КАМЕРА ХЛОПЬЕОБРАЗОВАНИЯ

Устройство предназначено для интенсификации процесса хлопьеобразования перед отстаиванием. Используется, как для камер хлопьеобразования механического типа, так и для реконструкции гидравлических камер в механические водопроводных очистных сооружений для очистки от коллоидных веществ.
Известно устройство, содержащее камеру хлопьеобразования с механическими мешалками на вертикальном валу (см. Пономарев В.Г., Иоакимис Э.Г., Монгайт И.Л. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. - Химия, 1985. стр.96, рис.3.5, б).
Известная камера хлопьеобразования характеризуется постоянством гидравлического режима и простотой его регулирования путем изменения скорости вращения мешалки. Из-за большого объема жидкости в камерах хлопьеобразования количество застойных зон может быть большим, а сами зоны обширными.
Эффективное смешение сред является необходимым условием получения качественной коагуляции, влияющей на повышение эффекта очистки сточных вод за счет интенсификации процесса хлопьеобразования перед отстаиванием.
Увеличении скорости вращения мешалки приводит к воронкообразованию в зоне мешалки, что ухудшает процесс хлопьеобразования. Если мешалка размещена посередине объема среды, то среда отбрасывается мешалкой к середине аппарата, у стенки среда поворачивается вверх и вниз и далее разворачивается у поверхности и у дна и снова засасывается мешалкой. Скорости в области, находящейся примерно посередине между поверхностью среды и мешалкой в меридиональной плоскости, существенно меньше, чем в остальном объеме среды. То есть перемешиваемая среда в этой области чрезвычайно медленно смешивается со средой в остальной части объема. По существу, эта область является малоэффективной областью в аппарате, и смешение сред в этой области является лимитирующей операцией в технологическом процессе.
Задачей настоящего усовершенствования является повышение эффекта очистки сточных вод за счет интенсификации процесса хлопьеобразования перед отстаиванием, упрощение монтажных работ на водопроводных очистных сооружениях, упрощение транспортирования оборудования для монтажа камер хлопьеобразования.
Поставленная задача достигается тем, что камера хлопьеобразования, содержащая, по меньшей мере, одну механическую мешалку на вертикальном валу, отличающаяся тем, что содержит в камере хлопьеобразования боковые решетчатые турбулизаторы в виде вертикальных решеток, закрепленных к стенам камеры хлопьеобразования с возможностью вращения мешалки внутри боковых решетчатых турбулизаторов, полотно мешалки выполнено в виде складывающейся вертикальной решетки с боковыми решетчатыми удлинителями, шарнирно закрепленными вдоль боковых торцов центрального полотна мешалки, имеющими возможность складываться в противоположные стороны от центрального полотна мешалки и раскладываться с фиксацией во всех положениях боковых решетчатых удлинителей относительно центрального полотна мешалки, причем мешалка и решетчатые турбулизаторы выполнены в виде штакетника.
Технический результат: Наличие в камере хлопьеобразования боковых решетчатых турбулизаторы в виде вертикальных решеток в виде штакетника, закрепленных к стенам камеры хлопьеобразования с возможностью вращения мешалки внутри боковых решетчатых турбулизаторов, позволяет снизить нагрузку на привод мешалки, за счет снижения момента вращения на валу мешалки и использования не только механического перемешивания мешалкой, но и гидравлического за счет струйных течений через мешалку и решетчатые турбулизаторы в виде штакетника, что увеличивает эффективное смешение сред, что является необходимым условием получения качественной коагуляции, влияющей на повышение эффекта очистки сточных вод, за счет интенсификации процесса хлопьеобразования перед отстаиванием.
Полотно мешалки выполнено в виде складывающейся вертикальной решетки с боковыми решетчатыми удлинителями, шарнирно закрепленными вдоль боковых торцов центрального полотна мешалки, имеющими возможность складываться в противоположные стороны от центрального полотна мешалки и раскладываться с фиксацией во всех положениях боковых решетчатых удлинителей относительно центрального полотна мешалки, что позволяет достигнуть упрощение монтажных работ на водопроводных очистных сооружениях, упрощение транспортирования в сложенном виде оборудования для монтажа камер хлопьеобразования.
Устройство представлено на чертежах
Фиг.1. Общий вид камеры хлопьеобразования.
Фиг.2. Общий вид мешалки. Вариант 1.
Фиг.3. Общий вид мешалки. Вариант 2.
Фиг.4. Общий вид мешалки в сложенном виде.
Фиг.5. Фрагмент мешалки с элементом шарнирного крепления.
Перечень обозначений на чертежах.
1. Камера хлопьеобразования.
2. Труба подачи воды с реагентами, например, флокулянтами.
3. Мешалка.
4. Вал.
5. Привод.
6. Рама.
7. Наклонная стенка.
8. Решетчатый турбулизатор.
9. Боковые решетчатые удлинители (крылья) мешалки 3.
10. Центральное полотно мешалки 3.
11. Фиксатор.
12. Шарнир (петля) мешалки 3.
13. Фиксатор.
Камера 1 хлопьеобразования выполнена в виде бетонной емкости и предназначена для образование хлопьев коагулянта. Вода с реагентами поступает в нижнюю часть камеры 1 хлопьеобразования по трубам 2.
Процесс хлопьеобразования начинается после смешения воды с реагентами, например, коагулянтами. Для получения крупных хлопьев (для осаждения) требуется 10-30 мин. Процессу хлопьеобразования способствует плавное перемешивание воды мешалкой 3. Мешалка 3 установлена на вертикальном валу 4, который сопряжен с приводом 5 редуктора мощностью 1,5 квт. Мешалка 3 имеет возможность вращаться с помощью привода 5 вокруг оси вала 4 с частотой вращения от 2,1 до 4,2 оборотов в минуту. Привод 5 с редуктором установлен на раме 6, закрепленной в верхней части камеры 1 хлопьеобразования.
В полости камеры 1 хлопьеобразования перед выходом из нее обработанной реагентами воды имеется наклонная бетонная стенка 7, вдоль которой плавно движутся скоагулированные в потоке воды хлопья. Угол наклона бетонной стенки формирует нижнюю часть мешалки 3, которая при проходе торцов мешалки мимо наклонной стенки, то нижние торцы мешалки 3 создают боковой поток в камере 1 хлопьеобразования вдоль решетчатых турбулизаторов 8 в виде вертикальных решеток, закрепленных к стенам камеры 1 хлопьеобразования с возможностью вращения мешалки 3 внутри боковых решетчатых турбулизаторов 8, что снижает эффект воронкообразования в пределах мешалки, за счет смещения воронки от оси вращения мешалки, что создает дополнительный эффект асиметричного гидравлического перемешивания среды в камере хлопьеобразования, что повышает эффективность работы камеры хлопьеобразования.
Мешалка 3 выполнена в виде складывающейся вертикальной решетки с боковыми решетчатыми удлинителями 9 (крыльями), шарнирно закрепленными вдоль боковых торцов центрального полотна 10 мешалки 3, имеющими возможность складываться в противоположные стороны от центрального полотна 10 мешалки 3 и раскладываться с фиксацией во всех положениях боковых решетчатых удлинителей 9 относительно центрального полотна 10 мешалки 3.
Мешалка 3 снабжена фиксаторами 11 дискретного положения боковых решетчатых удлинителей 9, когда они расположены с противоположных сторон от центрального полотна 10 мешалки 3 с возможностью их фиксации в крайних положениях под углом от 0 до 180 градусов относительно осей шарниров 12 (петель) между центральным полотном 10 мешалки 3 и боковыми решетчатыми удлинителями 9.
Мешалка 3 и решетчатые турбулизаторы 8 выполнены в виде штакетника.
Кроме того, мешалка 3 снабжена фиксаторами 13 дискретного положения боковых решетчатых удлинителей 9, когда они расположены с противоположных сторон от центрального полотна 10 мешалки 3 с возможностью их фиксации под углом 120 градусов относительно осей шарниров 12 между центральным полотном 10 мешалки 3 и боковыми решетчатыми удлинителями 9.
Устройство работает следующим образом.
Вода с реагентами поступает в нижнюю часть камеры 1 хлопьеобразования по трубам 2.
Процесс хлопьеобразования начинается после смешения воды с реагентами, например, коагулянтами. Для получения крупных хлопьев (для осаждения) требуется 10-30 мин. Процессу хлопьеобразования способствует плавное перемешивание воды с реагентом мешалкой 3.
В транспортном положении решетка 3 имеет возможность складываться таким образом, что фиксаторы 11 дискретного положения боковых решетчатых удлинителей 9 расположены с противоположных сторон от центрального полотна 10 мешалки 3 с возможностью их фиксации, например, болтовым соединением в крайних положениях под углом от 0 до 180 градусов относительно осей шарниров 12 (петель) между центральным полотном 10 мешалки 3 и боковыми решетчатыми удлинителями 9.
Мешалка тихоходная и движение воды в полости камеры 1 хлопьеобразования ламинарное, так как мешалка 3 имеет возможность вращаться с помощью привода 5 вокруг оси вала 4 с частотой вращения от 2,1 до 4,2 оборотов в минуту, то по этой причине мешалка 3 и решетчатые турбулизаторы 8 выполнены в виде штакетника, что позволяет снизить нагрузку на привод мешалки, за счет снижения момента вращения на валу мешалки и использования не только механического перемешивания мешалкой, но гидравлического за счет струйных течений через мешалку и решетчатые турбулизаторы в виде штакетника, что увеличивает эффективное смешение сред, что является необходимым условием получения качественной коагуляции, влияющей на повышение эффекта очистки сточных вод, за счет интенсификации процесса хлопьеобразования перед отстаиванием. Решетка из штакетника сужает проходное сечение для воды между штакетинами штакетника и тем турбулизирует поток воды с реагентом, попеременно пропуская воду через более узкое проходное сечение турбулизаторов 8, что улучшает качество размешивания ингредиентов для качественной очистки сточных вод от коллоидных веществ.
При фиксации фиксаторами 13 дискретного положения боковых решетчатых удлинителей 9, когда они расположены с противоположных сторон от центрального полотна 10 мешалки 3 и под углом 120 градусов относительно осей шарниров 12 между центральным полотном 10 мешалки 3 и боковыми решетчатыми удлинителями 9, то в полости камеры 1 хлопьеобразования возникает, помимо тангенциальной составляющей направления скорости вращения воды, более сложное ее движение с образованием еще центробежной составляющей, что способствует лучшему гидравлическому перемешиванию коагулянтов с водой, что в итоге улучшает качество очистки воды.
Скорость движения воды по трубам 2 подачи воды и частота вращения мешалки 3 при перемешивании должна быть достаточной для предотвращения выпадения хлопьев коагулянта в пределах камеры 1 хлопьеобразования, но не настолько большой, чтобы вызвать разбивание в камере 1 хлопьеобразования хлопьев.
Усовершенствование позволяет повысить эффект очистки сточных вод за счет интенсификации процесса хлопьеобразования перед отстаиванием, упростить монтажные работы на водопроводных очистных сооружениях, упростить транспортирование оборудования для монтажа камер хлопьеобразования.