РАДИАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК Российский патент 2001 года по МПК B01D21/06 

Изобретение относится к области водоочистных сооружений, в частности биологической очистки сточных вод, и может быть применено в случае необходимости очистки большого количества сточных вод при высоком содержании взвешенных частиц.

Сточные воды, особенно промышленные, практически всегда загрязнены взвешенными веществами. Взвешенные вещества могут быть представлены частицами песка, породы, хлопьями гидроокисей металлов, образовавшимися при нейтрализации кислых сточных вод, а также частицами используемых в быту моющих средств.

При высоком содержании взвесей и большом объеме осветляемых вод (более 20000 м³/сутки) предпочтительно использовать радиальные отстойники. В таких отстойниках, имеющих вид плоской тарелки, вода подается в центр сооружения и отбирается по его периферии.

Известен радиальный отстойник (SU, авторское свидетельство 434957, В 01 D 21/18, 1974), содержащий цилиндрический корпус, на стенке которого размещены поворотные катки, на которые опирается горизонтальное кольцо с подвешенными к нему посредством растяжек скребками. Один из катков выполнен приводным, а остальные - опорными. На этой же стенке закреплены еще четыре направляющих катка, которые фиксируют горизонтальное кольцо в радиальном направлении. Приводной каток установлен на выходном валу редуктора, который вместе с электродвигателем составляет привод устройства.

Очистка от ила в известном отстойнике происходит следующим образом. При включении электродвигателя начинает вращаться приводной каток, приводя в движение горизонтальное кольцо с закрепленными на нем скребками. Вращение скребков вместе с кольцом вызывает перемещение ила по дну отстойника.

Недостатком известного технического решения следует признать сложность расположения и поддержания в горизонтальном положении кольца с подвешенными растяжками.

Известен радиальный отстойник (SU, авторское свидетельство 1263296, В 01 D 21/06, 1986), содержащий корпус, подводящий трубопровод, кольцевой сборный желоб, вращающийся скребковый механизм, предназначенный для удаления ила со дна отстойника и располагающийся ниже уровня очищаемой воды. Указанный механизм представляет собой штангу с закрепленными на ней скребками, вращаемую приводом и опирающуюся на коническое дно отстойника. Очищаемая вода поступает по подводящему трубопроводу и удаляется посредством кольцевого сборного желоба. Взвешенные частицы опускаются на дно и сгребаются скребками, укрепленными на вращаемой приводом штанге.

Недостатком известной конструкции отстойника следует признать использования конического дна в качестве опоры для штанги. Собирающиеся на дне в виде ила взвешенные частицы вызовут появление неровностей дна и, как следствие, колебание штанги в вертикальной плоскости. Указанное колебание вызовет нагрузку на вал привода и будет способствовать преждевременному выходу из строя системы удаления ила со дна отстойника.

Известен радиальный отстойник (SU, авторское свидетельство 821410, C 02 F 1/52, 1981), содержащий вертикально установленный корпус кругового сечения, трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и соединенный с системой отвода очищенной воды, плавающую доску, установленную с возможностью сгона плавающих частиц в бункер, установленный в корпусе, подвижную ферму, соединенную со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приемник, причем центр подвижной фермы совмещен с центром корпуса, и ферма установлена с возможностью движения, обусловленной наличием привода.

Недостатком вышеприведенного технического решения следует признать его низкую надежность, вызванную перемещением фермы по торцу корпуса, который под влиянием движения тележки разрушается. Кроме того, в зимний период времени происходит обледенение торца корпуса. Все это увеличивает нагрузку на подшипник вала, на котором закреплена с возможностью движения ферма, что приводит к разрушению подшипника и выходу из строя отстойника.

Известен радиальный отстойник (SU, авторское свидетельство 1604403, В 01 D 21/24, 1990), содержащий цилиндрический корпус с коническим дном, систему подачи очищаемой воды, систему отвода очищенной воды, средство удаления ила и привод, причем средство удаления ила выполнено в виде двух диаметрально расположенных тяг, укрепленных на центральном валу, на которых укреплены скребки, а также горизонтально установленного металлического кольца, выполненного из швеллера, в пазу которого расположена тяговая цепь с фиксирующими зубьями, установленными через каждые 20 - 30 шагов цепи, причем тяговая цепь предназначена для перемещения указанных диаметрально расположенных тяг.

Недостатком указанного технического решения следует признать выполнение средства удаления ила в виде кольца, выполненного из швеллера, в пазу которого расположена тяговая цепь. Взвешенные частицы, оседая в пазу кольца, забивают пространство между звеньями цепи, что приводит к выходу устройства из рабочего состояния. Для осуществления ремонтно-восстановительных работ необходимо не только удалять воду из отстойника, но и вынимать тяговую цепь для удаления из нее взвешенных частиц. Кроме того, конструкция скребкового механизма позволяет удалять из отстойника только осевший избыточный активный ил. Частицы ила, уже осевшие на дно отстойника, вызывают колебания фермы в вертикальной плоскости из-за неровностей пола отстойника, что приводит, в конечном счете, к выходу из строя устройства вращения фермы.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке конструкции радиального отстойника с уменьшенным изменением нагрузки на вал вращения фермы.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении времени безаварийной работы отстойника.

Указанный технический результат достигается использованием радиального отстойника, содержащего цилиндрический корпус, систему подачи очищаемой воды, систему отвода очищенной воды, средство удаления ила и привод, причем средство удаления ила выполнено в виде подвижной фермы, соединенной со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приямок, сообщенный с илососом, причем центр фермы совмещен с центром корпуса, а сама ферма установлена с возможностью движения, обусловленного наличием привода, при этом подвижная ферма установлена ниже уровня воды в цилиндрическом корпусе и представляет собой кольцевую опору, соединенную, по меньшей мере, четырьмя перемычками с центральной осью корпуса, по крайней мере, часть перемычек фермы выполнена в виде труб, удаленные от центра корпуса отверстия которых закрыты, а ближние к центру отверстия через иловый приямок сообщены с илососом, а скребки выполнены в виде эжекторов, причем подвод воды с взвешенными частицами каждого эжектора подключен к внутренней полости перемычки, на которой закреплен скребок. Кольцевая опора может быть закреплена как параллельно дну корпуса, так и параллельно цилиндрической поверхности корпуса. Перемычки фермы могут быть соединены наклонными тягами, закрепленными на оси, геометрически совмещенной с осью корпуса отстойника. Предпочтительно в этом случае, чтобы ось, на которой закреплены наклонные тяги, была выполнена совмещенной с приводом. Однако по внешнему периметру кольцевой опоры фермы может быть прикреплена сплошная бегущая дорожка в форме кольца, ориентированная перпендикулярно относительно торца кольцевой опоры. В этом случае кольцевая опора касается, по меньшей мере, восьми роликов, установленных в горизонтальной плоскости, перпендикулярно оси корпуса, при этом между бегущей дорожкой и стенкой корпуса расположен, по крайней мере, один фрикционный механизм, соединенный с приводом, расположенным над поверхностью воды. Ролики предпочтительно выполнены поворотными. Они могут быть закреплены на внутренней поверхности корпуса или, предпочтительно, на кольцевой опорной площадке, прилегающей к стенке корпуса. В этом случае ролики предпочтительно установлены на П-образных опорах. Фрикционный механизм может быть выполнен в виде конической пары или в виде круглого фрикционного элемента, надетого на вал, сообщенный с валом привода. Предпочтительно отстойник дополнительно снабжен средством для сбора с поверхности воды в отстойнике плавающих загрязнений. Указанное средство может быть выполнено в виде плавучего сооружения, снабженного приводом, или в виде сетки, опущенной обычно ниже уровня воды.

Изобретение иллюстрировано графическим материалом (чертеж), на котором приняты следующие обозначения: корпус 1 отстойника, перемычки 2 фермы, скребки - эжекторы 3 фермы, ролики 4, кольцевая опора 5 фермы, привод 6, фрикционный механизм 7, бегущая дорожка 8.

Ниже приведен со ссылками на позиции чертежа предпочтительный вариант реализации изобретения.

Корпус 1 отстойника выполнен с возможностью заполнения очищаемой водой на 0,8 его высоты. Очищаемая вода поступает в корпус снизу по системе подвода очищаемой воды и удаляется из корпуса посредством системы отвода очищенной воды. В нижней части корпуса вблизи дна перемещаются жестко соединенные с перемычками 2 подвижной фермы скребки - эжекторы 3, установленные с возможностью перемещения избыточного ила в иловый приямок (не показан), размещенный в центре дна корпуса 1, а также с возможностью засасывания из придонной части корпуса 1 воды, насыщенной взвешенными частицами избыточного ила. Подвижная ферма жестко закреплена на центральной оси, совмещенной с осью корпуса 1. Подвижная ферма представляет собой конструкцию из, по меньшей мере, четырех труб-перемычек 2, размещенных в радиальных направлениях относительно центральной оси. Внешние концы труб окольцованы бегущей дорожкой 8, установленной параллельно стенке корпуса 1. К нижним частям внешних концов труб 2 прикреплена кольцевая опора (не показана). В нижней части корпуса 1 выполнена из бетона кольцевая опора 5, прилегающая к внутренней стороне корпуса 1. В бетонную кольцевую опору 5 вмонтированы равномерно размещенные по периметру ее торца шестнадцать П-образных опор (не показаны). На каждой П-образной опоре установлен с возможностью вращения чугунный ролик 4. Все горизонтальные оси П-образных опор установлены в одной плоскости. Концы труб 4, расположенные в центральной части, сообщены с иловым приямком (не показан) и посредством илового приямка с илососом (не показан). Между поверхностью бегущей дорожки 8 и внутренней поверхностью корпуса 1 расположен фрикционный механизм 7, представляющий собой ось, на которую насажено кольцо из плотной резины, касающееся бегущей дорожки 8. Ось фрикционного механизма 7 сообщена с валом привода 6 (электродвигателя), установленного над уровнем воды.

Отстойник работает следующим образом.

Через систему подвода очищаемой воды в корпус 1 подают воду, подлежащую отстою. При заполнении корпуса 1 водой до уровня, закрывающего ферму, включают электродвигатель 6. Ферма начинает перемещаться по опоре, выполненной в виде набора роликов 4, укрепленных на бетонной кольцевой опоре 5. При движении фермы по опоре 5 скребки 3 перемещаются вместе с фермой и сдвигают ил в сторону илового приямка, при этом часть ила засасывается посредством скребков - эжекторов во внутреннюю полость труб - перемычек и поступает оттуда в иловый приямок. Движение ила по полости труб обусловлено всасывающим действием, которое оказывает илосос на взвешенные частицы и воду, находящиеся в иловом приямке. Очищенная вода через круговой желоб и щелевые отверстия поступает на дальнейшую очистку.

Отсутствие колебаний подвижной фермы в вертикальной плоскости, вызванное особенностями заявленной конструкции отстойника, а также уменьшение веса фермы, вызванное использованием выталкивающего действия воды, увеличивает срок безаварийной работы отстойника.

Изобретение относится к области водоочистных сооружений и может быть применено для очистки большого количества сточных вод при высоком содержании взвешенных частиц. Отстойник содержит цилиндрический корпус, систему подачи и отвода воды, средство удаления ила и привод. Средство удаления ила представляет собой подвижную ферму со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приямок, сообщенный с илососом. Центр фермы совмещен с центром корпуса. Ферма установлена с возможностью движения от привода, ниже уровня воды в корпусе и представляет собой кольцевую опору, соединенную перемычками с центральной осью корпуса. Часть перемычек фермы выполнена в виде труб, удаленные от центра корпуса отверстия которых закрыты, а ближние к центру отверстия через иловый приямок сообщены с илососом. Скребки выполнены в виде эжекторов, подключенных к внутренней полости труб. Технический результат состоит в увеличении срока безаварийной работы отстойника. 7 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Радиальный отстойник, содержащий цилиндрический корпус, систему подачи очищаемой воды, систему отвода очищенной воды, средство удаления ила и привод, причем средство удаления ила представляет собой подвижную ферму, соединенную со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приямок, сообщенный с илососом, при этом центр фермы совмещен с центром корпуса, а сама ферма установлена с возможностью движения, обусловленного наличием привода, отличающийся тем, что подвижная ферма установлена ниже уровня воды в цилиндрическом корпусе и представляет собой кольцевую опору, соединенную, по меньшей мере, четырьмя перемычками с центральной осью корпуса, по крайней мере, часть перемычек фермы выполнена в виде труб, удаленные от центра корпуса отверстия которых закрыты, а ближние к центру отверстия через иловый приямок сообщены с илососом, а скребки выполнены в виде эжекторов, причем подвод воды с взвешенными частицами каждого эжектора подключен к внутренней полости перемычки, на которой закреплен скребок. 2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что по внешнему периметру кольцевой опоры фермы прикреплена сплошная бегущая дорожка в форме кольца, ориентированная перпендикулярно относительно торца кольцевой опоры, кольцевая опора касается, по меньшей мере, восьми роликов, установленных в горизонтальной плоскости, перпендикулярно оси корпуса, при этом между бегущей дорожкой и стенкой корпуса расположен, по крайней мере, один фрикционный механизм, соединенный с приводом, расположенным над поверхностью воды. 3. Отстойник по п.2, отличающийся тем, что ролики предпочтительно выполнены поворотными. 4. Отстойник по п.2, отличающийся тем, что ролики закреплены на внутренней поверхности корпуса. 5. Отстойник по п.2, отличающийся тем, что ролики закреплены на кольцевой опорной площадке, прилегающей к стенке корпуса. 6. Отстойник по п.5, отличающийся тем, что ролики установлены на П-образных опорах. 7. Отстойник по п.2, отличающийся тем, что фрикционный механизм выполнен в виде круглого фрикционного элемента, надетого на вал, сообщенный с валом привода. 8. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что отстойник дополнительно снабжен средством для сбора с поверхности воды в отстойнике плавающих загрязнений.