ВЕРТИКАЛЬНЫЙ 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 стадиях сельскохозяйственных, промышленных и бытовых объектов.

Известен вертикальный отстойник, содержащий емкость с коаксиально размещенной цилиндрической перегородкой, подающий патрубок, кольцевой лоток для отвода осветленной жидкости и приемную воронку для удаления плавающих загрязнений [1] .

Недостатком устройства является низкая эффективность удаления плавающих на ее поверхности веществ, что не обеспечивает требуемого качества очистки воды.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является вертикальный отстойник, содержащий цилиндроконический резервуар, внутри которого коаксиально размещены в верхней части цилиндрическая перегородка, разделяющая резервуар на приемную и отстойную камеры, полупогружную спиральную направляющую, размещенную в отстойной камере, снабженной отверстием для отвода плавающих загрязнений в приемную воронку, размещенную в отстойной камере, эксцентрично установленный входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды [2] .

В известном отстойнике благодаря установке полупогружной спиральной направляющей несколько повышается эффективность удаления плавающих веществ. Однако из-за того, что входной патрубок выливает исходную жидкость непосредственно на поверхность жидкости в приемной камере, плавающие вещества не успевают в достаточной степени всплыть на поверхность (расслоиться), что приводит к отводу в приемную воронку плавающих веществ, разбавленных значительным количеством исходной воды, что приводит к повышенным затратам на последующее разделение воды от плавающих веществ.

Цель изобретения - повышение эффективности удаления плавающих веществ.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом вертикальном отстойнике, содержащем цилиндроконический резервуар, внутри которого коаксиально размещены в верхней части цилиндрическая перегородка, разделяющая резервуар на приемную и отстойную камеры, полупогружную спиральную направляющую, размещенную в отстойной камере, снабженной отверстием для отвода плавающих веществ в приемную воронку, размещенную в отстойной камере, входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды, согласно изобретению, цилиндрическая перегородка выполнена полой с открытой верхней частью, снабженной отверстием для слива плавающих веществ в приемную воронку и размещенными под спиральной направляющей окнами для подачи жидкости в приемную камеру, а входной патрубок тангенциально соединен с нижней частью полости цилиндрической перегородки.

Выполнение цилиндрической перегородки полой с открытой верхней частью, снабжение этой полости отверстием для слива плавающих веществ в приемную воронку и размещенными под спиральной направляющей окнами для подачи жидкости в приемную камеру, а так же соединение входного патрубка с нижней частью полости цилиндрической перегородки, позволяет создать более благоприятные условия для всплытия плавающих веществ и облегчить их отвод в приемную воронку в более концентрированном виде.

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

Вертикальный отстойник содержит цилиндроконический резервуар 1, внутри которого коаксиально размещена в верхней части цилиндрическая перегородка 2, разделяющая резервуар на приемную и отстойную камеры 3 и 4, полупогружнную спиральную направляющую 5, размещенную в отстойной камере, приемную воронку 6, размещенную в отстойной камере, установленный тангенциально входной патрубок 7 и кольцевой лоток 8 с патрубком 9 для отвода осветленной воды.

Цилиндрическая перегородка 2 выполнена полой с открытой верхней частью. Внутренняя стенка перегородки 2 снабжена окнами 10 для подачи жидкости в приемную камеру 3. Окна 10 размещены под спиральной направляющей 5. Входной патрубок 7 соединен с нижней частью полости 11 перегородки 2.

Приемная воронка 6 снабжена горизонтальной щелью 12 для сбора плавающих веществ с наклонной отбортовкой 13 и патрубком 14 для удаления плавающих веществ. Наружная стенка перегородки 2 в ее верхней части снабжена отверстием 15 для слива плавающих загрязнений из полости 11 перегородки в воронку 6. Сужающийся зазор, образованный внутренней стенкой перегородки 2 и примыкающим концом спиральной направляющей 5, снабжен сливной трубкой 16. Нижняя коническая часть резервуара снабжена патрубком 17 для отвода осадка.

Вертикальный отстойник работает следующим образом.

Сточная вода подается в полость 11 перегородки 2 по тангенциальному входному патрубку 7 и вращающимся восходящим потоком постепенно поднимается вверх. Плавающие вещества, имеющие меньший удельный вес, поднимаются вверх быстрее, чем вода, скапливаются в верхней части полости 11 и через отверстие 15 сливаются в воронку 6. Так как время восхождения потока воды и ее путь движения по спирали в полости 11 значительный, плавающие вещества за это время успевают подняться в своем основном объеме, что приводит к значительной толщине слоя плавающих веществ в полости 11 из-за ограниченности ширины этой полости. Это позволяет осуществлять слив через отверстие 15 в воронку 6 плавающих веществ без воды, для чего отверстие 15 размещено несколько выше границы раздела - плавающее вещество-вода.

Вода, частично очищенная от плавающих веществ в полости 11, сливается через окна 10 в приемную камеру 3, где теряет скорость вращения. При этом остатки плавающих веществ всплывают вверх и под действием вращения воды направляются в сужающийся зазор между спиральной направляющей 5 и стенкой перегородки 2, где через трубку 16 сливаются в воронку 6.

Дополнительно очищенная в приемной камере 3 вода опускается вниз, сепарируется от осадка, который опускается в нижнюю часть резервуара 1, огибает нижнюю часть перегородки 2 и медленным вращающимся потоком поднимается по отстойной камере 4. При этом остатки плавающих веществ всплывают на поверхность камеры 4 и за счет медленного вращательного движения воды в камере 4 надвигаются на наклонную отбортовку 13 и далее стекает через отверстие 12 в воронку 6, откуда по патрубку 14 выводится из отстойника.

Осветленная жидкость сливается в кольцевой лоток 8 и по патрубку 9 направляется потребителю.

Технико-экономическая эффективность предложенного отстойника заключается в повышении эффективности удаления плавающих веществ благодаря использованию дополнительной стадии очистки в полости цилиндрической перегородки, где осуществляется основное разделение плавающих веществ и воды из-за организации восходящего вращающегося потока исходной воды в ограниченном пространстве, что позволяет увеличить время на разделение и повысить толщину плавающих веществ из-за ограниченности зазора между стенками цилиндрической перегородки. Повышенная толщина плавающих веществ в свою очередь позволяет размещать сливное отверстие не на границе раздела - вода-плавающее вещество, а выше этой границы, что исключает попадание воды в приемную воронку. Это позволяет повысить концентрацию плавающих веществ, сливаемых в приемную воронку до 20-30% . (56) Яковлев С. В. и др. Канализация. М. : Стройиздат, 1975, с. 243-245.

Авторское свидетельство СССР N 1125013, кл. B 01 D 21/24, 1984.

Использование: очистка природных и сточных вод. Сущность изобретения: отстойник содержит резервуар 1, цилиндрическую полую перегородку 2, разделяющую резервуар на приемную и отстойную камеры 3 и 4, спиральную направляющую 5, приемную воронку 6, тангенциальный входной патрубок 7 и кольцевой лоток 8 для отвода осветленной воды. Перегородка 2 выполнена с окнами 10 для подачи жидкости в приемную камеру 3. Воронка 6 выполнена со щелью с отбортовкой для приема плавающих веществ. Наружная стенка перегородки 2 снабжена отверстием для слива плавающих веществ в воронку 6. Приемная камера 3 снабжена сливной трубкой. В восходящем вращающемся потоке в полости 11 плавающие вещества всплывают и образуют слой, который через отверстие сливается в воронку 6. Частично очищенная вода через окна 10 переливается в камеру 3, где происходит дальнейшее разделение. 4 ил.

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК, содержащий цилиндроконический резервуар, внутри которого коаксиально расположена цилиндрическая перегородка, разделяющая его на приемную и отстойную камеры, установленную в приемной камере полупогружную спиральную направляющую, размещенную в отстойной камере приемную воронку для удаления плавающих веществ, сообщающуюся с зазором, образованным цилиндрической перегородкой и примыкающим к ней концом спиральной направляющей, входной патрубок и кольцевой лоток для отвода осветленной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления плавающих веществ, цилиндрическая перегородка выполнена полой с открытой верхней частью, отверстием для слива плавающих веществ в приемную воронку и окнами для подачи жидкости в приемную камеру, размещенными под спиральной направляющей, при этом входной патрубок тангенциально соединен с нижней частью полости цилиндрической перегородки.