure the discharge of liquid along the height, creating unequal hydrodynamic conditions for the lower and upper "live" sections of the fluid flows entering the cylindrical body. Different hydrodynamic pressure on the incoming flows causes fluid swirling and suspension of suspended solids in the sedimentary part of the sump, reducing sedimentation characteristics of the cleaning process;
2. The release of the cleaned liquid only in the central part of the sump requires its movement from the center to the periphery to the drainage trays at the time of clarification, which also leads to the formation of dead zones in the sump and swirls of flows, reducing the efficiency of clarification;
3. The central water distributor with annular outlets does not allow horizontal opening of the holes, which causes the clarified liquid to be displaced not only upward, but also into the conical chamber, stirring up sediment at maximum liquid flow, reducing the cleaning effect;
4. The presence of a mesh filtering surface under a layer of clarified liquid makes it difficult for service personnel to monitor its condition, which can lead to an overflow of contaminants into the stream of clarified liquid, reducing the quality of cleaning. In addition, the presence of a mesh surface of constant cross section during flow fluctuations causes ripples on the mesh surface and, therefore, separation of contaminants into the stream of purified water, reducing the quality of treatment;
5. The implementation of the mesh filter surface in the form of half-cylinders requires a frame and complex interfacing with the cylindrical surface of the sump tank, which complicates not only the design of this sump, but also increases capital costs and construction time, complicates the operation of the cylindrical and conical parts of the sump closed by the mesh surface.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки за счет улучшения гидродинамических условий протекания процесса. The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency by improving the hydrodynamic conditions of the process.

Поставленная цель достигается тем, что в отстойнике для очистки сточных вод, включающем корпус, патрубок подвода исходной жидкости, распределитель жидкости, отстойную камеру, фильтр, установленный в верхней части камеры, лоток для сбора осветленной жидкости, патрубок для отведения осадка, распределитель жидкости выполнен в виде направляющей цилиндрической емкости с примыкающими к ней делителями потока в виде радиальных лотков переменного сечения, уменьшающегося по направлению движения жидкости, и отражаталей, установленных с зазором по отношению к ним. This goal is achieved by the fact that in the sump for wastewater treatment, including a housing, a supply pipe for the source fluid, a liquid distributor, a settling chamber, a filter installed in the upper part of the chamber, a tray for collecting clarified liquid, a pipe for draining sludge, the liquid distributor is made in in the form of a guiding cylindrical tank with adjacent flow dividers in the form of radial trays of variable cross section, decreasing in the direction of fluid movement, and reflectors installed with a gap on to them.

Кольцевой фильтрующий экран установлен на боковой поверхности сливного лотка для сбора осветленной жидкости. An annular filter screen is mounted on the side surface of the drain tray to collect clarified liquid.

На фиг. 1 показан предлагаемый отстойник, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a proposed sump, section; in FIG. 2 - the same, top view.

Отстойник для очистки сточных вод включает цилиндрический корпус 1, камеру осветления 2 и сбора 3 осевших частиц, патрубок 4 подвода обрабатываемой жидкости, распределитель жидкости в виде направляющей цилиндрической емкости 5 с примыкающими к ней делителями потока 6, выполненными в виде радиальных лотков 7 переменного сечения, уменьшающегося по направлению движения жидкости и установленных с зазором по отношению к ним отражателей 8, сливной лоток с патрубком 9 для отвода очищенной жидкости, трубопровод 10 отведения осадка и кольцевой фильтрующий экран 11, установленный на боковой поверхности сливного лотка. The sewage treatment tank includes a cylindrical body 1, a clarification chamber 2 and a collection of 3 settled particles, a nozzle 4 for supplying the processed liquid, a liquid distributor in the form of a cylindrical guide tank 5 with adjacent flow dividers 6, made in the form of radial trays 7 of variable cross section, decreasing in the direction of movement of the liquid and reflectors 8 installed with a gap with respect to them, a drain tray with a pipe 9 for draining the purified liquid, a sediment discharge pipe 10 and an annular filter uyuschy screen 11 mounted on the side of the drain pan.

Отстойник работает следующим образом. The sump works as follows.

Обрабатываемая жидкость по патрубку 4 подается в распределитель жидкости в виде направляющей цилиндрической емкости 5 с примыкающими к ней делителями потока 6 в виде радиальных лотков 7 и установленных с зазором по отношению к ним отражателей 8, при помощи которого равномерно распределяется по сечению рабочей камеры отстойника. The processed fluid through the pipe 4 is supplied to the liquid distributor in the form of a guide of a cylindrical container 5 with adjacent flow dividers 6 in the form of radial trays 7 and reflectors 8 installed with a gap in relation to them, by which it is evenly distributed over the cross section of the settling chamber.

Такая несложная конструкция распределителя позволяет обеспечить выпуск очищаемой жидкости с одинаковым гидродинамическим давлением, создавая условия для движения жидкости в зоне распределения с небольшими скоростями, не вынося осевшие в коническую часть загрязнения. Кроме того, перемещение поступающей на очистку жидкости по радиальным лоткам 7 исключает дополнительное соприкосновение потоков при распределении их в камерах 2 и 3 осветления и сбора осевших частиц соответственно, где отражатель 8 не только изменяет направление движения жидкости, но и сокращает вынос осевших частиц из отстойника. Such a simple design of the distributor allows for the release of the liquid being cleaned with the same hydrodynamic pressure, creating the conditions for the liquid to move in the distribution zone at low speeds, without carrying the contaminants that have settled into the conical part. In addition, the movement of the liquid arriving for cleaning along the radial trays 7 eliminates the additional contact of the streams when distributing them in the clarification chambers 2 and 3 and collect the settled particles, respectively, where the reflector 8 not only changes the direction of the fluid's movement, but also reduces the removal of settled particles from the sump.

Все это создает благоприятные гидродинамические условия для проведения процесса гравитационного осветления жидкости. All this creates favorable hydrodynamic conditions for the process of gravitational clarification of the liquid.

Из камеры осветления жидкость проходит через фильтрующий экран 11, сливной лоток с патрубком 9 и далее отводится за пределы отстойника. From the clarification chamber, the liquid passes through the filter screen 11, the drain tray with the pipe 9 and then discharged outside the sump.

Наличие вертикально расположенного фильтрующего экрана позволяет обеспечить задержание мелкодиспергированных частиц загрязнений, выносимых из камеры осветления, причем по мере альматации нижних слоев фильтрующего экрана в работе используются чистые верхние слои экрана, что способствует более эффективному задержанию загрязнений в отстойнике, снижая остаточную концентрацию загрязнений в осветленной жидкости. Вместе с этим наличие вертикально расположенного фильтрующего экрана позволяет улучшить гидродинамические условия осветления сточных вод, так как при увеличении количества поступающей на очистку жидкости при постоянном "живом" сечении патрубка водослива происходит повышение уровня зеркала жидкости в отстойнике, при этом в работе используется большая фильтрующая площадь экрана, поддерживающая скорость фильтрования на одном оптимальнном уровне, создавая благоприятные условия для повышения эффективности очистки сточной жидкости. The presence of a vertically arranged filter screen allows for the retention of finely dispersed particles of contaminants carried out from the clarification chamber, and as the lower layers of the filter screen are almatized, clean upper layers of the screen are used in the work, which contributes to a more efficient retention of contaminants in the sump, reducing the residual concentration of contaminants in the clarified liquid. At the same time, the presence of a vertically arranged filter screen allows improving the hydrodynamic conditions of wastewater clarification, since when the amount of liquid supplied to the treatment increases with a constant "live" section of the spillway pipe, the level of the liquid mirror in the settler increases, and a large filter area of the screen is used in the work maintaining the filtration rate at one optimal level, creating favorable conditions for increasing the efficiency of wastewater treatment.

Сравнительная оценка предлагаемого отстойника представлена в таблице. A comparative assessment of the proposed sump is presented in the table.

Из таблицы видно, что предлагаемый отстойник позволяет за счет улучшения гидродинамических условий процесса осветления повысить эффективность очистки на 35-40% , а продолжительность межрегенерационного периода увеличить в 3-4 раза по сравнению с прототипом. Кроме того, следует отметить следующие преимущества:
наличие фильтрующего экрана над поверхностью воды позволяет легко наблюдать за состоянием фильтрующей ткани и ее регенерацией;
радиальное расположение водораспределительных лотков и наличие выпускных отверстий на одной высоте позволяет им работать при постоянном гидродинамическом давлении, исключая образование водоворотных и "мертвых" зон в осадочной камере отстойника;
открытая поверхность зеркала воды обеспечивает свободный доступ при осмотре и ремонте к водораспределительному устройству, а также удаление осадка из осадочной части отстойника.The table shows that the proposed sump allows, by improving the hydrodynamic conditions of the clarification process, to increase the cleaning efficiency by 35-40%, and the duration of the inter-regeneration period to increase 3-4 times compared with the prototype. In addition, the following advantages should be noted:
the presence of a filter screen above the surface of the water makes it easy to monitor the state of the filter fabric and its regeneration;
the radial arrangement of the water distribution trays and the presence of outlet openings at the same height allows them to work with constant hydrodynamic pressure, eliminating the formation of whirlpool and "dead" zones in the sedimentation chamber of the sump;
the open surface of the water mirror provides free access during inspection and repair to the water distribution device, as well as the removal of sediment from the sedimentary part of the sump.

Все это позволяет снизить эксплуатационные затраты при сравнительно небольших капитальных вложениях, улучшая экономические показатели предлагаемой конструкции отстойника. (56) Авторское свидетельство СССР N 601025, кл. B 01 D 21/24, 1978. All this allows to reduce operating costs with a relatively small capital investment, improving the economic indicators of the proposed design of the sump. (56) Copyright certificate of the USSR N 601025, cl. B 01 D 21/24, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 1712319, кл. B 01 D 21/00, 1992. USSR author's certificate N 1712319, cl. B 01 D 21/00, 1992.

Claims

Sewage treatment tank, including a housing, a source for supplying a source liquid, a liquid distributor, a settling chamber, a filter installed in the upper part of the chamber, a drain tray for collecting clarified liquid and a pipe for draining sludge, characterized in that the liquid distributor is made in the form of a guide cylindrical containers with adjacent flow dividers in the form of radial trays of variable cross section, decreasing in the direction of fluid movement, and reflectors installed with a gap in relation y to the trays, and the filter is made in the form of an annular screen located on the side surface of the drain tray.