ЩЕТКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЗУБЧАТЫХ ВОДОСЛИВОВ ОТСТОЙНИКОВ

Полезная модель относится к очистке бытовых и промышленных сточных вод, а именно к оборудованию отстойников и может быть использовано для очистки от загрязнений и обрастании зубчатых водосливов.
Одним из основных элементов конструкции отстойников являются приводной мост, перемещающийся по ограждающей конструкции и обеспечивающий перемешивание ила, а также система сборных лотков с зубчатыми водосливами, включающая общий круглый и трапецеидальный лотки. Система сборных лотков с зубчатыми водосливами обеспечивает технологический процесс очистки сточных вод, а именно: равномерное перетекание воды, снижение ветровой нагрузки, при которой образуется волна, кислородное насыщение и др.
В процессе эксплуатации отстойников происходит загрязнение зубчатых водосливов: забивание грязью обрастание водорослями. Такое загрязнение и обрастание особенно в теплый период года приводит к вторичному загрязнению очищенной воды и, как следствие, к снижению степени ее очистки.
Кроме того, загрязнение и обрастание зубчатых водосливов вызывает нарушение технологического процесса очистки сточных вод, а именно, изменение скорости движения воды, неравномерный перелив через водосливы. При этом нарушается равномерность распределения нагрузки на зубчатые водосливы, нарушается режим работы отстойника и снижается эффективность очистки воды. Обеспечение технологического процесса и повышение степени очистки сточных вод может быть обеспечено при условии поддержания зубчатых водосливов в чистом состоянии.
В настоящее время очистка водосливов отстойников осуществляется вручную с помощью металлических скребков, насаженных на деревянный черенок. Процесс очистки является неэффективным, т.к. не обеспечивается полное удаление загрязнений и водорослей. Работа по очистке является трудоемкой и требует больших трудозатрат, т.к. обрастание водосливов грязью происходит постоянно и необходимо обеспечить очистку зубчатых водосливов, длина которых на одном объекте может превышать 10 км.
Кроме того, ручная работа по очистке водосливов отстойников связана с необходимостью длительного пребывания операторов непосредственно в зоне вредных выделений с поверхности надиловой жидкости.
Трудоемкость решения задачи по механизации выполнения работ обостряется тем, что поверхности зубчатых водосливов отстойника, подлежащие очистке, имеют сложную форму: зубчатый водослив трапецеидального лотка имеет форму с двумя прямыми и
двумя круглыми сторонами, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, а зубчатые водослив общего круглого лотка имеет круглую форму.
Существуют способы и устройства для очистки поверхности оборудования различного назначения от загрязнений.
Способ очистки оборудования очистных сооружений (патент РФ №2255048) от биологических обрастании предусматривает обработку поверхности раствором этилмеркулфосфатом в количестве 0,5 мг/л через каждые 10 суток.
Недостатками этого способа очистки от обрастании являются:
- необходимость разработки оборудования для обработки раствором зубчатых водосливов.
- Высокая трудоемкость, связанная с необходимостью обработки больших площадей поверхности зубчатых водосливов.
- Необходимость часто, через 10 суток, обрабатывать поверхности зубчатых водосливов.
Эти недостатки не позволяют применять рассмотренный способ для очистки зубчатых водосливов отстойников.
Наибольшее распространение получили средства механической очистки поверхности оборудования от загрязнений. К этим средствам, в частности, относятся щетки (патенты РФ №1391594, №94008120).
Как правило, щетки содержат корпус с закрепленными с помощью различных конструктивных элементов пучками ворса, образующим рабочую поверхность.
Недостатками этих щеток являются следующие:
- невозможность непосредственно использовать для очистки зубчатых водосливов большой протяженности;
- необходимость разработки дополнительного оборудования для очистки зубчатых водосливов отстойников.
Наиболее близким по технологической сущности аналогом, принятым за прототип, является «Горизонтальная ротационная щетка моечной установки (авторское свидетельство СССР №14142289 (3349761), включающая каркас с закрепленной на нем щеткой.
Недостатками прототипа являются следующие:
- конструкция установки является сложной, дорогостоящей и связана с установкой электропривода, требующего при эксплуатации затрат на электроэнергию.
- Низкая надежность, т.к. в процессе работы щетка будет цепляться за острые зубцы водослива отстойника, а при взаимодействии с прямым участком лотка подвергаться
ударным нагрузкам и быстро разрушаться. При этом не обеспечивается качественная очистка зубчатых водосливов отстойника.
- Разбрызгивание надиловой жидкости, содержащей вредные вещества, в процессе работы установки и очистки зубчатых водосливов приводит к нарушению требований экологической безопасности и создает вредные условия для работы операторов, обслуживающих отстойник.
Задачей полезной модели является создание щетки для очистки от загрязнений зубчатых водосливов отстойников, обеспечивающей предотвращение нарушения технологии обработки сточных вод.
Техническим результатом является повышение качества очистки зубчатого водослива отстойника, а также снижение трудоемкости, при исключении ручного труда операторов по очистке зубцов водослива во вредных условиях мелких брызг и испарений надиловой жидкости.
1
Поставленная задача решается тем, что в соответствии с полезной моделью щетка выполнена в виде обоймы П-образного профиля, в которой обжат ворс из полипропиленовой лески длиной Н равной 2,5-3,0 высоты зубца зубчатого водослива, и установлена на кронштейнах на приводном мосту отстойника, а ее ворс расположен ниже основания зубца на величину h, равную 0,5-1,0 высоты зубца, при этом щетка с ворсом состоит из левой крайней части длиной равной 0,05-0,1 длины прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка, правой части длиной равной 1,1-1,2 расстояния между круговыми участками общего кругового и трапецеидального лотков и средней части щетки, расположенной под углом = 15-20° к прямому участку зубчатого водослива трапецеидального лотка, и имеющий длину, равную 0,85-0,95 длины прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка, причем ворс крайних частей щетки размещен вертикально, а угол между этой вертикальной плоскостью и плоскостью, в которой располагается ворс средней части щетки, составляет 10-15°.
Отличительными признаками заявленной полезной модели являются следующие:
- щетка выполнена в виде обоймы П-образного профиля, в которой обжат ворс из полипропиленовой лески длиной Н равной 2,5-3 высоты h зубца зубчатого водослива, при этом ворс щетки располагается ниже основания зубца на величину равную 0,5-1,0 высоты зубца. Такая длина ворса щетки, а также его размещение относительно зубцов водослива и его основания обеспечат качественную очистку зубчатого водослива от загрязнений.
- щетка размещена на кронштейнах на приводном мосту отстойника. Такая установка позволяет использовать штатное перемещение приводного моста для обеспечения
работы щетки по очистке зубчатых водосливов отстойника, исключив применение электропривода;
- щетка с ворсом выполнена из 3 частей: средней, крайних левой и правой.
- длина левой крайней части щетки, равная 0,05-0,1 длины прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка, и длина правой крайней части щетки равная 1,1-1,2 расстояния между круговыми участками трапецеидального и общего кругового лотков, выбраны с учетом обеспечения очистки внутренней и внешней поверхностей зубчатого водослива отстойника. Выбор длины левой и правой частей щетки осуществлен также с учетом пределов допусков, с которыми выставлены трапецеидальные, общий круговой лотки и рельсовый путь, по которому перемещается приводной мост.
Увеличение длины левой и правой крайних частей щетки не целесообразно, а уменьшение приведет к снижению эффективности очистки зубчатого водослива.
- Средний участок щетки длиной равной 0,85-0,95 длины прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка развернут по отношению к вертикальной плоскости проходящей через этот участок щетки под углом = 10-15°.
При таком расположении щетки ворс будет очищать сначала переднюю по ходу движения приводного моста стенку прямого участка зубчатого водослива, а потом заднюю стенку зубцов.
При уменьшении угла наклона щетки будет очищать только переднюю часть прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка, а при увеличении будет снижаться эффективность очистки передней и задней поверхности зубцов.
- Средний участок щетки расположен под углом = 15-20° по отношению к прямому участку зубчатого водослива трапецеидального лотка. При таком расположении ворс щетки будет касаться прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка при его очистке во время движения приводного моста последовательно в одной точке. При величине угла менее- ворс щетки будет соприкасаться с прямым участком зубчатого водослива трапецеидального лотка по всей его длине. В этом случае будут возникать дополнительное сопротивление движению приводного моста, импульсная нагрузка на мост и соответственно повышение расхода электроэнергии. При величине угла более 20° снижается эффективность очистки прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка.
По сведениям, имеющимся у авторов, приведенные отличительные при знаки являются новыми и в технической литературе не представлены. Совместное их применение позволяет получить требуемый положительный технический результат.
Технический результат обеспечивает:
1. Повышение качества очистки зубчатого водослива отстойника достигается вследствие того, что:
- щетка с ворсом выполнена из трех частей: средней, крайних левой и правой;
- средняя часть щетки с ворсом развернута относительно вертикальной плоскости на угол и относительно прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка отстойника на угол;
- правая и левая части щетки с ворсом лежат в вертикальной плоскости, расположены под углом к круговым участкам зубчатого водослива, а длина правой и левой частей щетки обеспечивает их эффективную очистку.
Щетка позволяет очищать от загрязнений зубчатые водосливы сложного профиля, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях.
2. Исключение ручного труда операторов во вредных условиях, снижение трудоемкости и повышение удобства эксплуатации отстойника.
- щетка для очистки подвешена к приводному мосту, энергия которого используется при проведении очистки;
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
Фиг.1 Общий вид отстойника со щеткой для очистки зубчатого водослива.
Фиг.2 Щетка для очистки зубчатого водослива отстойника от загрязнений.
Фиг.3 Конструкция зубчатого водослива отстойника и щетки.
Как показано на фиг.1, 2 отстойник с надиловой жидкостью состоит из следующих основных элементов: ограждающей конструкции (1), по которой на колеса (2) в направлении по часовой стрелки (3) перемещается приводной мост (4).
На приводном мосту (4) на кронштейнах (5) размещена щетка (6), очищающая от загрязнений зубцы (7) зубчатых водосливов лотков отстойника: круглые участки (8) общего круглого лотка (9), а также прямые (10) и круглые (11) участки трапецеидальных лотков (12). Через зубчатые водосливы сливается надиловая жидкость (13).
1
Щетка (6) (фиг.3) выполнена из обоймы П-образного профиля (14), в которую вставлен и обжат ворс из полипропиленовой лески (15) и состоит из правого (16), левого (17) концевых и среднего (18) участков, соединения которых выполнены, например, с помощью сварки. Длина ворса Н (15) составляет 2,5-3,0 высоты зубца h (7) зубчатого водослива, а ее ворс расположен ниже основания зубца на величину h равной 0,5-1,0 высоты зубца (фиг.3). Длина среднего участка (18) щетки (6) равна 0,85-0,95 длины прямого участка (10) зубчатого водослива трапецеидального лотка (12) (фиг.2). Длина
левого по ходу движения (3) приводного моста (4) участка щетки (17) составляет 0.05-0,1 длины прямого участка зубчатого водослива трапецеидального лотка (12), а правого (16) длиной равной 1,1-1,2 расстояния между круговыми участками трапецеидального (12) и общего кругового (9) лотков (фиг.1, 2).
Ворс (15) крайних участков щетки (16), (17) (фиг.2) размещен вертикально, а угол между вертикальной плоскостью и плоскостью, в которой располагается ворс средней части (18) щетки составляет 10-15°.
Средняя часть (18) щетки развернута по отношению к прямому участку зубчатого водослива (10) трапецеидального лотка (12) под углом равным 15-20°.
Щетка работает следующим образом. При движении приводного моста на колесе 2 по ограждающей конструкции 1 в направлении 3 ворс 15 среднего участка 18 щетки 6, установленной на кронштейнах 5, очищает внутренние и наружные поверхности прямых участков 10 зубчатого водослива трапецеидального лотка (12).
Левый концевой участок 16 щетки 6 с ворсом 15 очищает от загрязнений круговой участок 11 зубчатого водослива трапецеидального лотка 12.
Правый концевой участок 17 щетки 6 с ворсом 15 очищает от загрязнений круговые участки 8, 11 зубчатого водослива 9 и трапецеидального 12 лотков.
Надиловая жидкость 13 через очищенные зубчатые водосливы 8, 10, 11 стекает в сливные каналы 19 отстойника.
Очистка зубчатого водослива отстойника от загрязнений с помощью разработанной щетки предотвращает нарушение технологического цикла очистки сточных вод и освобождает операторов от неэффективного труда в условиях вредных испарений с поверхности надиловой жидкости. Таким образом, заявляемая конструкция обеспечивает очистку зубчатых водосливов, повышение эксплуатационных характеристик отстойников и снижение трудоемкости их обслуживания.
Заявленное техническое решение может быть реализовано на существующих отстойниках при использовании доступных материалов и оборудования.