УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ВСПЛЫВАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 1995 года по МПК C02F1/24 

Изобретение относится к области очистки городских и промышленных сточных вод, в частности к устройствам для сбора всплывающих веществ (флотошлама, всплывающих частиц, пены и т.д.) с поверхности емкостных сооружений (флотаторов, отстойников и т.д.), в которых одновременно происходит очистка сточной воды и сбор всплывающих веществ.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является электрофлотационный аппарат, включающий корпус с расположенным внутри него блоком электродов, подводящий и отводящий трубопроводы для удаления всплывающих веществ с поверхности флотационного аппарата. В верхней части корпуса имеется пеносборный механизм и пеносборный лоток. В качестве пеносборного механизма использован ленточный скребковый механизм, осуществляющий возвратно-поступательное движение скребка по поверхности жидкости и перемещающий всплывшие вещества в пеносборный лоток.

Однако ленточный скребковый механизм такого аппарата имеет много механических приспособлений, таких, как скребковый транспортер, привод, редуктор и др., а изменение скорости перемещения устройства возможно только за счет замены деталей его привода или применения редукторов с переключением ступеней передач.

Кроме того, при движении скребкового механизма по поверхности жидкости изменяется состав и влажность удаляемых всплывающих веществ вследствие турбулентности, создаваемой лопатками ленточного транспортера.

При этом применение металла для изготовления частей устройств для сбора всплывающих веществ приводит к увеличению металлоемкости конструкции, повышению мощности приводов и росту капитальных и эксплуатационных затрат, а влажность среды вызывает быструю коррозию металлических частей сборного механизма и выход его из строя.

По сравнению с рассматриваемым прототипом предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества:
- достигается широкий диапазон плавного регулирования скоростей возвратно-поступательного перемещения устройства по поверхности отстойного сооружения, причем собственно регулирование осуществляется вентилями, визуальный контроль - за соответствием устанавливаемой скорости процессу удаления плавающих веществ;
- достигается эффективность съема всплывающих веществ 90-95%, а по прототипу - 65-70%;
- обеспечивается меньший расход электроэнергии за счет значительного снижения массы устройства и уменьшения числа ступеней преобразования энергии;
- применение в конструкции устройства неметаллических материалов обеспечивает возможность его эффективной работы во влажных и агрессивных средах;
- простота обслуживания вследствие отсутствия смазываемых узлов трения, а также исключение возможности попадания смазочных материалов в сооружение, что очень важно, например, на сооружениях для очистки питьевой воды.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, обеспечение эффективности съема всплывающих веществ с поверхности емкостных сооружений.

Для этого в устройстве для сбора всплывающих веществ, включающем скребок со средством его возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости, емкость для сбора всплывающих веществ, скребок снабжен подрезающим ножом, а средство его перемещения выполнено из эластичного материала в виде кожуха в форме гармошки, соединенного с пневмопроводом, и снабжено направляющими рейками для перемещения скребка.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для сбора всплывающих веществ состоит из скребка 1 с подрезающим ножом 2, соединенного с ним кожуха 3 в форме гармошки, выполненного из эластичного водо- и воздухонепроницаемого материала (например, полистирол, газогольдерная ткань, тонкая резина или прорезиненная ткань и т.д.), пневмопровода 4 и устройства 5 для напорной подачи газа. Устройство крепится к торцовой стенке отстойного сооружения с одной стороны, снизу опирается на направляющие рейки 7, примыкающие к емкости 8 для сбора всплывающих веществ. Направляющие рейки 7 монтируются на боковых стенках емкостного отстойного сооружения. В зависимости от назначения устройства, глубина h установки направляющих реек принимается в пределах от 0,05 м до 0,2 м от уровня воды. Если h ≅ 0,05 м, тогда создается условие для перетока флотошлама под нижней кромкой скребка. Если h ≥ 0,2 м, то движение скребка приводит к нарушению формирования равномерного слоя флотошлама за счет возникновения вихревых потоков жидкости перед фронтом скребка.

Устройство обеспечивает возвратно-поступательное перемещение скребка 7 в горизонтальной плоскости по поверхности жидкости в емкостном сооружении, что достигается подачей воздуха для создания давления и вакуума в кожухе. Причем скорость поступательного движения кожуха 3 не зависит от скорости возвратного движения. Изменяя расход подаваемого и отбираемого воздуха в пневмопроводе 4, можно регулировать возвратно-поступательное перемещение кожуха 3 по горизонтальной поверхности сооружения. Скорость поступательного движения кожуха 3 регулируется в пределах 5-35 мм/с, а скорость возвратного - в пределах 15-35 мм/с. Выбрав оптимальный вариант скорости возвратно-поступательного перемещения устройства в горизонтальной плоскости, получаем возможность равномерного среза всплывающих веществ в емкости, что не влияет на формирование слоя всплывающих веществ (шлама) и не нарушает ламинарного движения потока жидкости. Скорость сгребания всплывающих веществ с поверхности отстойника известными устройствами составляет в среднем 7,3-10 мм/с при эффективности съема всплывающих веществ 65-70%, а в изобретении скоростью сбора всплывающих веществ можно управлять в оптимальных пределах 5-35 мм/с, возврат скребка в первоначальное положение осуществлять со скоростью 15-35 мм/с. Эффективность сбора всплывающих веществ составляет 90-95%.

Устройство работает следующим образом.

В кожух 3 по пневмопроводу 4 поступает воздух под давлением из устройства 5. За счет этого осуществляется растяжение кожуха 3 и перемещение соединенного с ним скребка 1 вдоль направляющих реек 7 по поверхности жидкости в отстойнике 9. Давление воздуха в пневмопроводе 4 должно обеспечивать оптимальную скорость перемещения скребка 1 с подрезающим ножом 2 в пределах 5-35 мм/с. Слой флотошлама подрезается ножом 2 и транспортируется скребком 1 в емкость 8 сбора всплывающих веществ.

Возврат скребка 1 в исходное положение осуществляется путем создания в пневмопроводе 4 вакуума и сжатия кожуха 3. Скорость возвратного движения скребка 1 составляет 15-35 мм/с.

Назначение: сбор всплывающих веществ с поверхности емкостных сооружений (флотаторов, отстойников и т. д. ) Сущность изобретения: устройство включает скребок с подрезающим ножом и средство его перемещения в виде кожуха в форме гармошки из эластичного материала, соединенного с пневмопроводом. Возвратно-поступательное передвижение скребка осуществляется вдоль направляющих реек. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ВСПЛЫВАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, содержащее скребок со средством его возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости, емкость для сбора всплывающих веществ, отличающееся тем, что скребок снабжен подрезающим ножом, а средство его перемещения выполнено из эластичного материала в виде кожуха в форме гармошки, соединенного с пневмопроводом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено направляющими рейками для перемещения скребка.