Тонкошаровий відстійник-фільтр з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток

Тонкошаровий відстійник-фІльтр з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток, що складаються з тонкошарових каналів відстоювання-фільтрування, утримуючої решітки, плаваючої пінополістирольної загрузки, системи трубопроводів подачі забрудненої води в тонкошарові канали, трубопроводу для відведення очищеної води, сис 37916 хідністю попередньої підготовки такої загрузки, її значною ціною, складністю технологічних тр убопроводів для рівномірного розподілу-збору води, багатою кількістю запірно-регулюючої арматури, що знижує надійність роботи споруди. Всі ці недоліки не властиві фільтрам з плаваючою пінополістирольною загрузкою (ФПЗ) при практично однакових показниках якості фільтрату [3, 4]. Прототипом може бути прямоточний пластинчатий тонкошаровий відстійник по патенту [5]. Тонкошаровий відстійник-прототип складається із корпуса, в якому розміщені нахилені до горизонту під кутом a пластини, ділячи корпус на тонкі шари, в які із баку поступає вода із завислими речовинами. При течії води через тонкі шари відбувається випадіння завислих частинок і сповзання їх по нахилених пластинах у бункер осаду, до якого підведена труба для відведення осаду. Освітлена вода попадає в кармани, утворені розподільними пластинами і через бокові відводи через трубопровід відводиться в бак освітленої води. Цьому відстійнику властиві недоліки - неможливість седиментації дрібних завислих частинок, велика вологість осаду, нерівномірний розподіл потоків води по тонких шарах внаслідок гідравлічного опору течіям води по різних тонкошарових міжпластинчатих каналах. Нами поставлена задача підвищення ефективності очистки води від завислих частинок при коливаннях їх фазово-дисперсного складу, в результаті усунення недоліків прототипу шля хом розміщення додаткового обладнання. Рішення поставленої задачі досягається шляхом безпосереднього розміщення плаваючої пінополістирольної загрузки частково у тонкошаровому каналі між непроникними для води пластинами та зверху нього і поділення тим самим тонкого шару на нижній прошарок тонкошарового відстоювання і верхній прошарок фільтрування води крізь плаваючу пінополістирольну загрузку. Система розподілу потоків води між тонкошаровими каналами з допомогою розподільчих трубопроводів та значний гідравлічний опір плаваючої пінополістирольної загрузки забезпечує рівномірний розподіл потоків води по всіх тонкошарових каналах очисної споруди. Таке розміщення дозволяє затримати більш великі завислі частки відстоюванням в тонкому шарі, а затримати більш дрібні частки фільтруванням крізь поруватий простір плаваючої пінополістирольної загрузки. При цьому після відстоювання завислих часток в тонкому шарі, суспензія безпосередньо надходить у проміжок плаваючої пінополістирольної загрузки фільтра без зміни напрямку потоку води, що забезпечує більш сприятливі умови для затримання завислих часток та зменшує будівничі розміри очисної споруди. В запропонованому пристрої, як і в прототипі, потік розподіляється нахиленими пластинами на тонкошарові канали, є бункер для накопичення сповзаючого осадку, але на відміну від прототипу, у верхній частині пристрою розміщується плаваюча пінополістирольна загрузка, яка фіксується в робочому стані утримуючою решіткою. Відмінністю є також те, що безпосередньо під утримуючою решіткою встановлена загальна система труб для підведення промивної води та відведення частки плаваючої пінополістирольної загрузки, та встано влена загальна система труб подачі забрудненої води та подачі частки плаваючої пінополістирольної загрузки. На фіг. 1 представлено тонкошаровий канал відстійника-фільтра з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток. На фіг. 2 представлено схему тонкошарового відстійника-фільтра з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток. На фіг. 3 представлено часткові випадки роботи тонкошарового відстійника-фільтру з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток. На фіг. 4 представлено загальний вид тонкошарового відстійника-фільтра з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток. Головним елементом тонкошарового відстійника-фільтра для очистки води від полідисперсних важких завислих часток є тонкошаровий канал відстоювання-фільтрування, представлений на фіг. 1. Тонкошаровий канал відстоювання-фільтрування складається з верхньої пластини 1, нижньої пластини 2, нахилених під кутом a до горизонту, що забезпечує сповзання випавшого осаду вниз. В нижньому торці каналу тонкошарового відстоювання є течієнаправляючий карман 3 з розподільним перфорованим трубопроводом 4, а також щілина 5 шириною D між карманом 3 і нижньою пластиною 2 для випуску сповзаючого осаду. Тонкошаровий відстійник-фільтр (фіг. 2) складається з 7 тонкошарових каналів відстоюванняфільтрування, розміщених у корпусі 6. В кожному тонкошаровому каналі відстоювання-фільтрування є всі елементи, представлені на фіг. 1. Крім того, є бункер 7 для накопичення осаду і трубопровід 8 для його відведення. Також є колектор 9 для підводу неочищеної і трубопровід 10 відводу очищеної води. Зверху тонкошарових каналів встановлено утримуючу решітку 11 для фіксації плаваючої пінополістирольної загрузки 12. Під утримуючою решіткою є система промивних трубопроводів 13 з колектором подачі промивної води 14. Тонкошаровий відстійник-фільтр працює таким чином. Неочищена вода по колектору 9 і далі по розподільчих трубопроводах 4 подається у тонкошарові канали, де відбувається седиментація більших завислих часток на нижню пластину 2. Осад сповзає по похилених пластинах 2 до бункера накопичення осаду 7 і далі по трубопроводу 8 відводиться з відстійника-фільтра. Частково освітлена вода проходить крізь плаваючу пінополістирольну загрузку 12, в товщі якої відбувається накопичення затриманих більших завислих часток. Фільтрат потрапляє в надфільтровий простір і далі відводиться по трубопроводу 10. Промивка пінополістирольної загрузки відбувається зверху-вниз промивною водою через колектор 14, далі систему трубопроводів 13. Промивна вода з відмитими завислими частками скидається через бункер осаду 7 і далі по трубопроводу 8 за межі установки. При зміні фазово-дисперсного складу важких завислих часток наприклад у бік зростання відносної кількості малих завислих часток, через систему подачі неочищеної води 4 додатково подається деяка кількість пінополістирольної загрузки 12. 2 37916 Внаслідок збільшення товщини шару пінополістирольної загрузки ефект очистки від малих завислих часток збільшується. Максимальна товщина шару плаваючої пінополістирольної загрузки в даному випадку становить hmax (фіг. 3) при мінімальній довжині тонкошарового каналу Lmin. При зміні фазово-дисперсного складу важких завислих часток в бік зростання відносної кількості великих завислих часток, які можуть кольматувати нижні шари пінополістирольної загрузки 12, через систему подачі промивної води 13 відводиться деяка кількість пінополістирольної загрузки. Внаслідок збільшення довжини тонкошарового відстоювання до Lmax ефект очистки від більших завислих часток зростає. Таким чином у компактному очисному пристрої - тонкошаровому відстійнику-фільтрі з плаваючою пінополістирольною загрузкою для очистки води від полідисперсних важких завислих часток (фіг. 4) досягається очистка води як від великих, так і від малих завислих часток, при коливаннях їх фазоводисперсного складу. Література 1. Многослойные отстойники для осветления воды. Информационный обзор отечественных и зарубежных изобретений ГПН Укрводоканалпроект, Киев, 1974. 2. Проектирование тонкослойных отстойников. Демура М.В. – К.: Будівельник, 1981 - 52 с. 3. М.Г. Журба. Очистка воды на зернистых фильтрах. //Львов: Ви ща школа, 1980. 199 с. 4. Піноплістирирольні фільтри в технологічних схемах водопідготовки. В.О. Орлов та інш. -Рівне, 1999. 144 с. 5. Патент США № 3494475 кл. 210-521, 1970. Фіг. 1 3 37916 Фіг. 2 4 37916 Фіг. 3 5 37916 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6