ОТСТОЙНИК Российский патент 1995 года по МПК B01D21/24 C02F1/52 

Изобретение относится к устройствам очистки сточных вод и предназначено для использования на станциях очистки бытовых и промышленных сточных вод от взвешенных частиц.

Известен отстойник [1] содержащий корпус с камерой осветления, центральную камеру, укрепленную на поворотной ферме и скребки, прикрепленные к центральному стержню и размещенные в нижней части центральной камеры. На днище корпуса также размещены скребки, которые при вращении центральной камеры рыхлят и сдвигают осадок к выходному патрубку. Нижний конец подводящей трубы расположен против отражателя сферической формы и снабжен лопастями.

Однако из-за чашеобразной формы отражателя последний быстро забивается осадком, особенно склонным к уплотнению, что вынуждает осуществлять периодическую чистку отражателя.

Известно устройство [2] для очистки сточных вод, содержащее корпус с камерами отстаивания и флотации. Снаружи корпуса коаксиально расположены камеры хлопьеобразования и тонкослойного отстаивания. Камера хлопьеобразования снабжена стержневыми мешалками. Камера отстаивания имеет патрубок подвода очищаемой воды, колпак с отбойником для распределения потока по сечению аппарата.

Несмотря на то, что отбойник в известном устройстве выполнен в виде диска и не накапливает осадок на своей поверхности, он не может эффективно распределять поток по сечению камеры отстаивания, так как при большой площади диска экранирует область под диском, а при малой ограничивает выброс иловой смеси на периферию камеры.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому отстойнику является устройство [3] для очистки сточных вод, содержащее цилиндроконический корпус, разделенный на два яруса конической перегородкой, цилиндрическую перегородку, отбойник, центральную трубу, узлы подвода исходной и отвода очищенной воды и осадков. Для повышения эффективности очистки сточных вод коническая перегородка снабжена гибким с нижним и верхним раструбами патрубком, внутри которого расположена центральная труба. Нижний раструб расположен над отбойником, а верхний прикреплен к конической перегородке посредством гибкой концентрично расположенной вставки, а сам отбойник имеет форму конуса, вершиной обращенного к выходному торцу центральной трубы.

Но как показали исследования распределения осаждаемой жидкости в объеме цилиндрической части корпуса, при отражении от конусообразного отстойника образуется кольцевая неоднородность с концентрацией взвешенных частиц, окружающая отбойник, диаметр которой зависит от напора поступающей жидкости, а ширина кольца от экранирующих свойств основания конуса отбойника.

Цель изобретения повышение эффективности разделения массы воды на легкие и тяжелые фракции.

Сущность изобретения заключается в том, что в цилиндрической части цилиндроконического корпуса отстойника под выходным раструбом центральной трубы шарнирно на горизонтальной оси установлен шарообразный отбойник. Поступающая жидкость из центральной трубы разделяется на три потока: прилегающий к поверхности шара вследствие смачивания, верхний, получивший центробежное ускорение и промежуточный. Благодаря этому отбойник не экранирует центральную полость и позволяет расширить заброс иловой смеси на периферию. Усовершенствован лоток для сбора очищенной воды, кромки которого выполнены зубчатыми для задерживания плавающих масс мусора.

На чертеже изображен предлагаемый отстойник, разрез.

Отстойник состоит из цилиндроконического корпуса 1, образующая 2 конусной части которого составляет с горизонтальной плоскостью угол α, равный или больше 60^о, для обеспечния естественного скольжения масс мокрого песка под действием силы тяжести. По оси цилиндрической корпуса укреплена центральная труба 3 узла подвода иловой смеси, к торцу которой жестко прикреплена скоба 4 с отбойником 5 шарообразной формы, шарнирно подвешенного на горизонтальной оси 6. Внизу конусной части корпуса предусмотрено выходное отверстие 7 узла отвода песка, извлекаемого из отстойника вследствие образования вакуума в трубе 8, создаваемого с помощью эжекторного механизма 9 за счет энергии сжатого воздуха. Эрлифтная труба 8 предназначена для отвода песка на площадку 10 для его хранения. Сверху в цилиндрической части корпуса 1 строго горизонтально укреплен лоток 11 с зубчатыми кромками 12. Лоток 11 сообщен с трубой 13 узла отвода освобожденной от песка воды.

Иловая смесь поступает из системы предварительной очистки или биологической обработки сточной жидкости по центральной трубе 3 на отбойник 5 и разделяется на три потока а, б и в. Слой а вследствие проявления эффекта смачивания огибает соответствующее полушарие под действием силы тяжести и заполняет центральную часть отстойника. Слой в при движении по кривой вокруг шарообразного отбойника 5 под действием силы тяжести получает центробежное ускорение и отбрасывается на периферию отстойника. Центробежное ускорение пропорционально напору иловой смеси. Слой б является промежуточным. Благодаря этому иловая смесь в значительной степени оказывается распределенной равномерно по поперечной площади отстойника и поэтому процессы разделения тяжелых и легких составляющих происходят быстрее, чем в известных отстойниках.

Тяжелые частицы (в основном, песок) 14 скапливаются снизу отстойника в его конической части, откуда извлекаются посредством вакуума, создаваемого в нижней части эрлифтной трубы 8, и затем транспортируется сжатым воздухом на площадку 10. Вода и ее плавучие примеси, освобожденные от песка, поднимаются вверх при заполнении внутреннего пространства отстойника. Вода, достигшая просветов, между зубцами 12 переливается в лоток 11 и выводится трубой 13 из отстойника. Если в воде окажутся какие-либо слипшиеся образования, то последние застрянут на зубцах 12 и будут размыты потоком воды или сняты при чистке отстойника.

Повышается скорость разделения смеси, что позволяет пропускать через отстойник больший объем сточной воды за единицу времени, что отражается на работе всей системы очистки сточных вод, так как до сих пор отстойники лимитируют производительность известных систем. Увеличивается срок службы отбойника, который может быть при повреждении верхнего полушария, например вследствие эрозийного воздействия твердых частиц, ударяющихся под напором о его поверхность, повернут вокруг горизонтальной оси на 180^о или под другим углом, для размещения под торцом центральной трубы неповрежденной поверхности шара.

Использование: для очистки бытовых и промышленных сточных вод от взвешенных частиц. Сущность изобретения: отстойник содержит цилиндро-конический корпус, шарообразный отбойник, поворотно установленный на горизонтальной оси под выходным торцом центральной трубы, укрепленной вертикально в корпусе, в верхней части которого установлен горизонтальный лоток с зубчатыми кромками. Иловая смесь, поступающая на отбойник из центральной трубы, разделяется на три потока: примыкающий к поверхности шара из-за эффекта смачивания и опускающийся под действием силы тяжести в центральную область отстойника; промежуточный; отбрасываемый на периферию под действием напора жидкости, резко изменяющего направление вокруг шара, и возникающего при этом центробежного ускорения. 1 ил.

ОТСТОЙНИК, содержащий цилиндроконический корпус, жестко закрепленную по оси корпуса центральную трубу с отбойником у ее выходного торца, узлы подвода исходной воды и отвода очищенной воды и осадка, отличающийся тем, что отбойник выполнен в форме шара, шарнирно закрепленного на горизонтальной оси скобы, укрепленной на выходном торце центральной трубы, а узел отвода очищенной воды выполнен в виде расположенного в верхней цилиндрической части корпуса горизонтального лотка с зубчатыми кромками, соединенного с трубой отвода очищенной воды.