МОДУЛЬ ТОНКОСЛОЙНОГО ОТСТОЙНИКА Российский патент 2001 года по МПК B01D21/02 

Изобретение относится к области разделения жидких неоднородных систем и может быть использовано в различных отраслях промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве, в частности при очистке сточных вод от взвешенных веществ в подземных условиях.

Известны отстойники, в которых для повышения эффективности очистки воды разделительные пластины имеют различную конфигурацию (а.с. СССР N N 701950, 741912, 778745), или снабжены пленкой, прикрепленной к их поверхности (а.с. СССР N 712104, кл. B 01 D 21/00, 1980), или пластины изготовлены из пластмассы (а.с. СССР N 1147423, кл. B 01 D 21/00).

Недостатком этих отстойников является снижение эффективности очистки воды в процессе эксплуатации вследствие того, что пластины в них установлены жестко в металлическом корпусе, исключающем возможность изменения угла наклона пластин относительно горизонта; при эксплуатации на них налипает слой осадка, ухудшающий процесс очистки воды, в нижней части корпуса существует возможность забивки каналов нисходящим потоком осадка. Для обеспечения оптимальной работы пластины необходимо очищать от налипшего осадка. Кроме того, данные отстойники излишне металлоемки и подвержены воздействию коррозии.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для очистки воды, содержащее корпус с колпаком пирамидальной формы, снабженным сифоном и рукавом для слива очищенной воды. Внутри корпуса размещены разделительные пластины, образующие параллельные проточные каналы. Наклон пластин относительно горизонта обеспечивается за счет соответствующей жесткой установки корпуса, при этом нижний торец последнего погружен в суспензию несколько ниже ее поверхности (патент Великобритании N 1309765, кл. В 01 D 21/00, 1973).

Недостатком этого устройства является снижение эффективности очистки воды в процессе эксплуатации вследствие того, что будучи достаточно тяжелым и погруженным в суспензию лишь частично, данное устройство не обладает чувствительностью к воздействию на него веса накапливающегося осадка, что могло бы послужить импульсом для последующего изменения угла наклона разделительных пластин относительно горизонта при условии обеспечения свободной подвески его корпуса.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности очистки воды за счет создания предельно легкого модуля тонкослойного отстойника с автоматически изменяющимся углом наклона разделительных пластин относительно горизонта.

Для решения поставленной задачи в модуле тонкослойного отстойника, включающем разделительные пластины, колпак, сифон, разделительные пластины выполнены с продольными ребрами и размещены в двух блоках, причем в каждом блоке продольные ребра пластин направлены в сторону центра модуля, к крайним пластинам вплотную примыкают аналогичные пластины с направлением продольных ребер в противоположную от центра сторону, пластины в блоках установлены с шагом t, равным диаметру трубок, размещенных рядами по краям и в середине пролета пластин, при этом в верхней части все ряды трубок и пластины стянуты между собой посредством шпилек и траверс, а в нижней части - только крайние ряды, одна из верхних траверс снабжена двумя рым-болтами, обеспечивающими свободную подвеску модуля с заданным углом наклона пластин относительно горизонта.

Установка к крайним пластинам вплотную аналогичных пластин с направлением продольных ребер в противоположную от центра модуля сторону, стяжка между собой пластин и рядов трубок посредством шпилек и траверс обеспечивают предлагаемой конструкции пространственную устойчивость и прочность, защиту от внешних воздействий, а также делают ее фактически бескорпусной, способной автоматически изменять угол наклона разделительных пластин относительно горизонта. Пластины модуля могут быть изготовлены, в частности, из полиэтилена, что снижает вес и увеличивает длительность работы.

На фиг. 1 изображен общий вид модуля, на фиг. 2 показано его поперечное сечение А-А, на фиг. 3 - разрез Б-Б, на фиг. 4 - разрез В-В, на фиг. 5 - разрез Г-Г, на фиг. 6 - общая схема установки модуля, на фиг. 7 - фрагмент I.

Модуль 1 тонкослойного отстойника выполнен из двух блоков разделительных пластин с продольными ребрами, размещенных под герметичным колпаком 2 пирамидальной формы, снабженным сифоном 3 с вентилем и сливным рукавом 4. В каждом блоке продольные ребра пластин направлены в сторону центра модуля. К крайним пластинам вплотную примыкают аналогичные пластины с направлением продольных ребер в противоположную от центра сторону. Пластины в блоках установлены с шагом t, равным диаметру трубок 5, размещенных рядами по краям и в середине пролета l пластин. Шпильки 6, траверсы 7 и опоры 8 стягивают трубки и пластины, при этом в верхней части стянуты все ряды трубок и пластины, а в нижнем - только крайние ряды. Траверсы 7 и опоры 8 выполнены из стальных уголков, на горизонтальные полки которых через уплотнительную прокладку 9 установлен и закреплен болтами колпак 2 пирамидальной формы, обеспечивающий общую жесткость конструкции и сохранение ее исходной прямоугольной формы. Одна из верхних траверс 7 снабжена двумя рым-болтами 10, обеспечивающими свободную подвеску модуля с заданным начальным углом наклона пластин относительно горизонта и его регулировку с помощью набора противовесов 11.

Модуль тонкослойного отстойника работает следующим образом.

В отстойник, выполненный в виде забетонированного котлована, заполненного очищаемой водой, полностью погружены модули, подвешенные за рым-болты 10 к кровле горной выработки. Количество модулей определяется исходя из заданной производительности и требуемой степени очистки.

С помощью планок-противовесов 11 устанавливают начальный (исходный) угол наклона продольной оси модуля, а, следовательно, и его разделительных пластин, что контролируется горизонтальным положением верхней боковой стенки колпака 2.

При открытом вентиле сифона 3 за счет разрежения, создаваемого любым известным способом, производится удаление воздуха из системы до появления в сливном рукаве 4 воды, поступающей из-под колпака модуля и подаваемой в водосточную канавку, где уровень воды всегда ниже, чем в отстойнике.

После закрытия вентиля начинается использование модуля в рабочем режиме, сопровождаемое осаждением содержащихся в воде взвешенных частиц на разделительных пластинах и, как следствие этого, смещением центра тяжести модуля вниз от исходного положения, так как изначальное его расположение в верхней части модуля определялось размещенными там металлическими деталями (колпаком, крепежом и др.), теряющими при погружении в воду лишь порядка 13% своего веса, в то время как полиэтиленовые пластины и трубки 5 наряду с полной потерей веса даже создают некоторую подъемную силу ( γ_n = 0,92-0,98 г/см³ < γ_B = 1 г/см³), повышающую чувствительность модуля к внешним нагрузкам. В целом все это и приводит к увеличению угла наклона пластин относительно горизонта и сходу осадка, после чего модуль сам возвращается в исходное положение.

По сравнению с традиционными техническими решениями предложенная конструкция подвесного тонкослойного модуля позволяет выполнить его в виде легкого бескорпусного устройства, повышающего степень очистки воды от взвешенных веществ как за счет создания оптимальных условий для их осаждения, так и благодаря обеспечению надежного своевременного схода с разделительных пластин накапливающегося осадка.

Отсутствие металлического корпуса позволяет значительно снизить вес конструкции, облегчить решение проблемы защиты от коррозии, что особенно важно в подземных условиях.

Предлагаемая конструкция модуля может быть использована при очистке высокоминерализованных шахтных вод, в осветлителях со взвешенным слоем осадка.

Изобретение относится к области разделения жидких неоднородных систем и может быть использовано в различных отраслях промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве, в частности при очистке сточных вод от взвешенных веществ в подземных условиях. В модуле тонкослойного отстойника разделительные пластины выполнены с продольными ребрами и размещены в двух блоках. В каждом блоке продольные ребра пластин направлены в сторону центра модуля. К крайним пластинам вплотную установлены аналогичные пластины с направлением продольных ребер в противоположную от центра сторону. Пластины в блоках установлены с шагом t, равным диаметру трубок, размещенных рядами по краям и в середине пролета пластин. В верхней части все ряды трубок и пластины стянуты между собой посредством шпилек и траверс, а в нижней части - только крайние ряды. Одна из верхних траверс снабжена двумя рым-болтами, обеспечивающими свободную подвеску модуля с заданным углом наклона пластин относительно горизонта. Технический результат состоит в повышении эффективности очистки воды. 7 ил.

Модуль тонкослойного отстойника, включающий разделительные пластины, колпак, сифон, отличающийся тем, что разделительные пластины выполнены с продольными ребрами и размещены в двух блоках, причем в каждом блоке продольные ребра пластин направлены в сторону центра модуля, к крайним пластинам вплотную примыкают аналогичные пластины с направлением продольных ребер в противоположную от центра сторону, пластины в блоках установлены с шагом t, равным диаметру трубок, размещенных рядами по краям и в середине пролета пластин, при этом в верхней части все ряды трубок и пластины стянуты между собой посредством шпилек и траверс, а в нижней части - только крайние ряды, одна из верхних траверс снабжена двумя рым-болтами, обеспечивающими свободную подвеску модуля с заданным углом наклона пластин относительно горизонта.