БАССЕЙН-ОТСТОЙНИК ДЛЯ ОЧИСТНЫХ УСТАНОВОК Российский патент 2012 года по МПК B01D21/02 

Изобретение относится к бассейну-отстойнику для очистной установки для очистки сточных вод, собираемых из канализации и отводимых к очистной установке.

Для удаления нежелательных компонентов сточных вод применяются механические (называемые также физическими), биологические и химические способы. Современные очистные установки являются, следовательно, трехступенчатыми, причем на каждой ступени очистки на переднем плане стоит вид способа.

Подаваемые из канализации неочищенные сточные воды состоят из смеси различных примесей органического и неорганического происхождения, которые могут быть растворимыми и нерастворимыми и уносятся образующей основной компонент водой. Особенно во время сильного ливня, вызывающего большое количество грязной воды, сточные воды уносят с собой значительные количества крупных осаждаемых загрязнений, таких, например, как песок, камни или стеклянные осколки, а также различные органические вещества. Эти вещества могут привести к сбоям в работе очистной установки (износ, засорение) и поэтому должны быть предварительно удалены из очищаемого потока сточных вод.

Для этой цели в приточной зоне очистной установки рядом с бассейном-приемником подаваемых из канализации неочищенных сточных вод предусмотрен первый бассейн-отстойник для крупных и вследствие своей большей по сравнению с водой плотности осаждаемых примесей. Такие бассейны-отстойники известны также под названием «песколовки». Они используются в различных конструктивных вариантах, например в виде:

- длинной песколовки, описанной в DE 4121392 А1;

- вентилируемой песколовки, в которой на поверхности могут осаждаться также масла и жиры, как это описано в DE 3529760 С2;

- круглой песколовки, например, в соответствии с DE 10012379 А1.

Вентиляция песколовки предпочтительно от дна бассейна-отстойника создает вихревое течение и приводит к уменьшению плотности сточных вод. За счет обоих эффектов тяжелые минеральные компоненты (главным образом, песок) осаждаются на дне бассейна. Такая песколовка описана, например, в DE 19830082 С1. В глубокой песколовке сточные воды текут в бассейн сверху. Из-за глубины бассейна сточные воды имеют относительно длительное время пребывания в нем, в результате чего тяжелый песок может осаждаться на дне бассейна. Оно выполнено большей частью в форме песочной воронки. В современных установках осадок песколовок после извлечения вымывается из нее, чтобы освободить его, например, от имеющихся органических примесей, как это описано в DE 29623203 U1. Эта мера обеспечивает лучшую перерабатываемость и последующее использование, например, в дорожном строительстве.

Осаждение песка происходит в зависимости от типа песколовки за счет силы тяжести, как в описанной в DE 4121392 А1 длинной песколовке, или за счет центробежной силы, как в круглой песколовке по DE 8523894 U1 или в песколовке Vortex из DE 19830082 С1 или DE 10012379 А1. Для продольной очистки дна бассейна-отстойника часто используются скребки или шнековые транспортеры. Удаление твердых веществ происходит посредством насоса и классификатора песка, которые могут быть также конструктивно объединены в классифицирующий шнек для песка.

Из DE 4121392 А1 известен выполненный в виде длинной песколовки бассейн-отстойник для очистных установок, у которого в соседней со сливом бассейна зоне параллельно направлению течения вертикально расположены несколько плоских пластин. Эти встроенные элементы предусмотрены в зоне, в которой песок уже осажден, и должны повышать трение, чтобы за счет этого замедлить течение. Однако эта мера служит лишь для поддержания постоянным уровня воды по длине сточного желоба.

Из DE 3641365 С2 известна возможность придать течению меандрообразную форму за счет плоских встроенных элементов, выполненных здесь в виде электродных пластин, чтобы тем самым образовалось более длительное время воздействия электрического поля для флотации грязевых частиц в сточных водах. В то же время осаждается унесенный сточными водами песок. Образованные встроенными элементами меандры проходят в вертикальном направлении и не оказывают влияния на осаждение песка. В DE 29712469 U1 описано устройство для отделения зернистых веществ от жидкости, в частности загрязненной стружкой смазочно-охлаждающей жидкости, используемое в металлообрабатывающей промышленности. Также в этом устройстве поток жидкости посредством направляющих пластин попеременно реверсируется зигзагообразно снизу вверх, причем тяжелые частицы осаждаются на дне и могут удаляться посредством скребка.

Скорость осаждения зернистого материала, такого как песок или камни, имеет сложную зависимость от соответствующего радиуса частиц материала. При небольшом радиусе скорость осаждения мала и изменяется с квадратом радиуса частиц. В случае крупных частиц скорость осаждения велика и пропорциональна квадрату радиуса частиц. Сточные воды подают осаждаемые материалы с большой шириной диапазона зернистости, которые должны быть максимально полностью отделены в бассейне-отстойнике. Из-за различных скоростей осаждения отдельных частиц возникает требование к достаточно длительному времени пребывания сточных вод в бассейне-отстойнике. Поскольку время пребывания зависит от скорости течения сточных вод и длины бассейна, для достаточного осаждения также мелких частиц требуется относительно большая длина бассейна-отстойника, как это описано в качестве примера в DE 4121393 А1. Необходимое для этого место и затраты на материалы для строительства такого бассейна-отстойника могут быть связаны с проблемами.

Исходя из уровня техники, описанного в DE 4121392 А1, задачей изобретения является создание эффективно работающего бассейна-отстойника для песка, камней и других унесенных сточной водой веществ, который при большом расходе сточных вод требовал бы меньше места.

Эта задача решается посредством бассейна-отстойника для очистных установок с признаками пункта 1 формулы изобретения. Другие варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В основе изобретения лежит тот факт, что, с одной стороны, медленное течение сточных вод является благоприятным для осаждения унесенных веществ большего удельного веса, а с другой стороны, этому процессу могут способствовать принудительные изменения направления течения, приводящие к чередующимся вихревым и застойным зонам.

Такие изменения направления возникают в естественных проточных водах, несущих с собой донные отложения, такие как песок, гравий и камни, в зоне небольшого уклона и тем самым небольшой скорости течения. Такие формы течения называются «меандром» по названию реки в Малой Азии. Они образуются, как правило, в нижнем течении реки. Причиной образования меандра является инерция воды, которая приводит к тому, что берег с внешней стороны поворота реки, называемый крутым склоном, подвержен большему разрушению, чем берег с внутренней стороны поворота, называемый пологим склоном. Однажды образовавшиеся повороты за счет этого все больше усиливаются. Если стрежень реки хотя бы раз отклоняется от ее середины к одному берегу, то там образуется крутой склон, который в результате бокового разрушения непрерывно отступает. Напротив него возникает пологий склон, с которого река «соскальзывает» и где происходит образование отложений. За счет меандрирования речного русла снижается скорость течения, что, в целом, способствует образованию отложений.

Согласно изобретению в бассейн-отстойник помещаются встроенные элементы, выполненные в виде структурированных дефлекторов для очищаемой текучей среды (сточные воды). Под структурированием следует понимать то, что дефлекторы, которые выполнены не как в уровне техники по DE 4121392 А1 в виде плоских листов, а имеют предпочтительно волно- или меандрообразную форму. Ниже понятия «волна» и «меандр» используются, в основном, как синонимы, т.е. под выражением «волна и/или меандр» следует понимать поверхность с чередующимися возвышениями и углублениями, как это в простом схематичном виде изображено на фиг.4. Следовательно, не делается никакого различия между этими обоими понятиями. Отдельные волны и/или меандры, которые дефлекторы должны иметь, согласно изобретению, в большом количестве, необязательно должны быть одинаковыми. Они могут отличаться, например, по расстоянию друг от друга, по высоте (амплитуде), по кривизне или угловому диапазону вызванного ими изменения направления течения.

За счет выполнения дефлекторов в виде множества волн или меандров скорость течения очищаемых сточных вод уменьшается, и возникают застойные зоны и вихри. Отложения могут за счет этого осаждаться быстрее и на более коротком отрезке. Кроме того, отложения осаждаются предпочтительно на задней в направлении течения стороне волн или меандров. Этому процессу способствует то, что дно бассейна выполнено в направлении стока с подъемом, в результате чего непрерывно уменьшается вертикальный отрезок, проходимый для осаждения отложений. Благодаря этим эффектам бассейны-отстойники могут иметь существенно меньшую конструкцию, поскольку к.п.д. осаждения возрастает. Чтобы еще больше снизить скорость течения, могут использоваться другие различные выполнения поверхности дефлекторов. Так, дефлекторы дополнительно к общей криволинейной форме могут иметь еще дополнительное, более мелкое структурирование, например в виде бугорков, или ямок, или других, выступающих из поверхности элементов. Для этого следует использовать, в частности, направленные навстречу течению структуры по типу акульей кожи. Такие более мелкие структуры изготавливаются, например, посредством тиснения матрицами, нанесенных химическим путем покрытий или посредством термических способов, таких как пайка, сварка или газопламенная металлизация.

Дефлекторы расположены в бассейне предпочтительно по несколько штук, в основном, параллельно друг другу в направлении основного течения, т.е. в направлении, которое определяется прямым путем между приточной и сливной зонами. За счет согласованного параллельного расположения между соседними дефлекторами образуются проточные каналы, имеющие, в основном, постоянную ширину. Проточные каналы и тем самым течение сточных вод проходят в форме меандра с чередующимися изменениями направления, что приводит к образованию участков течения, соответствующих соотношениям между крутым и пологим склонами. В зоне пологого склона скорость течения заметно замедлена, что приводит к особенно эффективному осаждению.

Расстояние между отдельными волнами или меандрами, т.е. длина волн, может быть установлена в рамках изобретения различным образом. Оно может быть постоянным, например, в горизонтальном и вертикальном направлениях. Однако оно может изменяться также в одном или обоих направлениях, например таким образом, что длина волн в направлении основного течения, т.е. в горизонтальном направлении, увеличивается или уменьшается. Также возможно, чтобы длина волн возрастала вниз (к дну бассейна). Разумеется, соответственно изменяющейся может быть рассчитана также амплитуда волн или меандров, т.е. расстояние гребней от воображаемой средней линии дефлекторов.

Особенно предпочтительной конструктивной формой длинных бассейнов является трапециевидная форма бассейнов, ширина которых непрерывно возрастает в направлении основного течения. Приточная зона находится при этом на узкой стороне, а сливная зона - на противоположной широкой стороне. За счет такой формы бассейна скорость течения сточных вод в направлении основного течения еще больше замедляется, поскольку проходное сечение все больше увеличивается. Достигаемое уменьшение скорости течения за счет расширения трактов течения благоприятно для осаждения, поскольку благодаря этому с меньшей скоростью могут осаждаться также мелкие песчинки.

За счет трапециевидной формы бассейна можно компенсировать также влияние поднимающегося в его продольном направлении дна. Также этот вариант способствует осаждению мелких песчинок, поскольку за счет этого непрерывно уменьшается вертикальное расстояние, которое осаждаемые песчинки проходят, пока не достигнут дна бассейна.

В одном выполнении бассейна-отстойника в виде круглого бассейна приточная зона находится предпочтительно в его средней части, в которой расположен также обычно воронкообразный шламо- или пескосборник. Сливная зона предусмотрена тогда на краю бассейна, например, в виде перелива с желобом для освобожденных от отложений и тем самым частично очищенных сточных вод. При такой конструктивной форме дефлекторы проходят, согласно изобретению, в основном от приточной зоны в радиальном направлении к краю бассейна. У бассейнов большего объема предпочтительно располагать во внешней зоне дополнительные, более короткие дефлекторы с тем, чтобы компенсировать расхождение соседних, радиально проходящих дефлекторов для поддержания постоянной ширины каналов. Эти дополнительные дефлекторы необязательно должны быть ориентированы точно в радиальном направлении. Также могут использоваться дополнительные дефлекторы разной длины.

Дефлекторы проходят предпочтительно по всей длине бассейна-отстойника, за исключением приточной зоны, которая должна иметь свободный доступ сверху для удаления скопившихся отложений из шламосборника. Они проходят предпочтительно, по меньшей мере, от верхней кромки бассейна приблизительно до его дна, причем они следуют контуру дна на постоянном расстоянии. Свободное пространство служит, согласно изобретению, для монтажа очищающих устройств, например скребков, с помощью которых осажденные на дне отложения могут подаваться к шламо- или пескосборнику. Шламо- или пескосборник образует обычно самое глубокое место бассейна. Он может быть снабжен отводом, заканчивающимся в отверстии дна бассейна. Отвод служит для удаления песка и шлама, которое осуществляется, например, посредством транспортного шнека. В круглых бассейнах скребки расположены предпочтительно со смещением относительно радиального направления и приводятся во вращение. В прямоугольных длинных бассейнах предлагаются скребки, перемещающиеся в продольном направлении бассейна.

В одном предпочтительном варианте дефлекторы установлены с возможностью перемещения в вертикальном направлении по отдельности или сообща. С этой целью для дефлекторов предусмотрены несущие устройства, которые подходящим образом перекрывают бассейн-отстойник. Они позволяют вручную или с помощью электроприводов перемещать дефлекторы вверх и вниз, чтобы, например, регулировать расстояние до дна бассейна-отстойника. При этом предпочтительно сделать путь перемещения настолько большим, чтобы нижние кромки дефлекторов могли проходить, по меньшей мере, по верхнему краю бассейна-отстойника. За счет этого бассейн, при необходимости, имеет свободный доступ. Кроме того, это обеспечивает доступ к дефлекторам для осмотра или очистки без необходимости опорожнения бассейна-отстойника. Этим можно избежать сбоя в эксплуатации, в частности, если обслуживание приходится на фазу малого скопления сточных вод.

В качестве материала дефлекторов предусмотрена, в частности, сталь, поскольку она обладает необходимыми для жестких условий эксплуатации во входной зоне очистной установки механической стабильностью и устойчивостью, и ей без проблем может быть придана любая форма. В качестве альтернативы этому могут найти применение также стеклопластики или частично проницаемые полимерные мембраны, например в виде крупнопористых армированных нетканых холстов. Последние за счет подобия фильтрации вызывают дополнительное улучшение осаждения.

Для повышения износостойкости или для защиты от коррозии применяемый материал может быть также покрыт. В случае неподвижно установленных дефлекторов или при соответствующем выполнении боковых стенок бассейна-отстойника они могут быть изготовлены также из бетона, применяемого предпочтительно в виде железобетона или фибробетона.

В рамках изобретения бассейн-отстойник может иметь любую форму. Предпочтительными являются прямоугольные или трапециевидные длинные бассейны, приточная и сливная зоны которых расположены на (более коротких) узких сторонах, или круглые бассейны с центральной приточной зоной. У длинных бассейнов дефлекторы проходят предпочтительно параллельно (более длинным) боковым стенкам, т.е. параллельно направлению основного течения между приточной и сливной зонами. У круглых бассейнов или бассейнов в форме кругового сектора дефлекторы расположены, в основном, в радиальном направлении.

При эксплуатации бассейна-отстойника можно способствовать образованию отложений за счет дополнительных мер. К ним относится электрическое, термическое или химическое воздействие на образование отложений, достигаемое за счет подходящей конструкции дефлекторов или нагрузки на них. Так, дефлекторы могут снабжаться электростатическими зарядами. Они могут быть нагреты до разных температур или могут быть покрыты химическим путем.

Для поддержания образования отложений или для промывки бассейна-отстойника и дефлекторов предпочтительно предусмотреть в зоне его дна отверстия и/или подводящие трубопроводы, через которые в бассейн подаются газы, например сжатый воздух, или жидкости.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью чертежей, на которых изображают:

фиг.1: схематично очистную установку с бассейном-отстойником;

фиг.2: схематичный вид сбоку и в сечении прямоугольного бассейна-отстойника;

фиг.3: перспективный вид прямоугольного бассейна-отстойника из фиг.2;

фиг.4: перспективный вид перегородки/дефлектора;

фиг.5: схематичный вид сбоку и в сечении бассейна-отстойника, выполненного в виде круглого бассейна;

фиг.6: схематичный вид сверху на круглый бассейн из фиг.5;

фиг.7: схематичный вид сверху на бассейн в форме сектора или трапеции;

фиг.8: схематичный продольный разрез прямоугольного или трапециевидного бассейна в другом варианте осуществления изобретения;

фиг.9: схематичное сечение прямоугольного или трапециевидного бассейна из фиг.3;

фиг.10: схематичное сечение прямоугольного или трапециевидного бассейна в другом варианте осуществления изобретения;

фиг.11: схематичное сечение трубы с дефлекторами в другом варианте осуществления изобретения.

На фиг.1 в схематичном виде изображена коммунальная очистная установка 1, служащая для очистки сточных вод 3, собираемых из канализации и транспортируемых к установке 1. Приток 14а ведет сначала в бассейн-приемник 6, а оттуда через решетку 7 для отделения крупного плавучего материала - к бассейну-отстойнику 2. Задачей этого бассейна 2, 10 является удаление из сточных вод крупных осаждаемых веществ, например песка. Освобожденные от этих веществ неочищенные сточные воды поступают в аэротенк 8, где в результате воздействия микроорганизмов происходит разложение органических и неорганических соединений. Во вторичном отстойнике 9 взвешенные вещества и другие осаждаемые загрязнения осаждаются в виде осветленного шлама, прежде чем очищенная вода через слив 15а потечет в водоприемник (не показан), обычно проточную воду.

На фиг.2 изображен схематичный вид сбоку бассейна-отстойника 2 для песка. Этот бассейн 10 выполнен в виде прямоугольного длинного бассейна-приемника и обычно заделан в поверхность земли 26. Бассейн 10 имеет на торцевой стенке 11 приточную зону 14 для поступающих от решетки 7 (фиг.1) сточных вод 3. Сточные воды 3 можно рассматривать здесь как текучую среду 4 с примесями 5, например плавучими и осаждаемыми, неплавучими веществами. Они ограниченно текут в направлении 21 основного течения от дна 13 и боковых стенок 12 бассейна 10 к его противоположной приточной зоне 14 торцевой стенке 11а, где через перелив 18 текут в сточный желоб 19, а оттуда - дальше в аэротенк 8 (не показан) (фиг.1).

Согласно изобретению в бассейне 10 расположены несколько встроенных элементов в виде дефлекторов 20, которые проходят, в основном, в направлении 21 основного течения. Эти дефлекторы 20 имеют структурирование, выполненное в виде волн 22 или меандров 23. Гребни 24 отдельных волн 22 или меандров 23, т.е. наиболее выступающие от поверхности участки дефлекторов 20, могут быть при этом ориентированы, в основном, перпендикулярно поверхности земли 26 (фиг.3, 6, 7, 9) или параллельно ей (фиг.8, 10). Дефлекторы 20 проходят в продольном направлении бассейна 10, т.е. в направлении 21 основного течения, в основном от приточной зоны 14 к сливной зоне 15 и образуют тем самым осадительную зону 30 бассейна 10. В вертикальном направлении верхние кромки 25 дефлекторов 20 проходят от положения над заданным уровнем сточных вод в бассейне 10 до положения нижних кромок 27, доходящих приблизительно до его дна 13. Если дно 13 бассейна 10 приподнято в отстойной зоне, как на фиг.2, то нижняя кромка 27 дефлекторов 20 следует контуру дна 13. Между нижней кромкой 27 дефлекторов 20 и дном 13 бассейна 10 предусмотрено очищающее устройство 42, посредством которого находящиеся на дне 13 осадительной зоны 30 отложения 31 могут транспортироваться в выполненный в виде шламосборника 41 участок 40 бассейна 10. Очищающее устройство 42 выполнено, например, в виде скребков 43, установленных в зоне 35 очистки бассейна 10 с возможностью перемещения. В дне 13 или в торцевых или боковых стенках 11, 12 бассейна 10 могут быть выполнены отверстия подводящих трубопроводов (не показаны), через которые в него подаются газы или жидкости.

На фиг.3 изображен схематичный вид сверху на бассейн-отстойник 2. Как и в случае бассейна-отстойника 2 на фиг.2, речь идет, в основном, о прямоугольном длинном улавливающем бассейне. Направление 21 основного течения проходит от образующей узкую сторону торцевой стенки 11 бассейна 20 с приточной стороны до противоположной торцевой стенки 11а. Вертикально расположенные дефлекторы 20 изображены на виде сверху, так что хорошо видны волны 22 или меандры 23, гребни 24 которых проходят также вертикально. Дефлекторы 20 расположены так, что волны 22 или меандры 23 проходят, в основном, параллельно волнам или меандрам соответственно соседнего дефлектора 20. Этим достигается то, что направляемые между двумя дефлекторами 20 сточные воды протекают, правда, через меандрирующее, однако, в основном, одинаковое по величине сечение. Расстояние между гребнями 24 волн 22 или меандров 23 может быть равномерным или неравномерным по отношению к продольной протяженности дефлекторов 20. Как видно на фиг.3, боковые стенки 12 бассейна 10 также могут быть снабжены структурами, предпочтительно соответствующими форме дефлекторов 20.

На фиг.4 дефлектор 20 изображен в схематичном перспективном виде. Волны 22 или меандры 23 и тем самым также их гребни 24 проходят здесь в вертикальном направлении по отношению к поверхности земли 26 (не показана). При этом каждая впадина волны образует крутой склон 32, а гребень волны - пологий склон 33. Следует подчеркнуть, что один гребень волны на одной стороне дефлектора 20 является на другой стороне впадиной волны.

В зависимости от характера дна 13 бассейна 10 расстояние между верхней 25 и нижней 27 кромками дефлекторов 20 может быть постоянным или изменяться в продольном направлении. При этом упомянутое расстояние вблизи сливной зоны 15 бассейна 10 наименьшее и имеет значение А′. Дефлекторы 20 имеют здесь удерживающие устройства (не показаны), посредством которых они подвешиваются и удерживаются в бассейне. Предпочтительно удерживающие устройства смонтированы на устройствах перемещения, которые позволяют изменять глубину погружения дефлекторов 20 в бассейн 10.

На фиг.5 изображен схематичный вид другой конструктивной формы предложенного бассейна-отстойника 2. Бассейн 10 выполнен здесь в виде круглого бассейна, в центральной части 50 которого находится приточная зона 14. Под ней расположен выполненный предпочтительно коническим или воронкообразным шламосборник 41. Осадительная зона 30 проходит от центральной приточной зоны 14 к краю 15 бассейна 10, где предусмотрен перелив 18 в желоб 19 для освобожденных, в основном, от отложений 31 сточных вод 3. В осадительной зоне 30 бассейна 10 дефлекторы 20 подвешены таким образом, что их нижние кромки 27 соблюдают постоянное расстояние до поднимающегося к краю 51 дна 1 бассейна 10. Возникшее за счет этого пространство образует зону очистки 35, в которой вращающиеся скребки 43 или другие очищающие устройства могут транспортировать осажденные на дне 13 отложения 31 в шламосборник 41. В его отверстие 45 входит отводящий трубопровод 44, который представляет собой часть шламоотвода 46. Через этот шламоотвод 46 имеющиеся в шламосборнике 41 отложения 31 удаляются с помощью транспортного шнека (не показан).

Дефлекторы 20 расположены в бассейне 10, выполненном в виде круглого бассейна, в основном, радиально, как это схематично показано на фиг.6. Волны 22 или меандры 23 проходят здесь, как и на предыдущих фигурах, перпендикулярно поверхности земли 26. Поскольку дефлекторы 20 здесь расходятся наружу, рядом с длинными дефлекторами 20, проходящими, в основном, от приточной зоны 14 до края 51 бассейна 10, расположены также более короткие дефлекторы 20 разной длины (фиг.6). Этим достигается, по меньшей мере, приблизительно постоянное проходное сечение между соседними дефлекторами 20. При этом отдельные дефлекторы 20 ориентированы в радиальном направлении 21 основного течения (фиг.6).

Дефлекторы 20 в бассейне 10 могут иметь также одинаковую длину (фиг.11). Здесь показано расширение проходных сечений между соседними дефлекторами 20, обусловленное, в основном, радиальной ориентацией дефлекторов 20. Расширение проходного сечения приводит к замедлению течения наружу.

На фиг.7 в схематичном виде изображен другой вариант предложенного бассейна-отстойника 2. Здесь бассейн 10 имеет форму кругового сектора или трапеции. Приточная зона 14 находится на узкой стороне 16, а сливная зона 15 с переливом 18 и желобом 19 - на противоположном краю 51 или на более широкой торцевой стенке 11а. Шламосборник 41 (не показан) расположен предпочтительно под приточной зоной 14. Расположение дефлекторов 20, в принципе, такое же, что и на фиг.6, т.е. они проходят, в основном, в радиальном здесь направлении 21 основного течения. Боковые стенки 12 бассейна 10 могут быть выполнены гладкими или, как пояснялось со ссылкой на пример фиг.3, могут соответствовать расположению дефлекторов 20.

На фиг.8 изображен схематичный продольный разрез прямоугольного или трапециевидного бассейна в другом варианте осуществления изобретения. В этой конструкции дефлекторы 20 расположены друг над другом и поперек направления 21 основного течения таким образом, что отклонение течения происходит, в основном, в вертикальном направлении. Отложения осаждаются при этом предпочтительно в действующих в качестве поперечных желобов впадинах волн и транспортируются из них за счет воздействия силы тяжести в направлении к боковой стенке. Для этого требуется достаточный наклон дефлекторов 20 в направлении боковой стенки. Разумеется, могут применяться также несколько, например два, отдельных вида расположения, например таким образом, что каждый вид расположения наклонен к средней линии бассейна 10. В этом конструктивном варианте отложения скапливаются на средней линии дна бассейна, откуда они транспортируются очищающим устройством в шламосборник.

На фиг.9 изображено схематичное сечение прямоугольного или трапециевидного бассейна из фиг.3. Гребни 24 волн 22 или меандров 23 проходят здесь в вертикальном направлении, что обозначено вертикальными линиями. Расстояние между этими линиями соответствует ширине отдельного проточного канала.

На фиг.10 изображено схематичное сечение прямоугольного или трапециевидного бассейна 10 в другом варианте осуществления изобретения. Гребни 24 волн 22 или меандров 23 проходят здесь, в основном, горизонтально и параллельно направлению 21 основного течения.

В другом варианте осуществления изобретения возможна также комбинация дефлекторов 20 из фиг.9 и 10, т.е. меандрирование как по вертикали, так и по горизонтали. За счет этого возникает профилирование дефлекторов 20 по типу известной горнолыжникам трассы могула. Этот вариант обеспечивает различные вариации расположения и расчета структур дефлекторов 20. Однако основная идея все еще заключается в значительном уменьшении скорости течения сточных вод 3 в бассейне 10 за счет формы дефлекторов 20.

На фиг.11 изображено схематичное сечение трубы 53 с дефлекторами в другом варианте осуществления изобретения. Аналогично выполнению круглого бассейна с меандрами 23, проходящими, в основном, в радиальном направлении, такое расположение может быть использовано также в виде трубы 53 для получения воды. Для этого текучая среда может течь через нее снаружи внутрь или наоборот. За счет меандрообразных дефлекторов 20 внутри трубы 53 текучая среда освобождается от твердых веществ, которые осаждаются. Областью применения является, например, получение питьевой воды из рек. В другой модификации этого варианта (не показана) меандрирующие дефлекторы 20 проходят в продольном направлении трубы 53, обтекаемой также в этом направлении. При этом труба 53 ориентируется предпочтительно вертикально или наискось с подъемом и обтекается снизу вверх. Отложения осаждаются тогда, главным образом, в нижней части трубы 53 и могут быть удалены оттуда.

Перечень ссылочных позиций

1 - очистное сооружение/очистная установка

2 - бассейн-отстойник

3 - сточные воды

4 - текучая среда

5 - примеси

6 - бассейн-приемник

7 - решетка

8 - аэротенк

9 - вторичный отстойник

10 - бассейн

11 - торцевая стенка

12 - боковая стенка

13 - дно

14 - приточная зона

14а - приток

15 - сливная зона

15а - слив

16 - узкая сторона

17 - углы

18 - перелив

19 - (сливной) желоб

20 - дефлекторы

21 - направление основного течения

22 - волна

23 - меандр

24 - гребень

25 - верхняя кромка

26 - поверхность земли

27 - нижняя кромка

30 - осадительная зона

31 - отложения

32 - крутой склон

33 - пологий склон

34 - застойная зона

35 - зона очистки

40 - участок

41 - шламосборник

42 - (очищающее) устройство

43 - скребки

44 - отводящий трубопровод

45 - отверстия

46 - шламоотвод

50 - центральная часть

51 - край

52 - система тяг

53 - труба

Изобретение относится к бассейну-отстойнику для очистных установок и может использоваться для отделения осаждаемых за счет силы тяжести материалов, таких как песок, камни или стеклянные осколки от подводимых сточных вод. Бассейн-отстойник содержит дефлекторы с волно- или меандрообразной структурой, расположенные рядом друг с другом вертикально и параллельно направлению основного течения в бассейне-отстойнике. Дно бассейна повышается в направлении сливной зоны. Проходное сечение отстойника увеличивается в направлении течения для компенсации уменьшения проходного сечения за счет подъема дна. Технический результат состоит в улучшении осаждения при меньшей требуемой площади. 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Бассейн-отстойник (2) для очистных установок (1) с бассейном (10), имеющим приточную зону (14) для очищаемой текучей среды (3), содержащей и минеральные и органические примеси, и сливную зону (15) для, по меньшей мере, частично очищенной от примесей текучей среды (3), причем в бассейне (10) между приточной зоной (14) и сливной зоной (15) образуется в основном горизонтальное направление (21) основного течения, и в бассейне (10) параллельно направлению основного течения расположены плоские встроенные элементы в виде структурированных дефлекторов (20) для текучей среды (3), отличающийся тем, что для уменьшения отстойного тракта дно (13) бассейна (10), по меньшей мере, на одном участке (40) повышается в направлении сливной зоны (15), при этом дефлекторы (20) отклоняют частичные потоки текучей среды (3) в непрерывно чередующихся направлениях таким образом, что проходное сечение увеличивается в направлении основного течения для компенсации, по меньшей мере, уменьшения проходного сечения за счет подъема дна в направлении сливной зоны (15), причем дефлекторы (20) структурированы, в основном, волно- или меандрообразно, причем гребни (24) волн (22) или меандров (23) проходят, в основном, перпендикулярно поверхности (26) земли и, тем самым, поперек направления (21) основного течения между приточной зоной (14) и сливной зоной (15).

2. Бассейн-отстойник по п.1, отличающийся тем, что в зоне дна (13) и/или торцевых стенок (11) или боковых стенок (12) бассейна (10) в последний подается газ и/или жидкость (46).

3. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) проходят, в основном, от верхней кромки (25) бассейна (10) приблизительно до его дна (13).

4. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между дном (13) бассейна (10) и нижней кромкой (27) дефлекторов (20), следующей контуру дна (13), постоянное.

5. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) проходят, в основном, параллельно друг другу или при имеющем форму круга или кругового сектора бассейне (10), в основном, в радиальном направлении.

6. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) выполнены с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

7. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что бассейн (10) выполнен, в основном, прямоугольным, а приточная зона (14) и сливная зона (15) находятся на противоположных сторонах или на диаметрально противоположных углах (17) бассейна (10).

8. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что бассейн (10) выполнен трапециевидным, причем приточная зона (14) расположена на узкой стороне (16) трапеции, сливная зона (15) - на противоположной стороне.

9. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что бассейн (10) выполнен, в основном, кругообразным, приточная зона (14) расположена в центре бассейна (10), сливная зона (15) - на противоположном краю (51) бассейна (10), а дефлекторы (20) расположены, в основном, в радиальном направлении.

10. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что бассейн (10) выполнен, в основном, в форме кругового сектора, приточная зона (14) расположена в зоне центра, а сливная зона (15) - на противоположном краю (51) бассейна (10), причем дефлекторы (20) расположены, в основном, в радиальном направлении.

11. Бассейн-отстойник по п.1, отличающийся тем, что бассейн (10) снабжен шламосборником (41), который образует самый глубокий участок (40) дна (13) бассейна (10).

12. Бассейн-отстойник по п.11, отличающийся тем, что предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство (42) для транспортировки отложений (31) от остального дна (13) бассейна (10) в шламосборник (41).

13. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что проходящие между приточной зоной (14) и сливной зоной (15) боковые стенки (12) бассейна (10) также имеют форму, соответствующую форме дефлекторов (20).

14. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что расположенные в нем дефлекторы (20) имеют разную длину.

15. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) снабжены дополнительным структурированием своих поверхностей, размеры которых существенно меньше по сравнению с расстояниями между волнами (22) или меандрами (23).

16. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что длина волн волно- или меандрообразной структуры дефлекторов (20) увеличивается или уменьшается в направлении основного течения.

17. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что длина волн волно- или меандрообразной структуры дефлекторов (20) увеличивается в вертикальном направлении сверху вниз.

18. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) снабжены электростатическими зарядами.

19. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) покрыты химическим путем.

20. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что дефлекторы (20) имеют разную температуру.

21. Бассейн-отстойник по п.1 или 2, отличающийся тем, что для промывки бассейна-отстойника и дефлектора (20) через подводящие трубопроводы и/или отверстия в зоне дна (13) бассейна-отстойника может подаваться газ или жидкость в бассейн (10).