Устройство для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности

 

Изобретение относится к хозяйственно-питьевому водоснабжению, а именно к регенерации фильтрующей поверхности инфильтрационных водозаборов. Технической задачей является повышение эффективности работы инфильтрационного сооружения. Устройство содержит привод и рыхлитель, выполненный в виде плоского зубчатого наклонного ножа с размещенным под ним подпорным щитом и вертикальными стойками, установленными между ножом и щитом в шахматном порядке. На внутренней поверхности наклонного подпорного щита предусмотрены винтообразные канавки, переходящие в спиралевидную форму перед стойками по ходу движения загрязненного слоя. 3 ил.

Изобретение относится к хозяйственно-питьевому водоснабжению, а именно к регенерации фильтрующей поверхности инфильтрационных сооружений.

Известно устройство для промывки фильтрующей засыпки инфильтрационного водозабора (см. а.с. N 657135 МКИ E 03 B 3/40, Бюл. N 14, 1979), содержащее соединенный с водоприемником дренажный трубопровод, на котором установлены подвижные перегородки со сквозными отверстиями, смотровые колодцы, водоперепускную трубу, соединяющую между собой участки трубопровода, смежные с промываемым участком.

Недостатком данного устройства является засорение отверстий из-за попадания продуктов загрязнений вместе с промывной водой в водозаборные сооружения.

Известно устройство для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности (см. а.с. N 901923 МКИ E 03 B 3/40, Бюл. N 4, 1982), содержащее привод и рыхлитель, выполненный в виде плоского зубчатого наклонного ножа с размещенным над ним подпорным щитом и вертикальными стойками, установленными между ножом и щитом в шахматном порядке.

Недостатком данного устройства является образование застойных зон в районе пограничного слоя вертикальных стоек и внутренней стенки наклонного щита, что значительно снижает эффективность работы инфильтрационного сооружения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы инфильтрационного сооружения путем установки на внутренней поверхности наклонного щита винтообразных канавок, переходящих в спиралевидную форму перед первыми стойками по ходу движения загрязненного слоя, решаемой за счет закрутки потока воды вместе с частицами загрязнений, вызывающей гидромеханическую промывку как в застойных зонах стоек, так и на дне бассейна и оказывающей абразивное воздействие.

Технический результат достигается тем, что устройство для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности включает привод и рыхлитель, выполненный в виде плоского зубчатого наклонного ножа с размещенным над ним подпорным щитом и вертикальными стойками, установленными между ножом и щитом в шахматном порядке, а на внутренней поверхности наклонного подпорного щита предусмотрены винтообразные канавки, переходящие в спиралевидную форму перед первыми стойками по ходу движения загрязненного слоя.

На фиг. 1 показан план устройства для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности, на фиг. 2 - вид 1-1, поперечный его разрез, а на фиг. 3 - вид 2-2, продольный разрез.

Устройство состоит из подрезающего плоского зубчатого ножа 1, наклонного подпорного щита 2, соединенных между собой при помощи расположенных в шахматном порядке вертикальных стоек 3. В толще фильтрующей загрузки 4 заложены перфорированные трубы 5 водозаборного сооружения. На внутренней поверхности наклонного подпорного щита 2 предусмотрены винтообразные канавка 6, переходящие в спиралевидную форму 7 перед первыми стойками 3 по ходу движения загрязненного слоя.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Загрязненный слой обсыпки на требуемую глубину подрезают ножом 1. Верхний наклонный щит 2 способствует вырастанию скорости прохождения водного потока через зазор между щитом и подрезающим ножом, который проносит срезанный слой обсыпки через вертикальные стойки, шахматное расположение которых способствует лучшему взрыхлению накопившихся в обсыпку загрязнений в турбулентном потоке, который возникает при прохождении воды через щелевой зазор устройства с вертикальными стойками 3. Илистые частицы уносятся за пределы зоны фильтрации, а более крупные фракции фильтрующей обсыпки оседают сразу же за устройство. Таким образом, происходит гидравлическая регенерация закоматированного слоя фильтрующей обсыпки с одновременным ее рыхлением. Предусмотренные на внутренней поверхности наклонного подпорного щита 2 винтообразные канавки 6, переходящие в спиралевидную форму 7 перед первыми стойками 3 закручивают за счет скоростного напора поток воды вместе с частицами загрязнений. Частицы загрязнений вызывают закупорку пор фильтрующей поверхности по ходу движения загрязненного потока воды на внутренней поверхности наклонного подпорного щита 2 и вертикальных стоек 3 перед застойными зонами. Загрязненный поток воды с частицами загрязнений создает винтовые шнуры, которые отбрасывают частицы загрязнений за пределы фильтрующей зоны, образуя обратный фильтр из более крупных частиц как за вертикальными стойками 3, так и между ними в поперечном направлении к движению потока. Круглая форма способствует образованию застойных зон в районе вертикальных стоек 3. Частицы песка, проходя через винтообразные канавки, оттираясь между собой в винтообразном потоке, освобождаются от илистых сцементировавшихся частиц и становятся фильтроспособными длительное время, увеличивая размеры пор и тем самым продолжительность фильтроцикла и уменьшая число регенераций. При этом снижаются затраты энергии, потребляемой приводом на перемещение устройства при смыве загрязнений. Кроме того, винтообразное движение воды с частицами загрязнений, а особенно сцементированного с илистыми частицами песка за счет центробежных сил, имея плотность, большую, чем вода, создает вибрацию наклонного подпорного щита как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

Закрученные в винтообразных канавках 6 и 7 частицы песка, имея большую плотность, чем вода, приобретают кинетическую энергию и динамически воздействуют на продукты загрязнения в застойных зонах, а создавая обратную волну, способствуют взрыхлению загрязнений под плоским зубчатым наклонным ножом 1, отражаясь от зазора установки из-за малого его выходного сечения.

Оригинальность предлагаемого устройства заключается в комплексном использовании эндогенных (внутренних) сил, возникающих в устройстве за счет эффекта солитона, герметически выраженного в виде сепаратрисы (поверхности разделения волн при воздействии закрученного потока жидкости на застойные зоны, расположенные за внешними поверхностями стоек по ходу движения для смыва загрязнений с фильтрующей поверхностью).

Формула изобретения

Устройство для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности, содержащее привод и рыхлитель, выполненный в виде плоского зубчатого наклонного ножа с размещенным над ним подпорным щитом и вертикальными стойками, установленными между ножом и щитом в шахматном порядке, отличающееся тем, что на внутренней поверхности наклонного подпорного щита предусмотрены винтообразные канавки, переходящие в спиралевидную форму перед первыми стойками по ходу движения загрязненного слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3