RU2652692C1 - Installation for purification of natural waters - Google Patents

Installation for purification of natural waters Download PDF

Info

Publication number
RU2652692C1
RU2652692C1 RU2017112690A RU2017112690A RU2652692C1 RU 2652692 C1 RU2652692 C1 RU 2652692C1 RU 2017112690 A RU2017112690 A RU 2017112690A RU 2017112690 A RU2017112690 A RU 2017112690A RU 2652692 C1 RU2652692 C1 RU 2652692C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
zone
purification
installation
grained
Prior art date
Application number
RU2017112690A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Говоров
Михаил Александрович Степанов
Вадим Олегович Говоров
Original Assignee
Акционерное общество "Институт МосводоканалНИИпроект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Институт МосводоканалНИИпроект" filed Critical Акционерное общество "Институт МосводоканалНИИпроект"
Priority to RU2017112690A priority Critical patent/RU2652692C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652692C1 publication Critical patent/RU2652692C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • B01D21/08Settling tanks with single outlets for the separated liquid provided with flocculating compartments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D36/00Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/04Combinations of filters with settling tanks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: technology of water and air purification.
SUBSTANCE: installation for the purification of natural waters refers to the field of water treatment and can be used for the preliminary treatment of natural waters, in particular surface water for domestic, drinking, industrial and agricultural water supply. Natural water purification plant comprises rectangular body 1 with vertical contact chamber 2 and adjacent sedimentation tanks 3 on both sides. Contact chamber 2 is divided by horizontal grid 4 and grid 5 into overfillter zone 6, filtration zone 7 and clarification zone 8, respectively. Overfilter zone 6 is provided with water supply pipeline 9 for washing, at least one mixing chamber 11 made in the form of a truncated cone, which is turned by a smaller base to filtration zone 7, and equipped with a tangentially supplied supply line of feed water with reagent 12-aluminum oxychloride, in the lower part and horizontal distribution half-tubes 13 in the upper. Filtration zone 7 is provided with two layers of floating filtering load: the upper one is coarse-grained 14, and the lower one is fine-grained 15. Clarification zone is provided with a drainage system for wash water 16 draining and at least two filtrate bypass pipelines 17 to each of sedimentation tanks 3 with outlet conical nozzles 18. Each of sedimentation tanks 3 is provided with a drainage system for evacuation 19, at least two recirculation chambers 20 formed by cylindrical casing 21, inside which is co-axially located recirculation 22, consisting of a confuser and diffuser connected by a cylindrical part of one another, by post-treatment unit 23 consisting of floating charge 24 located between upper retaining grid 25 and lower retaining grid 26, and located below the upper edge of the diffuser of recirculation 22, and perforated clarified water discharge ducts 27 located above the diffuser of recirculation 22. Recirculators are arranged coaxially with conical nozzles 18 of the filtrate bypass pipelines 17 into sedimentation tanks 3.
EFFECT: invention makes it possible to increase the degree of preliminary purification of natural waters from suspended, colloidal and dissolved substances and to substantially reduce the load for the following purification steps.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области водоподготовки, и может быть использовано для предварительной очистки природных вод, в частности, поверхностных, для целей хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения.The invention relates to the protection of the environment, namely to the field of water treatment, and can be used for pre-treatment of natural waters, in particular surface waters, for the purposes of domestic, industrial, and agricultural water supply.

Для водоснабжения населенных мест используют преимущественно природные водоисточники - подземные и поверхностные воды. Подземные воды, как правило, требуют умягчения или обезжелезивания, а очистка поверхностных вод заключается в извлечении из воды всех находящихся в ней загрязнений, которые делают воду непригодной для использования в тех или иных целях. Поверхностные воды содержат самые разнообразные загрязнения, что приводит к необходимости разработки различных эффективных способов, устройств и установок для их очистки. Простейшими устройствами для очистки поверхностных вод от частиц грубодисперсных загрязнений являются отстойники, в которых в процессе отстаивания более крупные частицы загрязнений под действием силы тяжести оседают на дно, при этом, для повышения эффективности осаждения мельчайших частиц загрязнений используют коагулянты, которые улучшают процесс хлопьеобразования, а при последующем отстаивании существенно увеличивают эффективность и скорость удаления механических примесей. Более эффективным и быстрым способом очистки считается механическая фильтрация воды через слои фильтрующей загрузки. При прохождении воды через слой или слои фильтрующей загрузки, в частности, плавающей, крупные частицы нерастворимых загрязнений задерживаются между ее зернами, вследствие чего и происходит очистка поверхностных вод от механических примесей. Сочетание реагентной обработки с фильтрацией и отстаиванием, приводящее к повышению качества очистки, лежит в основе создания различных устройств и установок для очистки природных вод.For the water supply of populated areas they use mainly natural water sources - underground and surface waters. Groundwater, as a rule, requires softening or iron removal, and surface water treatment consists in extracting from the water all the contaminants in it, which make the water unsuitable for use for one or another purpose. Surface waters contain a wide variety of contaminants, which leads to the need to develop various effective methods, devices and installations for their purification. The simplest devices for cleaning surface water from particles of coarse particulate contaminants are sedimentation tanks, in which larger particles of contaminants settle to the bottom during sedimentation by gravity, while coagulants that improve the process of flocculation are used to increase the deposition efficiency of the smallest particles, and subsequent sedimentation significantly increase the efficiency and speed of removal of mechanical impurities. A more effective and faster method of cleaning is considered to be mechanical filtration of water through the layers of the filter load. When water passes through a layer or layers of a filter charge, in particular, a floating one, large particles of insoluble contaminants are delayed between its grains, as a result of which surface water is purified from mechanical impurities. The combination of reagent treatment with filtration and sedimentation, leading to an increase in the quality of treatment, is the basis for the creation of various devices and installations for the purification of natural waters.

Известно устройство для реагентной очистки природных вод, содержащее цилиндрический с коническим днищем корпус, загруженный контактной взвешиваемой массой, трубопроводы подачи обработанной реагентами воды на очистку и промывной воды, трубопровод тангенциальной подачи пульпы в верхнюю часть корпуса, сборный желоб с отводящими трубопроводами осветленной и промывной вод, конический тонкослойный модуль, полупогружной цилиндр, воздушный эжектор тангенциального ввода пульпы в полупогружной цилиндр, воздухоотделитель, в средней части к которому присоединен трубопровод подачи воды на очистку, а в нижней части - опускная распределительная труба /Патент РФ №2307075, C02F 1/52, 2007 г./.A device for the reagent treatment of natural waters, containing a cylindrical conical bottom housing loaded with contact weighed mass, pipelines for supplying reagent-treated water for purification and washing water, a pipeline for tangential pulp supply to the upper part of the housing, a collection chute with discharge pipes for clarified and wash water, conical thin-layer module, semi-submersible cylinder, air ejector of tangential pulp introduction into the semi-submersible cylinder, air separator, in the middle part to the water supply pipe is connected to the purification unit for purification, and the lower distribution pipe is connected to the bottom / RF Patent No. 2307075, C02F 1/52, 2007 /.

Недостатками этого устройства являются сложность поддержания определенного расхода воды для слоя контактной массы с переменной скоростью (учитывая степень загрязнения массы), обеспечивающей ее взвешивание, расход электроэнергии на промывку загрузки через эжектор, а также большой объем промывной воды для полной гидроперегрузки и отмывки контактной массы.The disadvantages of this device are the difficulty of maintaining a certain water flow rate for the contact mass layer at a variable speed (taking into account the degree of mass contamination), which ensures its weighing, energy consumption for washing the load through the ejector, and also a large volume of washing water for complete hydroloading and washing of the contact mass.

Известно устройство для очистки природной воды в слое взвешенного осадка, содержащее корпус, снабженный в верхней части тонкослойными отстойными блоками, воздухоотделитель, снабженный горизонтальными лотками с зубчатыми водосливами, поддоном, ограниченным зубчатым водосливом и конусом-растекателем, шламоотделитель, систему тангенциального ввода исходной воды и трубопроводы подачи реагентов в нижнюю часть корпуса, системы отвода очищенной воды и осадка, систему циркуляции шлама, включающую в себя две горизонтальные щелевые трубы с щелью переменного сечения и два эжектирующих устройства с соплами, совмещенные с трубами ввода исходной воды в нижнюю часть корпуса, ввод смеси воды и шлама в шламоотделитель осуществляется через прямоугольные окна, снабженные с внутренней стороны направляющими щитками, шламоотделитель снабжен тонкослойными отстойными блоками и дырчатой камерой, соединенной с системой отвода очищенной воды /Патент РФ №2236383, B01D 21/00, 2004 г./.A device for purifying natural water in a layer of suspended sediment is known, comprising a body provided with thin-layer settling blocks in the upper part, an air separator equipped with horizontal trays with gear weirs, a tray limited by a gear weir and a cone-spreading device, a sludge separator, a tangential input water source system and pipelines supply of reagents to the lower part of the body, the system for removing purified water and sludge, the system of circulation of sludge, which includes two horizontal slotted pipes with a variable cross section and two ejection devices with nozzles, combined with the source water inlet pipes to the lower part of the casing, the mixture of water and sludge is introduced into the sludge separator through rectangular windows equipped with guide shields on the inside, the sludge separator is equipped with thin-layer settling blocks and a hole chamber connected with a purified water drainage system / RF Patent No. 2236383, B01D 21/00, 2004 /.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции в изготовлении и обслуживании. В случае аварийной ситуации узкие смотровые отверстия не позволяют проводить ремонтные работы внутри установки. Добавление кроме коагулянта суспензии известкового молока требует дополнительных насосов дозаторов, растворных и расходных баков реагентов, что приводит к повышенным эксплуатационным расходам.The disadvantages of this device are the complexity of the design in the manufacture and maintenance. In the event of an emergency, narrow inspection openings do not allow repair work inside the unit. The addition of a suspension of lime milk in addition to the coagulant requires additional metering pumps, solution and supply tanks of reagents, which leads to increased operating costs.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является установка для очистки воды (варианты), включающая контактную камеру с плавающей загрузкой, вертикальный отстойник с тонкослойными трубчатыми элементами, фильтр с зернистой плавающей загрузкой в виде пенополистирола и сборно-распределительной системой, резервуар для промывной воды, трубопроводы для подачи исходной воды и отвода промывной воды, чистой воды и осадка, под отстойником расположен цилиндроконический осадкоуплотнитель, к которому присоединен трубопровод для отвода осадка, фильтр и контактная камера выполнены кольцевыми, размещены друг над другом коаксиально снаружи соответственно отстойника и осадкоуплотнителя и разделены кольцевой непроницаемой перегородкой, при этом в стенке осадкоуплотнителя выполнены отверстия для прохода очищаемой воды /патент РФ №2102339, C02F 1/52, 1998 г./.Closest to the technical nature of the claimed invention is a water treatment plant (options), including a contact chamber with a floating charge, a vertical settler with thin-layer tubular elements, a filter with a granular floating charge in the form of polystyrene foam and a collection and distribution system, a tank for washing water, pipelines for supplying raw water and draining wash water, clean water and sludge, a cylinder-conical precipitator is located under the sump, to which a pipe is connected the wire for sediment removal, the filter and the contact chamber are made circular, placed one above the other coaxially on the outside of the sump and sediment compactor and separated by an annular impenetrable partition, while holes are made in the wall of the compactor for the passage of purified water / RF patent No. 2102339, C02F 1/52, 1998 /.

Недостатками этой установки являются сложность промывки загрузок, сложность эксплуатации из-за невозможности обслуживания тонкослойных элементов, слипания волокнистых нитей в слое загрузки, а также невозможностью качественно промыть слой из сорбционного или ионообменного материала в верхней части установки.The disadvantages of this installation are the complexity of washing the downloads, the difficulty of operation due to the inability to service thin-layer elements, adhesion of fibrous filaments in the loading layer, as well as the inability to qualitatively wash the layer of sorption or ion-exchange material in the upper part of the installation.

Техническая проблема, решение которой обеспечивает предложенное изобретение, заключается в создании компактной и простой в эксплуатации и обслуживании установки для очистки природных вод, обеспечивающей интенсификацию процессов хлопьеобразования и отстаивания.The technical problem, the solution of which provides the proposed invention, is to create a compact and easy to use and maintain installation for the purification of natural waters, providing an intensification of the processes of flocculation and sedimentation.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении степени предварительной очистки природной воды от взвешенных, коллоидных и растворенных загрязнений за счет увеличения времени контакта в контактной камере с последующим осаждением взвеси и уплотнением осадка в отстойниках при одновременном снижении эксплуатационных расходов.The technical result from the use of the invention is to increase the degree of preliminary purification of natural water from suspended, colloidal and dissolved contaminants by increasing the contact time in the contact chamber with subsequent sedimentation of the suspension and compaction of the sediment in the sumps while reducing operating costs.

Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что установка для очистки природных вод, содержит прямоугольный в плане корпус с расположенными в нем вертикальной контактной камерой и примыкающими к ней с обеих сторон отстойниками, контактная камера разделена горизонтальными решеткой и сеткой на надфильтровую зону, зону фильтрации и зону осветления соответственно, надфильтровая зона снабжена трубопроводом подачи воды на промывку, по меньшей мере одной камерой смешения, выполненной в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к зоне фильтрации, и снабженной тангенциально подведенным трубопроводом подачи исходной воды с реагентом - оксихлоридом алюминия, в нижней части и горизонтальными распределительными полутрубами в верхней, зона фильтрации снабжена двумя слоями плавающей фильтрующей загрузки: верхним – крупногранульным, и нижним - мелкогранульным, а зона осветления снабжена дренажной системой отвода промывной воды и по меньшей мере двумя трубопроводами перепуска фильтрата в каждый из отстойников с выходными коническими соплами, каждый из отстойников снабжен, дренажной системой отвода осадка, по меньшей мере двумя камерами рециркуляции, образованными цилиндрическим кожухом, внутри которого коаксиально расположен рециркулятор, состоящий из соединенных цилиндрической частью один с другим конфузора и диффузора, блоком доочистки, состоящим из плавающей загрузки, расположенной между верхней удерживающей решеткой и нижней удерживающей сеткой, и расположенным ниже верхней кромки диффузора рециркулятора, и перфорированными трубопроводами отвода осветленной воды, расположенными выше диффузора рециркулятора, при этом, рециркуляторы расположены соосно-коническим соплам трубопроводов перепуска фильтрата в отстойники.The technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the installation for the purification of natural waters contains a rectangular housing with a vertical contact chamber located in it and settling tanks adjacent to it on both sides, the contact chamber is divided by a horizontal grating and a mesh into a filter zone , a filtration zone and a clarification zone, respectively, the superfilter zone is equipped with a water supply pipe for flushing at least one mixing chamber made in the form of a truncated onus, facing a smaller base to the filtration zone, and equipped with a tangentially supplied feed water pipe with a reagent - aluminum oxychloride, in the lower part and horizontal distribution half tubes in the upper, the filtration zone is equipped with two layers of a floating filter load: the upper one is coarse-grained and the lower one is fine-grained and the clarification zone is equipped with a drainage system for the removal of wash water and at least two pipelines for transferring the filtrate into each of the settling tanks with outlet cones nozzles, each of the sumps is equipped with a drainage system for removing sludge, at least two recirculation chambers formed by a cylindrical casing, inside of which a recirculator is coaxially located, consisting of a confuser and a diffuser connected to the cylindrical part, a post-treatment unit consisting of a floating charge, located between the upper retaining grill and the lower retaining grid, and located below the upper edge of the recirculator diffuser, and the perforated drain pipes etlennoy water recirculator arranged above the diffuser, thus, recyclers are coaxial conical nozzles bypass piping filtrate in septic tanks.

В частном случае исполнения установки горизонтальные распределительные полутрубы выполнены зубчатыми.In the particular case of the installation, the horizontal distribution half tubes are toothed.

Предпочтительно, что горизонтальные распределительные полутрубы расположены параллельно между собой, плавающая фильтрующая загрузка выполнена из полистирола, размер частиц крупногранульного слоя фильтрующей загрузки составляет 6-8 мм, а мелкогранульного - 1-3 мм.It is preferable that the horizontal distribution half tubes are arranged parallel to each other, the floating filter media is made of polystyrene, the particle size of the coarse-grained layer of the filter media is 6-8 mm, and the fine-grained one is 1-3 mm.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Для большей наглядности соотношения между отдельными элементами установки изменены.For clarity, the relationship between the individual elements of the installation changed.

На Фиг. 1 схематически приведен вертикальный разрез установки для очистки природных вод; на Фиг. 2 - разрез по А-А на Фиг. 1; на Фиг. 3 - разрез по А-А на Фиг. 1 для установки большой производительности, содержащей 2 камеры смешения и восемь рециркуляторов.In FIG. 1 schematically shows a vertical section of a plant for the purification of natural waters; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section along AA in FIG. 1 for large capacity installations containing 2 mixing chambers and eight recirculators.

Установка для очистки природных вод (Фиг. 1, Фиг. 2) содержит прямоугольный в плане корпус 1, в котором расположены вертикальная контактная камера 2 и примыкающие к ней с обеих сторон отстойники 3. Контактная камера 2 разделена горизонтальными решеткой 4 и сеткой 5 на надфильтровую зону 6, зону фильтрации 7 и зону осветления 8, к надфильтровой зоне 6 подведены трубопровод подачи воды на промывку 9 и переливной трубопровод 10. В надфильтровой зоне 6 расположена камера смешения 11, выполненная в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к зоне фильтрации 7, и снабженная тангенциально подведенным трубопроводом подачи исходной воды с реагентом - оксихлоридом алюминия 12, в нижней части и горизонтальными распределительными полутрубами 13 в верхней. В зоне фильтрации 7 расположены два слоя плавающей фильтрующей загрузки: верхний - крупногранульный 14 с предпочтительным размером частиц от 6 до 8 мм и нижний - мелкогранульный 15 с предпочтительным размером частиц 1-3 мм. Зона осветления 8 контактной камеры 2 соединена трубопроводами перепуска фильтрата 17, имеющими выходные конические сопла 18, с отстойниками 3, а в нижней ее части расположена дренажная система с трубопроводом отвода промывной воды 16. В нижней части каждого из отстойников 3 расположена дренажная система отвода осадка 19. В каждом из отстойников 3 расположены по две камеры рециркуляции 20, образованные цилиндрическим кожухом 21, внутри которого коаксиально расположен рециркулятор 22, состоящий из соединенных цилиндрической частью один с другим конфузора и диффузора. Рециркуляторы 22 расположены соосно коническим соплам 18 трубопроводов перепуска фильтрата 17 в отстойники 3. В отстойниках 3 ниже верхней кромки диффузора рециркуляторов 22 расположены блоки доочистки 23, состоящие из плавающей загрузки 24, расположенной между верхней удерживающей решеткой 25 и нижней удерживающей сеткой 26. В отстойниках 3 выше диффузора рециркуляторов 22 расположены перфорированные трубопроводы отвода осветленной воды 27.Installation for the purification of natural waters (Fig. 1, Fig. 2) contains a rectangular housing 1, in which there is a vertical contact chamber 2 and settling tanks adjacent to it on both sides 3. The contact chamber 2 is divided by a horizontal grid 4 and a mesh 5 into a filter zone 6, a filtration zone 7 and a clarification zone 8, a water supply pipe for flushing 9 and an overflow pipe 10 are connected to the superfilter zone 6. In the superfilter zone 6 there is a mixing chamber 11, made in the form of a truncated cone, facing a smaller base to filtration zone 7, and equipped with a tangentially supplied feed water supply pipe with a reagent - aluminum oxychloride 12, in the lower part and horizontal distribution half tubes 13 in the upper one. In the filtration zone 7 there are two layers of floating filter media: the upper one is coarse-grained 14 with a preferred particle size of 6 to 8 mm and the lower one is fine-grained 15 with a preferred particle size of 1-3 mm. The clarification zone 8 of the contact chamber 2 is connected by the filtrate bypass pipelines 17 having outlet conical nozzles 18 with settling tanks 3, and in its lower part there is a drainage system with a wash water discharge pipe 16. At the bottom of each of the settling tanks 3 there is a drainage drainage system 19 In each of the settling tanks 3 there are two recirculation chambers 20 formed by a cylindrical casing 21, inside of which a recirculator 22 is coaxially located, consisting of one connected to the other by a cylindrical part onfuser and diffuser. Recirculators 22 are located coaxially with the conical nozzles 18 of the filtrate bypass 17 pipelines to the sumps 3. In the sumps 3 below the upper edge of the recirculator diffuser 22, post-treatment units 23 are located, consisting of a floating load 24 located between the upper holding grate 25 and the lower holding grid 26. In sumps 3 above the diffuser recirculators 22 are perforated pipelines drainage clarified water 27.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Перед запуском в работу установку для очистки природных вод заполняют водой до уровня перфорированных трубопроводов отвода осветленной воды 27. При этом происходит всплытие плавающей фильтрующей загрузки внутри зоны фильтрации 7 контактной камеры 2. Мелкогранульный слой 15 фильтрующей загрузки оказывается полностью затопленным, а крупногранульный слой 14 - частично затопленным. Горизонтальная решетка 4, отделяющая надфильтровую зону 6 контактной камеры 2 от зоны фильтрации 7, удерживает крупногранульный слой 14 от попадания в надфильтровую зону 6. Всплывает также и оказывается полностью затопленной плавающая загрузка 24 блоков доочистки 23 в отстойниках 3, расположенная между удерживающими решеткой 25 и сеткой 26.Before being put into operation, the natural water purification plant is filled with water to the level of the perforated clarified water drainage pipelines 27. In this case, the floating filter load emerges inside the filter zone 7 of the contact chamber 2. The fine-grain filter layer 15 is completely flooded, and the coarse-grain layer 14 is partially flooded. The horizontal grate 4, separating the superfilter zone 6 of the contact chamber 2 from the filtration zone 7, keeps the coarse-grained layer 14 from falling into the superfilter zone 6. The floating load 24 of the after-treatment units 23 in the settling tanks 3 also emerges completely flooded, located between the holding grating 25 and the mesh 26.

Исходную природную воду по трубопроводу подачи исходной воды с реагентом - оксихлоридом алюминия 12 подают в камеру смешения 11 надфильтровой зоны 6, откуда горизонтальными распределительными полутрубами 13 ее равномерно распределяют по поверхности крупногранульного слоя 14 плавающей фильтрующей загрузки зоны фильтрации 7 контактной камеры 2. Тангенциальный подвод трубопровода подачи исходной воды с реагентом - оксихлоридом алюминия 12 в нижнюю часть камеры смешения 11, выполненной в виде усеченного конуса, позволяет потоку очищаемой воды приобрести направленное вращательное вихревое движение с последующим замедлением в верхней части камеры смешения 11 и более равномерно смешать ее с реагентом - оксихлоридом алюминия. Для повышения степени распределения очищаемой воды горизонтальные распределительные полутрубы 13 могут быть выполнены зубчатыми (на чертежах не показано) и расположены параллельно между собой. Распределенная очищаемая вода нисходящим потоком поступает в незатопленную часть крупногранульного слоя 14 плавающей фильтрующей загрузки зоны фильтрации 7, где на неоднородной поверхности гранул начинаются процессы хлопьеобразования, а затем через затопленную часть крупногранульного слоя 14 и затопленный мелкогранульный слой 15 плавающей фильтрующей загрузки зоны фильтрации 7 попадает в зону осветления 8. В затопленных частях плавающей фильтрующей загрузки зоны фильтрации 7 происходит частичная очистка исходной воды от взвешенных веществ и других примесей. Горизонтальная сетка 5, разделяющая зоны фильтрации 7 и осветления 8 контактной камеры 2, удерживает зерна мелкогранульного слоя 15 плавающей фильтрующей загрузки от попадания в зону осветления 8. Фильтрат, попавший в зону осветления 8 и содержащий не осевшие на зернах плавающей фильтрующей загрузки загрязнения, по трубопроводам перепуска фильтрата 17 через выходные конические сопла 18 распыляется в нижней части отстойников 3 и попадает в камеры рециркуляции 20, образованные цилиндрическим кожухом 21, внутри которого коаксиально расположен рециркулятор 22, состоящий из соединенных цилиндрической частью один с другим конфузора и диффузора. Рециркуляторы 22 расположены соосно коническим соплам 18 трубопроводов перепуска фильтрата 17 в отстойники 3, поэтому большая часть фильтрата из конического сопла 18 попадает непосредственно в конфузор рециркулятора 22 и через цилиндрическую часть и диффузор рециркулятора 22 в камеру рециркуляции 20, откуда нисходящим потоком попадает в нижнюю часть отстойника 3, а затем восходящим потоком движется к перфорированным трубопроводам отвода осветленной воды 27 и выводится из установки. Для предотвращения возможного выноса хлопьев загрязнений в трубопроводы отвода осветленной воды 27 используют блоки доочистки 23, на зернах плавающей загрузки 24 которых, расположенной между верхней удерживающей решеткой 25 и нижней удерживающей сеткой 26, оставшиеся загрязнения задерживаются. Конструкция камеры рециркуляции 20 с рециркулятором 22 позволяет неоднократно изменять скорости и направление потока очищаемого фильтрата, что способствует дополнительной рециркуляции очищаемой воды и приводит к интенсификации хлопьеобразования и осаждению хлопьев осадка на дно отстойника 3. Кроме того, распыление фильтрата через конические сопла 18 создает эффект эжекции с вовлечением в процесс хлопьеобразования некоторой части осадка, оседаемого на дно отстойника 3, что также способствует повышению степени очистки. Осевший на дно отстойников 3 осадок через дренажную систему отвода осадка 19 выводят из установки.The source of natural water through the feed pipe to the reagent - aluminum oxychloride 12 is fed into the mixing chamber 11 of the filter zone 6, from where it is distributed horizontally by horizontal distribution tubes 13 on the surface of the coarse-grained layer 14 of the floating filter load of the filter zone 7 of the contact chamber 2. Tangential supply of the feed pipe source water with a reagent - aluminum oxychloride 12 in the lower part of the mixing chamber 11, made in the form of a truncated cone, allows the flow of purified water to acquire a directed rotational vortex motion with subsequent deceleration in the upper part of the mixing chamber 11 and mix it more evenly with the reagent - aluminum oxychloride. To increase the degree of distribution of the purified water, the horizontal distribution half tubes 13 can be made toothed (not shown in the drawings) and arranged parallel to each other. The distributed purified water flows in a downward flow to the non-flooded part of the coarse granular layer 14 of the floating filter load of the filtration zone 7, where flocculation processes begin on the inhomogeneous surface of the granules, and then through the flooded part of the coarse granule layer 14 and the flooded fine-grained layer 15 of the floating filter load of the filtration zone 7 fall into the zone clarification 8. In the flooded parts of the floating filter load of the filtration zone 7, a partial purification of the source water from suspended water occurs ETS and other impurities. A horizontal mesh 5 separating the filtration zones 7 and the clarification zones 8 of the contact chamber 2 keeps the grains of the fine-grained layer 15 of the floating filter media from getting into the clarification zone 8. The filtrate entering the clarification zone 8 and containing pollution that has not settled on the grains of the floating filter loading is through pipelines the bypass of the filtrate 17 through the outlet conical nozzles 18 is sprayed in the lower part of the settling tanks 3 and enters the recirculation chambers 20 formed by a cylindrical casing 21, inside of which a coaxially located irkulyator 22 consisting of a cylindrical part connected with one another converging tube and the diffuser. The recirculators 22 are located coaxially with the conical nozzles 18 of the filtrate bypass 17 pipelines into the settling tanks 3, therefore, the majority of the filtrate from the conical nozzle 18 goes directly to the recirculator 22 confuser and through the cylindrical part and the recirculator 22 diffuser to the recirculation chamber 20, from where it flows into the lower part of the settler 3, and then upwardly moves to the perforated pipelines to discharge clarified water 27 and is removed from the installation. To prevent possible contamination flakes from entering the clarified water discharge pipelines 27, post-treatment units 23 are used, on the floating load grains 24 of which, located between the upper holding grid 25 and the lower holding grid 26, the remaining contaminants are delayed. The design of the recirculation chamber 20 with the recirculator 22 allows you to repeatedly change the speed and direction of flow of the filtered filtrate, which contributes to an additional recirculation of the purified water and leads to the intensification of flocculation and sedimentation of floc sediment on the bottom of the sump 3. In addition, spraying the filtrate through conical nozzles 18 creates an ejection effect involvement in the process of flocculation of some of the sediment deposited on the bottom of the sump 3, which also contributes to an increase in the degree of purification. Sludge deposited at the bottom of sedimentation tanks 3 through the drainage system for removing sediment 19 is removed from the installation.

По мере загрязнения плавающей фильтрующей загрузки в зоне фильтрации 7 контактной камеры 2 производят ее промывку исходной водой сверху вниз. Для чего исходную природную воду по трубопроводу подачи промывной воды 9 подают в надфильтровую зону 6 контактной камеры 2 с большей интенсивностью, чем при фильтровании. Горизонтальная сетка 5, разделяющая зоны фильтрации 7 и осветления 8 контактной камеры 2, удерживает зерна мелкогранульного слоя 15 плавающей фильтрующей загрузки от попадания в зону осветления 8. Промывная вода равномерно собирается дренажной системой с трубопроводом отвода промывной воды 16 в зоне осветления 8 контактной камеры 2 и выводится из установки. В случае аварийной ситуации при заполнении водой надфильтровой зоны 6 в ней предусмотрен переливной трубопровод 10.As the floating filter load is contaminated in the filtration zone 7 of the contact chamber 2, it is flushed with the source water from top to bottom. Why is the source of natural water through the wash water supply pipe 9 is fed into the superfilter zone 6 of the contact chamber 2 with greater intensity than when filtering. A horizontal mesh 5 separating the filtration zones 7 and the clarification zones 8 of the contact chamber 2 keeps the grains of the fine-grained layer 15 of the floating filter media from entering the clarification zone 8. The wash water is evenly collected by the drainage system with the wash water discharge pipe 16 in the clarification zone 8 of the contact chamber 2 and derived from the installation. In the event of an emergency when filling the filter zone 6 with water, an overflow line 10 is provided in it.

В зависимости от требуемой производительности установки ее размеры могут быть увеличены, что соответственно приводит к увеличению количества камер смешения 11 с трубопроводом подачи исходной воды с реагентом - оксихлоридом алюминия 12 и количества камер рециркуляции 20 с рециркуляторами 22 (Фиг. 3).Depending on the required productivity of the installation, its dimensions can be increased, which accordingly leads to an increase in the number of mixing chambers 11 with a feed pipe for reagent water - aluminum oxychloride 12 and the number of recirculation chambers 20 with recirculators 22 (Fig. 3).

При сильном зарастании плавающей фильтрующей загрузки и для предотвращения развития в установке патогенной микрофлоры предусматривается промывка контактной камеры с подачей в трубопровод подачи промывной воды 9 раствора гипохлорита натрия.With a strong overgrowing of the floating filter load and to prevent the development of pathogenic microflora in the installation, washing of the contact chamber with the supply of sodium hypochlorite solution 9 to the wash water supply pipeline is provided.

По мере накопления осадка в отстойнике 3 и загрязнения плавающей фильтрующей загрузки 24 производят вынос осадка и промывку загрузки водой, находящейся в отстойнике, в направлении сверху вниз. Для чего производят сброс воды из отстойника. Горизонтальная сетка 26, удерживает зерна плавающей фильтрующей загрузки 24 от выноса. Промывная вода с осадком равномерно собирается дренажной системой с трубопроводом отвода промывной воды 16 и выводится из установки.As the sediment accumulates in the settler 3 and the floating filter load 24 becomes contaminated, the sediment is carried out and the charge is washed with water in the settler in a downward direction. What is the discharge of water from the sump. The horizontal mesh 26, holds the grain of the floating filter load 24 from the removal. The wash water with sediment is evenly collected by the drainage system with the wash water discharge pipe 16 and is discharged from the installation.

Использование компактной и простой в эксплуатации и обслуживании установки, содержащей в одном корпусе контактную камеру и отстойники с рециркуляторами, позволяет интенсифицировать процессы хлопьеобразования, совместить в одном устройстве несколько физико-химических процессов (коагуляцию, фильтрацию и осаждение), отказаться от применения насосов или эжекторов и сократить объем промывных вод, а тем самым снизить эксплуатационные расходы.The use of a compact and easy-to-operate and maintain installation containing a contact chamber and settling tanks with recirculators in one housing allows intensifying flocculation processes, combining several physical and chemical processes (coagulation, filtration and sedimentation) in one device, and eliminating the use of pumps or ejectors and reduce the amount of wash water, and thereby reduce operating costs.

Таким образом, предложенная установка позволяет повысить степень предварительной очистки природных вод от взвешенных, коллоидных и растворенных веществ, что позволяет существенно снизить нагрузку на следующие ступени очистки.Thus, the proposed installation allows to increase the degree of preliminary purification of natural waters from suspended, colloidal and dissolved substances, which can significantly reduce the load on the next stages of treatment.

Claims (5)

1. Установка для очистки природных вод, характеризующаяся тем, что содержит прямоугольный в плане корпус с расположенными в нем вертикальной контактной камерой и примыкающими к ней с обеих сторон отстойниками, контактная камера разделена горизонтальными решеткой и сеткой на надфильтровую зону, зону фильтрации и зону осветления соответственно, надфильтровая зона снабжена трубопроводом подачи воды на промывку, по меньшей мере одной камерой смешения, выполненной в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к зоне фильтрации, и снабженной тангенциально подведенным трубопроводом подачи исходной воды с реагентом - оксихлоридом алюминия, в нижней части и горизонтальными распределительными полутрубами - в верхней, зона фильтрации снабжена двумя слоями плавающей фильтрующей загрузки: верхним – крупногранульным, и нижним - мелкогранульным, а зона осветления снабжена дренажной системой для отвода промывной воды и по меньшей мере двумя трубопроводами перепуска фильтрата в каждый из отстойников с выходными коническими соплами, каждый из отстойников снабжен дренажной системой отвода осадка, по меньшей мере двумя камерами рециркуляции, образованными цилиндрическим кожухом, внутри которого коаксиально расположен рециркулятор, состоящий из соединенных цилиндрической частью один с другим конфузора и диффузора, блоком доочистки, состоящим из плавающей загрузки, расположенной между верхней удерживающей решеткой и нижней удерживающей сеткой, и расположенным ниже верхней кромки диффузора рециркулятора, и перфорированными трубопроводами отвода осветленной воды, расположенными выше диффузора рециркулятора, при этом рециркуляторы расположены соосно коническим соплам трубопроводов перепуска фильтрата в отстойники.1. Installation for the treatment of natural waters, characterized in that it contains a rectangular housing with a vertical contact chamber located in it and settling tanks adjacent to it on both sides, the contact chamber is divided by a horizontal grating and a grid into a filter zone, a filtration zone and a clarification zone, respectively , the superfilter zone is equipped with a pipeline for supplying water for washing with at least one mixing chamber made in the form of a truncated cone, facing a smaller base to the filtration zone, and equipped with a tangentially supplied feed water pipe with a reagent - aluminum oxychloride, in the lower part and horizontal distribution half pipes - in the upper one, the filtration zone is equipped with two layers of a floating filter load: the upper one is coarse-grained and the lower one is small-grained, and the clarification zone is equipped with a drainage system for drainage of wash water and at least two pipelines for bypassing the filtrate into each of the settling tanks with outlet conical nozzles, each of the settling tanks is equipped with a drain sludge removal system, at least two recirculation chambers formed by a cylindrical casing, inside which a recirculator is coaxially located, consisting of a confuser and a diffuser connected by a cylindrical part, a post-treatment unit consisting of a floating charge located between the upper holding grate and the lower holding mesh, and located below the upper edge of the recirculator diffuser, and perforated clarified water pipes, located above the recirculator diffuser ulyatora, wherein recyclers tapered nozzles are arranged coaxially bypass piping filtrate in septic tanks. 2. Установка для очистки природных вод по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальные распределительные полутрубы выполнены зубчатыми.2. Installation for the purification of natural waters according to claim 1, characterized in that the horizontal distribution half tubes are gear. 3. Установка для очистки природных вод по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что горизонтальные распределительные полутрубы расположены параллельно между собой.3. Installation for the purification of natural water under item 1 or 2, characterized in that the horizontal distribution half pipes are parallel to each other. 4. Установка для очистки природных вод по п. 1, отличающаяся тем, что плавающая фильтрующая загрузка выполнена из полистирола.4. Installation for the purification of natural waters according to claim 1, characterized in that the floating filter load is made of polystyrene. 5. Установка для очистки природных вод по п. 1 или 4, отличающаяся тем, что размер частиц крупногранульного слоя плавающей фильтрующей загрузки составляет 6-8 мм, а мелкогранульного - 1-3 мм.5. Installation for the purification of natural waters according to claim 1 or 4, characterized in that the particle size of the coarse-grained layer of the floating filtering load is 6-8 mm, and the fine-grained one is 1-3 mm.
RU2017112690A 2017-04-13 2017-04-13 Installation for purification of natural waters RU2652692C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112690A RU2652692C1 (en) 2017-04-13 2017-04-13 Installation for purification of natural waters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112690A RU2652692C1 (en) 2017-04-13 2017-04-13 Installation for purification of natural waters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2652692C1 true RU2652692C1 (en) 2018-04-28

Family

ID=62105316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112690A RU2652692C1 (en) 2017-04-13 2017-04-13 Installation for purification of natural waters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652692C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1274721A1 (en) * 1985-06-12 1986-12-07 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Installation "compact" for purifying water
RU2102339C1 (en) * 1995-06-13 1998-01-20 Научно-технический центр "Фонсвит" Apparatus for water treatment (alternatives)
US20100133196A1 (en) * 2007-08-18 2010-06-03 Boris Mikhail Khudenko Combined gravity separation-filtration for conducting treatment processes in solid-liquid systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1274721A1 (en) * 1985-06-12 1986-12-07 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Installation "compact" for purifying water
RU2102339C1 (en) * 1995-06-13 1998-01-20 Научно-технический центр "Фонсвит" Apparatus for water treatment (alternatives)
US20100133196A1 (en) * 2007-08-18 2010-06-03 Boris Mikhail Khudenko Combined gravity separation-filtration for conducting treatment processes in solid-liquid systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1578050A (en) Method for separating pollutants from liquid
KR102153224B1 (en) Wastewater treatment system with improved treating efficiency
KR100955098B1 (en) Treatment apparatus for phosphorus removal from rain water
CN101952015B (en) Wastewater treatment system and method for the treatment of wastewater
RU168282U1 (en) WATER CLEANING LIGHT
CN205391828U (en) Integral type pipe chute deposits filtering ponds
CN211004716U (en) Sewage treatment system
KR20210002059A (en) Wastewater treatment system with improved treating efficiency
RU2652692C1 (en) Installation for purification of natural waters
CN201292297Y (en) Integral water purifier
RU155231U1 (en) SEWAGE TREATMENT PLANT
KR101543548B1 (en) Filtering apparatus and the use of total phosphorus filtering method
RU2102339C1 (en) Apparatus for water treatment (alternatives)
KR101137000B1 (en) Phosphorous eliminating apparatus for wastewater treatment facility
KR20210002060A (en) Wastewater treatment system with improved treating efficiency
KR20210002062A (en) Wastewater treatment system with improved treating efficiency
CN104944622A (en) Efficient backwashing-free filtering clarification tank
RU2317129C1 (en) Device used for purification of the natural waters and sewage
RU166598U1 (en) SEWAGE TREATMENT PLANT
RU2307075C2 (en) Device for purification of the water
RU181324U1 (en) Water purifier
KR101516726B1 (en) Up-flow gravity continuous filter
RU2574053C1 (en) Waste water treatment apparatus
CN213141681U (en) Sedimentation tank for siphon sludge discharge
RU2230707C2 (en) Water purifying apparatus