Радиальный отстойник

 

Изобретение относится к водоочистным сооружениям, 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, содержащий трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и совмещенный с щелевыми отверстиями, соединенными с системой отвода очищенной воды, плавающую доску для сгона плавающих частиц в бункер, подвижную ферму, соединенную со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приямок. Центр подвижной фермы совмещен с центром корпуса. Ферма опирается с возможностью движения, обусловленного наличием привода, на ролики, закрепленные на корпусе на одном уровне. Поверхность фермы, опирающаяся на ролики, в горизонтальном сечении имеет кольцевую форму. Технический результат состоит в повышении времени безаварийной работы. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

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.

Сточные воды, особенно промышленные, практически всегда загрязнены взвешенными веществами. Взвешенные вещества могут быть представлены частицами песка, породы, хлопьями гидроокисей металлов, образовавшимися при нейтрализации кислых сточных вод, а также частицами используемых в быту моющих средств.

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/сут) предпочтительно использовать радиальные отстойники. В таких отстойниках, имеющих вид плоской тарелки, вода подается в центр сооружения и отбирается по его периферии.

Диаметр радиальных отстойников обычно составляет 18-40 м, отношение диаметра отстойника к глубине его цилиндрической части составляет от 6:1 до 12: 1, а глубина проточной части составляет 1,5 - 5 м. Продолжительность отстоя обычно составляет для радиальных отстойников с указанными размерами от 1,5 до 2 ч. Нагрузка радиального отстойника по воде составляет приблизительно 1,5 - 4 м³/м²ч.

Известен радиальный отстойник (Авторское свидетельство СССР 821410, C 02 F 1/52, 1981), содержащий вертикально установленный корпус кругового сечения, трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и соединенный 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 в иловый приемник, причем центр подвижной фермы совмещен с центром корпуса и ферма установлена с возможностью движения, обусловленной наличием привода.

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.

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

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 с 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 в иловый приямок, причем подвижная ферма представляет собой конструкцию, центр которой совмещен с центром корпуса, опирающуюся с возможностью движения, обусловленного наличием привода, на ролики, закрепленные на корпусе на одном уровне, причем поверхность фермы, опирающаяся на ролики, в горизонтальном сечении имеет кольцевую форму. Предпочтительно плавающая доска подвешена к вращающейся ферме. Опорные ролики могут быть закреплены как на внешней, так и на внутренней поверхности корпуса. 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.

Изобретение иллюстрировано чертежом, на котором приняты следующие обозначения: корпус 1 отстойника, центральная труба 2 для подачи воды, круговой желоб 3, щелевые отверстия 4, плавающая доска 5, бункер 6, иловый приямок 7, подвижная ферма 8, скребки 9, ролики 10, поверхность фермы 11, опирающаяся на ролики 10, привод 12, обеспечивающий движение фермы.

Ниже приведен со ссылками на позиции чертежа 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 (на чертеже 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 6. В нижней части корпуса вблизи дна перемещаются жестко соединенные с подвижной фермой 8 скребки 9, установленные с возможностью перемещения избыточного ила из корпуса в иловый приямок 7. Подвижная ферма 8 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 8 представляет собой конструкцию из установленных радиально относительно центра корпуса восьми опор, замкнутых по периферии круговой замкнутой поверхностью типа "бегущая дорожка" 11. "Бегущая дорожка" 11 опирается на ролики 10, расположенные на расстоянии 1,5 м друг от друга по всей длине окружности корпуса 1 с его внешней стороны. Ролики 10 обрезинены и установлены на одной высоте относительно уровня земли с возможностью вращения при движении по ним подвижной фермы 8. При реализации изобретения возможен вариант, когда все или по меньшей мере часть роликов 10 снабжены местными приводами 12 вращения, обеспечивающими вращение роликов и, как следствие, действия силы трения, движения "бегущей дорожки" 11. Как вариант реализации изобретения, привод 12 установлен вблизи корпуса 1 и кинематически связан с "бегущей дорожкой" 11. 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 12, обеспечивающий вращение "бегущей дорожки" 11 по вращающимся роликам 10 вдоль корпуса 1. Движение "бегущей дорожки" 11 обеспечивает движение подвижной фермы 8 и, следовательно, скребков 9. Очищенная вода через круговой желоб 3 и щелевые отверстия 4 поступает на дальнейшую очистку. Плавающие вещества сгоняются плавающей доской 5 к приемному бункеру 6. Иловый осадок перемещается скребками 9 к иловому приямку 7.

Отсутствие колебаний подвижной фермы в вертикальной плоскости, вызванное особенностями заявленной конструкции отстойника, увеличивает срок безаварийной работы отстойника.

Формула изобретения

1. Радиальный отстойник, содержащий вертикально установленный корпус, имеющий круговое сечение, трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса, совмещенный с щелевыми отверстиями и соединенный 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 в иловый приямок, причем центр фермы совмещен с центром корпуса, а ферма установлена с возможностью движения, обусловленного наличием привода, отличающийся тем, что отстойник снабжен роликами, закрепленными на внешней или внутренней стороне корпуса на одном уровне, причем подвижная ферма опирается на ролики своей горизонтальной поверхностью, имеющей кольцевую форму.

2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что ролики выполнены вращающимися.

3. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что ролики выполнены обрезиненными.

4. Отстойник по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что ролики выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

5. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что подвижная ферма выполнена сплошной.

6. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что подвижная ферма выполнена в виде, по меньшей мере, четырех стержней, проходящих от центральной оси конструкции к замкнутой поверхности, опирающейся на ролики.

РИСУНКИ

Рисунок 1