Водозаборно-очистное устройство

 

ь

И. Г. Журба, Н.Н. Гироль и В.П. Герасимов

Центральный научно-нсслейоеательскнй ннстнтут аьОмллаксНого использования водных ресурсов и Государствссенйай -лроактйнсый институт по водоснабжению, канализации и гидротехническим сооружениям "Харьковский водоканалпроект" (? 2) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ВОДОЗАЬОРНО-ОЧИСТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к водозаборным сооружениям и может бь ть использовано в сельском хозяйстве для очистки воды поверхностных ис" точников, используемой для технических нужд и орошения.

Известно водозаборно-очистное сооружение, содержащее оголовок из железобетона, закрепленный на дне водоема, на глубине, диктуемой расчет а ной отметкой установленного насоса.

Боковые стенки колодца по периметру имеют входные окна, рассчитанные на прием необходимого расхода воды.

Внутрь короба вставлен каркас, запол-, ненный крупными гранулами вспененного полистирола или шунгизита. Вода, поступающая через водоприемные окна,проходит грубую очистку в слое плавающей загрузки и поступает после этого во всасывающую линию насосного агрегата Щ .

Недостатки известного устройстванизкое качество фильтрата и громоздкость сооружения.

Наиболее близким к предлагаемому является водозаборно-очистное устройство, содержащее корпус с гранулометрически неоднородной плавающей загрузкой и подающими и отводящими патрубками, удерживающую решетку с наклеенной на нее капроновой сеткой, расположенные над последней перфорированные трубы сборно-распределительной системы, соединенные с концентрично установленной в корпусе камерой для приема фильтрата, и насос, всасывающий патрубок которого расположен в камере (2) .

Недостатками этой конструкции являются низкое качество очистки воды, обусловленное одноступенчатой очисткой и забором воды иэ при» донной эоны, содержащей большое количество взвешенных веществ, а также малая гряэеемкость фильтрующего слоя, что требует частых промывок и большого расхода промывной воды и неизбежность работы насоса в

3569 4

3 92 кавитационном режиме при загрязнении фильтра.

Цель изобретения — увеличение фильтроцикла за счет повышения грязеемкости загрузки.

Поставленная цель достигается тем, что водозаборно-очистное устройство, содержащее корпус с слоями крупно- и мелкозернистой плавающей загрузки и подающими и отводящими патрубками, сборно-распределительную систему в виде перфорированных труб. концентрично расположенную в корпусе приемную камеру и насос, снабжено водонепроницаемой кольцевой диафрагмой, разделяющей корпус на верхнюю и нижнюю камеры, вертикальнб установленной водонепроницаемой перегородкой, разделяюшей камеры на подающий и отводящий отсеки, при этом слой крупнозернистой загрузки расположен в верхней камере, а мелкозернистой — в нижней, и сборно-распределительная система имеет вертикальные коллекторы, установленные в подающем и отводящем отсеках.

Кроме того, перфорированные трубы сборно-распределительной системы прикреплены к вертикальному коллектору на расстоянии одна над другой;. стенки верхней камеры выполнены перфорированными и насос расположен в нижней части приемной камеры.

На фиг. 1 изображено устройство, план; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Водозаборно-очистное устройство состоит из цилиндрического корпуса

1 водозаборно-очистного устройства„ разделенного кольцевой диафрагмой

2 на две камеры - верхнюю камеру 3 и нижнюю камеру 4. Камеры заполнены плавающей загрузкой 5. Верхняя камера 3 заполнена однородной, крупногранульной загрузкой с размерами гранул 8-9 мм, а нижняя камера 4 заполнена загрузкой таким образом, что размеры гранул убывают в направлении движения фильтруемой воды от 6 до

2 мм.

Наружная и внутренняя образующие поверхности верхней камеры 3 выполнены перфорированными с отверстиями

6, размеры которых меньше диаметра гранул загрузки. В центральной части корпуса 1 размещена приемная камера

7, ограниченная внутренними образующими верхней и нижней камер. Прием55 которого по вертикальному коллектору 15 сборного дренажа и трубопроводу 16 отвода фильтрата поступает к потребителю. При фильтровании заная камера 7 перекрыта съемной герметической крышкой 8. В нижней части приемной камеры расположен погружной насос 9 с водоподъемным трубопроводом 10. Водоподъемный трубопровод 10 соединен с вертикальным коллектором сборно-распределйтельного дренажа l1, размещенным в подающем отсеке 12 нижней камеры 3. По1о дающий отсек 12 отделен глухой перегородкой 13 от отводящего отсека 14, в котором расположен сборный дренаж с вертикальным коллектором

15, соединенным с трубопроводом 16 отвода фильтрата и подачи промывной воды. Подающий отсек 12 и отводящий отсек 14 отделены от нижней камеры 3 перфорированными стенками

17, удерживающими фильтруюцую за2g грузку 5. Вертикальный коллектор ll сборно-распределительного дренажа соединен с трубопроводом 18 фильтрата первой ступени очистки и отвода промывной воды, который отсечен от

25 водоподъемного трубопровода 10 обратным клапаном 19. Трубопровод отвода промывной воды снабжен задвижками 20 и 21. Верхняя и нижняя камеры оборудованы патрубками 22 для зазо качки и выгрузки плавающей загрузки.

Водозаборно-очистное устройство работает следующим образом.

Вода поступает в верхнюю камеру 3 через отверстия 6 за счет разности

35 давлений столба жидкости над корпу1; сом 1 и разряжения в приемной камере

Вода проходит в верхней камере 3 через плавающую загрузку 5 крупностью

8-9 мм и очищенная or крупной взвеси поступает в приемную камеру 7. Из приемной камеры 7 вода погружным насосом 9 по водоподъемному трубопроводу !0 поступает в вертикальный коллектор 11 сборно-распределительного дренажа, который распределяет воду по фильтрующей загрузке 5 в нижней камере 4. Благодаря конструкции вертикального распределительного дренажа фильтрование воды в нижней камере 4 происходит по окружности. Прохо50 дя по окружности, вода фильтруется через плавающую загрузку последовательно через слои с убывающей крупностью от 6 до 2-х мм и очищенная поступает в отводящий отсек 14, из

5 923 движка 20 на трубопроводе 18 для отвода промывной воды закрыта.

Промывку фильтрующих слоев в верх. ней и нижней камерах 3 и 4 производят очищенной водой противотоком по отношению к направлению процесса фильтрования за счет разности уровней в баке водонапорной башни на берегу и горизонта воды в реке (возможен вариант с промывным насосом). 10

Промывку Фильтрующего слоя в нижней камере 4 осуществляют путем подачи профильтрованной воды по трубопроводу 16 в вертикальный коллектор 15.

На период промывки насос 9 выключают. 1$

Обратный клапан 19 на водоподъемном трубопроводе 10 препятствует попаданию промывной воды в приемную камеру 7. Отмывка загрузки осуществляется без расширения плавающей загруз- щ ки в направлении возрастающей крупности загрузки, а следовательно, и порогового пространства.

Промывная вода по вертикальному коллектору 11 сборного дренажа пос- 2s тупает в трубопровод 18 отвода промывной воды с открытой задвижкой 20.

После окончания промывки нижней камеры 4 задвижку 20 закрывают и открывают задвижку 21, создавая дав- зв ление в приемной камере 7, которое обеспечивает промывку фильтрующей загрузки в верхней камере 3 и вынос загрязнений в реку через отверстия

6. Автоматизацию процесса промывки осуществляют с помощью контрольноавтоматического прибора КЭП-12У.

569 6 .

Устойчивая работа насоса без кавитации обеспечивается благодаря заполнению верхней камеры однородной крупногранульной загрузкой, так как при атом вероятность ее кольматации уменьшается, сопротивление загрузки ничтожно мало, что повышает надежность работы в режиме разряжения и, кроме того, на насос поступает вода, очищенная от плавающих загрязнений и крупной взвеси.

2. Устройство по и. 1, о т л и50 ч а ю щ е е с я тем, что перфориророванные трубы сборно-распределительной системы прикреплены к вертикальному коллектору на расстоянии одна над другой.

П редла гаемое водозаборно- очистное устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение качества фильтрата эа счет двухступенчатой очистки воды и забора верхнего слоя поверхностного водотока, менее загрязненого взвешенными веществами.

Грязеемкость предлагаемого устройства повышается за счет заполнения верхней камеры крупногранульной фильтрующей загрузкой 8-9 мм и нижней камеры загрузкой с убывающей крупностью гранул в направлении фильтрования от 6 до 2 мм. Такое размещение загрузки и дренажная сборнораспределительная система с вертикальными коллекторами способствует увеличению продолжительности фильтроцикла, а следовательно, сокращению количества промывок и расхода промывной воды.

Верхняя перфорированная камера водозаборного устройства предупреждает попадание мальков рыб в приемную камеру, что также повышает надежность работы предлагаемого устройства, сочетающего в себе функции водозабора с рыбозащитной и сооружения для очистки воды.

Формула изобретения

1. Водозаборно-очистное устройство, .содержащее корпус с слоями крупно- и мелкозернистой плавающей загрузки и подающими и отводящими патрубками, сборно-распределительную систему в виде перфорированных труб концентрично расположенную в корпусе приемную камеру и насос, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения фильтроцикла эа счет повышения грязеемкости загрузки, оно снабжено водонепроницаемой кольцевой диафрагмой, разделяющей корпус на верхнюю и нижнюю камеры, вертикально установленной водонепроницаемой перегородкой, разделяющей камеры на подающий и отводящий отсеки, при этом слой крупнозернистой загрузки расположен в верхней камере, а мелкозернистой - в нижней, и сборно-распределительная система имеет вертикальные коллекторы, установленные в подающем и отводящем отсеках.

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что стенки верхней камеры выполнены перфориро923569

fS р! и

6 ванными и насос расположен в нижней части приемной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

+«/ 3 ю

®ю zz»

Ю +ac.1

1. Журба M.Ã. Фильтры с плавающеи загрузкой для сельхозводоснабжения.

M., "Колос", 1978, с. 97. . 2. То же, с. 100.

ВНИИПИ Заказ 2661/10

Тираж 733 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,ч