ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к области охраны гидросферы, к устройствам очистки сточных вод, и может быть использована в машиностроительной, химической, строительной и других отраслях промышленности.
Известны устройства очистки сточных вод от взвешенных веществ с использованием центробежных сил в аппаратах барабанного типа (А.С.Тимонин. Инженерно-экологический справочник. Т.2. Изд. Н.Бочкаревой, Калуга, 2003, 884 с., рис.1.56. стр.494-495) - [1]. Ротор таких аппаратов имеет горизонтальное расположение и позволяет очищать воду только от грубодисперсных частиц, а выделенный шлам содержит много воды.
Известно устройство для очистки воды от загрязняющих веществ (Патент на полезную модель №58114. Бюл. №31 от 10.11.2006) - [2], которое содержит корпус с патрубками подвода загрязненной воды и отвода очищенной воды и шлама, крышку, внутренний и внешний перфорированные конические барабаны, перфорированную перегородку. В полость между барабаном и перфорированной перегородкой через патрубок подают ионитную засыпку, на крышке расположен поворотный механизм с перемешивающими лопастями, расположенными в полости между барабаном и перфорированной перегородкой, в которой выполнено окно с заслонкой, рычаг которой проходит через крышку. Данное устройство принято за прототип.
Недостатки прототипа следующие: шлам, стекающий между двумя перфорированными усеченными конусами вниз, не сгущается за счет возрастания размеров проходного сечения между конусами. По мере работы устройства перфорация забивается шламом. Для работы данного устройства необходимо иметь два привода: один для вращения барабана, а другой - для перемешивания ионитной засыпки.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель - повышение эффективности работы сепаратора: более
полное обезвоживание шлама в процессе его непрерывного удаления и автоматическая регенерация фильтровального барабана.
Технический результат достигается тем, что в центробежном сепараторе для очистки сточных вод от загрязняющих веществ, содержащем корпус с патрубками подвода загрязненной воды и отвода очищенной воды и шлама, крышку, внутренний и внешний перфорированные барабаны, перфорированную перегородку, окно с заслонкой и элемент перемешивания ионитной засыпки, новым является то, что внутренний и внешний перфорированные барабаны кинематически связаны между собой с обеспечением вращения друг относительно друга с разными скоростями.
Внутренний и внешний перфорированные барабаны кинематически связаны между собой с обеспечением вращения друг относительно друга в одном направлении с разными скоростями.
Перфорированные поверхности внутреннего и внешнего барабанов образуют сужающийся кольцевой канал.
На внешней стороне внутреннего перфорированного барабана закреплен шнек.
На ребрах шнека установлены прижимные щетки.
Элемент перемешивания ионитной засыпки выполнен в виде штока.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется на фиг.1, где представлен центробежный сепаратор для очистки сточных вод от загрязняющих веществ.
Здесь: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - патрубок подачи ионитной засыпки; 4 - патрубок подвода загрязненной воды; 5 - вал; 6 - ведущая шестерня; 7 - внутренний перфорированный барабан; 8 - шнек; 9 - прижимные щетки; 10 - центральное колесо с внутренними зубьями; 11 - внешний перфорированный барабан; 12 - элемент перемешивания ионитной засыпки; 13 - перфорированная перегородка; 14 - кольцо внешнего барабана; 15 - диск внутреннего барабана; 16 - подшипник вала; 17 - шкив; 18 - сателлиты; 19 - патрубок отвода шлама; 20 - патрубок отвода очищенной воды, он же патрубок
отвода ионитной засыпки; 21 - заслонка; 22 - рычаг; 23 - ионитная засыпка; 24 - диск внешнего барабана; 25 - подшипник внешнего барабана; 26 - лабиринтное уплотнение; 27 - подставка.
Центробежный сепаратор для очистки сточных вод от загрязняющих веществ содержит корпус 1 с крышкой 2, в которой имеется патрубок 3 подачи ионитной засыпки и патрубок 4 подвода загрязненной воды. В центральной части корпуса 1 находится вал 5 с двумя подшипниками вращения 16. В нижней части вала находится шкив 17. В верхней части на валу установлена ведущая шестерня 6, которая находится в кинематической связи с двумя сателлитами 18. На валу 5 находится внутренний перфорированный барабан 7 с диском 15, имеющим лабиринтное уплотнение 26. На внешней стороне внутреннего барабана 7 установлен шнек 8 с прижимными щетками 9 на его ребрах. Сателлиты 18 находятся в зацеплении с центральным колесом 10 с внутренними зубьями, к которому прикреплен элемент перемешивания ионитной засыпки, выполненный в виде штока 12. Ионитная засыпка 23 ограничивается внешним перфорированным барабаном 11 и перфорированной перегородкой 13 с непровальными ячейками. Кольцо 14 внешнего перфорированного барабана 11 имеет подшипник 25. Вал 5 вращается в узлах вращения 16 от внешнего привода (не показан) через шкив 17. Вращение от ведущей шестерни 6 на центральное колесо 10 с внутренними зубьями передается через сателлиты 18, обеспечивающие вращение внутреннего барабана 7 и внешнего барабана 11 в одну сторону, но с коэффициентом скольжения. В днище корпуса 1 имеется патрубок отвода шлама 19 и патрубок отвода очищенной воды 20, он же патрубок отвода ионитной засыпки. Для периодической смены ионитной засыпки 23 имеется заслонка 21, управляемая рычагом 22.
Центробежный сепаратор работает следующим образом. Загрязненная сточная вода через патрубок 4 попадает в пространство между внутренним 7 и внешним 11 перфорированными барабанами. От постороннего привода через шкив 17 вращение передается на вал 5, и начинает вращаться внутренний барабан 7. Одновременно, благодаря кинематической связи в виде планетарного
редуктора, от сателлитов 18 начинает вращаться центральное колесо 10 с внутренними зубьями и связанный с ним внешний барабан 11. За счет возникающей при вращении центробежной силы жидкость отбрасывается через перфорацию барабана 11 и попадает в пространство, ограниченное перфорированной перегородкой 13, в котором находится ионитная засыпка 23. Проходя через засыпку 23, вода очищается от растворенных загрязнителей, и очищенная удаляется через патрубок 20. Шлам, задержанный в пространстве между двумя барабанами 7 и 11, сползает вниз, причем, вращающийся вместе с барабаном 7 шнек 8 принудительно транспортирует шлам вниз к выпускному отверстию в диске внутреннего барабана 15, откуда он удаляется через патрубок отвода шлама 19. Кинематическая связь ведущей шестерни 6 и центрального колеса 10 с внутренними зубьями через систему сателлитов 18 обеспечивает вращение внутреннего 7 и внешнего 11 барабанов с различной скоростью. Наличие относительного скольжения барабанов позволяет шнеку транспортировать шлам вниз, причем, за счет того, что внутренний и внешний барабаны имеют различные углы конусности и между ними образуется суживающийся кольцевой канал, что способствует уплотнению шлама. Наличие на ребрах шнека прижимных щеток 9 позволяет непрерывно очищать перфорацию внешнего барабана 11 от налипшего шлама. Вращение центрального колеса 10 обеспечивает постоянное перемешивание ионитной засыпки 23 штоком 12. После осуществления определенного цикла очистки ионитную засыпку 23 удаляют через открытую заслонку 21 на регенерацию, а через патрубок 3 вносят новую ионитную засыпку.
Таким образом, в предлагаемом сепараторе происходит эффективное удаление шлама и непрерывная автоматическая регенерация фильтровального барабана.