УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ДНА РАДИАЛЬНОГО ОТСТОЙНИКА

Полезная модель относится к области очистки сточных вод в радиальных отстойниках, в частности к оборудованию для механизации технологических процессов осветления сточных вод.
До настоящего времени во многих отстойниках для удаления ила, оседающего на дно отстойника, применяют цепные скребковые конвейеры. Эти цепные скребковые конвейеры состоят из одного или нескольких скребковых ножей, простирающихся поперек дна отстойника, которые тянут вперед непрерывно действующими цепями, выполняя движение конвейера типа «патер ностер». Эти конструкции обладают определенными преимуществами, обеспечивая качественную очистку, и, кроме того, имеют хорошие функциональные возможности при условии, что конструкция находится в хорошем состоянии. Однако, несмотря на качество базовой конструкции, часто имеют место серьезные отказы оборудования в виду того, что все детали подобных устройств подвержены износу и сильной коррозии, поскольку окружающая среда в отстойниках является чрезвычайно агрессивной. Предлагают также использовать поперечину, которую перемещают над поверхностью воды в отстойнике. На плечах поперечины устанавливают поднимающийся вертикально скребковый конвейер. Недостаток этой конструкции заключается в том, что ее трудно использовать в существующих отстойниках, в которых довольно часто над отстойником располагается различное оборудование, такое как переходные мостики, а также иное оборудование, служащее препятствием. Кроме того, осаждению мешают вертикальные устройства, удерживающие скребковый конвейер.
Также для очищения дна отстойников используются скребковые устройства различной конструкции, которые предназначены для удаления ила со дна отстойника и перемещения его в специальные карманы или приямки, расположенные с каждого конца отстойника. Зачастую скребковые устройства снабжены различными средствами, обеспечивающими их перемещение относительно дна отстойника, например, роликами для их качения по дну отстойника. Однако, кроме износа и коррозии, обусловленных агрессивной средой в отстойнике, существенным недостатком подобных устройств является неудовлетворительное качество очищения дна ввиду наличия различных неровностей дна, где часто остается ил после прохождения скребка. Происходит брожение и загнивания оставшегося ила, при этом пузырьки воздуха поднимаются наверх, вздымая частицы ила и тем самым загрязняя уже очищенную воду и снижая ее качество.
Исходя из вышесказанного, актуальной остается тенденция разработки и внедрения устройства для механической очистки дна радиального отстойника, лишенного описанных выше недостатков.
В качестве прототипа выбрано устройство для механической очистки дна радиального отстойника, описанное в патенте РФ №2335323, содержащее водило в виде моста с собственным приводом и кинематически связанные с водилом накапливающий элемент и сгребающий узел, выполненный в виде ступицы с кинематически связанным с ней скребком. Ступица приводится во вращение отдельным приводом, установленным на водиле. Накапливающий элемент закреплен на внешнем конце скребка, а как минимум часть скребка в проекции на дно радиального отстойника установлена под углом к отрезку, соединяющему ось ступицы и внешний конец скребка. При этом накапливающий элемент может быть выполнен из двух частей, соединенных между собой шарнирно. Технический результат состоит в упрощении конструкции устройства и повышении надежности его работы. В результате планетарного движения описанных выше рабочих инструментов их накапливающие элементы и скребки совершают сложные перемещения по дну радиального отстойника, сгребая и перенося к месту разгрузки осадок, выпадающий на дно радиального отстойника. Установленные шарниры позволяют отслеживать неровности дна.
К недостаткам описанного решения можно отнести относительную сложность конструкции, обусловленную большим количеством элементов, которые кроме всего прочего осуществляют сложные перемещения в пространстве в условиях агрессивной среды в отстойнике, что способствует износу и коррозии движущихся под водой элементов. Также недостатком является недостаточное качество очищения дна ввиду того, что ил не полностью счищается скребком с поверхности дна, что приводит к его брожению и загниванию, при этом пузырьки воздуха поднимаются наверх, вздымая частицы ила и тем самым загрязняя уже очищенную воду и снижая ее качество.
В основу полезной модели поставлена задача разработать устройство для механической очистки дна радиального отстойника, которое за счет простоты, надежности и оптимальной компоновки элементов конструкции позволит обеспечить качественное удаление активного ила со дна вторичных отстойников, что в свою очередь обеспечит повышение качества очистки воды, а также будет обладать высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью, при этом будет обеспечиваться возможность свободного доступа к элементам конструкции для их ремонта или замены, а также возможность использования устройства на уже действующих очистных комплексах без необходимости их существенной доработки.
Поставленная задача решается тем, что разработано устройство для механической очистки дна радиального отстойника, содержащее надводную часть в виде несущего элемента, снабженного приводом и опирающегося на поворотную опору, размещенную в центре радиального отстойника, и связанную с надводной частью подводную часть, включающую, по меньшей мере, один накапливающий элемент, снабженный набором сгребающих элементов, и средство для отвода ила из отстойника, при этом накапливающий элемент выполнен в виде полой камеры, внутренний объем которой ограничен снизу дном отстойника, сверху - крышкой, и по периметру по меньшей мере частично ограничен сгребающими элементами, которые подвижно закреплены на крышке, а камера выполнена с возможностью сообщения со средством для отвода собранного ила.
Подобная реализация полезной модели позволяет обеспечить максимальное удаление активного ила со дна радиального отстойника, что в свою очередь обеспечит качественное удаление активного ила со дна вторичных отстойников, поскольку активный ил удаляется самотеком под действием гидростатического давления через накапливающий элемент в виде полой камеры и отводится с помощью средств для отвода собранного ила во вращающуюся иловую камеру.
В качестве несущего элемента, снабженного приводом и опирающегося на подвижную опору, размещенную в центре радиального отстойника, может быть использована ферма моста или труба, которые в зависимости от диаметра отстойника могут быть выполнены цельными или разборными. Приводом является приводная тележка с электроприводом и пневмоколесами. Такая простота конструкции и использование стандартных конструктивных элементов позволяет обеспечить универсальность конструкции, снижение затрат на внедрение устройства, а также возможность использования устройства на уже действующих очистных комплексах без необходимости их существенной доработки. Сверху на ферме моста может быть организован металлический или пластиковый настил, огражденный перилами, что позволяет обеспечить удобство при обслуживании очистной установки персоналом.
Целесообразной является такая реализация полезной модели, при которой сгребающие элементы представляют собой лепестки, по меньшей мере частично выполненные из эластичного материала с возможностью контактирования с поверхностью дна отстойника, размещенные последовательно с одинаковым или переменным шагом. Подобная реализация сгребающих элементов позволит очищать дно от активного ила даже в условиях наличия различных неровностей дна отстойника. В качестве эластичного материала для изготовления лепестков могут быть использованы износостойкие полимерные волокна либо транспортерная лента, что позволяет обеспечить высокую износостойкость и коррозионную стойкость устройства.
Также возможна реализация полезной модели, при которой сгребающие элементы представляют собой лепестки, по меньшей мере частично выполненные из эластичного материала с возможностью контактирования с поверхностью дна отстойника, при этом каждый последующий лепесток размещен внахлест по отношению к предыдущему, что позволит предотвратить возможность попадания частиц ила в промежутки между соседними лепестками.
Накапливающие элементы жестко закреплены на коллекторных илоприемных трубах, подвешенных на регулируемых по длине стальных растяжках. Предпочтительно средство для отвода ила выполнено в виде илоприемной трубы, сообщающейся с камерой посредством патрубка, снабженного шиберной заслонкой, которая позволяет обеспечить ручное регулирование илового потока.
Дополнительно к илозаборному комплексу может поставляться вспомогательное оборудование. К вспомогательному оборудованию относятся очиститель дорожки борта отстойника с электроприводом, устройство для механической очистки кромок лотка отстойника с электроприводом, устройство для сбора и удаления плавающих веществ с водной поверхности отстойника.
Перечень графических материалов
Фиг.1 - вид сбоку устройства для механической очистки дна радиального отстойника.
Фиг.2 - вид спереди устройства для механической очистки дна радиального отстойника.
Фиг.3 - вид сверху устройства для механической очистки дна радиального отстойника.
На фиг.1 представлен вид сбоку устройства для механической очистки дна радиального отстойника, содержащее надводную часть (не показана) в виде несущего элемента, снабженного приводом и опирающегося на поворотную опору, размещенную в центре радиального отстойника, и связанную с надводной частью подводную часть 1, включающую накапливающий элемент 2, снабженный набором сгребающих элементов 3, и средство для отвода ила 4 из отстойника, при этом накапливающий элемент 2 выполнен в виде полой камеры, внутренний объем которой ограничен снизу дном отстойника 5, сверху - крышкой 6, и по периметру по меньшей мере частично ограничен сгребающими элементами 3, которые подвижно закреплены на крышке 6. Средство для отвода ила 4 выполнено в виде илоприемной трубы 7, сообщающейся с камерой посредством патрубка 8, снабженного шиберной заслонкой 9.
На фиг.2 представлен вид спереди устройства для механической очистки дна радиального отстойника. Позиции на фиг.2 совпадают с позициями фиг.1.
На фиг.3 представлен вид сверху устройства для механической очистки дна радиального отстойника. Позиции на фиг.3 совпадают с позициями фиг.1.
Устройство для механической очистки дна радиального отстойника работает следующим образом. Под действием силы тяги, создаваемой приводом моста несущего элемента, несущий элемент, накапливающие элементы 2, жестко закрепленные на илоприемных трубах 7, подвешенных на регулируемых по длине стальных растяжках, вращаются вокруг оси поворотной опоры. При этом сгребающие элементы 3 перемещаются по дну 5 и сгребают ил с поверхности дна 5, при этом ил оказывается во внутреннем объеме накапливающего элемента 2, представляющего собой полую камеру, откуда ил под действием гидростатического давления отводится по илоприемным трубам 7 во вращающуюся иловую камеру.
Таким образом, полезная модель представляет собой устройство для механической очистки дна радиального отстойника, которое за счет простоты, надежности и оптимальной компоновки элементов конструкции позволяет обеспечить качественное удаление активного ила со дна вторичных отстойников, что в свою очередь обеспечивает повышение качества очистки воды, а также будет обладать высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью, при этом будет обеспечиваться возможность свободного доступа к элементам конструкции для их ремонта или замены, а также возможность использования устройства на уже действующих очистных комплексах без необходимости их существенной доработки.