RU2796110C2 - Centrifugal cleaning device - Google Patents

Centrifugal cleaning device Download PDF

Info

Publication number
RU2796110C2
RU2796110C2 RU2022119998A RU2022119998A RU2796110C2 RU 2796110 C2 RU2796110 C2 RU 2796110C2 RU 2022119998 A RU2022119998 A RU 2022119998A RU 2022119998 A RU2022119998 A RU 2022119998A RU 2796110 C2 RU2796110 C2 RU 2796110C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thin
coagulant
housing
centrifugal
spiral
Prior art date
Application number
RU2022119998A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022119998A (en
Inventor
Идгай Хасанович Мингазетдинов
Семен Юрьевич Серов
Светлана Васильевна Смирнова
Ольга Сергеевна Сибгатуллина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Лицей 145" (МБОУ "Лицей 145")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ), Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Лицей 145" (МБОУ "Лицей 145") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Publication of RU2022119998A publication Critical patent/RU2022119998A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2796110C2 publication Critical patent/RU2796110C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: water treatment.
SUBSTANCE: centrifugal treatment device designed to purify natural and industrial wastewater from suspended solids by centrifugal separation used in mechanical engineering, the construction industry, mining and other industries. The device consists of a housing in the form of a spiral diffuser channel with a horizontal axis, with nozzles for contaminated water supply, purified water removal, sludge removal, thin-layer settling zone with wash water troughs. It also contains a coagulant supply and dosing device in the form of a belt conveyor with an adjustable counterweight and a damper control sensor and a conveyor drive. The mixing chamber is a static mixer composed of separate helical swirl plates. The spiral housing in the outlet part, in front of the thin-layer plates, contains a stabilization chamber with an inclined bottom wall.
EFFECT: significant improving the quality of wastewater treatment.
3 cl, 4 dwg

Description

Устройство предназначено для очистки природных и промышленных сточных вод методом центробежной сепарации и может найти применение в машиностроении, строительной индустрии, добыче полезных ископаемых и других отраслях производства.The device is designed for purification of natural and industrial wastewater by centrifugal separation and can be used in mechanical engineering, construction industry, mining and other industries.

Известны устройства для очистки загрязненных сточных вод от взвешенных веществ методом центробежного разделения. Например, в кн. «Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков» (Д.А. Кривошеий, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. М. Высшая школа. 2003. - 344 с.) на рис. 4.11 приведена схема многоярусного открытого гидроциклона (стр. 99). В этом устройстве, для повышения качества очистки, использованы ярусы конических диафрагм.Known devices for the purification of polluted wastewater from suspended solids by centrifugal separation. For example, in the book. "Engineering protection of surface water from industrial effluents" (D.A. Krivoshey, P.P. Kukin, V.L. Lapin and others. M. Higher school. 2003. - 344 p.) in fig. 4.11 shows a diagram of a multi-tiered open hydrocyclone (p. 99). In this device, to improve the quality of cleaning, tiers of conical diaphragms are used.

Вес используемые гидроциклоны применимы для очистки воды от грубодисперсных крупных загрязняющих веществ. Для повышения качества очистки и улавливания средних и мелких частиц загрязнителей используют или дополнительные устройства очистки или используют физико-химические методы предварительного укрупнения средних и мелких частиц загрязняющих веществ.The weight of the used hydrocyclones is applicable for water purification from coarsely dispersed large pollutants. To improve the quality of cleaning and trapping medium and small particles of pollutants, either additional cleaning devices are used or physicochemical methods are used to pre-enlarge medium and small particles of pollutants.

В устройстве центробежной очистки (патент на полезную модель №193149, бюл. №29 от 15.10.2019) предложено в загрязненную жидкость добавлять коагулянт, который укрупняет все загрязняющие вещества в агрегаты в виде хлопьев, которые более эффективно подвергаются действию центробежных сил и тонкослойному отстаиванию. Данное устройство принято нами за прототип. Недостатки прототипа следующие.In the centrifugal cleaning device (utility model patent No. 193149, bull. No. 29 dated 10/15/2019), it is proposed to add a coagulant to the contaminated liquid, which coarsens all pollutants into aggregates in the form of flakes, which are more effectively subjected to centrifugal forces and thin-layer settling. This device is accepted by us as a prototype. The disadvantages of the prototype are as follows.

Поступление коагулянта в исходную загрязненную воду производится с использование эжектора и количество поступающего коагулянта зависит от количества протекающей по трубе жидкости и чем больше расход жидкости, чем больше через эжектор подается коагулянта. Но подобная эжекционная подача не учитывает концентрацию взвешенных веществ в исходной очищаемой воде, которая может изменяться, исходя из условий и особенностей технологических процессов. Этот фактор в прототипе не учитывается.The flow of the coagulant into the source contaminated water is carried out using an ejector and the amount of the incoming coagulant depends on the amount of liquid flowing through the pipe and the greater the flow rate of the liquid, the more coagulant is fed through the ejector. But such an ejection supply does not take into account the concentration of suspended solids in the initial purified water, which can vary depending on the conditions and characteristics of technological processes. This factor in the prototype is not taken into account.

Другой недостаток состоит в том, что не все крупные частицы шлама, отброшенные к стенке спирального корпуса будут поступать в патрубок отвода шлама, а часть будет поступать в зону тонкослойного отстаивания, ухудшая ее работу.Another drawback is that not all large particles of sludge thrown to the wall of the spiral housing will enter the sludge discharge pipe, and some will enter the zone of thin-layer settling, worsening its operation.

Техническое решение заключается в повышении качества очистки сточных вод.The technical solution is to improve the quality of wastewater treatment.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве, содержащим корпус в виде спирального диффузорного канала с патрубками подачи загрязненной воды, патрубками отвода очищенной воды, отвода шлама, тонкослойные наклонные пластины отстаивания с промывными желобами, устройство подачи коагулянта с камерой смешения, устройство подачи коагулянта выполнено в виде ленточного конвейера с регулируемым противовесом и датчиком управления заслонкой и приводом конвейера, а камера смешения представляет собой статический смеситель, составленный из набора отдельных винтовых турбулизаторов, при этом, спиральный корпус в выходной части перед тонкослойными пластинами содержит камеру стабилизации, а нижняя стенка камеры стабилизации имеет наклон к патрубку отвода шлама.The technical solution is achieved by the fact that in a device containing a body in the form of a spiral diffuser channel with contaminated water supply pipes, purified water discharge pipes, sludge removal pipes, thin-layer inclined sedimentation plates with washing chutes, a coagulant supply device with a mixing chamber, the coagulant supply device is made in in the form of a belt conveyor with an adjustable counterweight and a damper control sensor and a conveyor drive, and the mixing chamber is a static mixer composed of a set of separate screw turbulators, while the spiral housing in the output part in front of the thin-layer plates contains a stabilization chamber, and the lower wall of the stabilization chamber has slope to the sludge outlet.

Предложенное устройство представлено на фиг.1 - общий вид в поперечном сечении, фиг.2 - устройство подачи коагулянта, фиг.3 - статический смеситель с набором винтовых турбулизаторов, фиг.4 - корпус с камерой стабилизации.The proposed device is shown in figure 1 - a general view in cross section, figure 2 - coagulant supply device, figure 3 - static mixer with a set of helical turbulators, figure 4 - housing with a stabilization chamber.

Здесь:Here:

1 - корпус, 2 - камера смешения, 3 - устройство подачи коагулянта, 4 - патрубок подачи загрязненной воды, 5 - патрубок подачи промывной жидкости, 6 - патрубок отвода чистой воды, 7 - тонкослойные пластины, 8 - промывные желоба, 9 - патрубок отвода шлама, 10 - камера стабилизации, 11 -воронка, 12 - ленточный конвейер, 13 - бункер, 14 - коагулянт, 15 - заслонка, 16 - весы рычажные, 17 - противовес, 18 - датчик, 19 - винтовые элементы смесителя.1 - housing, 2 - mixing chamber, 3 - coagulant supply device, 4 - contaminated water supply pipe, 5 - washing liquid supply pipe, 6 - clean water outlet pipe, 7 - thin-layer plates, 8 - washing troughs, 9 - outlet pipe sludge, 10 - stabilization chamber, 11 - funnel, 12 - belt conveyor, 13 - hopper, 14 - coagulant, 15 - damper, 16 - lever scales, 17 - counterweight, 18 - sensor, 19 - screw elements of the mixer.

Устройство центробежной очистки представляет собой корпус 1 в виде спирального диффузорного канала с горизонтальной осью. В верхней узкой части корпуса 1, к нему крепится камера смешения 2, в котором расположены винтовые элементы 19. К камере смешения 2 крепится патрубок подачи загрязненной воды 4; над которой расположено устройство подачи коагулянта 3. Устройство подачи коагулянта 3 состоит из бункера 13, содержащего порошковый коагулянт 14. Бункер 13 имеет заслонку 15, которая может регулировать размер проходного отверстия бункера. Под проходным отверстием бункера 13 установлен ленточный конвейер 12, который приводится в движение от постороннего источника (не показан).The centrifugal cleaning device is a housing 1 in the form of a spiral diffuser channel with a horizontal axis. In the upper narrow part of the body 1, a mixing chamber 2 is attached to it, in which screw elements 19 are located. A contaminated water supply pipe 4 is attached to the mixing chamber 2; above which the coagulant supply device 3 is located. The coagulant supply device 3 consists of a hopper 13 containing powdered coagulant 14. The hopper 13 has a gate 15 that can adjust the size of the hopper opening. Under the through hole of the hopper 13 there is a belt conveyor 12, which is driven by an external source (not shown).

Ленточный конвейер 12 закреплен на одном из плеч рычажных весов 16. Другое плечо рычажных весов 16 имеет противовес 17, имеющий возможность перемещения вдоль плеча, имеющего градуировочную разметку. Положение рычажных весов 16 контролируется датчиком 18, расположенного под плечом рычажных весов 16 с ленточным конвейером 12.The belt conveyor 12 is fixed on one of the arms of the balance scale 16. The other arm of the balance scale 16 has a counterweight 17, which can move along the arm having a calibration markup. The position of the balance scales 16 is controlled by the sensor 18, located under the arm of the scales 16 with the belt conveyor 12.

На патрубке подачи загрязненной воды 4 под ленточным конвейером 12, в зоне высыпания коагулянта расположена воронка 11.A funnel 11 is located on the contaminated water supply pipe 4 under the belt conveyor 12, in the coagulant pouring zone.

В нижней расширенной части корпуса 1 расположена камера стабилизации 10, которая имеет несимметричную конфигурацию и нижняя стенка камеры имеет наклон к патрубку отвода шлама 9.In the lower expanded part of the housing 1, there is a stabilization chamber 10, which has an asymmetric configuration and the lower wall of the chamber has an inclination to the sludge outlet 9.

К камере стабилизации 10 примыкает зона тонкослойного отстаивания, состоящая из тонкослойных пластин 7, имеющих во входной части промывные желоба 8, в которые промывная вода подается через патрубок 5, а после желобов 8 сливается в общий патрубок отвода шлама 9.The stabilization chamber 10 is adjoined by a thin-layer settling zone, consisting of thin-layer plates 7, having washing gutters 8 in the inlet part, into which the washing water is supplied through the branch pipe 5, and after the gutters 8 it is drained into a common sludge discharge pipe 9.

Предложенное устройство работает следующим образом. Перед началом процесса очистки проводят анализ сточных вод. Подлежащих очистке, вид, характер и концентрацию загрязняющих компонентов (соли железа, алюминия, магния, известь, и др.) и его необходимое количество.The proposed device works as follows. Before starting the treatment process, an analysis of wastewater is carried out. To be cleaned, the type, nature and concentration of polluting components (salts of iron, aluminum, magnesium, lime, etc.) and its required amount.

На основании полученных исходных данных настраивают устройство подачи коагулянта 3, путем регулирования рычажных весов 16. Для этого устанавливают противовес 17 таким образом на градуированном плече весов 16, чтобы обеспечивать на ленточном конвейере 12 необходимое количество коагулянта 14. С целью упрощения настройки весов 16 можно использовать предварительно установленную тарировочную характеристику Gк=f (Lпp), где Gк - необходимый вес коагулянта, Lпp - число делений на градуированной разметке весов 16.Based on the initial data obtained, the coagulant supply device 3 is adjusted by adjusting the lever scales 16. To do this, the counterweight 17 is installed in such a way on the graduated arm of the scales 16 in order to provide the necessary amount of coagulant 14 on the belt conveyor 12. In order to simplify the adjustment of the scales 16, you can use the the established calibration characteristic G to =f (L pr ), where G to - the required weight of the coagulant, L pr - the number of divisions on the graduated marking of the scales 16.

После настройки устройства 3, приступают к процессу очистки и начинают подавать сточную воду в патрубок 4 и включают привод (не показан) ленточного конвейера 12. По конвейеру 12 в сточную воду подается необходимое количество коагулянта 14 через воронку 11. Далее, вода с коагулянтом поступает к камеру смешения 2, где проходя через винтовые соединения 19, активно турбулизируется и тщательно перемешивается. За счет действия коагулянта частицы загрязнителя укрупняются в хлопья и попадают в зону действия центробежных сил в спиральном диффузорном канале корпуса 1 отбрасываются к стенке. Сгущенный пристеночный шлам поступает в камеру стабилизации 10, где за счет наклонного днища, сползает в патрубок 9 и удаляется из устройства. В камере стабилизации 10 скорость потока воды снижается за счет диффузорности. Из камеры стабилизации 10 вода, очищенная от значительной части загрязняющих веществ, поступает в зону тонкослойных пластин 7, где происходит доочитска от оставшихся загрязнителей. Осевшие на пластине 7 частицы сползают вниз в промывные желоба 8, откуда смываются промывной водой из патрубка 5 и отводятся в патрубок отвода шлама 9. Очищенная от загрязняющих веществ вода из патрубка 6 отводится потребителям.After setting up the device 3, they start the cleaning process and start supplying wastewater to the pipe 4 and turn on the drive (not shown) of the belt conveyor 12. The required amount of coagulant 14 is fed through the conveyor 12 into the wastewater through the funnel 11. Next, the water with the coagulant is supplied to mixing chamber 2, where, passing through the screw connections 19, it is actively turbulized and thoroughly mixed. Due to the action of the coagulant, the pollutant particles are coarsened into flakes and fall into the zone of action of centrifugal forces in the spiral diffuser channel of the housing 1 and are thrown to the wall. The thickened near-wall sludge enters the stabilization chamber 10, where, due to the inclined bottom, it slides into the pipe 9 and is removed from the device. In the stabilization chamber 10, the water flow rate is reduced due to diffuseness. From the stabilization chamber 10, water, purified from a significant part of the pollutants, enters the zone of thin-layer plates 7, where it is cleaned from the remaining pollutants. The particles settled on the plate 7 slide down into the washing troughs 8, from where they are washed off with washing water from the pipe 5 and discharged into the sludge outlet pipe 9. The water purified from pollutants from the pipe 6 is discharged to consumers.

Таким образом, используя предложенное устройство центробежной очистки можно значительно повысить качество очистки сточных вод.Thus, using the proposed centrifugal treatment device, it is possible to significantly improve the quality of wastewater treatment.

Claims (3)

1. Устройство центробежной очистки сточных вод, содержащее корпус в виде спирального диффузорного канала, патрубки подачи загрязненной воды, патрубки отвода очищенной воды, отвода шлама, тонкослойные наклонные пластины отстаивания с промывными желобами, устройство подачи коагулянта с камерой смешения, отличающееся тем, что устройство подачи коагулянта выполнено в виде ленточного конвейера с регулируемым противовесом и датчиком управления заслонкой и приводом конвейера, а камера смешения представляет собой статический смеситель, составленный из набора отдельных винтовых турбулизаторов.1. A device for centrifugal wastewater treatment, containing a housing in the form of a spiral diffuser channel, contaminated water supply pipes, purified water discharge pipes, sludge removal pipes, thin-layer inclined sedimentation plates with washing troughs, a coagulant supply device with a mixing chamber, characterized in that the supply device coagulant is made in the form of a belt conveyor with an adjustable counterweight and a damper control sensor and a conveyor drive, and the mixing chamber is a static mixer composed of a set of separate screw turbulators. 2. Устройство центробежной очистки, отличающееся по п. 1 тем, что спиральный корпус в выходной части перед тонкослойными пластинами содержит камеру стабилизации.2. The device for centrifugal cleaning, characterized by p. 1 in that the spiral housing in the output part in front of the thin-layer plates contains a stabilization chamber. 3. Устройство центробежной очистки, отличающееся по п. 2 тем, что нижняя стенка камеры стабилизации имеет наклон к патрубку отвода шлама.3. Device for centrifugal cleaning, characterized by p. 2 in that the lower wall of the stabilization chamber has an inclination to the sludge outlet.
RU2022119998A 2020-07-21 Centrifugal cleaning device RU2796110C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022119998A RU2022119998A (en) 2022-08-12
RU2796110C2 true RU2796110C2 (en) 2023-05-17

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1017679A1 (en) * 1982-01-14 1983-05-15 Литовское Научно-Производственное Объединение По Комплексному Проектированию Станкостроительных Предприятий Apparatus for purifying effluents
SU1657214A1 (en) * 1989-03-20 1991-06-23 Государственный Проектный Институт "Южгипрошахт" Unit for treatment of natural water and sewage
US7527726B2 (en) * 2006-01-25 2009-05-05 Q'max Solutions Inc. Fluid treatment apparatus
RU184254U1 (en) * 2018-06-04 2018-10-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А.Н. Туполева-Каи", (Книту-Каи) Flotation hydrocyclone
RU193149U1 (en) * 2019-04-01 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Centrifugal cleaning device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1017679A1 (en) * 1982-01-14 1983-05-15 Литовское Научно-Производственное Объединение По Комплексному Проектированию Станкостроительных Предприятий Apparatus for purifying effluents
SU1657214A1 (en) * 1989-03-20 1991-06-23 Государственный Проектный Институт "Южгипрошахт" Unit for treatment of natural water and sewage
US7527726B2 (en) * 2006-01-25 2009-05-05 Q'max Solutions Inc. Fluid treatment apparatus
RU184254U1 (en) * 2018-06-04 2018-10-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А.Н. Туполева-Каи", (Книту-Каи) Flotation hydrocyclone
RU193149U1 (en) * 2019-04-01 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Centrifugal cleaning device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Д.А. КРИВОШЕИН, П.П. КУКИН, В.Л. ЛАПИН И ДР. ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОТ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. - 2-Е ИЗД., СТЕР. - М. ВЫСШАЯ ШКОЛА. 2008. - 343 с.. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103118755B (en) Water treatment method and system
RU2009125640A (en) METHOD AND INSTALLATION FOR WATER TREATMENT
CN102105401A (en) Primary equalization settling tank
CA1105845A (en) Method and apparatus for separating solids from liquids
CA1138135A (en) Liquid treatment apparatus
US8168073B2 (en) Waste concrete and aggregate reclaimer
RU2796110C2 (en) Centrifugal cleaning device
CN207619149U (en) A kind of granulation clarification desulfurization wastewater treatment system
US5809825A (en) Sampling device for aerated liquids
CN101772368B (en) Concentration equipment and methods
CN113003964B (en) Continuous washing dechlorination device for waste incineration fly ash
CN110538514A (en) Resource recovery detecting system based on sewage and slurry separation treatment
CN101652165A (en) Grit chamber and method for controlling it
US5589064A (en) Apparatus for liquid solid separation of liquid effluents or wastewater
RU193149U1 (en) Centrifugal cleaning device
CN210457612U (en) Wastewater pretreatment equipment
RU2471719C1 (en) Method of adjusting water treatment processes in contact clarifiers and device to this end
KR20030044443A (en) Venturi type precipitation device
RU143766U1 (en) MIXER
DK160147B (en) Process and appliance for purifying liquid media, in particular sewage
SU1722583A1 (en) Device for thickening and classification of pulp
RU2104079C1 (en) Thin-layer settler
SU1230624A1 (en) Apparatus for clarifying suspensions
RU2016113901A (en) METHOD AND INSTALLATION FOR CLEANING A LIQUID PRODUCT
CN213375259U (en) High-efficient desulfurization waste water precipitation equipment