ОТСТОЙНИК

Полезная модель относится к водоснабжению и может быть использована для подготовки питьевой и промышленной воды путем гравитационного осаждения в воде предварительно коагулированных взвешенных веществ минерального и органического происхождения.
Известен горизонтальный отстойник, содержащий резервуар с наклонным дном, имеющим приямок для осадка, патрубки для подачи исходной и отвода очищенной воды, систему слива и отвода осадка, воздухораспределительную систему и осадкосборную перфорированную систему, размещенную на дне отстойника за воздухораспределительной системой и соединенную с дозирующим насосом, подающим рециркулируемый осадок на повторное использование при коагулировании воды [см. патент RU №2108843, кл. В 01 D 21/08, С 02 F 1/52, В 01 D 21/24, 1998)]. Данное устройство принято за прототип.
Признаки прототипа, являющиеся общими с заявленной полезной моделью - резервуар с наклонным дном, имеющим приямок для осадка, патрубки для подачи исходной и отвода очищенной воды, замкнутую распределительную систему подачи осветленной воды к потребителю, перфорированную систему для смыва осадка в приямок, соединенную с дозирующим насосом, систему слива и отвода осадка.
Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является низкая эффективность очистки, обусловленная тем, что при осветлении масс воды происходит их вторичное загрязнение. Кроме того, известное устройство не учитывает различную динамику уплотнения осадка.
Задачей полезной модели является повышение эффективности очистки воды.
Поставленная задача решается за счет того, что известный отстойник, содержащий зону отстаивания - резервуар с наклонным дном, имеющим
приямок для осадка, патрубки для подачи исходной и отвода очищенной воды, замкнутую распределительную систему подачи осветленной воды к потребителю, перфорированную систему для смыва осадка в приямок, размещенную на дне резервуара и соединенную с дозирующим насосом, систему слива и отвода осадка, снабжен второй зоной отстаивания - резервуаром вторичного уплотнения выделенных загрязнений и осадка с наклонным дном и горловиной, диаметр которой равен диаметру приямка для осадка первой зоны отстаивания, причем вторая зона отстаивания расположена ниже первой зоны отстаивания, имеет патрубок слива и отвода осадка, расположенный в нижней части и сообщена с трубопроводом подачи воздуха, а горловина второй зоны отстаивания сообщена с приямком для осадка первой зоны посредством клапана большого диаметра, установленного с возможностью закрытия приямка.
Отличием предлагаемого устройства от прототипа является наличие второй зоны отстаивания - резервуара вторичного уплотнения выделенных загрязнений и осадка с наклонным дном и горловиной, диаметр которой равен диаметру приямка для осадка, причем вторая зона отстаивания расположена ниже первой зоны отстаивания, имеет патрубок слива и отвода осадка, расположенный в нижней части и сообщена с трубопроводом подачи воздуха, а горловина второй зоны отстаивания сообщена с приямком для осадка первой зоны посредством клапана большого диаметра, установленного с возможностью закрытия приямка. Отличительные признаки в совокупности с известными позволят предотвратить вторичное загрязнение осветляемых масс воды и, следовательно, повысить эффективность ее очистки.
На фиг.1 изображен отстойник; на фиг.2 - динамика уплотнения осадка (Н, %) от времени (Т, час), где Н - высота слоя осадка, Т - время осаждения.
Отстойник содержит первую зону отстаивания - резервуар 1 с наклонный дном 2, выполненным с приямком 3 для сгущения осадка, перфорированную систему 4 для смыва осадка в приямок 3, расположенную
на дне резервуара 1, дозирующий насос в системе смыва осадка 5, отбойник 6 для образования кармана осветленной воды. Приямок 3 для сгущения осадка снабжен клапаном 7 большого диаметра. Резервуар 1 снабжен патрубком для отвода 8 очищенной воды, соединенным с циркулирующим насосом 9 через задвижку 10. Осветленная вода по замкнутой распределительной системе 11 поступает к потребителю 12. Подача исходной загрязненной воды осуществляется через патрубок 13, снабженный запорной арматурой 14.
Отстойник содержит вторую зону отстаивания - резервуар 15 вторичного уплотнения выделенных загрязнений и осадка с наклонным дном 16 и горловиной 17. Диаметр горловины 17 резервуара 15 равен диаметру приямка 3 для осадка первой зоны отстаивания. Вторая зона отстаивания расположена ниже первой зоны отстаивания, имеет патрубок слива 18 осадка, расположенный в нижней части резервуара 15 и сообщена с трубопроводом подачи воздуха 19, снабженным запорной арматурой 20. Патрубок слива 18 осадка снабжен запорной арматурой 21. Между двумя зонами отстаивания расположен клапан 7 большого диаметра, который сообщает приямок 3 для осадка первой зоны отстаивания с горловиной 17 второй зоны отстаивания. При закрытом клапане 7 резервуар 15 может служить отдельным локальным отстойником для уплотнения выделенного осадка, может транспортироваться на расстояния для выгрузки уплотненного осадка на складирование или регенерацию.
Отстойник работает следующим образом.
При раскрытой задвижке 14 и патрубка подвода исходной воды 13 в резервуар 1 поступает исходная вода после смешения. Затем осветляемая вода поступает в зону хлопьеобразования и расслоения, где происходит осаждение на наклонное дно 2 хлопьеобразных частиц. Очищенная вода попадает в карман осветленной воды через отбойник 6, затем по патрубку для отвода очищенной воды 8, через открытую задвижку 10 по циркуляционному насосу 9, по мере необходимости, попадает в замкнутую распределительную систему подачи осветленной воды 11 к потребителю 12.
После выпадения на наклонное дно 2 осадок, при помощи дозирующего насоса 5 и перфорированной системы 4 для смыва осадка, попадает в приямок 3, откуда все количество осадка переходит через открытый клапан 7 во вторую зону отстаивания - резервуар 15, где и происходит его дальнейшее уплотнение.
Из опыта эксплуатации сбора осветленной воды установлено, что загрязнения, выделяемые из воды в отстойнике, имеют нелинейную зависимость эффективности очистки от времени нахождения (см. фиг.2). Поэтому отстойник имеет две зоны отстаивания: зону расслоения в резервуаре 1 и зону уплотнения в резервуаре 15 выделенных загрязнений. Во второй зоне отстаивания - резервуаре 15, происходит более полное оседание и уплотнение взвешенных частиц из-за более продолжительного времени пребывания там воды, которая поступает из приямка 3. В зоне приямка 3 не будет происходить скапливания осадка из-за его перехода во вторую зону отстаивания - резервуар 15, тем самым, исключая вероятность переноса и попадания хлопьев осадка в осветленную воду, исключается вторичное загрязнение.
При сливе уплотненного осадка на складирование или регенерацию закрывается клапан 7, происходит надув воздуха по трубопроводу подачи воздуха 19 через запорную арматуру 20 в резервуар 15. В результате чего во второй зоне отстаивания появляется избыточное давление, открывается запорная арматура 21 на патрубке слива 18 осадка и осадок под давлением удаляется.
Таким образом, предлагаемый отстойник позволяет более эффективно очищать жидкость, исключая возможность вторичного загрязнения очищаемой жидкости, и транспортировать выделенный осадок из жидкости на расстояния. Кроме того, используя различное время пребывания жидкости в разных зонах отстаивания: расслоения и уплотнения осадка, устройство является более экономичным.