ВОДОСЛИВ

МПКС02РЗ/14
Полезная модель относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использована, например, для интенсификации аэрации осветленных сточных вод.
Известен водослив, содержащий преграду (см. УДК532(031). Справочник по гидравлике. Под редакцией Большакова В.А. Киев, издательское объединение «Вища школа, 1977, с. 127.), через которую происходит перелив воды, с участком преграды или иначе порогом, через который происходит перетекание потока воды из верхнего бьефа в нижний бьеф или иначе - из области потока перед водосливом в область потока за водосливом.
В известном водосливе перетекание воды через преграду происходит сплошной струей, например, плоской. При этом вся масса воды находится внутри одной струи и недостаточно окисляется кислородом воздуха.
Известен водослив, содержащий гребенчатую преграду, где верхняя кромка преграды выполнена с множеством последовательно чередующихся между собой выступов и впадин, где множество впадин образуют пороги, через которые перетекает поток воды из верхнего бьефа в нижний, а выступы расположены между впадинами и частично выступают над поверхностью потока воды в верхнем бьефе и спужат для равномерного распределения потока воды через пороги впадин на множество параллельных струй (см. Василенко А.А. Водоотведение. Курсовое проектирование. -Киев. Издательское объединение «Вища школа. Головное издательство, 1988, с. 108-109, рис. 21, поз. 5 - зубчатый водослив).
Водосливы расположены на кромке преграды через 0,5 м.
Как известно заявителю, преграды водосливов изготавливают металлическими, деревянными, бетонными, асбестоцементными.
Недостатком вышеназванных материалов является их повышенная способность обрастания микрофлорой и прочими биообрастаниями.
ВОДОСЛИВ
Авторы: Вавилов О.Ю., Есин A.M., Кириллов А.Б.оНазвание полезной модели; ВОДОСЛИВ
бенно быстро засоряется и зарастает в первую очередь микрофлорой, например нитчатыми водорослями, которые притягивают на себя другие загрязнения, что приводит к полному забиванию отдельных участков преграды водослива взвешенными веществами. Очистка угловых треугольных зон механически затруднительна.
В основе полезной модели поставлена задача, водослив, который подлежит усовершенствованию, содержащий гребенчатую преграду, где верхняя кромка преграды выполнена с множеством последовательно чередующихся между собой выступов и впадин, где множество впадин образуют пороги, через которые перетекает поток воды из верхнего бьефа в нижний, а выступы расположены между впадинами и частично выступают над поверхностью потока воды в верхнем бьефе и служат для равномерного распределения потока воды через пороги впадин на множество параллельных струй, согласно полезной модели отличается тем, что префада выполнена из полимерного материала поливинилхлорида, причем верхняя кромка преграды является кривой линией волнистой формы.
Технический результат: повышается срок безремонтной зксплуатации водослива за счет снижения обрастания префады микрофлорой и заселения микроорганизмами, снижается унос взвешенных веществ через водослив, выравнивается гидравлическая нагрузка на водослив, улучшается распределение воды по длине водослива, улучшается насыщение воды кислородом воздуха.
Слабое обрастание микрофлорой полимерной перегородки происходит вероятно из-за свойств, присущих самому материалу. Материал плотный, не содержит пор соразмерных микроводорослям и микроорганизмам, которые могли бы проникнуть в поры и закрепиться там, создав плацдарм для закрепления уже за них водорослей большего размера. На поверхности полимерного материала не образуется окисных пленок с участием самого материала, сорбирующих карбонатные отложения, которые являются почвой для поселения микроводорослей.
Полимерный материал стабильно сохраняет хорошие изначальные гидродинамические характеристики, имеет малое сопротивление трения воды при обтекании порогов водослива. Изза этого стабильны гидродинамические свойства множества струй перетекающих через водослив, которые своей поверхностью контактируют с кислородом воздуха и при падении от водослива в нижний бьеф увлекают под слой воды нижнего бьефа дополнительные порции кислорода воздуха, что необходимо для лучшего окисления воды.
Криволинейная линия волнистой синусоидальной формы кромок преграды водослива имеет плавную форму, что способствует меньшему засорению верхней кромки и, кроме того, кромки преграды становятся доступными для их механической очистки.
Форма и размеры профиля кривой впадин и выступов префады водослива позволяют кроме того поддерживать определенное допустимое нарастание скорости потока воды на подходе к водоспиву, что необходимо для поддержания процесса гравитационного осаходения взвешенных частиц перед водосливом и с поддержанием струйного слива только тонкого верхнего споя ос, сГ
Аегторы: Вавилов О.Ю., Есин A.M., Кириллов А.Б.оНазвание полезной модели: ВОДОСЛИВ
ветленной воды из верхнего бьефа, без вовлечения в струи водослива взвешенных частиц из объема отстойника, что улучшает показатели качества очистки по взвешенным веществам.
Водослив с множеством падающих с него струй (более тысячи штук струй) способствует дополнительному динамическому окислению воды кислородом воздуха в струях и в зонах их контакга с поверхностью воды в нижнем бьефе, где при падении струй создаются интенсивные условия для насыщения воды кислородом воздуха из пузырьков воздуха, которые вовлекаются струями под слой воды, в дополнение к пленочному окислению воды кислородом воздуха на поверхности верхнего и нижнего бьефов.
Множество мелких движущихся струек существенно увеличивает общую поверхность контакта воды с воздухом, способствует лучшему её насыщению киспородом, как во время полета множества струй, так и при их падении под уровень воды в нижний бьеф.
Другие цели, особенности, преимущества и возможности использования полезной модели видны из нижеприведенного описания примеров выполнения на основании рисунков. При этом все описанные и / или графически представленные признаки сами по себе или любой разумной комбинации составляют предмет изобретения, независимо от общих требований или обратной связи.
Перечень фигур чертежей и иных материалов Фиг. 1 - Водослив. Поперечный разрез. Фиг. 2 - Водослив. Разрез А - А на фигуре 1. Фиг. 3 - Водослив. Узел А на фигуре 2.
Фиг. 4 - Водослив. Таблица координат кривой линии волнистой формы кромки одной из множества впадин гребенчатой преграды водослива.
Фиг. 5 - Водослив. Схема ориентации гребешков при изготовлении плиты гребенчатой преграды водослива.
Перечень обозначений на чертежах:
1- преграда водоспива;
2- верхняя кромка префады 1 водослива;
3- выступ в преграде 1 водослива;
4- впадина в преграде 1 водослива;
5- поток воды;
6- верхний бьеф;
7- множество струй;
8- железобетонный лоток (желоб) отстойника;
9- шуруп;
10- цементная стяжка;
Авторы: Вавилов О.Ю., Есин A.M., Кириллов А.Б.АНазвание полезной модели: ВОДОСЛИВ
X - горизонтальная координата;
Y - вертикальная координата;
А - высота плиты из полимерного материала префады 1 водослива;
В - длина плиты из полимерного материала префады 1 водослива;
Т - ширина шага между выступами 3 преграды 1 водослива;
С - ширина заготовок плит перед их профилированием;
Н - геометрический напор на водосливе или расстояние от нижней точки впадины преграды 1 до
свободной поверхности потока 5 в верхнем бьефе 6, где не сказывается понижение свободной
поверхности потока 5 (примерно от трех до пяти Н от префады 1 водоспива).
Водослив содержит преграду 1 (см. фигуры 1 - 5). Верхняя кромка 2 префады 1 выполнена гребенчатой (зубчатой) с множеством последовательно чередующихся между собой одинаковых выступов 3 и одинаковых впадин 4. Форма и размер впадин 4 повторяет форму и размер выступов 3. Множество впадин 4 образуют пороги, через которые перетекает поток 5 воды из верхнего бьефа б в нижний бьеф (на фиг. 1 не показан). Выступы 3 расположены между впадинами 4. Выступы 3 частично выступают над поверхностью потока воды в верхнем бьефе 6. Выступы 3 служат для равномерного распределения потока воды через пороги впадин 4 на множество параллельных струй 7.
Префада выполнена из листового полимерного материала поливинилхпорида ПВХ ОКТАЛАЙТ1 Плюс1. Преграда 1 состоит по меньшей мере из одной плиты или ленты или множества последовательно соединенных плит из полимерного листового материала поливинилхпорида ПВХ ОКТАЛАЙТ1 Плюс1 толщиной 0,004 м.
Кромка 2 префады 1 расположена по профилированной кривой линии волнистой синусоидальной формы (см. фиг. 3) с координатами X, Y для профильных точек от «1 до «22, приведенных в таблице (см. фигуру 4).
Величина размера А (см. фигуру 2) составляет 0,085 м.
Кривая линия волнистой синусоидальной формы по кромке впадин зеркально повторяет кривую линию волнистой синусоидальной формы по кромке выступов (см. фигуру 5). Причем при изготовлении из одной заготовки плиты образуется две гребенчатые плиты двух исполнений, где у одного исполнения плиты префады 1 кривая линия волнистой синусоидальной формы находится по торцам плит в нижней точке впадин 4, а у другого исполнения плиты преграды 1 кривая линия волнистой синусоидальной формы находится по торцам плит между верхними точками «1, «2 и «21, «22 на вершинах выступов 3.
Величина размера В составляет 2,05 м, где В - длина плит из полимерного материала префады 1.
Величина размера С составляет 0,75 м (см. фигуру 5), где С - ширина заготовок плит перед их профилированием, то есть разделения заготовок на две части вдоль их дпины по волнистой линии, например, фрезеровкой, штамповкой.
Авторы: Вавилов О.Ю., Есин A.M., Кириллов А.Б.сНазвание полезной модели; ВОДОСЛИВ
Величина размера Т составляет 0,2 м, где Т - ширина шага между выступами 3 преграды 1.
Величина размера Е составляет 0,085 м, где Е - высота гребня преграды 1 или сумма глубины впадины и высоты выступа преграды 1, которая равна или меньше величины Н - геометрического напора на водосливе (см. фигуру 3). То есть величина геометрического напора Н на водосливе равна или меньше 0,085 м. При этом максимальный расход через единичный порог впадины 4 префады 1 водослива составляет примерно 2,6 л/с. Это ограничение необходимо для соблюдения условия качества очистки сточной воды по взвешенным веществам. При больших значениях Н, Е некоторые фракции взвешенных веществ увлекаются потоком 5 верхнего бьефа 6 отстойника в струи водослива, что недопустимо, так как взвешенные вещества в отстойнике могут быть носителями вредных для человека микроорганизмов и соединений, которые должны оседать в отстойнике и затем отводиться из него и обеззараживаться.
Два ряда отверстий в плитах преграды 1 предназначены для крепления плит преграды 1 к железобетонному лотку (желобу) 8 отстойника с помощью шурупов 9.
Поверхность железобетонного лотка 8 при монтаже преграды 1 выравнивают цементной стяжкой 10. Швы 11 между плитами преграды 1 и лотком 8 герметизированы с помощью асбоцементного каната, пакли с цементным раствором, цереситом.
Крепление плит преграды 1 водослива к железобетонному лотку 8 производится шурупами 9 в комплекте с шайбой 11 и полимерными дюбелями 12 диаметром 0,01 м.
Водослив работает следующим образом. Преграду 1 водослива монтируют на железобетонном лотке 8 со стороны верхнего бьефа 6, например, первичного отстойника сточных вод. При этом нулевые вертикальные координаты Y нижних точек «11, «12 кривых линий волнистой синусоидальной формы всего множества впадин 4 находятся в единой горизонтальной плоскости. Поток 5 воды из верхнего бьефа 6 перетекает в нижний бьеф через пороги образованные впадинами 4 между выступами 3 гребенчатой преграды 1. При монтаже плиты устанавливают с нахлестом по торцам плит и с последовательным чередованием исполнения один и два. Например, исполнение один, исполнение два, исполнение один, исполнение два и так далее, при этом кромки 2 волнистых линий совпадают в зонах нахлеста торцов плит. При соединении плит преграды 1 встык соединяют сваркой торцы плит одного исполнения.
Изготовление префады 1 из полимерного материала существенно улучшает качество работы водослива. Полимерный материал имеет свойство слабо обрастать микроводорослями.
Полимерный материал стоек к ультрафиолетовым лучам и тепловым лучам, не коробится под солнечным излучением. Водослив стабильно распределяет воду по струйкам по длине водосборного лотка.
Полимерный материал обладает пониженным сопротивлением трения для воды, что ускоряет струйное истечение через пороги гребенчатого водослива и уменьшает геометрический напор Н на водоспиве, что положительно сказывается на работе отстойника с таким водосливом, а
y/.
Авторы: Вавилов О.Ю., Есин A.M., Кириллов А.Б.
именно уменьшается унос взвешенных веществ через водослив, что улучшает локазатели качества очистки по взвешенным веществам и насыщению воды кислородом воздуха, за счет динамического увеличения поверхности контакта воздуха и ловерхности струй.
Префада 1 из полимерного материала обладает ударопрочностью, легка и удобна в монтаже и обслуживании.
Выполнение кромок ло кривой линии волнистой формы позволяет меньше засоряться порогам впадин 4, а плавные очертания впадин более удобны для лринудительной механической автоматической очистки, налример, щетками, кромок лреграды 1 водослива от зафязнения.
Технический результат: улучшается работа водослива, водослив меньше засоряется, лучше распределяет воду по своей длине, улучшаются показатели качества очистки сточных вод по взвешенным веществам, меньше обрастает микрсфлорой, дополнительно насыщает воду кислородом воздуха. Заявитель: Научно-лроизводственная фирма с ограниченной ответственностью «Экололимер дире1стор Дата подписи: 24 апреля 2001 года
Название полезной модели: ВОДОСЛИВ Ю.М. Мешенгиссер