Регулирующая емкость Советский патент 1993 года по МПК E03F5/10 

Изобретение относится к канализации, может быть использовано при проектировании и строительстве кайализационных сие- тем любого назначения как при новом строительстве, так и при решении задач увеличения мощности существующих систем канализации. Наиболее целесообразная область использования - проектируемые и су- ществующиесистемы хозяйственно-бытовой канализации ropo-t дов и поселков.

Цель изобретения - создание аккумулирующей емкости для регулируемых канализационных систем.

На фиг, 1 представлен план резервуара, используемого в качестве регулирующей емкости, с днищем в виде лотков, обьединенньх в секции опорожнения системой шиберов и с поперечной вертикальной перегородкой, расположенной в конце лотковой части днища емкости; на фиг.2 - разрез . А-А на фиг.1 разрез емкости вдоль лотковой части днища; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 - поперечный разрез емкости (поперек лот-; ковой части днища); на фиг.4 - вид В-В на фиг.2 - показан фрагмент лотковой части ; днища резервуара в месте установки секций шиберов, где одна из секций шиберов - в положении открыто ; .5-7 - соответ- ственно узлы I, II и III на фиг. 2 - элементы системы подачи сточных вод в лотковую часть днища и ее опорожнения; на фиг.8 - схема поступления воздуха в емкость при ее опорожнении и вытеснения из нее газо-воз00

о

00

о

4 00

со

душной смеси через фильтр-поглотитель при заполнении емкости сточными водами; на фиг.9 - аксонометрическая схема системы подачи сточных вод в емкость; на фиг, 10 - график функции (K) и рабочая формула для определения величины обьема регулирующей емкости WeMK как функции коэффициента часовой неравномерности притока сточных вод (К),

Резервуар 1 -железобетонный, прямоугольный в плане, используемый в качестве регулирующей емкости, содержит следующие элементы:

трубопровод 2, подающий сточные воды в резервуар, галерея 3 задвижек подающая в резервуар системы наполнения, трубы 4, подающие в каждый лоток лотковой части днища резервуара, насадок 5 на конце подающей в лоток трубы, лоток опорожнения 6 в лотковой части днища резервуара, уложенный с уклоном в сторону опорожнения, секцию опорожнения 7 лотковой части днища резервуара, поперечную вертикальную перегородку 8, установленную в конце лотковой части днища резервуара, водопропускную щель 9 в поперечной перегородке над секцией шиберов, секцию шиберов 10 в концелотковой части днища, сборный канал опорожнения 11 после лотковой части днища, приемный приямок 12 для трубы опорожнения резервуара, трубы опорожнения 13 резервуара, переливные трубы 14, колонку 15 управления секцией шиберов, продольную вертикальную перегородку 16, фильтр-поглотитель 17 для очистки газовоздушной смеси, вытесняемой из резервуара при его наполнении, трубопроводы 18, обеспечивающие поступление воздуха в резервуар при его опорожнении, трубопроводы 19 для удаления из резервуара газовоздушной смеси, воздухозаборное устройство 20;

Сточная вода подается к резервуару 1 трубопроводом 2, который заходит в галле- рею 3 задвижек и подается в каждый лоток опрожнения 6 через насадок 5 подающей в лоток трубы 4. Такая система подачи сточных вод позволяет регулировать поступающий в резервуар расход с малым шагом изменения его величины. Секции шиберов 10 - в положении закрыто.

При наполнении резервуара происходит естественное вытеснение из него газовоздушной смеси через систему трубопроводов 19, через фильтры-поглотители 17 и воздухозаборное устройство 20. В случае переполнения резервуара 1 сточная вода отводится через переливные трубы 14.

Опорожнение резервуара 1 происходит самотеком через трубы 13, выходящие из

приямков 123, располагаемых в сборном канале опорожнения 11, устроенным с уклоном в сторону приямка 12: .,002-0,005.

При опорожнении резервуара 1 с наполнением, превышающим высоту поперечной вертикальной перегородки 8, сточная вода поступает в сборный канал опорожнения 11 через верх перегородки.

0 При опорожнении резервуара 1 с наполнением равным - меньшим высоты вертикальной поперечной перегородки 8 сточная вода поступает в сборный канал опорожнения 11 через водопропускные щели 9 в по5 перечной перегородке 8, располагаемые над секцией шиберов. Большей интенсивности опорожнения соответствует больший перепад между зеркалом воды до и после перегородки и большая скорость истечения

0 струй в сборный канал опорожнения 11, с передачей массе воды в сборном канале опорожнения 11 количества движения mxV, препятствуя тем самым выпадению в нем осадка.

5 При падении уровня воды в резервуаре до высоты секций опорожнения 7 поднимается одна из секций шиберов 10. После опо- рбжнения первой секции лотков 7 поднимается вторая секция шиберов 10 и

0 включается подача сточных вод через трубы 4 и насадки 5 для всех лотков 6 предыдущей секции опорожнения 7, за счет чего и создается регулярный цикл промывки лотковой части днища в последней стадии опорожне5 кия резервуара 1. После окончания цикла опорожнения второй секции 7 - включается промывка второй секции 7 и отключается промывка первой секции 7, открывается третья секция шиберов 10 и опускается в

0 лотки 7 первая секция шиберов 10 и т.д. - до завершения процедуры опорожнения и последующей промывки лотковой части днища на последней секции 7.

При падении зеркала воды в резервуаре

5 1 поступление воздуха в него осуществляется через воздухозаборное устройство 20 и трубопроводы 19.

Продольная вертикальная глухая перегородка 16 в резервуаре 1 разделяет его на

0 два изолированных друг от друга объема. Все процессы наполнения - опорожнения в этих двух объемах могут происходить или последовательно или параллельно (одновременно).

5 Таким образом, предлагаемое устройство - регулирующая емкость - есть новое техническое решение, так как оно неизвестно из уровня техники, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо в области канализации.

Исходные данные для расчетов:

рср,рмакс,дмин - величины среднего, максимального и минимального расхода:

К - коэффициент часовой неравномерности;

Оср.ч - величина среднечасового за сутки расхода.

Вычисляемые параметры:

1. Величина объема регулирующей емкости Л/емк.

2. Пропускная способность подающей и отводящей систем регулирующей емкости.

3. Диаметры труб подающей системы и насадков, диаметры и уклон лотков опорожнения лотковой части днища емкости, количество лотков в одной секции опорожнения, количество секций опорожнения, размеры водопропускных щелей над каждой секцией опорожнения.

4. Элементы системы воздухообмена (на фиг.З) для емкости 1.

Величина обьема аккумулирующей емкости определяется в соответствии СНиП 2.04.03-85 пп. 6,54; 6,55 (Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования) или с использованием фиг.10.

Подающая и отводящая системы должны обеспечить: подачу сточных вод в емкость с интенсивностью (рмакс-о,ср) м3/с и опорожнение емкости с интенсивностью (qcp-дмин) м3/с, где Ямакс и дмин определяются по табл.2 СНиП 2.04.03-85.

Диаметр и уклон лотков лотковой части днища определяются из следующих условий:

а) наполнение в одном лотке при подаче из одного насадка в лоток: ,2-0,5, при обеспечении самоочищаюшей скорости при ,2;

6) продолжительность самотечного опорожнения лотка в конечной стадии опорожнения емкости должна быть не менее времени перемещения взвешенных веществ в слое ,2 при длине лотка от места подачи в него сточных вод (от насадка) до места опорожнения лотка (до шибера). То есть должно выполняться соотношение:

УУлот q ( h/d 1 ) + q ( h/d 0,2 )

V(,2) где Шлот - объем одного лотка, м ,

q() - интенсивность самотечного опорожнения одного лотка при м3/с;

q(,2) - то же, при ,2, м3/с;

V(h/d 0,2) - скорость в лотке при ,2 м/с;

L - длина лотковой части днища (вдоль лотка), м.

Ширина водопропускных щелей в поперечной вертикальной перегородке не должна быть меньше диаметра насадков подающих в емкость труб.

5Предполагается, .что использование в традиционных структурах канализационных систем регулирующих емкостей достаточного объема позволит перейти к созданию качественно нового типа канали0 зационных систем, а именно - регулируемых канализационных систем, рассчитываемых на пропуск среднего расхода с равномерной в течение суток загрузкой. Это повысит надежность и

5 долговечность систем канализации, уменьшит затраты на строительство: на 10-30% при новом строительстве и на 40-98% при реконструкции и расширении систем канализации.

0 Если в структуре затрат на капитальное строительство на долю канализации приходится около 8% от всего обьема капиталов- ложений и из этого примерно 50% приходится на ту область, в которой воз5 можна реализация предлагаемого технического решения, то следует ожидать после его повсеместного внедрения уменьшение вложений в строительство (при сохранении всех прочих условий) на 2-3% от всего объ0 ема вложений в строительство по стране - только за счет использования данного технического решения.

Использование настоящего технического решения для увеличения мощности

5 очистных сооружений г. Зеленограда на 110 тыс.м3/сут позволит примерно на 40% уменьшить затраты на строительство, определенные сметой на строительство.

0 Формула изобретения

Регулирующая емкость, содержащая прямоугольный резервуар, трубопроводы подачи и отвода сточных вод; установленные в резервуаре поперечную вертикаль5 ную перегородку и шиберы, лоток, размещенный в днище резервуара и имеющий уклон к трубопроводу отвода сточных вод, отличающаяся тем, что она снабжена средством опорожнения от осад0 ка « дополнительными лотками, размещенными в днище параллельно основному лотку, причем днища лотков выполнены с сечением в форме полукруга, а перегородка выполнена с горизонтальными водопропу5 скными щелями, размещенными в ее нижней части над лотками и расположена над конечной частью лотков в направлении движения сточных вод, при этом нижняя часть перегородки расположена на верхнем уровне лотков, а ее высота равна 0,7-0,75 высоты

резервуара, трубопровод подачи сточныхжения сточных вод, а шиберы установлены

вод выполнен с ответвлениями, имеющимиза перегородкой в направлении движения

насадки, каждая из которых установлена всточных вод и объединены в секции с воэпотке в начальной части в направлении дви-можностью перекрытия части лотков.

Использование: область канализации, в частности регулирующие емкости систем канализации. Сущность изобретения: емкость снабжена средством опорожнения от осадка и дополнительными лотками, размещенными в днище параллельно основному лотку. Днища дотков выполнены с сечением в форме полукруга. Установленная в емкости поперечная вертикальная перегородка выполнена с горизонтальными водопропускными щелями, размещенными в ее нижней части под лотками, и расположена над конечной частью лотков в направлении движения сточных вод. При этом нижняя часть перегородки расположена на верхнем уровне лотков, а ее высота равна 0,7-0,75 высоты резервуара. Трубопровод подачи сточных вод выполнен с ответвлениями, имеющими насадки, каждая из которых установлена в лотке в его начальной части в направлении движения сточных вод. За перегородкой в направлении движения сточных вод установлены шиберы, объединенные в секции с возможностью перекрытия части лотков. 10 ил. (Л С с

ж

-i

/

3

р

#

(риг1

1

fff.

f

Фие.5

рие.з

Ж 1 - 4

-3 +V f5-2fftp.

I

five. 6

pt/e.7