Способ очистки воды

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистических

Республик (11)1002252 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 17. 12. 81 (21) 3367422/23-26 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 07. 03.83, Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 10 . 03. 83 (5l)NL. Кл.

С 02 F 1/52

Гэсяэрстияиьй кавите

СССР ю деизм изейретеиий и етирытий (53) УЙ К 628, .16(088.8) (72) Автор изобретения

И.R. Турянский

Ростовский инженерно-строительный институт (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано при осветлении воды для бытовых и промышленных нужд.

Известен способ очистки воды с применением камер хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка, он включает обработку воды реагентами, распределение по дырчатым трубам или коробам по дну прямоугольного резервуара, пропуск воды снизу вверх с малыми скоростями через слой выделяющегося из воды взвешенного осадка, поддерживаемого во взвешенном состоя- нии, передачу воды со всеми образовавшимися хлопьями в горизонтальный отстойник через водосливную стенку, где при горизонтальном движении к сборным системам происходит очистка го воды за счет гравитационного осаждения частиц, имеющих плотность, большук чем плотность воды. В основу образования хлопьев заложен принцип контактной коагуляции, которая протекает на поверхности сборбента. При этом колоидные и взвешенные примеси воды сближаются с частицами сорбента и под действием молекулярных сил прилипают к их поверхности или к ранее осевшим на них примесям. Контактная коагуляция осуществляется в слое выделяющегося из воды осадка, поддерживаемого во взвешенном состоянии (11.

Однако в известном способе очистки воды при низких температурах и малой мутности обрабатываемой воды затруднено формирование взвешенного слоя и его сохранение вследствие малых критических концентраций выделяющегося осадка. Контактная коагуляция сменяется коагуляцией в свободном объеме, для успешного протекания которой в прямоугольной емкости с малыми скоростями восходящего потока не обеспечиваются н,>рмальные гидродинамические условия пере1S

3 10022 мешивания, способствующие созреванию и укрупнению хлопьев, и отсутствует турбулентная диффузия. Аналогичная картина происходит при резком изменении расходов, качества обрабатываемой воды, вводимых доз реагентов. Через два-три дня после пуска камер в работу на дне образуется слой плотного осадка, забивающего распределительные трубы и постепенно увеличивающегося по толщине к водосливной стенке. Достигнув через определенное время максимальной толщины, этот слой стабилизируется и становится как бы наклонной стенкой несовершенной вертикальной камеры хлопьеобразования, Возле подающих систем, где скорость выхода воды составляет 0,71,2 м/с (выше неразрушающих

0,05 м/с), происходит интенсивное разрушение хлопьев взвешенного слоя, которые попадают в эту зону под воздействием нисходящих циркуляционных токов образованных вследствие поли-t

25 дисперсного взвешенного слоя, различия прочностных и других показателей хлопьев, особенностью гидравлики подающих устройств.

В результате завалов дна камеры осадком и разрушения хлопьев возле .

30 подающих устройств резко снижаются физико-технические показатели последних (размер твердых частиц, объемный вес, массовая и объемная концентрация), что снижает эффект отстаива- 35 ния воды в горизонтальном отстойнике.

Цель изобретения — повышениеэффекта осветления путем предотвращения процессов разрушенияхлопьев, устранения завалов осадком подающих устройств.

Поставленная цель достигается тем, что воду с введенными реагентами подают в выделенную. вихревую зону клопьеобраэования со скоростью входа

0,7- 1,2 м/с с постепенным снижением 45 на выходе до 0,004-0,005 м/с, и после формирования первичных хлопьев передают во взвешенный слой для последующего укрупнения через специальное распределительное устройство, позво- 5в ляющее пропустить хлопья без. разрушения и препятствующее их возврату в зону повышенных скоростей возле подающих систем.

Пример. Для очистки воду, обработанную реагентами, подавали через трубу в нижнюю часть камеры хлопьеобразования со слоем взвешен52 4 ного осадка, где выделялась вихревая зона для первичного хлопьеобразования. Скорость входа воды составляла О, / м/с, а скорость восходящего потока на выходе снижалась до

0,005 м/с. Время обработки воды в этой зоне составляло 6 мин. Гидродинамические условия работы выделенной вихревой зону хлопьеобразования исключали образование завалов осадков распределительных систем, что наблюдается в прототипе, а также позволяли в условиях турбулентной диффузии формировать хлопья при низких температурах и малой мутности исходной воды, что не обеспечивается при обычном способе обработки воды вследствие малых концентраций и отсутствии турбулентной диффузии.

После обработки в выделенной вихревой зоне воду с образовавшимися первичными хлопьями направляли во взвешенный слой для дальнейшего укрупнения хлопьев через специальное распределительное устройство, устанавливаемое на границе выделенной зоны хлопьеобразования и взвешенного слоя.. Гидродинамические условия работы этого устройства позволили передавать хлопья без разрушения и препятствовали возврату их из взвешенного слоя в зону повышенных скоростей возле подающих систем и тем самым предотвращали их разрушение.

При этом производились замеры физических характеристик взвеси, которые сведены в таблицу. Для сравнения в таблицу внесены также характеристики традиционного способа очистки воды. . Из результатов, приведенных в таблице видно, что при очистке воды предложенным способом улучшаются физические параметры взвешенного осадка, увеличиваются плотность, удельная .и объемная концентрации, гидравлическая крупность. Увеличение плотности взвеси происходит в результате интенсификации процессов адсорбции, что подтверждается снижением структурно-механической гидратации взвеси - уменьшается объем воды, включенный в каркас хлопьев за счет увеличения объема твердой фазы.

Предложенный способ очистки воды позволяет получить хлопьевидную взвесь с улучшенными физико-химическими параметрами, а следовательно, 002252 4 исключить завалы дна осадком, но и в условиях турбулентной диффузии.обеспечивают формирование хлопьев при низких температурах резких колебаниях расходов и качеств обрабатываемой воды, что очень важно при эксплуатации отстойник а.

Плотность неуплотненной хлопьевидной взвеси, г/см

Структурномеханическа гидратация взвеси

Обьемная концентрация, мл/мл

Удельная концентрация взвеси, г/см

Скорость свободного осаждения хлопьев, см/с

Способ

0,08

1,0048

1,0088

Предлагаемый 0,008

Прототип 0,0147

312

0 372

0,58-0,60

0, 74

170

Формула изобретения

Способ очистки воды, включающий обработку воды реагентами до образования хлопьев и слоя взвешенного осадка, а также последующее отстаивание, .30 отличающийся тем, что, с целью повышения эффекта осветления путем предотвращения процессов разрушения хлопьев и устранение завалов осадком подающих систем, воду с введенными реагентами подают в зону хлопьеобразования со скоростью 0,7Составитель И. Турянский

Редактор Л. Утехина Техред И.Гергель Корректор В; 6утяга

Заказ 1714/8

Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 повысить эффект отстаивания воды в горизонтальном отстойнике, что снижает грязевую нагрузку на фильтры второй ступени очистки и повышает фильтрацию последних и снижает расход воды на промывку.

Гидродинамические условия в нижней части камер позволяют не только

1,2 м/с с постепенным снижением ее на выходе из этой зоны до 0,0040,005 м/с, а затем беэ разрушения хлопьев пропускают через слой взве,шенного осадка, препятствуя их возвращению в зону повышенных скоростей °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клячко В.А. и др. Очистка природных вод. И., "Стройиздат", 1971, с. 134 (прототип).