РАДИАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК

Полезная модель относится к области очистных сооружений, в частности к радиальным отстойникам, и может применяться для очистки жидких сред, водоподготовки и разделения суспензий.
Радиальные отстойники нашли широкое применение для очистки сточных вод с целью их повторного применения в производственных и бытовых целях. Это обусловлено тем, что в настоящее время остро стоит проблема загрязнения окружающей среды, связанная с загрязнением пресной воды производственными и бытовыми отходами, что приводит к уменьшению запаса пресной воды.
Радиальные отстойники позволяют осуществить механический метод очистки жидкой среды, в частности сточных вод, в ходе которой обеспечена возможность выделения из жидкой среды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем отстаивания. Отстаивание позволяет выделить из жидкой среды взвешенные частицы веществ, которые имеют большую или, меньшую плотность в сравнении с плотностью отстаиваемой жидкой среды. При этом тяжелые частицы осаждаются на дно под действием силы тяжести. Выпадающий на дно отстойников осадок должен непрерывно или периодически удаляться. Продолжительность периода его хранения зависит от количества осадка и его способности к загниванию и уплотнению. Такие легкозагнивающие осадки как осадки бытовых сточных вод и ряда производственных стоков пищевой промышленности могут храниться не более суток. Загнивание осадка приводит к повторному загрязнению отстаиваемой жидкой среды и нарушению режима отстаивания. Ввиду этого актуальной является задача повышения эффективности работы илосборной системы радиальных отстойников, при этом эффективность работы указанной системы напрямую связана с качеством сбора ила со дна очистного сооружения.
Известно периферическое илосборное устройство для вторичных радиальных отстойников, описанное в заявке Китая №102389652. Устройство представляет собой ферму, установленную на центральной опоре вторичного радиального отстойника, на которой установлены илосборные трубы, соединенные посредством желобов с илоприемной камерой. При этом илоприемная камера также установлена на центральной опоре и соединена с отводящим трубопроводом. На конце каждой илосборной трубы установлены илосборники, которые конструктивно выполнены V-образной формы (перевернутой).
Недостатком описанного решения является возможность образования участков в илосборной системе, где прохождение ила будет затруднено, вследствие чего может образоваться зона застоя ила. Это обусловлено тем, что для прохождения ила от илосборной трубы до илоприемной камеры используются желоба, течение ила по которым обеспечено только за счет гравитационных сил
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является отстойник, описанный в патенте Великобритании №1501480, содержащий корпус, образованный боковыми стенками и дном, в центре которого установлена опора, на которой установлена ферма, выполненная с возможностью поворота относительно опоры, подводящий и отводящий трубопроводы, установленные в корпусе, средство для отвода осветленной жидкой среды, установленное на боковой стенке корпуса, и систему для сбора ила. Система для сбора ила содержит по меньшей мере один илосборник, подключенный к илосборной трубе, на которой установлен регулировочный элемент. При этом регулировочный элемент представляет собой клапан, выполненный с возможностью обеспечения промывки илосборника и илосборной трубы обратным потоком.
К недостаткам описанного решения следует отнести возможность образования участков в илосборной системе, где прохождение ила будет затруднено, вследствие чего может образоваться зона застоя ила в илосборной трубе, для устранения которой необходимо производить осушение отстойника и промывку илосборной системы.
В основу полезной модели поставлена задача разработать радиальный отстойник, конструкция илосборной системы которого позволит обеспечить возможность эффективного сбора и прохода ила по илосборной трубе без образования зон застоя ила, а также позволит обеспечить проход ила по всей илосборной трубе независимо от уровня жидкости в радиальном отстойнике, в частности независимо от значения гидростатического давления. При этом разработанная илосборная система позволит повысить эффективность сбора ила со дна отстойника, ввиду чего будет обеспечена возможность повышения эффективности работы очистного сооружения в целом.
Поставленная задача решается тем, что разработан радиальный отстойник для очистки жидкой среды, содержащий корпус, образованный боковой стенкой и дном, в центре которого установлена опора, на которой установлена ферма, выполненная с возможностью поворота относительно опоры, подводящий и отводящий трубопроводы, установленные в корпусе, средство для отвода осветленной жидкой среды, установленное на боковой стенке корпуса, и систему для сбора ила, включающую по меньшей мере одну илосборную трубу, выполненную с возможностью поворота вместе с фермой, и по меньшей мере один илосборник, подключенный к илосборной трубе, при этом система для сбора ила содержит по меньшей мере один иловый насос, подключенный к илосборной трубе. Таким образом, конструкция заявляемой полезной модели обеспечивает подачу ила в илосборные трубы за счет активного изменения гидростатического давления в илосборной системе, а также обеспечивает дополнительное давление для обеспечения движения ила по илосборной трубе, что позволяет исключить возможность образования зон застоя ила в илосборной трубе.
Опора, установленная в центре радиального отстойника, представляет собой полую конструкцию, внутри которой расположены подводящий трубопровод, обеспечивающий подачу сточных жидкостей в корпус радиального отстойника, и отводящий трубопровод, обеспечивающий отвод ила, собираемого илосборной системой. Причем на опоре может быть также установлен успокоитель потока, выполненный с возможностью предотвращения переливания подаваемой жидкой среды через него. На опоре также установлена ферма таким образом, что один ее конец опирается на опору, а второй - на торец боковой стенки корпуса. Возможность поворота фермы относительно опоры обеспечена посредством использования привода, например, электропривода. Дополнительно ферма может быть снабжена мостом, обеспечивающим возможность доступа для технического обслуживания элементов конструкции радиального отстойника.
Возможность поворота илосборной трубы совместно с фермой может быть обеспечена за счет установки по меньшей мере одной тяги между ними. Очевидно, что в случае установки более чем одной илосборной трубы целесообразно объединение их в одну подвижную систему посредством, например, продольного соединительного элемента, который обеспечит возможность совместного вращения фермы и илосборных труб. При этом целесообразна будет установка по меньшей мере одной тяги между указанным соединительным элементом и фермой, что позволит повысить надежность работы конструкции илосборной системы при ее повороте относительно опоры.
Средство для отвода осветленной жидкой среды может быть выполнено, например, в виде кольцевого желоба, расположенного по периферии корпуса отстойника и установленного посредством элементов крепления на боковой стенке корпуса. Возможен также вариант исполнения, при котором средство для отвода осветленной жидкой среды представляет собой систему из нескольких кольцевых желобов, соединенных между собой. Одним из предпочтительных вариантов исполнения является обеспечение заявляемого радиального отстойника средством для отвода осветленной жидкой среды, выполненным в виде внутреннего и внешнего кольцевого желоба, соединенных между собой посредством радиальных желобов.
Предпочтительным является вариант исполнения заявляемого радиального отстойника, при котором иловый насос установлен на илосборной трубе с возможностью поворота вместе с илосборной трубой.
Целесообразно подключение илосборника к илосборной трубе через иловый насос. В этом случае иловый насос представляет собой часть соединительного трубопровода между илосборником и илосборной трубой. В результате такого исполнения обеспечивается высокая эффективность работы илового насоса.
В предпочтительном варианте исполнения система для сбора ила содержит по меньшей мере один регулировочный элемент, установленный на илосборной трубе. Регулировочный элемент функционально представляет собой устройство, выполненное с возможностью изменения проходного сечения илосборной трубы. Таким образом, обеспечена возможность регулирования объема поступающего через илосборную трубу ила. Целесообразно использование в качестве регулировочного элемента шиберной задвижки, которая позволяет обеспечивать простое и эффективное регулирование проходного сечения илосборной трубы. Очевидно, что шиберная задвижка должна быть установлена с обеспечением доступа к ней. В одном из предпочтительных вариантов исполнения регулировочный элемент установлен на илосборной трубе в области моста фермы.
Предпочтительно система для сбора ила включает илоприемную камеру, установленную на опоре и соединенную с отводящим трубопроводом. Илоприемная камера обеспечивает сбор ила с последующим перемещением его в отводящий трубопровод.
Целесообразно исполнение, при котором система для сбора ила содержит по меньшей мере одно устройство для отбора проб ила. Таким образом, в заявляемой полезной модели обеспечена возможность контроля состава илового осадка, что в свою очередь обеспечивает возможность своевременного и эффективного изменения объема поступающего через илосборную трубу ила.
В предпочтительном варианте исполнения заявляемый радиальный отстойник представляет собой вторичный радиальный отстойник.
Полезная модель поясняется при помощи графических материалов, приведенных ниже.
Фиг.1 - общий вид радиального отстойника.
Фиг.2 - вид радиального отстойника в разрезе по линии А-А.
Фиг.3 - общий вид илосборной системы.
На фиг.1 представлен общий вид радиального отстойника, содержащего корпус 1, в центре которого установлена опора 2, на которой установлена ферма 3. Также на фигуре представлен подводящий трубопровод 4, отводящий трубопровод 5 и средство 6 для отвода осветленной жидкой среды, установленное по периферии корпуса 1.
На фиг.2 представлен вид радиального отстойника в разрезе по линии А-А, содержащего корпус 1, образованный боковыми стенками 7 и дном 8, в центре которого установлена опора 2 с фермой 3, систему для сбора ила, включающую илосборные трубы 9, к каждой из которых подключен илосборник и иловый насос 11. Также на фигуре представлены регулировочные элементы 12, установленные на илосборных трубах 9, и илоприемная камера 13, установленная на опоре 2. На илосборных трубах 9 установлены устройства 14 для отбора проб ила.
В рассматриваемом варианте исполнения илосборники 10 соединены с продольным соединительным элементом 15, который соединен с фермой 3 посредством тяг 16.
На фиг.3 представлен общий вид илосборной системы, включающей илосборную трубу 9 с подключенным к ней через иловый насос 11 илосборником 10. Также на илосборной трубе 9 установлен регулировочный элемент 12 и устройство 14 для отбора проб ила.
Работа заявляемой полезной модели реализуется следующим образом.
Исходную жидкую среду подают по подводящему трубопроводу 4 во внутреннюю область корпуса 1. Жидкую среду равномерно распределяют в объеме отстойника и направляют в радиально-восходящем направлении к периферии корпуса 1. Осветленную жидкую среду переливают через борт средства 6 для отвода осветленной жидкой среды и отводят.Процессы разделения и осаждения твердой фазы осуществляют посредством движения потока жидкости от центра к периферии корпуса 1, при этом твердую фазу собирают и уплотняют на поверхности дна 8. Путем поворота фермы 3 с илосборной системой относительно опоры 2 осуществляют сбор уплотненного осадка с поверхности дна 8. Осадок собирают при помощи илосборников 10, которые подключены к илосборной трубе 9. После чего ил отводят при помощи отводящего трубопровода 5. Посредством иловых насосов 11 осуществляют изменение гидростатического давления в илосборных трубах 9. В ходе процесса эксплуатации радиального отстойника посредством устройств 14 для отбора проб ила производят контроль состава илового осадка, собираемого илосборниками 10. При этом в случае необходимости осуществляют изменение объема собираемого ила путем изменения проходного сечения каждой илосборной трубы 9 регулировочным элементом 12.
Таким образом, разработан радиальный отстойник, конструкция илосборной системы которого позволяет обеспечить возможность эффективного сбора и прохода ила по илосборной трубе без образования зон застоя ила, а также позволяет обеспечить проход ила по всей илосборной трубе независимо от уровня жидкости в радиальном отстойнике, в частности независимо от значения гидростатического давления. При этом разработанная конструкция илосборной системы позволяет повысить эффективность сбора ила со дна отстойника, ввиду чего обеспечивает повышение эффективности работы очистного сооружения в целом.