РАДИАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК Российский патент 2003 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.

Для удаления взвешенных частиц из сточных вод обычно используют следующие способы: отстаивание в поле сил тяжести, отстаивание в поле центробежных сил, флотация, фильтрация через слой взвешенного осадка и зернистого материала. Методы удаления взвешенных частиц из сточных вод зависят от дисперсности системы взвешенных частиц и ее стабильности в процессе отстаивания или хранения.

Взвешенные частицы размером более 5 мкм обычно удаляются отстаиванием, флотацией, центрифугированием или фильтрацией. Из вышеуказанных способов наиболее экономичным и технически простым является способ отстаивания, поскольку он не требует дополнительно вводимых реагентов и достаточно прост по оборудованию.

При использовании метода применяют различные типы отстойников и осветлителей.

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 (Когановский А. М. и др. Очистка промышленных сточных вод. Киев, "Технiка", 1974, стр. 42-44), конструкции Мосводоканалпроекта. Отстойник представляет собой вертикально установленный цилиндр диаметром 18-40 м, отношение диаметра отстойника к его глубине составляет обычно от 6:1 до 12:1. Нагрузка радиального отстойника по воде составляет 1,5-4,0 м³/м²/ч.

В центре радиального отстойника укреплена подвижная ферма, выполненная с возможностью вращения со скоростью 1,3 об/час. На ферме укреплен скребок, сгребающий выпавший ил к центральной части, где устроен илоприемник. Из последнего ил удаляют непрерывно или периодически иловым насосом или под гидростатическим напором. Движение фермы осуществляют посредством электрического привода, расположенного на конце фермы. Предпочтительно для движения фермы используют круговой монорельс, окружающий отстойник; однако возможно использование колесной тележки, перемещающейся за счет сцепления вращаемого колеса с верхней поверхностью наружного борта радиального отстойника. Известный механизм перемещения имеет следующие недостатки:
а) в процессе строительства и монтажа бетонной стенки радиального отстойника практически невозможно вывести в одну идеальную плоскость верхнюю часть этой стенки, являющейся поверхностью, по которой движется тележка. Следовательно, в процессе движения тележка, а вместе с ней и ферма, будут испытывать значительные колебания в вертикальной плоскости, что приведет к уменьшению срока работы опорного подшипника, на котором вращается ферма;
б) при движении фермы с тележкой по верхнему торцу при непрерывном колебании фермы происходит разрушение бетонного корпуса отстойника;
в) часто выходит из строя кабель, подающий питание электроприводу, вращающему ферму и расположенному на наружном от центра конце вращающейся фермы. Кабель проложен в особом коробе, расположенном на дне отстойника. Для ремонта кабеля необходимо удалить всю воду из отстойника;
г) в результате колебаний в вертикальной плоскости фермы происходит перемещение иловых скребков, закрепленных на ферме. Это приводит к неполному удалению ила.

Известна конструкция горизонтального отстойника (RU, патент 2151625, В 01 D 21/00, 2000), содержащая вертикально установленный корпус, имеющий круговое сечение и содержащий трубу для подачи очищаемой воды, а также иловый приямок, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и совмещенный со щелевыми отверстиями, соединенными 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 по дну отстойника, причем подвижная ферма представляет собой конструкцию, центр которой совмещен с центром корпуса, опирающуюся с возможностью движения, обусловленного наличием привода, на элементы корпуса отстойника, расположенные внутри корпуса ниже уровня воды.

Недостатком известной конструкции следует признать сложность удаления ила из приямка, приводящую к возникновению аварийных ситуаций.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке конструкции радиального отстойника, свободного от вышеизложенного недостатка.

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

Указанный технический результат достигается использованием конструкции радиального отстойника, который содержит вертикально установленный корпус, имеющий круговое сечение и содержащий трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и совмещенный со щелевыми отверстиями, соединенными 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 по дну отстойника, причем подвижная ферма представляет собой конструкцию, центр которой совмещен с центром корпуса, опирающуюся с возможностью движения, обусловленного наличием привода, на элементы корпуса отстойника, расположенными внутри корпуса ниже уровня воды, причем скребки выполнены синусоидальными, а в зоне каждого максимального прогиба скребка, обращенного в сторону, противоположную направлению движения скребка, установлен вход отводящего ил средства, соединенного с иловым насосом.

Предпочтительно расстояние между максимальными прогибами скребка, ориентированными в одну сторону, составляет 4-6 м. Обычно отводящее ил средство выполнено в виде отрезка гибкого шланга или металлической трубы. В последнем случае предпочтительно размещать трубу с возможностью регулирования места забора ила по высоте. Ферма может при движении опираться на опорные элементы, расположенные на одной высоте относительно дна отстойника. Указанные элементы могут быть выполнены в виде роликов или сплошного кольца. Предпочтительно ролики выполнены вращающимися относительно своей оси. Ролики могут быть установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно корпуса, что позволит улучшить их регулировку по высоте. Преимущественно ролики выполняют обрезиненными или полностью из резины. Количество роликов выбрано таким, чтобы нагрузка вращающейся конструкции на ролики и, следовательно, на корпус, не разрушала последний. Конструкция фермы может быть как сплошной, так и выполненной в виде, по меньшей мере, четырех отрезков, проходящих от центральной оси конструкции, к замкнутой поверхности, опирающейся на ролики. Движение подвижной фермы осуществляется любым известным образом: посредством вращения электродвигателем центрального подшипника, на котором закреплена конструкция, посредством вращения замкнутой поверхности, опирающейся на ролики и кинематически связанной с приводом, расположенным вблизи корпуса. Скорость вращения определяется условиями эксплуатации отстойника. Конкретные размеры отстойника, а также варианты реализации, из приведенных выше, выбирают в зависимости от особенностей эксплуатации отстойника.

На графическом материале (фиг.1 - вид спереди и фиг 2 - вид на скребки сверху) приняты следующие обозначения: корпус 1 отстойника, центральная труба 2 для подачи воды, круговой желоб 3, щелевые отверстия 4, плавающая доска 5, подвижная ферма 6, скребки 7, отводящее ил средство 8, ролики 9.

Ниже приведен со ссылками на позиции фиг.1 предпочтительный вариант реализации изобретения.

Корпус 1 отстойника, имеющий диаметр 28 м и глубину цилиндрической части 4 м, выступает от уровня земли на 1 м. Центральная подводящая труба 2 соединена с трубопроводом сточных вод (не показан). Осветляемая вода поступает в корпус снизу и отходит через круговой желоб 3 и щелевые отверстия на последующую очистку (не показана). На поверхности воды расположена плавающая доска 5, сгоняющая взвешенные вещества с поверхности воды к приемному бункеру (не показан). В нижней части корпуса вблизи дна перемещаются жестко соединенные с подвижной фермой 6 синусоидальные скребки 7, установленные с возможностью перемещения избыточного ила по дну корпуса. Отводящее ил средство 8 в виде гибкого шланга установлено в зоне каждого максимального прогиба скребка, обращенного в сторону, противоположную направлению движения скребка, и подключено к иловому насосу, выходной патрубок которого установлен с возможностью подачи ила на иловые поля. Подвижная ферма 7 жестко закреплена на центральном подшипнике (не показан), ось которого совмещена с осью корпуса. Наличие подшипника не является обязательным, если поверхность посадки подвижной фермы и поверхность ее опоры выполнены с возможностью минимального трения. Подвижная ферма 7 представляет собой конструкцию из установленных радиально относительно центра корпуса восьми опор, замкнутых по периферии круговой замкнутой поверхностью типа "бегущая дорожка". "Бегущая дорожка" опирается на ролики 9, расположенные на расстоянии 1,5 м друг от друга по всей длине окружности корпуса 1 с его внутренней стороны. Ролики 9 обрезинены и установлены на одной высоте относительно уровня земли с возможностью вращения при движении по ним подвижной фермы 7. При реализации изобретения возможен вариант, когда все или, по меньшей мере, часть роликов 9 снабжены местными приводами вращения, обеспечивающими вращение роликов и, как следствие действия силы трения, движения "бегущей дорожки". Как вариант реализации изобретения, привод установлен вблизи корпуса 1 и кинематически связан с "бегущей дорожкой". В любом случае предпочтительно использовать электропривод.

Отстойник работает следующим образом.

Через центральную подводящую трубу 2 в корпус 1 подают воду, подлежащую отстою. При заполнении корпуса 1 водой до уровня, обеспечивающего свободное перемещение плавающей доски 5 по поверхности воды, включают привод, обеспечивающий вращение "бегущей дорожки" по вращающимся роликам 9 вдоль корпуса 1. Движение "бегущей дорожки" обеспечивает движение подвижной фермы 6 и, следовательно, скребков 7. Очищенная вода через круговой желоб 3 и щелевые отверстия 4 поступает на дальнейшую очистку. Плавающие вещества сгоняются плавающей доской 5 к приемному бункеру. Иловый осадок перемещается скребками 7 по дну отстойника. Периодически или постоянно в зависимости от количества иловых частиц в воде включают иловый насос, который посредством средства 8 перекачивает ил от скребков на иловые поля.

Использование указанного средства удаления ила упрощает и удешевляет конструкцию отстойника из-за отсутствия илового приямка и совмещенной с ним системы удаления ила.

Изобретение относится к области водоочистных сооружений, в частности биологической очистки сточных вод, и может быть применено для очистки большого количества сточных вод при высоком содержании взвешенных частиц. Отстойник содержит вертикальный корпус кругового сечения и трубу для подачи очищаемой воды. Корпус содержит подвижную ферму, соединенную со скребками для перемещения придонного ила по дну отстойника. Центр фермы совмещен с центром корпуса. Ферма опирается на элементы корпуса отстойника, расположенные внутри корпуса ниже уровня воды. Скребки выполнены синусоидальными. В зоне каждого максимального прогиба скребка, обращенного в сторону, противоположную направлению движения скребка, установлен вход отводящего ил средства, соединенного с иловым насосом. Технический результат состоит в повышении времени безаварийной работы отстойника. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Радиальный отстойник, содержащий вертикально установленный корпус, имеющий круговое сечение и содержащий трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и совмещенный со щелевыми отверстиями, соединенными 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 по дну отстойника, причем подвижная ферма представляет собой конструкцию, центр которой совмещен с центром корпуса, опирающуюся с возможностью движения, обусловленного наличием привода, на элементы корпуса отстойника, расположенные внутри корпуса ниже уровня воды, отличающийся тем, что скребки выполнены синусоидальными, а в зоне каждого максимального прогиба скребка, обращенного в сторону, противоположную направлению движения скребка, установлен вход отводящего ил средства, соединенного с иловым насосом, причем расстояние между максимальными прогибами скребка, ориентированными в одну сторону, составляет 4-6 м, отводящее ил средство выполнено в виде отрезка гибкого шланга и/или в виде металлической трубы, при этом указанная труба размещена с возможностью регулирования места забора ила по высоте. 2. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что ферма при движении опирается на опорные элементы, расположенные на одной высоте относительно дна отстойника. 3. Отстойник по п. 2, отличающийся тем, что указанные элементы выполнены в виде роликов или сплошного кольца. 4. Отстойник по п. 3, отличающийся тем, что ролики выполнены вращающимися относительно своей оси. 5. Отстойник по п. 3, отличающийся тем, что ролики установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно корпуса. 6. Отстойник по п. 3, отличающийся тем, что ролики выполнены обрезиненными или полностью из резины.