Отстойник

 

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от взвешенных веществ и может быть применено в металлургии, машиностроении, горнорудной промьшленности и др. Цель изобретения - повьш1ение эффективности работы отстойника и снижение тепло1 Изобретение относится к устройствам для очистки сточны вод от взвешенных веществ и может быть применено в металлургии, машиностроении, горнорудной промышленности и др. Цель изобретения - повьш1ение эффективности работы отстойника и снижение теплопотерь в условиях низких температур наружного воздуха. На фиг.1 изображен отстойник, продольный разрез; на фиг.2 - камера флокуляции, планна фиг.З - система подачи и распределения воздуха и потерь в условиях низких температур наружного воздуха. Отстойник содержит корпус, камеру фпокуляции с размещенной в ней приемной камерой, герметичный свод, скребковые фермы со скребками . Благодаря размещению на поверхности воды отстойной зоны гранулированного материала с удельным весом меньше единицы, труб с отводными патрубками , сообщающихся с герметичным сводом, наличию перевернутых (кольцевого и радиальных) лотков, сообщающихся между собой и с коллектором сжатого воздуха через патрубки, а также решеток в виде набора пластин, перекрывающих окна в разделительной стенке, интенсифицируются процессы образования хлопьев, их осаждения, снижаются затраты на повышение тепловой энергии воды и достигается оптимизация гидродинамического режима работы отстойных сооружений, 5 з.п. .ф-лы, 6 ил. скоагулированного осадка, разрез;.на фиг.4 - система подачи и распределения воздуха и скоагулированного осадка , вид сбоку; на фиг.5 - выпускные окна из камеры флокуляции, перекрытые решетками в виде наклонных пластин- , на фиг.6 - разрез А-А на фиг.1. Отстойник состоит из железобетонного цилиндрического корпуса 1 с днищем в виде усеченного конуса, приямка 2 для сбора и удаления осадка, вращающихся скребковых ферм 3 со скребками 4 для перемещения осадка с б (Л СП « со сд 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4283100/31-26 (22) 13.07.87 (46) 15.02.89. Бюл. И 6 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) В.В.Бородулин, Б.Г.Мишуков, А.А.Петровский, А.П.Подклетнов, В.А.10денич,(SU) и А,В.Харамильо Гарсис (ЕС) (53) 66.066.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1066626, кл. В 01 D 21/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1311755, кл. В 01 D 21/08, 1985. (54) ОТСТОЙНИК (57) Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от взвешенных веществ и может быть применено в металлургии, машиностроении, горнорудной промышленности и др. Цель изобретения — повьппение эффективности работы отстойника и снижение тепло-

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от взвешенных веществ и может быть применено в металлургии, машиностроении, горнорудной промьппленности и др.

Цель изобретения — повьппение эффективности работы отстойника и снижение теплопотерь в условиях низких температур наружного воздуха.

На фиг. 1 изображен отстойник, продольный разрез; на фиг.2 — камера флокуляции, план; на фиг.3 — система подачи и распределения воздуха и (19) (И) (51) 4 В 01 D 21/08 С 02 F I/52 потерь в условиях низких температур наружного воздуха. Отстойник содержит корпус, камеру флокуляции с размещенной в ней приемной камерой, герметичный свод, скребковые фермы со скребками. Благодаря размещению на поверхности воды отстойной зоны гранулированного материала с удельным весом меньше единицы, труб с отводными патI рубками, сообщающихся с герметичным сводом, наличию перевернутых (кольцевого и радиальных) лотков, сообщающихся между собой и с коллектором сжатого воздуха через патрубки, а также решеток в виде набора пластин, перекрывающих окна в разделительной стенке, интенсифицируются процессы образования хлопьев, их осаждения, снижаются затраты на повышение тепловой энергии воды и достигается оптимизация гидродинамического режима работы отстойных сооружений. 5 з.п. ,ф-лы, 6 ил, скоагулированного осадка, разрез;.на фиг.4 — система подачи и распределе, ния воздуха и скоагулированного осадка, вид сбоку; на фиг.5 - выпускные окна иэ камеры флокуляции, перекрытые решетками в виде наклонных пластин; на фиг.6 — разрез А-А на фиг. 1.

Отстойник состоит из железобетонного цилиндрического корпуса 1 с днищем в виде усеченного конуса, приямка 2 для сбора и удаления осадка, вращающихся скребковых ферм 3 со скребками 4 для перемещения осадка

58

19 и расположенные в местах ее пересечения со скребковыми фермами 3, причем окна 28 перекрыты жестко закрепленными на вертикальных связях скребковых ферм 3 решетками 29 в виде набора пластин с уклоном по ходу движения воды.

Приемная камера 30 выполнена в виде усеченного перевернутого конуса, расположенного внутри камеры 18 флокуляции. В местах пересечения разделительной стенки 31 камеры 30 со скребковыми фермами 3 выполнены вырезы, образующие проемы 32 для входа жидкости в камеру 18 флокуляции. . В отстойнике имеются каналы технологических трубопроводов 33, трубы

34 для выпуска осадка, лоток 35 осветленной воды, перепускные патрубки 36 для свободного перелива осветленной воды.

14579

Коллектор 25 сжатого воздуха, расположенный в шахте 8 центральной колонны 7, сообщается с кольцевым лотком 20 через патрубки 26, выведенные через стену центральной колонны 7 и оканчивающиеся тройниками 27. Нижние концы тройников 27 направлены в зону приямка 2 для сбора осадка, а верхние расположены в полости кольце- 5 вого .перевернутого лотка 20.

Камера 18 флокуляции сообщается с отстойной зоной 10 через окна 28, выполненные в разделительной стенке в приямок 2, электропривода 5, технологического моста 6, центральной колонны 7. с расположенной в ней шахтой 8, трубопровода 9 для подачи исходной воды.

На зеркале воды отстойной зоны 10 размещен слой гранулированного материала 11 с удельным весом меньше единицы, уложенной в сетчатые паке- 10 ты 12. Над слоем гранулированного материала 11 расположены трубы 13, снабженные по всей длине наклонными отводными патрубками 14, открытые концы которых находятся над гранулированным материалом 11, образуя с ним минимальный зазор, причем трубы

13 жестко закреплены со скребковыми фермами 3 при помощи стоек 15. Трубы 13, имеющие один заглушенный ко- 20 нец, другим концом сообщаются с герметичным сводом 16 через эластичные патрубки 17, открытые концы которых расположены внутри свода 16 и направлены вниз к поверхности воды.

Камера 18.флокуляции ограничена в центре отстойника цилиндрической разделительной стенкой 19. В нижней части камеры 18 флокуляции размещены кольцевой перевернутый лоток 20, ус- З0 тановленный коаксиально центральной колонне 7, и радиальные перевернутые лотки 21. Лотки 20 и 21 жестко соединены с вращающимися скребковыми фермами 3 и сообщаются между собой через 35 патрубки 22, верхние концы которых расположены в полости радиальных лотков 2 1, а нижние введены в кольцевой лоток 20 под уровень воды и имеют щелевые прорези 23. Радиальные пере-. 4o вернутые лотки 21 на боковой поверхности со стороны, противоположной вращению скребковых форм 3, имеют щелевые прорези 24 и заглушены с тор. цов. 45

Отстойник работает следующим образом.

Исходная вода по подающему трубопроводу 9 поступает в приемную камеру 30. Из приемной камеры через проемы 32, расположенные в ее нижней части, жидкость проходит в камеру 18 флокуляции, где перемешивается всплывающими пузырьками воздуха. Скорость воды и количество пузырьков воздуха в направлении от входа входы в камеру 18 флокуляции до выхода из нее уменьшается и этим обеспечивается ! постепенно уменьшающаяся .интенсивность перемешивания, что создает благоприятные условия хлопьеобразования.

При этом, обеспечивая высокую скорость барботажа, создаются условия мягкого перемешивания жидкости, способствующие образованию крупных, устойчивых хлопьев и приводит к подав) лению флотации и разрушению пенного

1слоя .

Далее вода поступает в зону отстаивания 10 через окна 28, перекрытые решетками 29 в виде пластин с уклоном по ходу движения жидкости.

Вода, проходя через решетки 29, равномерно распределяется в отстойной зоне 10, при этом предотвращается вынос пузырьков воздуха и исключаются потери гранулированного материала в случае опорожнения отстойника.

Выпавшая на дно отстойника взвесь,, перемещается скребками 4 в приямок 2 и через трубы 34 удаляется. Освет1457 ленная вода через перепускные патрубки 36 поступает в лоток 35 осветленной воды и подается потребителю.

Сжатый воздух по воздухопроводу подается в коллектор 25, расположенный

5 внутри шахты 8. Из коллектора 25 воздух через патрубки 26 поступает в тройники 27, расположенные в камере

18 флокуляции. Через верхние концы тройников 27 воздух в виде пузырьков поступает под открытое дно кольцевого перевернутого лотка 20. Пузырьки воздуха, всплывающие через верхние концы тройников 27, создают эрлифтный эффект, обеспечивая подачу скоагулированного осадка через нижние концы, расположенные в зоне приямка

2, в лоток 20. Воздух, поступающий в виде пузырьков, концентрируется в 2р верхней части кольцевого лотка 20, вытесняя из него жидкость, образует воздушную подушку. Как только уровень воды, опускаясь, откроет щелевые прорези 23 на нижних концах патрубков 25

22, расположенных внутри кольцевого лотка 20, воздух и скоагулированный осадок через прорези и открытые торцы начнет поступать в верхние концы патрубков 22, расположенные в полос- gp ти радиальных перевернутых лотков 2 1 °

Воздух, скапливаясь в верхней части лотков 2 1 и распределяясь по всей их длине, образует воздушную подушку.

Как только уровень воды, опускаясь, откроет щелевые прорези 24 на боковой поверхности лотков 21, в камеру 18 флокуляции начнут поступать пузырьки воздуха. Через эти же щелевые проре. зи 24-скоагулированный осадок рас- 4р пределяется в горизонтальной плоскости камер 18 флокуляции. При этом вращение радиальных перевернутых лотков 21 и выход жидкости из щелевых прорезей 24 позволяют предварительно 45 распределить скоагулированньтй осадок в продольном направлении радиальных лотков 21. Всплывающие пузырьки воздуха, поступающие из щелевых прорезей 24, образуют конвективные потоки 5О жидкости в объеме камеры 18 флокуляции и распределяют скоагулированный осадок в вертикальном направлении.

Температура всплывающих пузырьков воздуха в объеме камеры 18 флокуляции 55 корректируется с температурой жидкости и концентрируется в верхней части герметичного свода 16. Скапливаясь в верхней части свода 16, воздух вытес-:

958 6 няет из него воду, образуя воздушную подушку, и понижает уровень воды в нем. При достижении уровня воды в герметичном своде 16 ниже открытых концов эластичных патрубков 17 воздух под избыточным давлением поступает в трубы 13 и далее в отводные патрубки 14. Выходящие из отводных патрубков 14 струи воздуха обдувают поверхность слоя гранулированного материала 11. Поскольку температура воздуха, выходящего из патрубков 14, положительная, то выпавший на поверхность гранулированного материала 11 снег тает и через межэерновое пространство стекает в отстойную зону

10. Таким образом обеспечивается постоянное удаление снега с поверхности гранулированного материала.

При уменьшении или прекращении подачи сжатого. воздуха уровень водь1 в герметичном своде 16 повьппается и, достигнув открытых концов эластичных патрубков 17, перекрывает выход воздуха из свода, сохраняя необходимый

его объем, облегчающий конструктивный вес камеры 18 флокуляции.

Таким образом, предлагаемая конструкция отстойника в сравнении с известными конструкциями имеет следующие преимущества: позволяет снизить расход тепловой энергии, расходуемой на сохранение температурного режима оборотной воды, поступающей на осветление, предотвратить образование конвективных течений жидкости в зоне отстаивания, исключить отрицательное влияние ветровых воздействий на зеркало воды, тем самым увеличивая эффективность осаждения скоагулированной взвеси в отстойниках большого диаметра и снижая затраты на подогрев воды; позволяет предотвратить образование льда и снежных наледей на поверхностй воды и на слое гранулированного материала sa счет постоянного обдува гранул воздухом с положительной температурой, поступающего под избыточным давлением из герметичного свода через вращающиеся трубы, что обеспечивает возможность работы отстойника с вращающейся камерой флокуляции и упрощает эксплуатацию в суровых климатических условиях; позволяет обеспечить мягкое перемешивание жидкости, гидродинамически подавляя флотацию, разрушая пенный слой и создавая условия для постепенно.7

1457958 уменьшающейся интенсивности перемешивания воды в камере флокуляции от входа ее и до выхода в отстойную зону, что способствует образованию в, камере флокуляционных крупных, устойчивых хлопьев и предотвращает образование пены; позволяет поддерживать необходимый объем воздуха в герметичном своде и исключить вертикальное 10 перемещение камеры флокуляции, фиксируя ее полезный объем; позволяет обеспечить равномерное распределение воды в отстойной зоне, предотвратить вынос пузырьков воздуха при выходе 15 воды из камеры флокуляции и избежать потери гранулированного материала при опорожнении отстойника; позволяет снизить конструктивный вес камеры флокуляции и конструкции системы вво- 20 да и распределения воздуха и скоагулированной взвеси за счет воздушных подушек, образующихся в верхних частях перевернутых лотков и свода, что позволяет снизить мощность электро- 25 привода редуктора, так как снижание конструктивного веса уменьшает статичесКие и динамические нагрузки на скребковые фермы.

Формула изобретения

1. Отстойник, включающий концентрично расположенные приемную камеру, камеРу флокуляции, отстойную зону, центральную колонну с шахтой, трубопроводы подачи и распределения исходной жидкости, вращающиеся скребковые фермы, электропривод, узлы отвода осветленной жидкости и осадка,, тех- 40 нологический мост и герметичный свод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы отстойника и снижения теплопо.терь в условиях низких температур на- 45 ружного воздуха, он снабжен расположенным на поверхности жидкости в отстойной зоне гранулированным материалом с удельным весом меньше единицы, трубами, жестко соединенными со 50 скребковыми фермами, сообщающимися с герметичным сводом и снабженнымй по всей длине отводными патрубками, открытые концы которых находятся над гранулированным материалом, размещенными в нижней части камеры флокуляции коаксиально центральной колонне кольцевым перевернутым лотком и радиальными перевернутыми лотками, на боковой поверхности последних со стороны, противоположной вращению скребковых ферм, выполнены щелевые прорези, коллектор сжатого воздуха, расположенным в шахте, разделительной стенкой с окнами, разделяющей камеру флокуляции .и отстойную зону, при этом кольцевой лоток сообщается с радиальными лотками и коллектором сжатого воздуха посредством патруб" ков, открытые концы которых расположены в полости лотков.

2. Отстойник по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен сетчатыми пакетами, в которых расположен гранулированный материал.

3. Отстойник по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, чтв трубы с отводными патрубками сообщаются с герметичным сводом посредством эластичных патрубков, открытые концы которых расположены внутри свода и направлены вниз.

4. Отстойник ao an.1-3; о т л ич а ю шийся тем, что нижние концы патрубков, размещенные в полости радиальных лотков, имеют вертикальные щелевые прорези.

5. Отстойник по пп.1-4, о т л ич а ю шийся тем, что патрубки подачи сжатого воздуха в кольцевой лоток выполнены в виде тройников, нижние концы которых расположены в зоне приямка для сбора осадка.

6. Отстойник по пп.1-5, о т л и ч а ю шийся тем, что окна разделительной стенки снабжены жестко закрепленными на вертикальных связях скребковых ферм решетками в виде набора пластин с уклоном по ходу движения воды.

1457958

1457958

1457958

Составитель Б.Веревочников

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Редактор .Н. Киштулинец

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 284/7 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5