ОТСТОЙНИК Российский патент 1994 года по МПК C02F1/52 B01D21/00 B01D21/24 

Изобретение относится к области очистки жидкостей отстаиванием и может быть использовано для очистки природных и сточных вод.

Известен отстойник, содержащий корпус с приямком, подающий и отводящий трубопроводы, размещенный на дне отстойника трубопровод для смыва осадка и сгона его к приямку и гидроэлеватор для удаления осадка [1].

Недостатком известного отстойника является низкая эффективность его работы по смыву и удалению осадка. Это обусловлено тем, что для смыва осадка требуется подача большого расхода жидкости, необходимого для формирования перемещающегося потока в зоне размещения смывного трубопровода по всей длине отстойника, что требует наличия дополнительного резервуара с соответствующим количеством жидкости и насосной установки соответствующей производительности. Кроме того подача большого расхода жидкости для смыва осадка ведет к резкому повышению влажности осадка, увеличению его объема.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее корпус, узлы подвода и отвода жидкости и средство удаления осадка, включающее смывной трубопровод [2]. Осадок, собранный при помощи смывного трубопровода в приямке, выносится из него гидроэлеватором.

Цель изобретения - повышение эффективности работы.

С этой целью отстойник, содержащий корпус, узлы подвода и отвода жидкости и средство удаления осадка, согласно изобретению и в отличие от прототипа, снабжен дополнительным трубопроводом с отверстиями для отвода жидкости, размещенным вдоль смывного трубопровода и выше него и соединенным с последним через насосную установку.

На фиг. 1 изображен отстойник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Отстойник содержит корпус 1, к которому присоединены трубопровод 2 подачи исходной жидкости и трубопровод 3 для отведения отстоянной жидкости. В нижней части корпуса 1 по его длине размещен лоток 4, выполненный с уклоном к приямку 5, расположенному в отстойнике со стороны входа исходной жидкости. В лотке 4 размещен трубопровод 6 для смыва осадка к приямку 5. Трубопровод 6 выполняется с отверстиями по его длине, к которым могут быть присоединены сопла.

При значительной ширине в отстойнике вдоль его боковых стен могут быть размещены трубопроводы 7 с отверстиями для смыва осадка к лотку 4. Вдоль трубопровода 6 выше него расположен дополнительный трубопровод 8 с отверстиями для отбора жидкости из отстойника. Отверстия снабжены соплами 9, которые целесообразно размещать направленными в сторону от приямка.

Трубопровод 8 посредством всасывающего трубопровода 10, насоса 11 и напорного трубопровода 12 соединен с трубопроводом 6.

В приеямке 5 размещен гидроэлеватор 13 для удаления осадка.

Отстойник работает следующим образом.

Сточная жидкость по трубопроводу 2 подается в полость корпуса 1 отстойника, распределяется по его сечению и с небольшой скоростью протекает по его длине в направлении к выходу из отстойника. В результате этого содержащиеся в сточной жидкости взвешенные вещества оседают на дно отстойника и в приямок 5. Отстойная осветленная сточная жидкость по трубопроводу 3 отводится за пределы отстойника.

После отстаивания сточной жидкости по мере накопления выпавших в осадок взвешенных веществ производится их удаление из отстойника. Для этого подача сточной жидкости в корпус 1 отстойника прекращается.

Взвешенные вещества, осевшие на дно отстойника, посредством сточной жидкости, поступающей из смывного трубопровода 6, транспортируются по лотку 4 к приямку 5 и далее с помощью гидроэлеватора 13 удаляются за пределы отстойника. Для формирования устойчивого потока сточной жидкости по лотку 4 с необходимой скоростью подача сточной жидкости к смывному трубопроводу 6 осуществляется насосом 11 посредством отбора сточной жидкости из отстойника через трубопровод 8 с соплами 9. В результате этого в зоне размещения смывного трубопровода 6 обеспечивается формирование потока сточной жидкости, перемещаемого в сторону приямка 5, который вместе со сточной жидкостью, поступающей в отстойник по смывному трубопроводу 6, создает в лотке 4 устойчивый поток сточной жидкости, перемещающейся вместе с осевшими взвешенными веществами к приямку 5, из которого гидроэлеватором 13 осадок удаляется за пределы отстойника.

Удаление осадка из приямка отстойника может быть осуществлено и другими способами, например, с помощью плунжерного насоса или по трубопроводу под гидростатическим давлением.

После удаления осадка отстойник вновь переводится на работу в режиме отстаивания, для чего шибер (задвижка) на подающем трубопроводе открывается.

Наличие дополнительного трубопровода с отверстиями для отвода жидкости из отстойника формирует в зоне размещения смывного трубопровода поток сточной жидкости, перемещающийся в сторону приямка, и интенсивный по всей длине отстойника перекос в приямок осевших на дно загрязнений. При этом исключается подача в отстойник дополнительного количества жидкости для смыва осадка, так как для этой цели благодаря соединению дополнительного и смывного трубопроводов используется жидкость из объема отстойника с содержанием значительного количества осадка, что в свою очередь в значительной степени препятствует повышению влажности удаляемого осадка и увеличению его объема.

По сравнению с известным устройством предложенный отстойник не требует устройства дополнительной емкости с запасом воды для смыва осадка, в 1,8-2 раза сокращается объем за счет снижения его влажности.

Так, расход воды для смыва осадка в известном устройстве (отстойнике) шириной секций B=6,0 м, длиной отстойника L=42,0 м составит:
q= V ˙ B ˙ L= 0,0063 ˙ 6 ˙ 42=1,58 м³/с, где V - восходящая скорость промывной воды, м/с;
B - ширина секции отстойника, м (6,9);
L - длина отстойника, м (42,0)
V=10 (0.7l+0.17)=10 (0.7·0.1+0.17)=0.63 см/с$ где dэкв - эквивалентный диаметр зерен песка (0,05 см);
μ - динамический коэффициент вязкости (0,0084 г/см с).

При средней скорости перемещения смывного потока в отстойнике V_п=0,1 м/с время смыва осадка составит
T_c= = = 420 c
Количество воды, необходимое для смыва осадка в одной секции отстойника, составит:
Q=q T_c=1,58 420=663 м³
При слое осадка в отстойнике h_ос=0,2 м, количество секций n=4 шт., периодичности смыва осадка Т_ос=5 сут общий объем осадка составит:
Vобос

^щ=(B·L·h_ос+Q)·n· =(6·42·0.2+663)·4 = 208312 м³
При использовании предложенного отстойника и подаче воды для смыва осадка с расходом q скорость перемещения смывного потока составит:
V¹_п=2 ˙ V_п=2˙ 0,1=0,2 м/с
Время смыва осадка составит:
TIс= = = 210c
Количество воды, необходимое для смыва осадка одной секции отстойника, составит:
Q¹=q T¹_c=1,58 ˙ 210=332 м³
При слое осадка в отстойнике h_ос=0,2 м, количестве секций n=4 шт., периодичности смыва осадка Т_ос=5 сут общий объем осадка, удаляемого из отстойника за 1 год, равен:
V1о_с=(B·L·h_ос+Q¹)·n· =(6·42·0.2+332)·4· = 111660,8 м³
Сравнение показывает, что при использовании предложенного отстойника объем осадка за счет снижения его влажности сокращается в 1,9 раза.

Использование: очистка природных и сточных вод отстаиванием. Сущность изобретения: сточная жидкость подается в полость корпуса 1 и протекает по его длине в направлении к трубопроводу 3, служащему для отвода осветленной жидкости. Взвешенные вещества оседают на дно отстойника. Осадок смывается в приямок 5 сточной жидкостью из смывного трубопровода 6, в который она подается насосом 11 в результате отбора жидкости из отстойника через трубопровод 8 с соплами 9, расположенными вдоль смывного трубопровода 6 выше него. 2 ил.

ОТСТОЙНИК, содержащий корпус, узлы подвода и отвода жидкости и средство удаления осадка, включающее смывной трубопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен дополнительным трубопроводом с отверстиями для отвода жидкости, размещенным вдоль смывного трубопровода и выше него и соединенным с последним через насосную установку.