Úprava vody vločkovým mrakem a zařízení k jejímu provádění

Číslo patentu: 253238

Dátum: 15.10.1987

Autori: Tesařík Igor, Vostrčil Josef

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká úpravy vody vločkovým mrakem. V prostoru vločkového mraku jsou pomocí norných stěn a deflektorn vytvářeny válcová víry, které spolu s periodicky se opakujícími tlakovými silami napomáhají k zhuätovaní a zvětšování vloček (hydraulická a mechanická synereze). Vytvorené vločky mají přibližně kulovitý tvar a mají relativně velkou hmotnost, což umožňuje zvýšení výkonu čiřiče. Kvalita upravené vody se zlepšuje, nebot proces se opakuje v několika stupních nad sebou.V současné době používané vysokokapacitní čiřiče, pracující na principu sférické flokulace, používají k procesu synereze jednak šikmé desky s deflektory v horní části proudu suspenze a hydraulickou pulzaoi (superpulsator firmy Degrémont, Francie), jednak pomalu se otáčející deskovitá pádla ve válcovitém prostoru vločkového mraku (PBS čiřič firmy Ebara Infilco, Japonsko). V prvním případě je pulzace založena na pneumaticko-hydraulickěm principu (periodické vytváření a přerušování podtlaku a následná změna výšky vodního sloupce),což vyžaduje zvýšené nároky na technické vybavení (automatické ventily, vzduchotěené provedení podtlaková komory, ventilátor, atd). Šikmé desky slouží k sesouvání kalu na nich usazeného,takže zařízení působí jako lamelové uaazovací nádrž, kombinovaná s vločkovým mrakem. Protisměrné proudění suspenze a kalu omezuje zvýšení průtoku. V druhém případě je sice zhuštování vloček podporováno otáčaním pádel ve vločkovám mraku, víry za pádly však nemají V jedné rovině ani po výšce stejnou cirkulaci, nebot při obvodu jsou rychlosti pádla větší, čímž dochází k nestejnoměrnému zhuštování a zvětšování vloček. Tento nedostatek se výrasněji projevuje se zvětšováním kapacity zařízení.Výše uvedená nedostatky jsou odstraněny ve zpdsobu úpravy vody vločkovým mrakem v čiřiči pravoúhlého půdorysu s kyvadlovým pádlem podle vynâlezu vločky se shlukují a předhuštují orthokinetickou koagulací v sestupném proudu za pomoci váloových a prstencových vírů za pádlem, načež se zvětšují a zhuštují ve vzestupněm nevířivém proudu v koncentrované suspenzi třením uvnitř a po obvodu vodních váloů, otáčejících se nad sebou. Osy válcových vírů a vodních válců jsou vodorovné, rovnobežne. Kapalina se ve vločkověm mraku dělí a usměrňuje nejměně do dvou proudů a uvádí do otáčení nejměně ve dvou vodních válcích s obvodovou rychlostí nejvýše B cm.s 1. Hydraulické odpory v dílčích prostorech a cirkulace vodních válců jsou stejně, nebo ve směru proudění ubývají. Tvorba vírů a zhuščování vloček se intenzifikuje. periodicky se opakujícími tlakovými silami o kmitočtu v rozsahu 0,01 až 0,1 Hz.způsob podle vynálezu se aplikuje v čiřiči s vločkovým mrakem pravoúhlěho půdorysu, ktorý má spojené prostory vločkovací a vločkového mraku širokou mezerou s vodorovnou horní hranou a který má vločkovací prostor opatřen kyvadlovým pádlem. V prostoru vločkovéhc mraku jsou umístěny kolmo na svislou rovinu vtékajícího proudu vody z vločkovacího prostoru pod úhlem 55 až 90 ° od vodorovné svislé nebo šikmé norně stěny s vodorovnými spodními a horními hranami, dělicí prostor vločkového mraku na dílčí prostory o šířce 0,2 až 0,4 m přibližně stejných objemu. Ncrné stěny jsou opatřeny rovinnými nebo zakřivenými, proti proudu orientovanými deflektory, které v dílčích prostorech vymezují nad sebou průtočné flokulátory. Norné stěny mají sklony stejně nebo postupně se měnicí. Krajní vnitřní stěny tvoří součást ohraničení prostorům vločkovacímu nebo zahuštování kalu. Spodní hrany norných stěn jsouve stejné úrovni a horní hrany se snižují ve směru od vtoku do prostoru vločkového mraku,nebo horní hrany norných stěn jsou umístěny ve stejné úrovni a spodní hrany se zvyšují ve. směru od vtoku do prostoru vloěkového mraku.Deflektory na norných stěnách jsou skloněny pod úhlem 30 až 45 ° od vodorovné, zaaahují do 1/3 až 1/4 dílčího prostoru vločkcvého mraku a jsou od sebe vzdáleny na 0,5 až 2 násobek šířky dílčího prostoru vločkového mraku. Kyvadlová pádla ve vločkovacím prostoru tvoří nejmeně 5 desek s vodcrovnými podélnými osami orientovanými kolmo na mezeru spojující prostory vločkovací a vločkového mrąku. Vzdálenosti vodorovných os pádel se zvětšují ve směru průtoku. V pádlech jsou stejné otvory o průměrech v rozsahu 2 až 6 cm. Plocha otvoru zaujíma 30 až 90 I plochy pádel. Plocha pádel v rovině kolmé na směr míchání je nejvýše 25 S. Dílčí prostory vločkového mraku jsou předěleny nejměně jednou přepážkou, kolmo umístěnou na norně stěny,opatřenou v ose hlavního proudění nejméně dvěma otvory o průměru do 8 cm. Plocha otvorů nepřesahuje 10 t plochy přepážky. QZpůsob a zařízení podle vynálezu mají proti současnému uspořádání četně výhody zařízení je pravoúhlého tvaru a rychlostní pole ve všech svislých rovinách jsou stejná. Uspořádání norných stěn je takové, aby hydraulické odpory vůči částicím kapaliny ve všech trajektoriích byly stejné. V důsledku toho jsou délky norných stěn kratší ve vzdálenějších místech od vtoku z prostoru vločkovacího do prostoru vločkového mraku. Norné stěny jsou šikmé nebo svislé, podle konfigurace vnějších stěn prostoru vločkového mraku. Deflektory umístěné na šikmých stěnách tvoří soustavu flokulátorů nad sebou, čímž se zvětšuje čířící účinek. Válcové víry, které se tvoří za pádly, mají vodorovné osy rovnoběžně s osami vodních válců ve flokulátorech dílčích prostorů vločkového mraku, takže nedochází ke křížení tokü kapaliny a tím k nežádoucí turbulenci. Ve flokulátorech se otáčejí vodní válce a v nich se zhuščují a zvětšují vločky působením sil tření V suspenzi a o stěny. Tento proces se zesiluje periodicky se opakujícím tlakových sil vyvolaných kyvadlovým pohybem pádla. Prstencové víry V otvorech pádel jsou ve srovnání s válcovými víry malé a rychle dísipují za současné tvorby vloček.Provádění zpúsobu úpravy vody vločkovým mrakem a zařízení k jeho provádění jsou v dalším popsány v příkladech a zobrazeny na výkresech, na nichž znázorňuje obrázek 1 příčný řez čiřičem s vločkovým mrakem pravoúhlého půdorysu s prostorem zahušřování kalu přiléhajícím k vločkovacímu prostoru, obrázek 2 čiřič s prostorem zahuščování kalu na obvodu, s širokými nornými stěnami v prostoru vločkového mraku, obrázek 3 čiřič s prostorem zahuščování kalu na obvodu a svislými nornými stěnami. Na obr. l a 3 jsou deflektory rovinně, na obr. 2 jsouZařízení sestává 2 vtokového žlabu l, vločkovacího prostoru 3, pádla 3, mezery 5 mezi vločkovacím a čířicím prostorem dílčího prostoru § vločkového mraku, norné stěny É deflekto~ ru 1, flokulátoru Ä, přelivové hrany g kalu, prostoru lg vyčiřené vody odtokového žlabu ll prostoru lg zahuščování kalu odkalovacího potrubí gg, vyprazdñovacího potrubí li, přepážky lg, otvoru lg v přepážce.Voda se základními srážedly přitéká žlabem l do vločkovaoího prostoru g. Ve vločkovacím prostoru g se kyvadlovitě pohybují pádla Ä, která vyvolávají míchání vody v příčném směru k ose průtoku. V důsledku rostoucí vzdálenosti mezi pádly 2 ve směru průtoku klesá střední gradient rychlosti a církulace vírů, což je příznivé pro tvorbu vloček. Válcové víry za pádly Ä jsou rozmělňovány prstencovými víry, které disipují za otvory V pádlech. Pádlo 5,püsobící V mezeře A mezi prostorem Ä vločkovacím a prostorech á vločkového mraku účinkuje tlakovými silami na suspenzi V prostoru vločkového mraku a napomáha k zhuštování vloček. Proud kapaliny se v mezeře A při dně otáčí směrem vzhůru a rozděluje nornými stěnami Q do dílčích proštorů á vločkového mraku. Deflektory 1 na stěnách norných stěn Q vytvářejí flokulátory É uspořádané nad sebou, V nichž se dále zhuščují a zvětšují vločky v otáčivých prou~ dech. Hladina vločkového mraku se udržuje na urovni přelivové hrany 2. Vločkový kal, rostoucí nad přelivovou hranou 2 přepadá do prostoru lg zahušřovacího kalu a z něho se periodicky vypouští odkalovacím potrubím 13. V prostoru lg upravené vody dochází k sedimentaci vloček,které unikly z vlcčkového mraku. Upravená voda odtéká žlabem ll. Proudění v dílčích prostorech § vločkového mraku se dále usměrňuje přepážkami lg. Koncentrace v dílčích prostorech 3 vločkového mraku se vyrovnávají přetokem v otvorech lg.Způsob a zařízení podle vynálezu se používá zejména při úpravě vody chemickým srážením.Povrchové zatížení čiřiče závisí na kvalitě vody a druhu srážedel. Při použití síranuhlinitého se dosahuje vzestupná rychlost nad hladinou vločkového mraku až 8 m.h 1použití železitých srážedel až 12 m.hl. Zvlášč vhodná jsou zařízení podle vynálezu při aplikaci pomocných koagulantů a polykoagulantů (např. polyaluminiumchlorid atd.). Při jejichpoužití se dosahuje vzestupných rychlostí až 20 m.hl.Způsob a zařízení lze použít i při jiných druzich separace vločkujících suspenzí, např.1. Způsob úpravy vody vločkovým mrakem V čiřiči pravoúhlého půdorysu s kyvadlovým pádlem vyznačený tím, že vločky se shlukují a předhušřují orthokinetickou koagulací v sestupném proudu za pomoci válcových a prstencových Vírů za pádlem, načež se zvětšují a zhuščují.ve vzestupném nevířivém proudu v koncentrované suspenzi třením uvnitř a po obvodu vodních válců,otáčejících se nad sebou, přičemž osy válcových vírů a vodních válců jsou vodorovné, rovnoběžné.2. Způsob podle b. 1. vyznačený tím, že kapalina ve vločkovém mraku se dělí a usměrñuje nejméně do dvou proudů a uvádí do otáčení nejméně ve dvou vodních válcích s obvodovou rychlostí nejvýše 8 cm.s-1, přičemž hydraulické odpory v dílčích prostorech a cirkulace vodních válců jsou stejné, nebo ve směru proudění ubývají.3. Způsob podle bodu 1. a 2. vyznačený tím, že tvorba vírů a zhuščování vloček se intenzifikují periodicky se opakujícími tlakovými silami 0 kmitočtu v rozsahu 0,01 až 0,1 Hz.4. Čiřič s vločkovým mrakem pravoúhláho půdorysu s prostory vločkovacím a vločkového mraku spojenými vespod širokou mezerou s vodorovnou horní hranou, opatřený kyvadlovými pádly v prostoru vločkovacím k provádění způsobu podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že v prostoru(5) vločkového mraku jsou umístěny kolmo na svislou rovinu vtékajícího proudu vody z vločkovacího prostoru (2) pod úhlem 55 až 90 ° od vodorovné svislé nebo šikmé norné stěny (6)s vodorovnými spodními a horními hranami, dělicí prostor vločkového mraku na dílčí prostory(5) o šířce 0,2 až 0,4 m stejných objemu, přičemž norné stěny (6) jsou opatřeny rovinnými nebo zakřivenými, proti proudu orientovanými deflektory (7), vymezujícími v dílčích prostorech (5) vločkového mraku nad sebou ležící prütočné flokulátory (8).5. Čiřič podle bodu 4. vyznačený tím, že norné stěny (6) mají sklony stejné nebo postupně se měnicí, přičemž krajní vnitřní z nich tvoří součást ohraničení vločkovacímu prostoru(2) nebo prostoru (12) zahuštování kalu. 6. Čiřič podle bodů 4. a 5. vyznačený tím, že spodní hrany norných stěn (6) jsou vestejné úrovni a horní hrany se snižují ve směru od vtoku do prostoru (5) Vločkového mraku.7. Čiřič podle bodů 4. až 6. vyznačený tím. že horní hrany norných stěn (6) jsou umístěny ve stejné úrovni a spodní hrany se zvyšují ve směru od vtoku dp prostoru (5) vločkového mraku.8. Čiřič podle bodů 4. až 7. vyznačený tím, že deflektory (7) na horných stěnách (6) jsou skloněny pod úhlem 30 až 45 ° od vodorovné, zasahují do 1/3 až 1/4 dílčího prostoru(5) vločkového mraku a jsou od sebe vzdáleny na 0,5 až Znásobek sírky dílčího prostoru (5) vločkového mraku.9. Čiřič podle bodů 4. až 8. vyznačený tím, že kyvadlová pádla (3) ve vločkovacím prostoru (2) tvoří nejméně 5 pravoúhlých desek s vodorovnými podélnými osami, orientovanými řkolmo na mezeru (4) spojující prostor (2) vločkovací a prostor (5) vločkového mraku, p ičemžvzdálenosti vodorovných os pádel (3) se zvětšují ve směru průtoku.10. Čiřič podle bodů 4. až 9. vyznačený tím, že v pádlech (3) jsou stejné otvory o prúměrech V rozsahu 2 až 6 om, přičemž plocha otvoru zaujímá 30 až 90 plochy pádla (3) aplocha páde (3) v rovině kolmć na směr míchání je nejvýše 25 .11. Čiřič podle bodů 4. až 10. vyznačený tím, že dílčí prostory (5) vločkového mraku jsou předěleny nejméně jednou přepážkou (15) umístěnou kolmo na norné stěny (6) opatřenou v ose hlavního proudční nejméně dvěma otvory (16) 0 průměru do B cm, přičemž plocha otvorü

MPK / Značky

MPK: C02F 1/52

Značky: zařízení, provádění, jejímu, vločkovým, mrakem, úprava

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-253238-uprava-vody-vlockovym-mrakem-a-zarizeni-k-jejimu-provadeni.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Úprava vody vločkovým mrakem a zařízení k jejímu provádění</a>

Podobne patenty