Способ оборотного водоснабжения средств гидромеханизации с использованием отстойника

Авторы патента:

E02B7/06 - земляные плотины; плотины из каменной наброски

Владельцы патента RU 2603789:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к способам оборотного водоснабжения средств гидромеханизации горных работ с использованием отстойников, сооруженных на рельефе местности. Способ включает возведение гидроотвала, прием и намыв гидросмеси, формирование отстойника, осветление, накопление и хранение в нем технической воды, сброс, забор и возврат технической воды в систему оборотного водоснабжения при помощи насосной станции, в отстойнике. В месте сброса промстоков устанавливают экран, параллельно поверхности гидроотвала на расстоянии, обеспечивающем оптимальную пропускную способность отстойника и определяемом в зависимости от водопритока, скорости потока и ширины отстойника. Насосную станцию устанавливают непосредственно за контурами экрана. Экран устанавливают с возвышением над поверхностью воды, на величину максимального набегания волны. Технический результат: повышение эффективности работы отстойника за счет очистки технологической воды, и снижения дальности транспортирования напорной воды. 1 ил.

Изобретение относится к способам оборотного водоснабжения средств гидромеханизации горных работ с использованием отстойников, сооруженных на рельефе местности.

Известен способ разработки угольных пластов подземных месторождений с использованием гидроучастка для механической очистки воды в отстойниках или водосборниках, с тонкослойными осветлителями и водонепроницаемыми перегородками с перепуском воды у дна (Патент RU №2521207, от 06.06.2012, опубл. 27.06.2014).

Известный способ имеет определенные недостатки и не может использоваться на открытых разработках из-за необходимости установки различных механических осветлителей воды, которые не обеспечивают необходимой степени очистки оборотной воды и уменьшает надежность оборотной системы водоснабжения.

В качестве прототипа взят способ гидроотвалообразования, включающий возведение упорной призмы, сооружение разводящего пульпопровода, прием и намыв гидросмеси, формирование пруда-отстойника, осветление, накопление и хранение в нем технической воды, сброс, забор и возврат технически чистой воды в систему оборотного водоснабжения (Патент RU №2526874 от 06.05.2013, опубл. 27.08. 2014).

Недостатком данного способа является необходимость разделения гидроучастка на две зоны, установку разводящего пульпопровода, что повышает трудоемкость и увеличивает капитальные затраты при строительстве гидроучастка.

Основной задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы отстойника, за счет полного использования отстойной зоны и увеличения степени очистки оборотной воды с небольшими капитальными затратами.

Достигается это тем, что способ оборотного водоснабжения средств гидромеханизации с использованием отстойника, включающий возведение гидроотвала, прием и намыв гидросмеси, формирование отстойника, осветление, накопление и хранение в нем технической воды, сброс, забор и возврат технической воды в систему оборотного водоснабжения при помощи насосной станции, в отстойнике, в месте сброса промстоков, устанавливают экран, параллельно поверхности гидроотвала на расстоянии h, с возвышением над поверхностью воды, на величину максимального набегания волны.

За счет установки экрана осуществляется задержка и скапливание частиц в нижней части отстойника, тем самым очищая технологическую воду над экраном, которая забирается насосной станцией, что позволит продлить срок службы оборудования, приведет к экономии электроэнергии и в целом повысит эффективность работы отстойника.

Способ поясняется графически, где:

гидроотвал 1, плавучая насосная станция 2, которая обеспечивает забор очищенной воды, экран 3, например полиэтиленовая пленка, которая препятствует попаданию потока плотности во всасывающую насосную станцию, поплавки 4, грузы 5, удерживающие экран 3, на определенной глубине параллельно поверхности отвала, напорная труба 6 оборотного водоснабжения.

Сущность способа заключается в следующем.

На грунтовом основании отсыпаются дамбы, емкость заполняется водой, производят монтаж экрана 3 таким образом, чтобы его поверхность была параллельна поверхности гидроотвала 1 по всей площади отстойника на расстоянии h, что обеспечивает равномерное движение промстоков в отстойнике между гидроотвалом и экраном, и осаждение крупных зерен грунта в гидроотвал, а установка экрана на необходимом расстоянии обеспечивает оптимальную пропускную способностью отстойной зоны и скорость потока воды.

где Q - водоприток, м³/сут; b - ширина отстойника, м; V - скорость потока, м/с;

Размерность водопритока, ширины отстойника и скорости потока в данном уравнении используется в общепринятом формате, для исключения ошибок в расчете, изменять размерность исходных данных не рекомендуется, поэтому для перевода скорости потока из м/с в м/сут используем в знаменателе переводной коэффициент 86400 (кол-во секунд в сутках), соответственно величина «h» будет рассчитана в м.

Пример расчета.

Для расчета величины «h» в условном отстойнике, примем следующие исходные данные: Q=8000 м³/сут, b=5 м, V=0,15 м/с, тогда

Исходя из данного расчета следует, что при ширине отстойника b=5 м, скорость потока V=0,15 м/с, и суточном водопритоке Q=8000 м³/сут, установку экрана, параллельного гидроотвалу, необходимо производить на расстоянии h=0,1234 м (12,34 см).

На поверхности экран удерживается поплавками 4, а на глубине грузом 5, причем верхняя часть экрана возвышена над поверхностью воды на величину максимального набегания волны, для исключения попадания промышленных стоков напрямую к месту забора насосной станции, плавучую насосную станцию устанавливают непосредственно за экраном от места сброса промстоков, что обеспечивает максимальный путь осаждения мелкодисперсных грунтовых частиц и наибольшую очистку воды, а также снижает дальность транспортирования напорной воды, после завершения строительства, в отстойник производится сброс технологической воды.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности работы отстойника за счет очистки технологической воды, экономии электроэнергии, за счет снижения дальности транспортирования напорной воды, продление срока службы технологического оборудования.

Способ оборотного водоснабжения средств гидромеханизации с использованием отстойника, включающий возведение гидроотвала, прием и намыв гидросмеси, формирование отстойника, осветление, накопление и хранение в нем технической воды, сброс, забор и возврат технической воды в систему оборотного водоснабжения при помощи насосной станции, отличающийся тем, что в отстойнике, в месте сброса промстоков, параллельно поверхности гидроотвала на расстоянии h устанавливают экран с возвышением над поверхностью воды на величину максимального набегания волны, а насосную станцию устанавливают непосредственно за контурами экрана.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к возведению грунтовых плотин с мерзлотной завесой в теле и основании. Грунтовая плотина на многолетнемерзлом основании выполнена от основания плотины до ее гребня из грунта и содержит верховую 3 и низовую 4 призмы с откосами и противофильтрационную мерзлотную завесу в теле и основании, созданную с помощью вертикально установленных замораживающих устройств 5.

Резервный водосброс грунтового подпорного сооружения (варианты) // 2573328

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве вспомогательного водосброса в грунтовом подпорном сооружении для пропуска паводков редкой повторяемости при наличии в составе гидроузла основного водосброса.

Сейсмостойкая грунтовая плотина, возводимая в узких створах // 2558280

Изобретение относится и гидротехническому строительству, а именно к грунтовым плотинам, возводимым в районах с повышенной сейсмичностью. Задача изобретения - удешевление конструкции и повышение гасящей способности сейсмоизолирующего слоя плотины.

Сейсмостойкая грунтовая плотина, возводимая в широких створах // 2556896

Способ оценки качества послойного уплотнения возведенных земляных насыпей автомобильных, железных дорог и плотин гидротехнических сооружений // 2551088

Изобретение относится к гидротехническому, мелиоративному, дорожному и другим видам строительства, где необходимо оценить качество насыпей и искусственных оснований.

Грунтовая плотина // 2550885

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к строительству высоконапорных плотин из местных строительных материалов с негрунтовыми противофильтрационными элементами.

Каменно-набросная плотина на скальном основании с диафрагмой // 2546171

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении каменно-набросных плотин на реках в труднодоступных районах с ограниченными ресурсами природных строительных материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента.

Способ наращивания хвостохранилищ // 2542146

Изобретение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности для создания дамб хвостохранилищ в районах со значительной техногенной нагрузкой на водные объекты.

Устройство для проведения эксплуатационного мониторинга низконапорных земляных плотин // 2531209

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Устройство включает раму 1, антенные блоки 6, расположенные по периметру рамы 1, и датчик движения 5.

Грунтовая плотина // 2528700

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин на термопросадочных вечномерзлых основаниях в условиях Крайнего Севера.

Модульное устройство для тонкослойной очистки шахтных вод от взвешенных частиц // 2597319

Изобретение относится к технике очистки воды от взвешенных частиц и может применяться при обогащении полезных ископаемых и очистке шахтных вод. Устройство включает каркас, емкость для аккумуляции шлама и механизм выгрузки шлама из емкости.

Устройство и способ очистки технологического раствора гравитационным осаждением // 2577665

Изобретение относится к очистке технологического раствора, содержащего твердые вещества. Устройство содержит резервуар (10), имеющий основание (12) и боковую стенку (14), образующие внутренний объем для содержания технологического раствора (22) и для обеспечения гравитационного осаждения твердых веществ в растворе, в результате чего получают очищенный раствор (30) в верхней области внутреннего объема и суспензию (40) в нижней области внутреннего объема, выпуск очищенного раствора (20) в пределах или вблизи верхней области внутреннего объема для извлечения очищенного раствора, выпуск суспензии (16) в пределах или вблизи нижней области внутреннего объема для извлечения суспензии, неограничительно открытой для указанного внутреннего объема.

Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой (паровой) фазы в жидкой фазе // 2574622

Изобретение предназначено для разделения неоднородной системы газ/пар-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой/паровой фазы в жидкой фазе и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, газовой, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения газожидкостных смесей.

Установка для очистки воды // 2570459

Изобретение относится к области очистки воды, в частности, к устройствам для очистки от взвешенных и коллоидных примесей, а также растворенных устойчивых органических соединений.

Тонкослойный отстойник, выполненный по противоточной схеме // 2567599

Изобретение относится к очистным сооружениям. Тонкослойный отстойник выполнен по противоточной схеме, содержит корпус и илосборник.

Система экологически безопасного охлаждения промышленных процессов // 2564362

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для охлаждения промышленных процессов. Система обеспечения промышленного процесса охлаждающей водой включает контейнер 12 для хранения охлаждающей воды с дном 13 для приема осевших частиц; линию подачи 11 в контейнер поступающей воды; автоматизированную систему 10, выполненную с возможностью получения информации, обработки этой информации и активации операций, выполняемых средством введения химических веществ 18, подвижным средством всасывания 22 и фильтрующим средством; средство введения химических веществ; подвижное средство всасывания 22; движущее средство 23; фильтрующее средство 20; коллекторную линию 19, соединяющую подвижное средство всасывания 22 и фильтрующее средство 20; возвратную линию 21 из фильтрующего средства 20 в контейнер 12; линию впуска 1 в теплообменник от контейнера к промышленному процессу и линию возврата 2 воды из промышленного процесса в контейнер 12.

Тонкослойный отстойник, выполненный по перекрестной схеме // 2560582

Изобретение относится к очистным сооружениям. Отстойник содержит корпус, илосборник и систему водоподающих лотков с распределением воды через водослив, установленный в верхней части корпуса водоподающий лоток со струенаправляющей стенкой, выполненной в виде изогнутой пластины, состоящей из двух вертикальных и одного горизонтального участка, примыкающего с зазором к вертикальной пластине водоподающего лотка.

Устройство биологической очистки сточных вод // 2551500

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в индивидуальном, коммунальном хозяйствах и на промышленных предприятиях.

Наклонный горизонтальный осветлитель // 2541024

Изобретение относится к обработке сточных вод. Наклонный горизонтальный осветлитель содержит камеру 1 подачи исходной жидкости, средство 2 для ее распределения в ламинарный поток с горизонтальными верхней и нижней кромками, корпус с наклонными продольными параллельными стенками с последовательно размещенными в нем тонкослойными модулями, днище и камеру для осветленной жидкости 9.

Способ оптимизации распределения подачи в отстойном резервуаре // 2535709

Изобретение относится в основном к отстойным резервуарам, используемым для разделения твердых частиц и жидкостей. Устройство подачи для использования с отстойным резервуаром содержит подающую камеру, содержащую центральную стенку, причем, по меньшей мере, один канал расположен в основании указанной подающей камеры.

Устройство для очистки сточных вод // 2617156

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использовано для очистки воды от хрома, хлоридов, сульфатов, взвешенных веществ, СПАВ, БПК И ХПК. Устройство для очистки сточных вод состоит из последовательно расположенных по спирали отстойника, флотатора, вторичного отстойника, зернистого фильтра, сорбционного фильтра, емкости очищенной воды, которые находятся под единым цилиндрическим корпусом, выполненным из стеклопластика, являющегося наиболее легким, прочным и не поддающимся агрессивному воздействию материалом. Изобретение позволяет рационально и эффективно осуществлять очистку сточных вод, а также простую конструкцию, технологическое обслуживание и мобильность устройства. 4 ил.