Спосіб виділення зависі, зокрема, з метою обробки стічних вод, і пристрій для його здійснення
Номер патенту: 78702
Опубліковано: 25.04.2007
Автори: Драчка Ольдржич, Мацкрле Владімір, Мацкрле Сватоплук
Формула / Реферат
1. Спосіб виділення зависі, зокрема, з метою обробки стічних вод, у якому завись, здатна осаджуватися у вигляді пластівців, виділяється з рідини фільтрацією у киплячому завислому шарі осаду, де з цієї виділеної зависі утворюються пластівці, а стан псевдокипіння підтримується за рахунок потоку рідини, що піднімається вгору, при цьому рідина із зависсю входить у киплячий шар з боку дна, а рідина, звільнена від зависі, зливається вище поверхні завислого шару осаду, який являє собою границю розділу між киплячим шаром і рідиною без зависі, а швидкість спрямованого догори потоку у киплячому шарі суттєво зменшується в напрямі вгору, який відрізняється створенням верхнього частково киплячого завислого шару осаду і нижнього цілком киплячого завислого шару осаду, де в частково киплячому завислому шарі осаду формуються агломерати згущеної зависі, які падають вниз уздовж його бічної границі і які потім вилучаються, а в цілком киплячому завислому шарі осаду потік рідини розподіляється в частково киплячий завислий шар осаду, причому згущена виділена завись вилучається з бічної границі киплячого шару на границі розділу частково киплячого завислого шару осаду і цілком киплячого завислого шару осаду.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що виділена згущена завись, видалена з киплячого шару, примусово рухається вниз, стаючи ще густішою.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що якщо концентрація зависі, яка уливається, перевищує 1 кг сухої речовини на кубічний метр, то швидкість спрямованого вгору потоку води безпосередньо над поверхнею завислого шару осаду знаходиться в межах від 1,6 до 2,2 метра за годину.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що швидкість потоку води на вході в завислий шар осаду знаходиться в межах від 2 до 6 см за секунду.
5. Спосіб за будь-яким із зазначених вище пунктів, який відрізняється тим, що об'єм вилученої згущеної зависі від 1,5 до 3 разів більший від об'єму води без зависі, відібраної над поверхнею завислого шару осаду.
6. Пристрій для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, фільтрацією у киплячому завислому шарі осаду, зокрема з метою обробки стічних вод, який містить сепаратор (1) із суттєвим розширенням вгору, у внутрішньому об'ємі якого міститься зона сепарації і який оснащено вхідним отвором (5, 38, 59) для рідини із зависсю, у його нижній частині, та засобами (4, 42, 43, 61, 62) для відбирання рідини без зависі, у його верхній частині, причому в зоні сепарації експлуатується киплячий завислий шар осаду, над рівнем (14) якого знаходиться очищена вода, який відрізняється тим, що зона сепарації в сепараторі (1) принаймні в одному місці над вхідним отвором (5, 38, 59) у сепаратор (1) і нижче рівня (14) завислого шару осаду різко розширюється в напрямі вгору, що призводить у цьому місці до різкого зменшення швидкості спрямованого вгору потоку в зоні сепарації, а на рівні цього розширення принаймні поблизу до однієї із зовнішніх стінок (2, 33, 34, 50, 51) сепаратора (1) всередині зони сепарації в сепараторі (1) знаходиться принаймні одне місце вилучення згущеної зависі з киплячого завислого шару осаду.
7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що зона сепарації всередині сепаратора (1), в його нижній частині, обмежена принаймні однією принаймні частково нахиленою внутрішньою стінкою (29, 52, 53), тоді як простір між нижньою частиною зовнішньої стінки (2, 50, 51) і внутрішньою стінкою (29, 52, 53) утворює простір згущення (31, 56), а щілина між верхнім краєм (30, 54, 55) цієї внутрішньої стінки (29, 52, 53) і зовнішньою стінкою (2, 50, 51) є місцем різкого розширення, а також місцем вилучення згущеної зависі із зони сепарації.
8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що щілина між верхнім краєм (30, 54, 55) внутрішньої стінки (29, 52, 53) і зовнішньою стінкою (2, 50, 51) створює також вхід до простору згущення (31, 56), який в його нижній частині оснащено засобами для вилучення згущеної зависі.
9. Пристрій за п. 7 або 8, який відрізняється тим, що у зоні вилучення згущеної зависі похила зовнішня стінка (50, 51) сепаратора (1) зігнута під кутом, причому її верхня частина, що знаходиться над цим рівнем, має більший нахил, ніж її нижня частина, яка знаходиться нижче цього рівня.
10. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що засоби для вилучення згущеної зависі утворено з допомогою перфорованої збиральної труби (3, 35, 36), а різке розширення зони сепарації в цьому місці виконане за рахунок зсуву зовнішньої стінки (2, 33, 34), яка як нижче цього місця, так і вище нього приєднана до збиральної труби (3, 35, 36), причому отвори (7, 37) для вилучення згущеної зависі виконані з того боку збиральної труби (3, 35, 36), який повернутий до верхньої частини зсунутої похилої зовнішньої стінки (2, 33, 34).
11. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що площа вхідного отвору (5, 38, 59) в зону сепарації перевищує 3 відсотки та менша, ніж 6 відсотків, поверхні зони сепарації на рівні відбору рідини без зависі.
12. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що площа зони сепарації безпосередньо нижче рівня вилучення згущеної зависі перевищує 20 відсотків, а безпосередньо вище рівня вилучення згущеної зависі менше 70 відсотків поверхні зони сепарації на рівні відбору рідини без зависі.
13. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що і висота вхідного отвору (5, 38, 59) в зону сепарації, і висота місця відбору рідини без зависі по вертикалі знаходяться на відстані більше одного метра від рівня вилучення згущеної зависі.
14. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що висота рівня вилучення згущеної зависі над рівнем вхідного отвору (5, 38, 59) в зону сепарації складає від ¼ до ¾ висоти рівня відбирання рідини без зависі над рівнем цього вхідного отвору (5, 38, 59) в зону сепарації.
15. Пристрій за будь-яким із пп. 6 - 14, який відрізняється тим, що принаймні одна функціональна труба з групи, утвореної збиральними трубами (3, 35, 36) для згущеної зависі, збиральними трубами (32, 57, 58) для вилучення згущеної зависі, збиральними трубами (4, 42, 43, 61, 62) для відбирання рідини без зависі, зливними трубами (11, 67), вхідними трубами (25, 44, 45, 64, 65) для стисненого повітря та промивними трубами (39, 40), утворює також частину опорної конструкції для зовнішніх стінок (2, 33, 34, 50, 51) зони сепарації.
16. Пристрій за п. 6 або 7, який відрізняється тим, що кут нахилу зовнішньої стінки (2, 33, 34, 50, 51) в її верхній частині знаходиться в межах від 52° до 60°.
17. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що кут нахилу внутрішньої стінки (29, 52, 53) знаходиться в межах від 52° до 60°, а кут нахилу зовнішньої стінки (2, 50, 51) в її нижній частині знаходиться в межах від 30° до 40°.
Текст
Винахід стосується способу виділення зависі, зокрема з метою обробки стічних вод, у якому шля хом фільтрації у киплячому завислому шарі осаду з рідини виділяється завись , і з цієї виділеної зависі осаджуються пластівці, а стан псевдокипіння підтримується за рахунок потоку рідини, що піднімається вгору, при цьому рідина із зависсю входить у киплячий шар з боку дна, а рідина, звільнена від зависі, зливається вище поверхні завислого шару осаду, який являє собою границю розділу між киплячим шаром і рідиною без зависі. Крім того, винахід стосується пристрою для здійснення цього способу, де пристрій містить сепаратор з розширенням вгору, який оснащено вхідним отвором для рідини із зависсю, у його нижній частині, та засобами для відбирання води без зависі в його верхній частині. Одним з найбільш передових методів виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, під час очищення і обробки води є фільтрація рідини в завислому шарі осаду. Завислий шар осаду складається із киплячого шару пластівців, які утворюються шляхом агломерації частинок виділеної зависі. Вода із зависсю, котра має бути видалена, входить у завислий шар осаду у вигляді потоку, що піднімається вгору. Цей потік утримує шар пластівців у стані псевдокипіння. Під час наскрізного проходу води із зависсю через киплячий шар частинки зависі контактують з пластівцями і, завдяки їх адгезії до пластівців, захоплюються ними. Така фільтрація звільняє воду від зависі, котра перетворюється в пластівці, що мають суттєво більші розміри, ніж частинки суспензії, яка уливається. Киплячий шар утворює верхню границю розділу між киплячим шаром і рідиною без зависі, так звану поверхню завислого шару осаду, а рідина, звільнена від виділеної зависі, відбирається над цією поверхнею. Границя розділу встановлюється тоді, коли швидкість потоку рідини безпосередньо над границею нижча за швидкість незагальмованого осаджування окремих частинок, які утворюють киплячий шар. Оскільки пластівці, утворені в завислому шарі осаду шляхом агломерації зависі, суттєво більші частинок суспензії, яка уливається, то ця швидкість істотно перевищує швидкість осаджування виділеної зависі. Відбирання світлої рідини повинно здійснюватися на достатній відстані від поверхні завислого шару осаду, аби запобігти витягуванню пластівців з цього шару через нерівномірність процесу відбирання. У зв'язку з цим у зоні сепарації над завислим шаром осаду необхідно завжди мати шар світлої рідини. Киплячий шар необхідно підтримувати знизу. Часто застосовуваним методом підтримування киплячого шару є гідродинамічна опора, яка полягає в тому, що швидкий потік рідини під киплячим шаром відвертає його падіння вниз. У цьому випадку швидкість потоку рідини у киплячому шарі в напрямі вгору зменшується. Завислий шар осаду з пластівцями, утвореними зависсю, здатною осаджуватися у вигляді пластівців, знаходиться в динамічній рівновазі, якою визначаються розміри пластівців у даному місці. За рахунок уловлювання частинок зависі та агломерації окремі пластівці ростуть, у той же час під впливом гідродинамічних сил пластівці великих розмірів розпадаються на менші. Зі свого боку на киплячий шар впливає потік рідини, який встановлює, таким чином, зворотній зв'язок. Безперервне перехоплювання зависі призводить до збільшення загального об'єму пластівців і, відповідно, зайві пластівці повинні бути видалені із завислого шару осаду. Таким чином, у вигляді надмірних пластівців із завислого шару осаду вилучається виділена завись. Відомі два види завислого шару осаду: цілком киплячий, який називають також повністю киплячим, і частково киплячий, який називають також недостатньо киплячим. Вони відрізняються як за швидкістю рідини на поверхні завислого шару осаду, так і за методом вилучення надлишкових пластівців. У частково киплячому завислому шарі осаду швидкість рідини на поверхні цього шару менша за межу псевдокипіння, і надлишкові пластівці вилучаються з нижньої частини; у цілком киплячому завислому шарі осаду швидкість рідини на поверхні цього шару більша за межу псевдокипіння, і надлишкові пластівці вилучаються з поверхні завислого шару осаду. Завдяки тому факту, що на поверхні частково киплячого завислого шару осаду швидкість рідини має схильність до того, щоб бути меншою за межу псевдокипіння, тут трапляються перебої в процесі створення псевдокипіння. Утворюються великі скупчення пластівців, які падають вниз через киплячий шар. їх падіння призводить поблизу цього місця до появи спрямованих вгору струменів, які збільшують, таким чином, локальну швидкість спрямованого вгору потоку, а це сприяє підтриманню псевдокипіння в інших зонах, близьких до поверхні завислого шару осаду. Оскільки середня швидкість спрямованого вгору потоку в киплячому шарі збільшується в напрямі вниз, деякі агломерати розпадаються у цьому більш швидкому потоці, і їх пластівці повертаються назад до завислого шару осаду. Однак деякі агломерати, падаючи, проходять наскрізь під киплячий шар, звідки вони видаляються. В певному інтервалі параметрів досягається рівновага між кількістю зависі, що надходить у завислий шар осаду, і кількістю зависі, що випадає із завислого шару осаду і вилучається за рахунок описаного механізму. Якщо кількість зависі, що надходить, перевищує кількість зависі, що випадає, об'єм завислого шару осаду збільшується, і якщо він перевищує очисну здатність установки, завислий шар осаду починає вимиватися у водозабір очищеної води, тобто він переливається. Якщо кількість зависі, що надходить, менша кількості зависі, що випадає, то об'єм завислого шару осаду зменшується, і якщо він падає нижче критичного значення, завислий шар осаду звалюється під сепаратор, іншими словами, він випадає із зони сепарації. Концентрація пластівців у завислому шарі осаду залежить від швидкості спрямованого вгору потоку. Чим нижча швидкість потоку, тим вища концентрація. Концентрація пластівців в агломератах, що випадають з частково киплячого завислого шару осаду, ви ща за ту, яка відповідала б швидкості для межі псевдокипіння. Ось чому концентрація виділеної зависі, яка вилучена з частково киплячого завислого шару осаду, може бути вищою за концентрацію зависі, вилученої з цілком киплячого завислого шару осаду. Однак, з іншого боку, швидкість потоку на поверхні завислого шару осаду і, відповідно, пропускна здатність цілком киплячого завислого шару осаду вищі за аналогічні параметри частково киплячого завислого шару осаду. Саме тому використання цілком киплячого завислого шару осаду має переваги при сепарації розріджених суспензій, а частково киплячий завислий шар осаду придатний для сепарації концентрованих суспензій. З цієї причини цілком киплячий завислий шар осаду використано для хімічної обробки води, де концентрація суспензії складає, як правило, десятки грамів сухої речовини на кубічний метр. Швидкість потоку рідини на поверхні завислого шару осаду в сучасних установках сягає значень в 4-4,5 метри на годину, а завись, вилучена з поверхні завислого шару осаду, від чотирьох до восьми разів густіша, причому вилучені пластівці у подальшому піддаються додатковому згущенню шляхом осаджування. Частково киплячий завислий шар осаду може бути використаний в біологічній обробці стічних каналізаційних вод, де існуючі в даний час концентрації суспензії складають від 4 до 6кг сухої речовини на кубічний метр, а виділена згущена завись повертається назад в процес обробки. Швидкість потоку рідини на поверхні завислого шару осаду в сучасних установках сягає значень 0,8-1 метр на годину, а вилучена завись може бути згущена від 1,5 до двох разів. Звичайно, всі граничні значення залежать від численних параметрів, з яких особливо помітний вплив мають температура води і характер суспензії. Шляхом багаторічного спостереження за багатьма установками було виявлено, що ці параметри впливають на граничні значення, як правило, в межах від 10 до 30 відсотків. Зони сепарації, де відбувається описана фільтрація в завислому шарі осаду, зазвичай мають форму конуса, піраміди або призми з розширенням вгору, що забезпечує тим самим зменшення швидкості потоку рідини при її просуванні вгору. Вони обмежені похилими стінками, з кутами нахилу, зазвичай, від 52 до 60 градусів, що, з одного боку, запобігає відкладанню шарів пластівців на цих стінках, а з іншого боку, забезпечує достатній простір для поверхні завислого шару осаду. В цих зонах сепарації, завдяки їх формі, потік рідини додатково до компонента, спрямованого вертикально вгору, має ще і горизонтальний компонент, спрямований до похилих стінок. Проти вертикального компонента потоку на пластівці діють гравітаційні сили, спрямовані вниз. Діючи одночасно, ці сили призводять до появи горизонтальної сили, яка підганяє пластівці в напрямі до похилих стінок. Завдяки цьому на похилих стінках збільшується концентрація зависі, а це призводить до появи потоків густої маси, спрямованих униз вздовж цих стінок. У частково киплячому завислому шарі осаду агломерати пластівців, щопадають униз, після контакту з похилою стінкою продовжують падати як потоки густої маси. Концентрація зависі в цих потоках густої маси залежить, таким чином, від двох протилежних ефектів: з одного боку, завдяки силі гравітації, в потоці густої маси, який тече вниз уздовж похилої стінки, відбувається подальше згущення зависі; з іншого боку, протитечія рідини, яка спрямована вгору до зони сепарації, промиває потік густої маси, навпаки розріджуючи завись у цьому потоці. Сепаратори для завислого шару осаду оснащені, крім того, засобами відбирання чистої води без зависі, у їх верхній частині, зазвичай у вигляді переливних жолобів або перфорованих труб, а в нижній частині вони оснащені вхідним отвором для рідини із зависсю, яка має бути виділена. Найпростішим рішенням цього вхідного отвору є проста дірка, яка з'єднує зону сепарації з іншою функціональною зоною, наприклад, зоною активації у випадку біологічної обробки стічних вод або зоною коагуляції у випадку хімічної обробки води. Однак відомі і складніші рішення, наприклад, у вигляді похилих подавальних каналів уздовж стінок зони сепарації або у вигляді центральної вхідної труби, яка вертикально проходить через центр зони сепарації. Такі вхідні канали або труби з'єднуються далі з іншою функціональною зоною, з якої рідина із зависсю зазвичай стікає вниз до місця справжнього входу в зону сепарації, де рідина тече вгору. Якщо загальна конструкція входу в зону сепарації більш складна, то з огляду на описаний вище механізм гідродинамічної опори киплячого шару завислого шару осаду та на ідею входу до зони сепарації, зрозуміло, що на верхньому рівні отвору, через який вода тече до такого входу в зону сепарації, має бути горизонтальна поверхня. Верхня частина зони сепарації для цілком киплячого завислого шару осаду оснащена засобами вилучення виділеної зависі, які визначають положення поверхні завислого шару осаду, тоді як для частково киплячого завислого шару осаду засоби вилучення виділеної зависі розташовані нижче рівня входу рідини із зависсю до зони сепарації. Площа наскрізного потоку на вході рідини із зависсю у зону сепарації, складає, як правило, від 2,2 до 2,5 відсотка простору сепарації для цілком киплячого завислого шару осаду і від 10 до 15 відсотків цього простору для частково киплячого завислого шару осаду. Чим більша площа наскрізного потоку на вході до зони сепарації при частково киплячому завислому шарі осаду, тим вищі концентрації зависі можуть бути виділені цим завислим шаром осаду, але й вищою є межа для цього завислого шару осаду, аби випасти. Описані принципи проливають світло ще на одну суттєву різницю між частково киплячим завислим шаром осаду і цілком киплячим шаром. Висота поверхні завислого шару осаду в цілком киплячому завислому шарі незмінна, і якщо існують будь-які зміни наскрізного потоку або концентрації суспензії, що надходить, то змінюється лише концентрація вилученої згущеної зависі. Перевищення максимальної пропускної здатності проявляється шляхом видалення пластівців із завислого шару осаду і розмиванням його поверхні. В частково киплячому завислому шарі осаду при змінах наскрізного потоку або концентрації суспензії, що надходить, висота поверхні цього шару змінюється, а перевищення максимуму пропускної здатності проявляється, як підйом завислого шару осаду до рівня видалення очищеної рідини з наступним переливанням завислого шару осаду в засоби для видалення. Досвід роботи показав, що завислий шар осаду працює належним чином завжди лише в межах певного інтервалу розрахункових параметрів. Якщо в цілком киплячому завислому шарі осаду, який використовується для хімічної обробки води, наскрізний потік падає нижче порядку 50 відсотків розрахункового значення, то настають порушення процесу псевдокипіння, які мають тенденцію ставати більшими, а через певний час вони призводять до відмов у роботі процесу. Якщо у випадку частково киплячого завислого шару осаду, який використовується для біологічної обробки води, концентрація активного мулу падає нижче 1-2кг сухої речовини на кубічний метр, то в зоні сепарації завислий шар осаду не встановлюється, або якщо концентрація суспензії падає нижче зазначеної межі, то завислий шар осаду може випасти із зони сепарації, тобто він опуститься нижче зони сепарації. Принципи роботи цілком киплячого завислого шару осаду та різні схеми відповідних пристроїв описані, наприклад, [в описі чеського патенту №88634 (С.Мацкрле, В.Мацкрле, І.Тесаржік, В.Мічан. Реактор для обробки води завислим шаром осаду) та в описі чеського патенту №123929 (С.Мацкрле, В.Мацкрле, О.Драчка, Л.Пасека. Очисник для обробки води методом коагуляції і фільтрації в цілком киплячому завислому шарі осаду)], а також в [описі відповідного канадського патенту №769769]. Частково киплячий завислий шар осаду із спонтанним падінням виділеної зависі назад в процес обробки описано, наприклад, в [описі чеського патенту №159811 (С.Мацкрле, В.Мацкрле. Модульний пристрій для біологічної обробки рідин, забруднених органікою) і в описах його відповідних зарубіжних патентів, канадського №921626 та патенту США №3627136, а також описано в описі чеського патенту №173893 (С.Мацкрле, В.Мацкрле, О.Драчка, Реактор для біологічного очищення рідини, зокрема стічних каналізаційних вод) та в описах його відповідних зарубіжних патентів, канадського №1038090, німецького №2456953, французького №7439337 та японського №1044405. Частково киплячий завислий шар осаду із застосуванням висмоктування виділеної зависі, яка впала, описаний в описі чеського патенту №275746 (С.Мацкрле, В.Мацкрле. Спосіб біологічного активаційного очищення води та пристрій для його здійснення) та у відповідному описі патенту США №5032276 і документі ЕР 345669]. Предмет винаходу Недоліки відомих рішень в значній мірі усуваються з допомогою способу згідно з даним винаходом, який відрізняється тим, що згущена виділена завись у вигляді пластівців із завислого шару осаду вилучається із зони киплячого шару, при цьому швидкість спрямованого вгору потоку в киплячому шарі суттєво зменшується в напрямі вгору. Запропоноване рішення є виграшним, коли згущена виділена завись у вигляді пластівців завислого шару осаду вилучається з верхньої граничної зони киплячого шару, а також коли швидкість потоку в напрямі вгору зменшується як вище рівня вилучення згущеної зависі, так і нижче цього рівня. Крім того, важливо те, що над рівнем вилучення згущеної зависі завислий шар осаду працює як частково киплячий завислий шар осаду, в якому утворюються агломерати згущеної зависі, що в подальшому видаляються, а нижче рівня вилучення згущеної зависі завислий шар осаду працює як цілком киплячий завислий шар осаду, в якому потік рідини розподіляється в частково киплячий завислий шар осаду. Перевага віддається варіанту зменшення об'єму вилученої надлишкової зависі, якщо виділена згущена завись, котра вилучена з киплячого шару, примусово рухається вниз, стаючи ще густішою, і якщо концентрація суспензії, яка уливається, перевищує 1кг сухої речовини на кубічний метр, тоді швидкість спрямованого вгору потоку води безпосередньо над поверхнею завислого шару осаду знаходиться в межах від 1,6 до 2,2 метри за годину, а швидкість потоку води на вході в завислий шар осаду знаходиться в межах від 2 до 6см за секунду. Об'єм вилученої згущеної зависі в 1,5-3 рази перевищує об'єм води без зависі, відібраної над поверхнею завислого шару осаду. Щодо пристрою для здійснення описаного способу, то предмет винаходу полягає в тому, що сепаратор, внутрішній об'єм якого містить зону сепарації, оснащено принаймні одним місцем вилучення згущеної зависі, яке знаходиться над вхідним отвором в сепаратор, переважно на його зовнішній стінці або зовнішніх стінках, і нижче поверхні завислого шару осаду. Важливо також те, що місце вилучення згущеної зависі по вертикалі знаходиться в середній частині зони сепарації, поблизу принаймні однієї з її зовнішніх стінок, а зона сепарації всередині сепаратора істотно розширюється вгору, як над рівнем вилучення згущеної зависі, так і нижче цього рівня. Відповідно до іншого варіанту пристрою згідно з винаходом важливо те, що зона сепарації всередині сепаратора, в його нижній частині, обмежена принаймні однією, принаймні частково нахиленою внутрішньою стінкою тоді, як простір між нижньою частиною зовнішньої стінки і внутрішньою стінкою утворює простір згущення, а щілина між верхнім краєм цієї внутрішньої стінки і зовнішньою стінкою є місцем вилучення згущеної зависі із зони сепарації. Разом з цим корисно, якщо щілина між верхнім краєм внутрішньої стінки і зовнішньою стінкою створює також вхід до простору згущення, який в його нижній частині оснащено засобами для вилучення згущеної зависі. Перевага віддається ще одному варіанту, в якому засоби для вилучення згущеної зависі утворено з допомогою горизонтально розміщеної збиральної труби, розміщеної поблизу похилої зовнішньої стінки сепаратора. Свій внесок дає також варіант здійснення винаходу, в якому похила зовнішня стінка сепаратора зігнута під кутом, у зоні вилучення згущеної зависі, причому її верхня частина, що знаходиться над цим рівнем, має більший нахил, ніж її нижня частина, яка знаходиться нижче цього рівня. З огляду на е фективність видалення згущеної зависі корисно, коли сепаратор, а отже, і зона сепарації, в місці знаходження збиральних тр уб різко розширюються при просуванні вгору, причому з того боку збиральних труб, який повернутий до верхньої частини зсунути х похилих зовнішніх стінок, передбачені отвори. При роботі пристрою згідно з винаходом перевага віддається варіанту, в якому площа входу в зону сепарації перевищує 3 відсотки та менша, ніж 6 відсотків, поверхні зони сепарації на рівні відбору рідини без зависі, а площа зони сепарації безпосередньо нижче рівня видалення згущеної зависі перевищує 20 відсотків, а безпосередньо вище рівня видалення згущеної зависі менша 70 відсотків поверхні зони сепарації на рівні відбору рідини без зависі. Перевагу має також підтримання відстані по вертикалі величиною більше одного метра між рівнем вилучення згущеної зависі і двома висотами: висотою вхідного отвор у в зону сепарації і висотою місця відбору рідини без зависі. Важливо також, що висота рівня вилучення згущеної зависі над рівнем входу в зону сепарації складає від ¼ до ¾ висоти рівня відбирання рідини без зависі над рівнем цього входу в зону сепарації. Враховуючи конструкцію, важливо, що принаймні одна функціональна труба з групи, утвореної збиральними трубами для згущеної зависі, збиральними трубами для вилучення згущеної зависі, збиральними трубами для відбирання рідини без зависі, трубами, що служать як зливники, вхідними трубами для стисненого повітря та промивними трубами, утворюють також частину опорної конструкції для зовнішніх стінок зони сепарації. Перевагу має також варіант, в якому кут на хилу верхньої частини зовнішньої стінки знаходиться в межах від 52° до 60° або, можливо, кут нахилу вн утрішньої стінки знаходиться в межах від 52° до 60°, а кут нахилу нижньої частини зовнішньої стінки в межах від 30° до 40°. Найбільш суттєвою перевагою способу і пристрою згідно з даним винаходом є істотне покращання ефективності сепарації, яке стало можливим, зокрема, за рахунок збільшення завантаження сепарації твердими компонентами, коли відбувається сепарація концентрованої суспензії, а саме до подвійного значення величини, котра досягається відомими системами фільтрації рідини, в яких використовується частково киплячий завислий шар осаду. Це можна використати або для збільшення гідравлічного навантаження і, відповідно, для збільшення продуктивності сепарації, або для збільшення концентрації суспензії, яка входить у завислий шар осаду, або, можливо, для оптимального поєднання обох цих ефектів. Таке кількісне покращання ефективності сепарації буде окремим внеском в активаційну біологічну обробку стічних вод щодо виграшу, отримуваного в конструкціях цілісних біологічних реакторів. Збільшення гідравлічного навантаження, завдяки застосуванню способу і пристрою згідно з даним винаходом, дозволяє скоротити зону сепарації, а саме, до 50 відсотків, порівняно з розмірами відомих установок, в яких використовується частково киплячий завислий шар осаду. Це дає не лише виграш стосовно конструкції сепаратора, але також і інші конструктивні виграші, наприклад, зменшення необхідної висоти цілісного біологічного реактора та більш просте розміщення сепаратора всередині реактора. Збільшення концентрації активного мулу в біологічному реакторі також дає свій внесок в зменшення функціональних об'ємів, які необхідні для ведення біологічного процесу, а отже, і в зменшення загальних розмірів реактора. Зменшення величини сепаратора та оптимізація його конструкції і розмірів дозволяють досягти значної економії матеріалів, виробничих і транспортних витрат та обладнання. Інша перевага способу і пристрою для його здійснення, згідно з даним винаходом, полягає в тому, що вони працюють в межах суттєво ширшого інтервалу параметрів, ніж це є у випадку частково киплячого завислого шару осаду. Це розширює сфер у використання способу і пристрою та забезпечує їх істотно поліпшену гнучкість під час роботи. Далі буде описано чотири приклади з варіантами здійснення винаходу, де: на Фіг.1 показано перший приклад здійснення пристрою згідно з винаходом, у вигляді бічної проекції; на Фіг.2 перший приклад здійснення пристрою згідно з винаходом показано в аксонометрії; на Фіг.3 перший приклад здійснення пристрою інтегровано у взятий для прикладу цілісний реактор для активаційної обробки стічних вод; на Фіг.4 показано другий приклад здійснення пристрою, у ви гляді бічної проекції; на Фіг.5 другий приклад здійснення пристрою показано в аксонометрії; на Фіг.6 показано третій приклад здійснення пристрою, у вигляді бічної проекції, всередині взятого для прикладу цілісного біологічного реактора; на Фіг.7 аксонометрія прикладу здійснення пристрою згідно з Фіг.6; на Фіг.8 показано четвертий приклад здійснення пристрою, у вигляді бічної проекції; і на Фіг.9 четвертий приклад здійснення пристрою показано в аксонометрії всередині взятого для прикладу цілісного біологічного реактора. Приклади варіантів здійснення винаходу Для повного розуміння приклади пристроїв завжди описуються як частини взятого для прикладу цілісного реактора для активаційної обробки стічних вод з нітрифікацією і денітрифікацією з допомогою рівномірно завислого активного мулу; приклади пристрою в такому цілісному реакторі служать для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, яка утворюється під час згаданої обробки. В різних прикладах здійснення винаходу функціонально і конструктивно подібні деталі позначені однаковими позиціями. Приклад 1 Основною деталлю пристрою для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, згідно з цим винаходом, є сепаратор 1 у вигляді конуса з розширенням вгору, який обмежується зовнішньою стінкою 2 у формі конічного корпуса (Фіг.1, 2). Форма конуса сепаратора 1 може бути також несуцільною в тому сенсі, що він може містити не показані на ілюстрації короткі циліндричні деталі або навіть конусоподібні деталі з протилежним нахилом, наприклад, з виробничих або конструкційних причин. Внутрішній простір сепаратора 1 містить зону сепарації; в даному прикладі здійснення винаходу внутрішній простір сепаратора 1 практично співпадає із зоною сепарації. Зовнішня стінка 2 містить уставлені в неї засоби для вилучення згущеної зависі, а саме, у формі зігнутої в кільце збиральної труби 3, кутастої в перерізі, а у верхній частині стінки містяться інші засоби для відбирання рідини без зависі, що мають форму трикутної в перерізі і зігнутої в кільце збиральної труби 4. Висота рівня вилучення згущеної зависі над рівнем вхідного отвору 5 в сепаратор 1 і, відповідно, в зону сепарації, знаходиться в межах від ¼ до ¾ висоти рівня відбирання рідини без зависі над рівнем вхідного отвору 5 у зону сепарації. Перевага віддається розміщенню засобів для вилучення згущеної зависі на рівні половини висоти сепаратора 1. Збиральні труби 3 і 4 можуть мати інші перерізи, згаданим формам лише віддається перевага. На рівні нижньої збиральної труби 3 зовнішня стінка 2 зазнає стрибка діаметра, проте зовнішня стінка 2 може бути виконана також як суцільна конічна поверхня без будь-якої різкої зміни. Нижня частина зовнішньої стінки 2 закінчується вхідним отвором 5 в сепаратор 1, що і виконано як вхідний отвір. Верхня збиральна труба 4, для відбирання рідини без зависі, на своєму верхньому похилому боці має отвори 6, а нижня збиральна труба 3, для вилучення згущеної зависі, має отвори 7 у своєму верхньому горизонтальному боці. Обидві перфоровані труби є також конструктивними елементами, які створюють опорну конструкцію сепаратора 1. Верхня збиральна труба 4 входить у зливник 8, який з'єднано з переливною трубою 9 для підтримання незмінного рівня поверхні 10 води в сепараторі 1. Нижня збиральна труба 3 через трубу 11 приєднана до рециркуляційного насосу 12. Зовнішня стінка 2 над верхньою збиральною трубою 4, залежно від робочих умов, може закінчуватися не конічною, а іншою формою, наприклад, циліндричною торцевою ділянкою 13. Під час роботи пристрою поверхня 14 завислого шару осаду знаходиться між перфорованою нижньою збиральною трубою 3 і перфорованою верхньою збиральною трубою 4. Описаний приклад варіанту пристрою для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, є частиною реактора для біологічної активаційної обробки стічних вод, який згідно з цим прикладом здійснення винаходу складається з резервуара 15, розділеного так, щоб у ньому утворилися киснева зона 16 і безкиснева зона 17, які з'єднані елементом 18 зв'язку. Цей елемент 18 зв'язку може бути виконаний, наприклад, як проріз у перегородці 19, яка відділяє кисневу зону 16 від безкисневої зони 17. Згідно з прикладом здійснення винаходу киснева зона 16 реактора містить описаний сепаратор 1, вхідний отвір 5 якого з'єднується, таким чином, з кисневою зоною 16, тоді як вихідний отвір 20 рециркуляційного насосу 12 входить у безкисневу зону 17. На дні 21 резервуара 15, під вхідним отвором 5 у сепаратор 1, розміщується додатковий конус 22 (Фіг.3), який у своїй верхній частині має отвори 23. Киснева зона 16 оснащена аераційними елементами 24, які з'єднані з вхідною трубою 25 стисненого повітря (Фіг.3), а безкиснева зона 17 оснащена входом 26 стічних вод та мішалкою 27, дія якої спрямована між двома паралельними відхиляючими перегородками 28, що вертикально установлені в безкисневій зоні 17. Вхід 26 стічних вод і вихідний отвір 20 рециркуляційного насосу 12 входять у протилежні кути безкисневої зони 17 і сягають дна 21 або, можливо, досягають половини глибини резервуара 15, при цьому елемент 18 зв'язку із зоною сепарації знаходиться поблизу поверхні 10 води в резервуарі 15. Описаний пристрій працює наступним чином. Вода із зависсю, яка здатна осаджуватися у вигляді пластівців і яка складається з біологічно активного мулу, через вхідний отвір 5 уливається в зону сепарації. В зоні сепарації вода тече вгору, і оскільки в сепараторі 1 ця зона при просуванні вгору суттєво розширюється, то швидкість потоку води при просуванні вгору суттєво зменшується. Всередині зони сепарації відомий процес призводить до появи киплячого завислого шару осаду, який уловлює завись з потоку рідини. Киплячий завислий шар осаду створює в зоні сепарації поверхню 14 завислого шару осаду, над рівнем нижньої збиральної труби 3 для вилучення згущеної зависі і нижче рівня верхньої збиральної труби 4 для відбирання рідини без зависі, в той же час над поверхнею 14 завислого шару осаду знаходиться шар рідини без зависі (Фіг.1, 2). Підсумовуючи можна сказати, що завись, яка здатна осаджуватися у вигляді пластівців, виділяється з рідини шляхом фільтрації в киплячому завислому шарі осаду, де і утворюються пластівці виділеної зависі, а псевдокипіння підтримується спрямованим вгору потоком рідини. Рідина із зависсю входить у киплячий шар з боку дна, а рідина, звільнена від зависі, відбирається над поверхнею 14 завислого шару осаду, який являє собою границю розділу між киплячим шаром і рідиною без зависі. Виділена згущена завись у вигляді пластівців, утворених у завислому шарі осаду, вилучається із зони киплячого шару, тоді як швидкість спрямованого вгору потоку в киплячому шарі суттєво зменшується при просуванні вгору. Завислий шар осаду над рівнем вилучення згущеної зависі працює як частково киплячий завислий шар осаду, в якому згущена завись додатково ущільнюється, а саме, утворюються агломерати згущеної зависі, котрі надалі вилучаються. Завислий шар осаду нижче рівня вилучення згущеної зависі працює як цілком киплячий завислий шар осаду, в якому потік рідини рівномірно розподіляється в частково киплячий завислий шар осаду. Такий розподіл відбувається за рахунок того, що киплячий шар працює як пористе середовище, опором якого потік, особливо потік, спрямований вгору, розподіляється до повного профілю наскрізного потоку. Отже, в нижньому киплячому шарі, цілком киплячому завислому шарі осаду, потік суспензії розподіляється на весь профіль зони сепарації, за рахунок чого він рівномірно входить у киплячий шар частково киплячого завислого шару осаду. Аналогічно, поблизу поверхні 14 завислого шару осаду потік рівномірно розподілений по всій площі. Оскільки сепаратор 1 через вхідний отвір 5 з'єднаний з кисневою зоною 16, яка через елемент 18 зв'язку з'єднана з безкисневою зоною 17, то з допомогою переливної труби 9 у всьому резервуарі 15 підтримується постійний рівень поверхні води. Таким чином, з резервуара 15 через верхню збиральну трубу 4 і отвори б у ній, а далі через зливник 8 та через переливну трубу 9, буде витікати точно такий же об'єм рідини, який надійшов у резервуар 15 через вхід 26 для стічних вод (Фіг.3). Якщо об'єм води без зависі, яка витекла із зони сепарації через зливник 8, дорівнює Qo, а об'єм згущеної зависі, вилученої із зони сепарації рециркуляційним насосом 12, складає Qs, то об'єм води із зависсю, яка входить в зону сепарації через вхідний отвір 5, дорівнює Qo+Qs. Якщо концентрація зависі у воді, що тече в зону сепарації через вхідний отвір 5, дорівнює С, а концентрація згущеної зависі, яка вилучається, дорівнює Cs, то об'єм зависі, який надійшов у зону сепарації, складає C(Qо+Qs), а об'єм зависі, вилученої із зони сепарації, складає CsQs. У стаціонарному режимі обидва об'єми повинні бути однаковими і, відповідно, в стаціонарному режимі для концентрації вилученої згущеної зависі маємо: Css=(Qo+Qs)/Qs . Якщо концентрація вилученої згущеної зависі менша, ніж Css, то об'єм зависі в завислому шарі осаду зростає, і через це поверхня 14 завислого шару осаду піднімається, якщо ж концентрація вилученої згущеної зависі більша за Css, то об'єм зависі в завислому шарі осаду падає, і поверхня 14 завислого шару осаду знижується. Всі значення Q виражені в одиницях об'єму за одиницю часу, наприклад, в кубічних метрах за годину, а концентрації виражені, наприклад, в кг на кубічний метр. Таким чином, висота поверхні 14 завислого шару осаду змінюється і залежить від балансу мас, так само, як і в частково киплячому завислому шарі осаду. В певному інтервалі параметрів завислому шару осаду притаманні властивості авторегулювання: концентрація вилученої згущеної зависі Cs росте разом з підйомом висоти поверхні 14 завислого шару осаду, і завдяки цьому для певного установленого значення Qs і заданого значення Qo поверхня 14 завислого шару осаду буде автоматично стабілізуватися на рівні, який дозволяє виконати умову Cs=Css. Застосовані символи слід розуміти наступним чином: С - концентрація зависі в активній суміші, яка утікає в зону сепарації; Qo - об'єм води без зависі, яка витікає із зони сепарації; Qs - об'єм згущеної зависі, вилученої із зони сепарації; Cs - концентрація вилученої згущеної зависі; Css - концентрація вилученої згущеної зависі в стаціонарному режимі. Потоки густої маси із згущеною зависсю, які течуть вниз під поверхнею 14 завислого шару осаду уздовж внутрішнього боку похилої зовнішньої стінки 2 сепаратора 1, досягають збиральної труби 3 для вилучення згущеної зависі, звідки вони висмоктуються з допомогою рециркуляційного насоса 12. Оскільки отвори 7 в збиральній трубі, яка служить для вилучення згущеної зависі, розташовані з її верхнього боку, то потоки густої маси над збиральною трубою 3 піддаються вилученню. Така конструкція зменшує розрідження вилученої згущеної зависі. Теоретично можлива межа для максимальної швидкості потоку на висоті поверхні 14 завислого шару осаду відповідає значенню порядку 2-2,2м/год., при якому цілком киплячий завислий шар осаду починає перетворюватися в частково киплячий завислий шар осаду, тобто це складає 50 відсотків від нині досяжних швидкостей, 4-4,5м/год., у цілком киплячому завислому шарі осаду. В описаному пристрої, де область наскрізного протікання зони сепарації, яка знаходиться поблизу і нижче рівня вилучення згущеної зависі через збиральну трубу 3, складає до 25 відсотків площі зони сепарації на рівні відбору рідини без зависі через збиральну трубу 4, були проведені експерименти, і вони показали, що максимальна швидкість потоку на поверхні 14 завислого шару осаду в цьому пристрої знаходиться в інтервалі 1,6-1,9м/год. У випадку перевищення цього значення завислий шар осаду вже перетікає в засоби вилучення очищеної рідини. Наслідком цього є приблизно подвоєна пропускна здатність, якщо порівнювати з уже відомим обладнанням з частково киплячим завислим шаром осаду. Експерименти показали, що перевагу має випадок, коли об'єм згущеної зависі, яка видалена рециркуляційним насосом 12, приблизно дорівнює подвоєному об'єму води без зависі, яка витекла через зливник 8, тобто, Qs= приблизно 2Qо. Оскільки в описаному пристрої надмірно згущена завись видаляється із завислого шару осаду в зоні його зовнішньої окружності, без випадіння через вхідний отвір 5, то площа наскрізного потоку вхідного отвору 5 може бути меншою, ніж у відомих пристроїв з частково киплячим завислим шаром осаду і, відповідно, завислий шар осаду нижче рівня вилучення згущеної зависі через збиральну трубу 3 може працювати, як цілком киплячий шар. Це дозволяє стримати появу е фекту падіння завислого шару осаду під час зменшення притоку суспензії, що в даний час обмежує сфер у застосування частково киплячого завислого шару осаду. Для того, щоб завислий шар осаду нижче рівня вилучення згущеної зависі працював як цілком киплячий шар, швидкість потоку води на вході в завислий шар осаду повинна відповідати значенням для цілком киплячого завислого шару осаду, тобто вона повинна знаходитися в інтервалі від 2 до 6см за секунду. З огляду на об'єм рециркульованої зависі та на продуктивність пристрою, переважним видається встановити площу вхідного отвору 5 такою, щоб вона перевищувала 3 відсотки і була меншою, ніж 6 відсотків площі зони сепарації на рівні відбору рідини без зависі через збиральну трубу 4. Об'єм вилученої згущеної зависі від 1,5 до 3 разів більша об'єму води без зависі, відібраної над поверхнею завислого шару осаду. В кисневій зоні 16 і безкисневій зоні 17 реактора для біологічної активаційної обробки стічних вод, у присутності активного мулу, повернутого рециркуляційним насосом 12, здійснюється відома активаційна обробка стічних вод, які надходять до реактора через вхід 26 для стічних вод, при цьому очищена вода витікає через зливник 8 та через переливну трубу 9. Якщо стічні води містять сполуки азоту, наприклад, нечистоти, то безкиснева зона 17 працює як денітрифікаційна зона переднього краю, в якій нітрати відновлюються до азоту в газовому стані. Зазначені нітрати, утворені окисленням азотних сполук у кисневій зоні 16, повертаються в безкисневу зону 17 з водою, яка тече назад з кисневої зони 16 над сепаратором 1, одночасно з активним мулом, який повертається через вихідний отвір 20 рециркуляційного насосу 12. Описане вище розміщення входу 26 для стічни х вод і ви хідного отвору 20 рециркуляційного насосу 12, а також потік, започаткований мішалкою 27 і спрямований відхиляючими перегородками 28, призводять до створення, в частині безкисневої зони 17, анаеробних умов, які підтримують біологічне видалення фосфору, в той же час описане розміщення елементу 18 зв'язку гарантує, що стічні води, котрі надійшли, перед їх переливанням в кисневу зону 16 повинні пройти через усю безкисневу зону 17. Якщо робота пристрою переривається, наприклад, через відключення електроенергії або під час перебоїв у роботі, то переривається і процес псевдокипіння завислого шару осаду, цей шар осідає, і осілий активний мул збирається в зоні вхідного отвору 5 сепаратора 1. Якщо перерва триває довгий час, осілий активний мул набуває стр уктури гелю, а це може призвести до закупорки в зоні вхідного отвор у 5, яка перешкоджатиме відновленню роботи пристрою під час повторного запуску. Ось чому перед повторним пуском в додатковий конус 22 подається вода під тиском і стиснене повітря. Обидва ці чинники упорскуються через отвори 23 у верхній частині додаткового конуса 22, створюючи поблизу інтенсивну турбулентність, яка руйнує шари осілого мулу і очи щує зону вхідного отвор у 5 в сепаратор 1. Крім цієї функції додатковий конус 22 має ще інше завдання, яке полягає у спрямуванні потоку під вхідним отвором 5 всередину сепаратора 1, з метою запобігти осаджуванню зависі на дні резервуара 15 під центром вхідного отвору 5. Приклад 2 Другий приклад здійснення пристрою згідно з винаходом показано на Фіг.4 і 5. Сепаратор 1, по аналогії з прикладом 1, обмежується конічною стінкою 2, яка розширюється вгору. Нижня частина сепаратора 1 містить конічну внутрішню стінку 29, яка своїм нижнім краєм прикріплена до нижнього краю зовнішньої стінки 2 (Фіг.4). Внутрішньою стінкою 29 обмежується простір, що розширюється вгору і сягає рівня від однієї третьої до половини висоти зони сепарації. Таким чином, простір сепарації обмежено, відповідно, внутрішньою стінкою 29 у нижній частині сепаратора 1 і зовнішньою стінкою 2 у верхній частині зони сепарації. Тобто, зона сепарації складає частину внутрішнього простору сепаратора 1, або іншими словами, внутрішній простір сепаратора 1 містить зону сепарації. Над верхнім краєм 30 внутрішньої стінки 29 зовнішня стінка 2 має форму конуса, тоді як нижче рівня верхнього краю 30 вона має форму еліптичного купола, і її нахил у цій частині зменшується від 52°-60° до 30°-40°. Зона між зовнішньою стінкою 2 і внутрішньою стінкою 29 утворює простір згущення 31 зависі, в її нижній частині, із засобами вилучення згущеної зависі у вигляді збиральної труби 32, що має форму кола. Ця збиральна труба 32 переважно кругла в перерізі і служить також як опорна конструкція, котра своєю зовнішньою частиною утримує нижній край зовнішньої стінки 2, а внутрішньою частиною нижній край внутрішньої стінки 29. Нижнім краєм внутрішньої стінки 29 створюється вхід, представлений вхідним отвором 5 в зону сепарації сепаратора 1. В збиральній трубі 32 на нижньому краї зовнішньої стінки 2 виконані отвори, не показані на ілюстрації, для вилучення згущеної зависі. Через трубу 11 збиральна труба 32 приєднана до рециркуляційного насоса 12 подібно тому, як у прикладі 1. Можна підсумувати, що нижня частина зони сепарації обмежена принаймні однією принаймні частково нахиленою внутрішньою стінкою 29, причому простір між нижньою частиною зовнішньої стінки 2 і внутрішньою стінкою 29 утворює простір згущення 31. Проміжок, або можливо площа проміжку, між верхнім краєм цієї внутрішньої стінки 29 і зовнішньою стінкою 2, який у цьому прикладі має форму кільця, являє собою місце видалення згущеної зависі, де згущена завись вилучається із зони сепарації. Цим проміжком формується також вхід до простору згущення 31, в нижній частині якого передбачені засоби для вилучення згущеної зависі. Верхня частина зовнішньоїстінки 2, по аналогії з прикладом 1, містить засоби для відбирання рідини без зависі, у вигляді уставленої в неї, зігнутої в кільце збиральної труби 4, трикутної в перерізі, з отворами 6 на своєму вн утрішньому похилому боці для відбирання рідини без зависі. Збиральна труба 4 входить у зливник 8, після якого встановлено переливну трубу 9 для підтримання незмінного рівня поверхні 10 води в сепараторі 1. Реактор для біологічної активаційної обробки стічних вод, в якому міститься описаний у прикладі 2 пристрій, подібний до реактора з прикладу 1. Пристрій, згідно з прикладом 2, працює так само, як і пристрій з прикладу 1, з єдиною різницею, що потоки густої маси із згущеною зависсю, які течуть вниз під поверхнею 14 завислого шару осаду уздовж внутрішнього боку похилої зовнішньої стінки 2, на рівні верхнього краю 30 внутрішньої стінки 29 протікають через кільце між верхнім краєм 30 і зовнішньою стінкою 2 всередину простору згущення 31. Тут відбувається подальше згущення зависі перед тим, як вона буде висмоктана рециркуляційним насосом 12 через отвори в збиральній трубі 32. Це згущення відбувається завдяки тому, що в просторі згущення 31 приглушено ефект розрідження зустрічним потоком рідини, яка входить у зону сепарації, і, відповідно, під час протікання потоків густої маси вниз уздовж внутрішнього боку зовнішньої стінки 2 превалює ефект згущення. Рідина або, ймовірно, розбавлена суспензія, яка була виштовхн ута з потоку густої маси під час процесу згущення, витікає вгору уздовж зовнішнього боку нахиленої внутрішньої стінки 29, вертаючись у завислий шар осаду. Це підтримується потоком рідини із зависсю, який існує в зоні сепарації і який об'єднується, над верхнім краєм 30 похилої внутрішньої стінки 29, з потоком рідини, що була виштовхн ута. Завдяки більшій густині зависі, яка видалена рециркуляційним насосом 12, і, відповідно, більшій концентрації Cs згущеної зависі, при тих же значеннях Qo і Qs, концентрація С зависі у воді, яка тече в зону сепарації через вхідний отвір 5, вища, ніж у прикладі 1. Завдяки тому, що згущена завись висмоктується через збиральну тр убу 32 на дні простору згущення 31, загальний потік у просторі згущення 31 падає, підтримуючи тим самим спрямований донизу рух зависі. А тому нахил зовнішньої стінки 2 в цій області може бути меншим, ніж нахил верхньої частини сепаратора 1. Результати експериментів, у яких досліджувався плавний рух зависі, здатної утворювати пластівці, вздовж похилих стінок у присутності спрямованого вниз потоку, показали, що у випадку нахилу стінки під кутом від 30° до 40° на цих стінках не спостерігається жодного осаду, а тому цей нахил було застосовано для нижньої частини зовнішньої стінки 2 в нижній частині простору згущення 31. Приклад 3 Третій приклад здійснення пристрою згідно з винаходом показано на Фігурах 6 і 7. Цей варіант пристрою має видовжений сепаратор 1 у вигляді призми з розширенням вгору, котра утворена похилими зовнішніми стінками 33 і 34, кожна з яких на середині висоти, подібно до прикладу 1, має збиральні труби 35 і 36 для вилучення згущеної зависі, які з'єднані з рециркуляційним насосом 12. Внутрішній простір сепаратора 1 є зоною сепарації. Збиральні труби 35 і 36 є складовою похилих зовнішніх стінок 33 і 34, які своїми частинами приєднані до цих труб. У місці знаходження збиральних труб 35 і 36 верхні частини зовнішніх стінок 33 і 34 зсунуті відносно нижніх частин так, що сепаратор 1, а отже, і зона сепарації в цьому місці різко розширюються. Збиральні труби 35 і 36 для вилучення згущеної зависі мають отвори 37, виконані з того боку тр уб 35 і 36, який повернутий до верхньої частини зсунути х похили х зовнішніх стінок 33 і 34. Нижні краї похилих зовнішніх стінок 33 і 34 утворюють вхідний отвір 38 у сепаратор 1 у вигляді витягнутої прямокутної щілини. На рівні вхідного отвору 38 похилі зовнішні стінки 33 і 34 оснащені промивними трубами 39 і 40, які мають отвори 41 для впуску води та повітря щонайменше у два ряди. Верхня частина сепаратора 1 містить збиральні труби 42 і 43 для відбирання рідини без зависі, які оснащені переливними трубами 9, по аналогії з попередніми варіантами здійснення винаходу. Всі переливні труби 9 відрегульовані на один і той же рівень, щоб гарантувати рівномірне витікання рідини. Зверху збиральні труби 42 і 43 мають отвори 48 для входу очищеної води (Фіг.7). Верхній край похилих зовнішніх стінок 33 і 34 несе вхідні труби 44 і 45, які служать для впуску стисненого повітря. Принаймні деякі функціональні труби або, можливо, всі функціональні труби в зовнішніх стінках 33 і 34, тобто збиральні труби 35 і 36, які служать для вилучення згущеної зависі, збиральні труби 42 і 43 для відбирання рідини без зависі, вхідні труби 44 і 45, які служать для впуску стисненого повітря, та промивні труби 39 і 40, є складовими частинами опорної конструкції похилих зовнішніх стінок 33 і 34. До цієї опорної конструкції прикріплені елементи стінок, які утворюють поверхню похилих зовнішніх стінок 33 і 34. Описаний приклад пристрою для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, є частиною реактора для біологічної активаційної обробки стічних вод, який складається, у цьому варіанті здійснення винаходу, з резервуара 15, розділеного на кисневу зону 16 і безкисневу зону 17, які з'єднані елементом 18 зв'язку. Киснева зона 16 містить описаний сепаратор 1, вхідний отвір 38 якого, таким чином, зв'язаний з кисневою зоною 16, а вихідний отвір 20 рециркуляційного насоса 12 входить у безкисневу зону 17. Сепаратор 1 обмежений вертикальними фасадами, які утворені частинами перегородки 19, що ділить резервуар 15 на кисневу зону 16 і безкисневу зону 17, і частиною передньої стінки резервуара 15, якої на Фігура х 6 і 7 не видно. Поруч з нижнім краєм однієї похилої зовнішньої стінки 34 розміщена перекриваюча перегородка 46, яка внизу сягає дна резервуара 15, сягає перегородки 19 і передньої стінки резервуара 15. За рахунок цього частина кисневої зони 16, що знаходиться між правою похилою зовнішньою стінкою 34 і стінками резервуара 15, закрита, і з іншими зонами вона зв'язана лише через елемент 18 зв'язку в перегородці 19 і через проходи 47 (Фіг.7), які знаходяться по суті на дні резервуара 15 в перекриваючій перегородці 46, у тій її частині, що найбільш віддалена від безкисневої зони 17. Важливо відмітити також, що перегородка 19 разом з правою похилою зовнішньою стінкою 34 ділить кисневу зону 16 на дві частини, які з'єднуються між собою проходами 47. Перша частина кисневої зони 16 через елемент 18 зв'язку з'єднується з безкисневою зоною 17, а інша частина кисневої зони 16 з'єднується з сепаратором 1 через вхідний отвір 38. Перекриваюча перегородка 46 може бути прикріплена також до лівої похилої зовнішньої стінки 33, і в такому разі елемент 18 зв'язку повинен бути виконаним з лівого боку, оскільки обидва ці елементи повинні знаходитися в одній і тій же частині кисневої зони 16. Крім того, киснева зона 16 оснащена аераційними елементами 24, які приєднані до вхідної труби 25 для стисненого повітря. Розташування елементів і оснащення безкисневої зони 17 таке ж, як в попередніх прикладах. Описаний третій приклад пристрою працює подібно до описаного вище першого пристрою з тією різницею, що перекриваюча перегородка 46 ліквідує короткий прямий шлях для потоку в кисневу зону 16 і, відповідно, активна суміш після проходу через елемент 18 зв'язку спочатку повинна текти через першу частину кисневої зони 16, і лише після протікання через проходи 47 вона може надійти з другої частини кисневої зони 16, через вхідний отвір 38, у зону сепарації. Інша відмінність базується на тому факті, що очи щення зони вхідного отвору 38 в сепаратор 1 після переривання роботи здійснюється шляхом подавання стисненого повітря або води під тиском у промивні труби 39 і 40, де при одночасному впускові обох цих чинників повітря виходить через отвори 41 у верхній частині промивних тр уб 39 і 40, а вода впорскується через отвори 41, які виконані в нижній частині промивних тр уб 39 і 40. Приклад 4 На Фіг.8 і 9 показано четвертий приклад здійснення пристрою. Згідно з цим прикладом сепаратор 1 обмежений похилими зовнішніми стінками 50 і 51, котрі розширюються вгору. Нижня частина сепаратора 1 містить похилі внутрішні стінки 52 і 53, які своїми нижніми краями прикріплені до нижніх країв зовнішніх стінок 50 і 51 (Фіг.8), що є аналогом варіанту пристрою з прикладу 2. Внутрішні стінки 52 і 53 обмежують простір, котрий розширюється вгору і сягає рівня від однієї третьої до половини висоти сепаратора 1. Таким чином, простір сепарації, в якому дійсно відбувається сепарація, обмежено внутрішніми стінками 52 і 53 у нижній частині сепаратора 1 і зовнішніми стінками 50 і 51 у верхній частині сепаратора 1. Над рівнем верхніх країв 54 і 55 внутрішніх стінок 52 і 53 зовнішні стінки 50 і 51 нахилені під кутом в межах від 52° до 60°. Нижче рівня верхніх країв 54 і 55 внутрішніх стінок 52 і 53 і приблизно на рівні засобів вилучення згущеної зависі зовнішні стінки 50 і 51 мають нахил в межах від 30° до 40°. Зона між зовнішньою стінкою 50 або 51 і внутрішньою стінкою 52 або 53 утворює простір згущення 56 зависі, в нижній частині якого знаходяться засоби вилучення згущеної зависі, що мають вигляд збиральних труб 57 і 58. Вхід до простору згущення 56 на рівні верхніх країв 54 і 55 внутрішніх стінок 52 і 53 має форму двох прямокутників і є місцем вилучення згущеної зависі із зони сепарації. Збиральні труби 57 і 58 служать також як опорні конструкції для зовнішніх елементів, до них (труб) своїми нижніми краями прикріплені стінки 50 або-51, та для внутрішніх елементів, вони несуть нижні краї внутрішніх стінок 52 і 53. Нижні краї внутрішніх стінок 52 і 53 разом з перегородкою 19 і передньою стінкою резервуара 15 утворюють прямокутний вхідний отвір, який є входом 59 в сепаратор 1, а отже, і в зону сепарації. Отвори 60 в збиральних тр убах 57 і 58 для вилучення згущеної зависі виконані поблизу нижнього краю зовнішніх стінок 50 і 51. Збиральні труби 57 і 58 через трубу 11 зв'язані з рециркуляційним насосом 12, по аналогії з прикладом 2. Подібно до прикладу 3 поблизу нижнього краю однієї похилої зовнішньої стінки 51 розміщена перекриваюча перегородка 46, яка внизу сягає дна резервуара 15, сягає перегородки 19 та передньої стінки резервуара 15 і яка задумана з тією ж метою, що і в прикладі 3. Виконання проходів 47 також подібне. Для кращого орієнтування на ілюстрації, проходи 47 і перекриваюча перегородка 46 показані лише на Фіг.9 і не показані на Фіг.8. У верхній частині зони сепарації розміщені збиральні труби 61 і 62 для відбирання рідини без зависі. Зверху вони мають отвори 48 для входу очи щеної води. Вертикальні частини (Фіг.9) збиральних тр уб 61 і 62 з'єднані із зливною трубою 67 (Фіг.8 і 9) для очищеної рідини, саме в тому місці, де похилі зовнішні стінки 50 і 51 мають загин (утворюють кут); крім того, вони є частиною опорної конструкції для зовнішніх стінок 50 і 51. Зливна труба 67 для очищеної рідини розміщена на рівні видалення згущеної зависі із зони сепарації, який по суті відповідає рівню верхніх країв 54 і 55 внутрішніх стінок 52 і 53. Збиральні труби 61 і 62 оснащені переливними трубами 63. Всі переливні труби 63 відрегульовані на один і той же рівень, щоб гарантувати нормальне витікання рідини. На верхніх краях похилих зовнішніх стінок 50 і 51 знаходяться вхідні труби 64 і 65 для впуску стисненого повітря, які є також частиною опорної конструкції для зовнішніх стінок 50 і 51. Поблизу дна 21 резервуара 15 розміщується труба 66 очистки (Фіг.8), яка з метою кращого розуміння рисунку не показана на Фіг.9. Застосований у цьому прикладі реактор для біологічної активаційної обробки стічних вод, в якому вміщується описаний варіант пристрою для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, в основному такий же, як і в прикладі 3. Варіант пристрою згідно з прикладом 4 працює аналогічно описаному ви ще варіанту з прикладу 2 з тією відмінністю, що для очищення зони вхідного отвору 59 в сепаратор 1 замість додаткового конуса 22 використовується труба очистки 66, яка після приєднання до магістралі подачі води і повітря може працювати як промивна труба. Інша відмінність витікає з того факту, що перекриваюча перегородка 46 з проходами 47 спрямовує потік в кисневу зону 16, по аналогії з попереднім реактором з прикладу 3. На додаток до описаних функціональних деталей у всі х варіантах, що знайшли відображення в прикладах, використовуються різні, здебільшого не показані, опорні колони, опорні елементи і, можливо, інші сучасні елементи конструкцій. У всіх варіантах закладена ідея, що зона сепарації в сепараторі 1 розширюється вгору, а саме, як над рівнем вилучення згущеної зависі, так і під ним. Спосіб і пристрій для реалізації способу згідно з винаходом не обмежуються лише описаними прикладами, а містять також усі модифікації, які на основі описаних базових варіантів здійснення винаходу є очевидними для спеціалістів. Сепаратор 1 з розширенням вгору може містити, наприклад, також циліндричну або подібну деталь, тобто необов'язково, щоб він розширювався безперервно. Подібним чином можуть бути виконані також і внутрішні стінки 29, 52, 53. На стінках сепаратора 1 можуть бути розміщені лише превалюючі частини функціональних труб, зокрема, збиральних труб 3, 4, 32, 35, 36, 57, 58, тоді, як інші їх частини можуть бути розміщені всередині або зовні сепаратора 1. Однак важливо те, що принаймні переважаюча частина збиральних тр уб 3, 35, 36 для згущеної зависі повинна розміщуватися на зовнішній стінці або зовнішніх стінках зони сепарації або, можливо, в зонах її зовнішньої границі. Крім того, збиральні труби 3, 35, 36 для згущеної зависі своїми функціональними частинами розміщуються на висоті від ¼ до ¾ відстані від вхідного отвору 5, 38, 59 в зону сепарації до рівня відбирання очищеної рідини. Під функціональними частинами маються на увазі ті частини збиральних труб 3, 35, 36, де згущена завись безпосередньо входить в отвори 7, 37. Збиральні труби 32, 57, 58 в просторі згущення 31, 56 служать для вилучення згущеної зависі. Переважно вони розміщуються приблизно на рівні вхідного отвору 5, 38, 59 в зону сепарації, однак їх можна помістити трошки вище або нижче цього отвору. Придатність для промислового застосування Спосіб і пристрій згідно з даним винаходом призначені, зокрема, для виділення зависі, здатної осаджуватися у вигляді пластівців, у процесі обробки стічних вод, а більш конкретно, як для міських каналізаційних вод або стічних вод мегалополісу, так і для менших заселених одиниць, наприклад, готелів або окремих будинків. Вони придатні також для обробки стічних вод з промислових заводів і шахт або з сільськогосподарських підприємств, наприклад, для обробки рідкого гною після сільськогосподарських тварин. Перелік позицій: 1 сепаратор 2 зовнішня стінка зони сепарації 3 збиральна труба, кутаста в перерізі, для вилучення згущеної зависі 4 збиральна труба, трикутна в перерізі, для відбирання рідини без зависі 5 вхідний отвір в зону сепарації 6 отвори в тр убі 4 7 отвори в тр убі З 8 зливник 9 переливна труба 10 поверхня води 11 труба 12 рециркуляційний насос 13 циліндрична торцева ділянка 14 поверхня завислого шару осаду 15 резервуар 16 киснева зона 17 безкиснева зона 18 елемент зв'язку 19 перегородка, яка відділяє кисневу зону від безкисневої зони 20 вихідний отвір рециркуляційного насоса 21 дно резервуара 22 додатковий конус 23 отвори в додатковому конусі 24 аераційний елемент 25 вхідна тр уба повітря 26 вхід стічних вод 27 мішалка 28 відхиляюча перегородка С концентрація зависі на вході в зону сепарації Qo об'єм води без зависі, яка витікає із зони сепарації Qs об'єм згущеної зависі, вилученої із зони сепарації Cs концентрація вилученої згущеної зависі Css концентрація вилученої згущеної зависі в стаціонарному режимі Приклад 2 29 внутрішня стінка 30 верхній край внутрішньої стінки 31 простір згущення 32 збиральна труба Приклад 3 33 похила зовнішня стінка 34 похила зовнішня стінка 35 збиральна труба 36 збиральна труба 37 отвір 38 вхідний отвір в зону сепарації 39 промивні труби 40 промивні труби 41 отвори в промивній трубі 42 збиральні труби для відбирання рідини без зависі 43 збиральні труби для відбирання рідини без зависі 44 вхідна тр уба для впуску стисненого повітря 45 вхідна тр уба для впуску стисненого повітря 46 перекриваюча перегородка 47 проходи в перекриваючій перегородці 48 отвори в збиральній трубі для відбирання рідини без зависі Приклад 4 50 зовнішня стінка 51 зовнішня стінка 52 внутрішня стінка 53 внутрішня стінка 54 верхній край внутрішньої стінки 52 55 верхній край внутрішньої стінки 53 56 простір згущення 57 збиральна труба для зависі 58 збиральна труба для зависі 59 вхід у сепаратор 60 отвори в збиральних тр убах 57 і 58 61 збиральні труби для води без зависі 62 збиральні труби для води без зависі 63 переливна труба 64 вхідна тр уба для стисненого повітря 65 вхідна тр уба для стисненого повітря 66 труба очистки 67 зливна труба для очищеної води (Фіг.8)
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for suspension separation, in particular, for waste water treatment, and device for its realization
Автори англійськоюMackrle Svatopluk, Mackrle Vladimir, DRACKA, Oldrich
Назва патенту російськоюСпособ выделения взвеси, в частности, с целью обработки сточных вод, и устройство для его осуществления
Автори російськоюМацкрле Сватоплук, Мацкрле Владимир
МПК / Мітки
МПК: B01J 8/18, C02F 1/52, B01D 37/00
Мітки: завіси, вод, обробки, виділення, стічних, метою, здійснення, зокрема, пристрій, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-78702-sposib-vidilennya-zavisi-zokrema-z-metoyu-obrobki-stichnikh-vod-i-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виділення зависі, зокрема, з метою обробки стічних вод, і пристрій для його здійснення</a>
Попередній патент: Горілка особлива “медкофф королівський”
Наступний патент: Спосіб виготовлення гіпсокартонного облицювального листа та пристрій для його виготовлення
Випадковий патент: Спосіб консервування сперм риб