ОТСТОЙНИК Российский патент 1994 года по МПК B01D21/24 C02F1/40 

Изобретение относится к оборудованию для очистки сточных вод, в частности к вертикальным отстойникам, и может быть использовано на очистных станциях сельскохозяйственных, промышленных и бытовых объектов.

Известен вертикальный отстойник, содержащий цилиндроконический резервуар, цилиндрическую перегородку, образующую приемную и отстойную камеры, кольцевой лоток для отвода осветленной жидкости, приемную воронку, установленную в отстойной камере, полупогружную спиральную направляющую и входной патрубок [1] .

Недостатком устройства является малая эффективность отвода плавающих веществ из-за высокого разбавления их водой.

Наиболее близким известным техническим решением по своей сущности и достигаемому результату является отстойник, содержащий цилиндроконический корпус, разделенный цилиндрической перегородкой на приемную и отстойную камеры, и средство для отвода плавающих веществ в виде приемной воронки, размещенной в центре приемной камеры, входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды [2] .

В известном отстойнике улавливание плавающих веществ основано на их способности перемещаться к центру при вращении воды. Однако из-за того, что приемная воронка установлена неподвижной, трудно добиться слива в воронку одних плавающих загрязнений без значительного количества сопутствующей воды, что не обеспечивает требуемой эффективности удаления плавающих загрязнений. При этом не удаляются плавающие вещества, поднявшиеся на поверхность воды в отстойной камере, что приводит к их переливу в кольцевой лоток для отвода осветленной воды.

Из-за того, что при перемещении из приемной в отстойную камеру вода испытывает вращение, затрудняется выпадение осадка на дно корпуса, поэтому качество осветления остается относительно низким.

Цель изобретения - повышение эффективности удаления плавающих веществ.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом отстойнике, содержащем цилиндроконический корпус, разделенный цилиндрической перегородкой на приемную и отстойную камеры, и средство для отвода плавающих веществ в виде приемной воронки, размещенной в центре приемной камеры, входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды, согласно изобретению, приемная воронка установлена с возможностью вертикального перемещения по направляющей втулке, укрепленной на стержнях и снабжена поплавком в виде замкнутой полости, размещенной под воронкой и образуемой конической обечайкой, прикрепленной меньшим основанием к кромке воронки, а большим - к кромке дополнительной воронки, с углом раскрытия, большим, чем приемная воронка, причем цилиндрическая перегородка снабжена отверстиями на уровне зеркала жидкости и закрепленными над отверстиями вертикальными лопатками, наклонными в сторону вращения жидкости.

При этом радиальные стержни выполнены в виде плоских пластин, плоскости которых параллельны центральной оси корпуса, а корпус снабжен кольцеобразной разделительной стенкой, соосно размещенной у кольцевого лотка, нижний конец которой частично заглублен в воду, а верхний подвешен на тягах с регулировочными винтами.

Установка приемной воронки с возможностью вертикального перемещения по направляющей втулке, укрепленной на радиальных стержнях, и снабжение ее поплавком позволяет обеспечить точную регулировку верхней кромки воронки по отношению к изменяющемуся уровню зеркала вращающейся жидкости.

Выполнение поплавка в виде замкнутой полости, размещение этой полости под воронкой, образование полости конической обечайкой, прикрепленной меньшим основанием к кромке воронки, а большим - к кромке дополнительной воронки, с углом раскрытия, большим, чем приемная воронка, позволяет обеспечить устойчивое положение на плаву воронки из-за того, что наибольший объем замкнутой полости приходится на верхнюю периферийную часть воронки. При этом облегчается слив плавающих веществ в воронку из-за облегчения движения этих веществ по наклонной части, образованной конической обечайкой. Дополнительная воронка обеспечивает беспрепятственное всплытие плавающих веществ на поверхность воды.

Снабжение цилиндрической перегородки отверстиями на уровне зеркала жидкости и закрепленными над отверстиями вертикальными лопатками, наклонными в сторону вращения жидкости, позволяет обеспечить подсос плавающих веществ с зеркала воды в отстойной камере в приемную камеру.

Выполнение радиальных стержней в виде плоских пластин, плоскости которых параллельны центральной оси корпуса, позволяет погасить вращение нисходящего потока воды в отстойную камеру и улучшить условия осаждения осадка.

Снабжение корпуса кольцеобразной разделительной стенкой, соосное размещение этой стенки у кольцевого лотка, частичное заглубление нижнего конца разделительной стенки в воду и подвеска ее верхнего конца на тягах с регулировочными винтами позволяет снизить слив плавающих веществ в кольцевой лоток для отвода осветленной воды.

На фиг. 1 изображена схема заявленного отстойника, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Отстойник содержит цилиндроконический корпус 1, разделенный соосно размещенной цилиндрической перегородкой 2 на приемную и отстойную камеры 3 и 4, средство для отвода плавающих веществ в виде приемной воронки 5, размещенной в центре приемной камеры, тангенциальный входной патрубок 6 и кольцевой лоток 7 для отвода осветленной воды.

Приемная воронка 5 установлена с возможностью вертикального перемещения по направляющей втулке 8, укрепленной на радиальных стержнях 9. Для этого к воронке 5 приварена трубка 10, пропущенная через втулку 8 и снабженная гибким шлангом 11 для отвода плавающих загрязнений через патрубок 12. Приемная воронка 5 снабжена поплавком в виде замкнутой полости 13, размещенной под воронкой и образуемой конической обечайкой 14, прикрепленной меньшим основанием к кромке воронки, а большим - к кромке дополнительной воронки 15, с углом раскрытия, большим, чем приемной воронки 5.

Цилиндрическая перегородка 2 снабжена щелевыми отверстиями 16 на уровне зеркала жидкости и закрепленными над отверстиями вертикальными лопатками 17, наклонными в сторону вращения жидкости.

Целесообразно, чтобы радиальные стержни 9 были выполнены в виде плоских пластин 18, плоскость которых параллельна центральной оси корпуса 1.

Целесообразно так же, чтобы корпус 1 был снабжен кольцеобразной разделительной стенкой 19, соосно размещенной у кольцевого лотка 7, нижний конец которой заглублен в воду на глубину 5-10 мм, а верхний подвешен на тягах 20 с регулировочными винтами 21.

Нижняя часть корпуса 1 снабжена патрубком 22 для слива осадка. Лоток 7 снабжен патрубком 23 для слива осветленной воды.

Отстойник работает следующим образом.

Сточная вода подается по тангенциальному патрубку 6 в приемную камеру 3, где приобретает вращательное движение с образованием зеркала в виде воронки. Плавающие вещества направляются в сторону приемной воронки 5 и скапливаются перед обечайкой 14, увеличивая свою толщину. При дальнейшем увеличении этой толщины плавающие вещества стекают по обечайке 14 в воронку 5 и через трубку 10, шланг 11 и патрубок 12 выводятся из корпуса.

Плавающие вещества, всплывающие под воронкой 5, входят в соприкосновение с дополнительной воронкой 15 и по ее наклонной поверхности направляются к периферийной части и далее - в воронку 5. При вращении жидкости имеет место некоторое колебание по высоте ее зеркала, поэтому воронка 5 благодаря своей плавучести так же изменяет свое положение по высоте, обеспечивая оптимальную толщину плавающих веществ перед воронкой 5.

Из-за того, что плавающие вещества имеют удельную массу меньше единицы, а плавучесть воронки рассчитана на плотность воды, то при увеличении толщины слоя плавающих веществ у воронки 5, последняя почти не перемещается вверх, что обеспечивает слив в воронку концентрированных плавучих веществ практически без сопутствующей воды.

Сточная вода опускается в виде нисходящей спирали вниз по приемной камере 3, соударяется с пластинами 18 и тем самым гасит свое вращение, что улучшает условия выпадения осадка на дно корпуса.

Далее вода огибает нижнюю кромку перегородки 2 и поднимается вверх по отстойной камере 4, где остаток плавучих веществ всплывает на поверхность жидкости и через отверстия 16 втягивается в приемную камеру 3 за счет эжекции, образуемой при обтекании пластин 17 вращающимся потоком воды в камере 3.

При установке кольцеобразной разделительной стенки 19 последняя предотвращает попадание плавающих веществ в кольцеобразный лоток 7 для отвода осветленной воды.

Снабжение стенки 19 регулировочными винтами 21 позволяет обеспечить регулировку заглубления ее нижней части таким образом, чтобы предотвратить проскок плавающих веществ в лоток 7 при минимальном заглублении стенки 19 в жидкость.

Технико-экономическая эффективность предложенного отстойника заключается в повышении эффективности удаления плавающих веществ благодаря возможности приемной воронки с помощью поплавка изменять свое положение по высоте при колебаниях уровня вращающейся воды в приемной камере с образованием утолщенного слоя перед воронкой. Это обеспечивает слив плавающих веществ с минимальным содержанием воды.

Гашение вращения нисходящего потока воды из приемной камеры с помощью успокоительных радиальных пластин улучшает условия осаждения осадка и обеспечивает повышение качества очистки воды до 10-15% .

Наличие отверстий с наклонными пластинами в верхней части цилиндрической перегородки позволяет обеспечить отсос эжекцией плавающих веществ из отстойной камеры в приемную.

Установка разделительной стенки перед кольцевым лотком позволяет в 1,3-1,5 раз снизить слив плавающих веществ в кольцевой лоток для отвода осветленной воды и предотвратить тем самым ее повторное загрязнение. (56) Авторское свидетельство СССР N 1125013, кл. B 01 D 21/24, 1984.

Яковлев С. В. и др. Канализация. M. : Стройиздат, 1975, с. 243-245.

Использование: очистка сточных вод. Сущность изобретения: отстойник содержит корпус, разделенный цилиндрической перегородкой на приемную и отстойную камеры, приемную воронку, тангенциальный входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды. Воронки установлены с возможностью вертикального перемещения по направляющей втулке, укрепленной на радиальных стержнях. Воронка снабжена поплавком в виде замкнутой полости, образуемой конической обечайкой и дополнительной воронкой. Перегородка выполнена с отверстиями и вертикальными лопатками. Стержни выполнены в виде пластин, плоскость которых параллельна центральной оси корпуса. Сточная вода при выходе из патрубка закручивается в приемной камере. Плавающие загрязнения скапливаются по периметру воронки и сливаются в нее. При колебаниях уровня воды воронка благодаря плавучести так же изменяет свою высоту. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ОТСТОЙНИК, содержащий цилиндроконический корпус, разделенный цилиндрической перегородкой на приемную и отстойные камеры, средство для отвода плавающих веществ в виде приемной воронки, размещенной в центре приемной камеры, входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения плавающих веществ, он снабжен закрепленной на радиальных стержнях направляющей втулкой, приемная воронка установлена с возможностью вертикального перемещения по направляющей втулке и снабжена поплавком в виде расположенной под воронкой замкнутой полости, образованной конической обечайкой и дополнительной воронкой с углом раскрытия, большим, чем у приемной воронки, при этом обечайка меньшим основанием закреплена на кромке приемной воронки, а большим - на кромке дополнительной воронки, а цилиндрическая перегородка выполнена с отверстиями на уровне зеркала жидкости и снабжена закрепленными над отверстиями вертикальными лопатками, направленными в сторону вращения жидкости. 2. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что радиальные стержни выполнены в виде плоских пластин, плоскости которых параллельны центральной оси корпуса. 3. Отстойник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен размещенной соосно с корпусом перед кольцевым лотком кольцеобразной разделительной стенкой, нижний конец которой заглублен в воду, а верхний подвешен на тягах с регулировочными винтами.