ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК

Полезная модель относится к очистным сооружениям и служит для подготовки и осветления питьевой или промышленной воды путем осаждения взвешенных веществ.
В настоящее время известен ряд отстойников, таких как горизонтальные, вертикальные, тонкослойные, со встроенными камерами хлопье-образования, со встроенными фильтрующими устройствами и с дополнительным оборудованием внутри самого сооружения. В основном горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный резервуар длиной порядка 70 м, шириной от 3 до 8 м и высотой, как правило, не менее 5 м, если говорить о больших производительных очистных станциях. Также имеются днища с уклоном в приямок для отведения осадка и подводящие и отводящие трубопроводы либо лотки.
Известен горизонтальный отстойник, содержащий отстойную емкость, распределительную систему подвода воды с наливными отверстиями и рассредоточенную систему слива осветленной воды со сливными отверстиями, расположенными на разной высоте (заявка на изобретение RU 96108844 A, B01D 21/24, опубликована 27.08.1998 г.).
Известен тонкослойный отстойник, содержащий корпус, устройства для ввода очищаемой воды и вывода очищенной воды и твердой фазы, тонкослойный модуль, включающий наклонные разделительные пластины, размещенные в съемном каркасе, корпус выполнен в виде цилиндра с наклонным днищем и снабжен распределителем осадка, каркас тонкослойного модуля выполнен в виде наклонного цилиндра, разделительные пластины тонкослойного модуля выполнены профильными (патент RU 2104079 C1, B01D 21/02, опубликован 10.02.1998 г.).
Наиболее близким техническим решением является горизонтальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования, включающий в себя корпус, устройства для ввода очищаемой воды и вывода очищенной воды и твердой фазы, карман для сбора осветленной воды, при этом в отстойнике и в камере хлопьеобразования вмонтированы тонкослойные модули (см. МДМ 40-3.2000 Методические рекомендации по обеспечению выполнения требований санитарных правил и норм СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», утверждены постановлением Госстроя России от 31.03.2000 г. №24, глава 3.2-3.3, рис. 5, Д1). Полное название: «Тонкослойный горизонтальный отстойник с тонкослойно-эжекционной камерой хлопьеобразования»
Недостатком данного сооружения является отсутствие равномерного процесса коагулирования взвешенных веществ и погашения скорости входящего потока. Сбор очищенной воды у данного отстойника осуществляется стандартным способом непосредственно в карман для сбора осветленной воды, что не дает возможности сократить длину отстойника.
Задача полезной модели - уменьшить площадь отстойника, оставляя при этом ту же производительность станции, увеличить эффективность процесса коагулирования и, следовательно, эффективность очистки.
Сущность полезной модели заключается в том, что горизонтальный отстойник, включающий в себя корпус, устройства для ввода очищаемой воды и вывода очищенной воды и твердой фазы, встроенную камеру хлопьеобразования, тонкослойные модули, при этом во встроенной камере хлопьеобразования установлена распределительная решетка, а система сбора осветленной воды выполнена рассредоточенной, в виде желобов с отверстиями, расположенными вдоль отстойника, и кармана для сбора осветленной воды.
потока
взв.в
Технический результат в том, что встроенная камера хлопьеобразования с распределительной решеткой способствует равномерному процессу коагулирования взвешенных веществ и погашению скорости входящего потока. Обрабатываемая вода, проходя через тонкослойный модуль, переходит в ламинарный режим движения (V≈1,5-2,0 мм/с), за счет этого образовавшаяся взвесь начинает сползать по пластине модуля, а частично осветленная вода переходит в сооружение отстойника через общую стенку на вторичное отстаивание. Сползающие хлопья образуют под тонкослойным модулем слой взвешенного осадка, потому что их скорость сползания меньше, чем скорость входящего потока исходной воды. В этом слое взвешенного осадка происходит дополнительное укрупнение хлопьев и улучшение их образования, которые транспортируются далее на отстойник и быстро осаждаются, благодаря своей гидравлической крупности. За счет того, что для крупных хлопьев требуется меньшее время осаждения, а также за счет рассредоточенной системы сбора осветленной воды, длина предлагаемого отстойника уменьшается на одну треть от длины стандартных горизонтальных отстойников. Осветленная вода с концентрацией взвешенных веществ С=3,0-4,0 мг/л поступает далее на фильтрующие сооружения. Такое незначительное число взвешенных веществ уменьшает нагрузку на фильтры и тем самым увеличивает их фильтроцикл и экономию расхода воды на промывку этих сооружений.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на
фиг. 1 - вид сбоку в разрезе;
фиг. 2 - вид сверху.
Горизонтальный отстойник включает в себя прямоугольный корпус 1 с приямком в днище для сбора осадка, устройство для подвода очищаемой воды - подводящий трубопровод 2, вмонтированный в конусообразный отсек камеры хлопьеобразования 3, распределительную решетку 4, размещенную в нижней части камеры хлопьеобразования 3, блоки тонкослойных модулей 5, расположенные в верхней части камеры хлопьеобразования 3 и отстойника 1, устройства для сбора очищенной воды и твердой фазы - рассредоточенную систему слива осветленной воды, состоящую из желобов для сбора осветленной воды 6 и кармана для сбора осветленной воды 7, отводящий трубопровод осветленной воды 8 и отводящий трубопровод для выпуска осадка 9.
Горизонтальный отстойник работает следующим образом. Исходная вода с добавлением коагулянта поступает в камеру хлопьеобразования 3 через подводящий трубопровод 2. Преодолевая распределительную решетку 4 и двигаясь вверх к блоку тонкослойных модулей 5, в обрабатываемой воде начинают образовываться хлопья, которые далее осаждаются на пластинах модулей и сползают, образовывая слой взвешенного осадка. Далее осветленная вода с крупными хлопьями переходит в корпус отстойника 1, где происходит эффективное осаждение взвеси также в пластинах вмонтированного блока тонкослойных модулей 5. Очищенная вода, поднимаясь вверх по направлению от днища отстойника, собирается в желобах для сбора осветленной воды 6 и попадает в карман для сбора осветленной воды 7. Далее обрабатываемая вода через отводящий трубопровод осветленной воды 8 поступает на фильтрующие сооружения на последующую стадию очистки. Осадок, накопившийся в приямке днища отстойника удаляется через отводящий трубопровод для выпуска осадка 9 в специальные емкости для сбора шлама, предусматриваемые на очистных станциях.
Был проведен сравнительный анализ работы заявленной полезной модели и наиболее близким аналогом. В ходе испытаний было отмечено значительное укрупнение хлопьев взвешенных веществ, за счет чего уменьшились размеры предлагаемого отстойника. При этом эффективность очистки увеличилась в несколько раз, уменьшив концентрацию взвешенных веществ на выходе из отстойника до 3,0-4,0 мг/л. Данные, свидетельствующие о зависимости укрупнения хлопьев и степени осветления воды от наличия дополнительных встроенных конструкций приведены в таблице.