УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И УДАЛЕНИЯ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДКА

Полезная модель относится к устройству для сбора и удаления осадка или иных, осажденных или взвешенных твердых частиц, в частности к устройствам для удаления взвешенного осадка, включающим резервуар для отстоя взвешенного осадка, снабженным насосом с трубой для удаления взвешенного осадка и может быть использована на станциях биологической очистки для удаления, например, отработанного ила, а также в пескоотделителях для очистки поверхностного стока и выделения из общего объема сточных вод твердых частиц.
Устройство для сбора и удаления взвешенного осадка, включающее резервуар для отстоя взвешенного осадка, снабженный насосом с трубой для удаления взвешенного осадка, известно из патента РФ на изобретение №2417815, опубликовано 2011 г. В данном устройстве резервуаром служит естественный водоем. Устройство содержит плавучее средство, всасывающую головку с насосом и удлиненные направляющие планки, связывающие всасывающую головку с плавучим средством. Всасывающая головка содержит полый продолговатый корпус с открытой нижней стороной. На плавучем средстве установлена лебедка для поднимания и опускания всасывающей головки. Направляющие планки соединены с плавучим средством с возможностью скольжения и служат для указания рабочей глубины всасывающей головки.
Недостатком данного решения является невысокая эффективность удаления взвешенного осадка, вызванная ограниченностью площади забора взвешенного осадка, необходимостью непрерывного перемещения всего устройства, необходимостью наличия большой мощности насоса, а следовательно высокой потребляемой мощностью.
Из уровня техники известно также устройство для сбора и удаления взвешенного осадка, включающее резервуар для отстоя взвешенного осадка, снабженный насосом с трубой для удаления взвешенного осадка (См. патент РФ на изобретение №2197437, опубликовано 2003 г.) Описываемое устройство содержит трубу для подачи сточных вод, емкость, отстойник, камеру с пористым фильтром, систему трубопроводов и насосов, обеспечивающих принудительную перекачку воды.
Данное устройство взято за прототип предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного решения является невысокая эффективность удаления взвешенного осадка, вызванная ограниченностью площади забора взвешенного осадка, необходимостью наличия большой мощности насоса, а следовательно высокой потребляемой мощностью.
Другим недостатком прототипа является его сложность.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство для сбора и удаления взвешенного осадка, позволяющее, по меньшей мере, сгладить один из указанных выше недостатков. А именно, решаемая предлагаемой полезной моделью техническая задача - повышение эффективности удаления взвешенного осадка и упрощение конструкции.
Для достижения этой цели резервуар для отстоя взвешенного осадка имеет дополнительный резервуар для отвода взвешенного осадка, гидравлически соединенный с резервуаром для отстоя взвешенного осадка, с образованием сообщающихся сосудов, при этом насос с трубой для удаления взвешенного осадка располагают в указанном дополнительном резервуаре для отвода взвешенного осадка.
Благодаря этому становится возможным обеспечить объединение резервуара для отстоя взвешенного осадка и дополнительного резервуара для отвода взвешенного осадка в систему сообщающихся сосудов, что позволяет использовать явление гидравлического поршня, заставляющее жидкость вместе с взвешенным осадком из резервуара для отстоя взвешенного осадка заталкиваться в дополнительный резервуар для отвода взвешенного осадка при откачивании из указанной емкости жидкости с помощью насоса, что позволяет использовать насос существенно меньшей мощности и снижает энергопотребление.
Существует вариант полезной модели, в котором емкость для отвода взвешенного осадка располагают внутри резервуара для отстоя взвешенного осадка.
Благодаря данной характеристике появляется возможность изготовления дополнительного резервуара для отвода взвешенного осадка в виде, например, колодца, и размещения его внутри резервуара для отстоя взвешенного осадка.
Существует также вариант полезной модели, в котором дополнительный резервуар для отвода взвешенного осадка является частью резервуара для отстоя взвешенного осадка.
Благодаря этой характеристике появляется возможность изготовления дополнительного резервуара для отвода взвешенного осадка в виде, например, отгороженной части объема резервуара для отстоя взвешенного осадка. Для этого достаточно разместить внутри резервуара для отстоя взвешенного осадка, по крайней мере, одну вертикальную стенку.
Существует также вариант полезной модели, в котором дополнительный резервуар для отвода взвешенного осадка не имеет общих стенок с резервуаром для отстоя взвешенного осадка с отверстием для образования сообщающихся сосудов и размещен вне его.
Благодаря этой характеристике появляется возможность размещения дополнительного резервуара для отвода взвешенного осадка вне резервуара для отстоя взвешенного осадка.
Существует вариант полезной модели, в котором дополнительный резервуар для отвода взвешенного осадка имеет, по крайне мере, одну расположенную внутри резервуара для отстоя взвешенного осадка горизонтальную трубу, имеющую ряд отверстий для сбора взвешенного осадка по всей длине горизонтальной трубы.
Благодаря этой характеристике появляется возможность установить разветвленную систему труб вдоль дна резервуара для отстоя взвешенного осадка и таким образом обеспечить удаление взвешенного осадка в резервуаре для отстоя взвешенного осадка со всей площади дна указанного резервуара.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает общий вид сбоку устройства для сбора и удаления взвешенного осадка;
- Фигура 2 схематично изображает общий вид сверху устройства для сбора и удаления взвешенного осадка;
Устройство для сбора и удаления взвешенного осадка включающет в себя резервуар 1 для отстоя взвешенного осадка, снабженный насосом 2 с трубой 3 для удаления взвешенного осадка. Резервуар 1 для отстоя взвешенного осадка имеет дополнительный резервуар 4 для отвода взвешенного осадка, гидравлически соединенный с резервуаром для отстоя взвешенного осадка, с образованием сообщающихся сосудов, соединенный, по крайней мере, одним отверстием 5 с резервуаром 1 для отстоя взвешенного осадка. Отверстие 5 соединено, по крайней мере, с одной трубой 6, расположенной в резервуаре 1 для отвода взвешенного осадка. К трубе 6 могут присоединяться ответвления 7 в виде горизонтальных труб, также имеющих ряд отверстий для сбора взвешенного осадка по всей своей длине, расположенные по всей площади дна резервуара 1. Стрелками указаны направления движения жидкости при работающем насосе. Труба 6 одним концом соединена с отверстием 5.
Устройство для сбора и удаления взвешенного осадка работает следующим образом. Резервуар 1 для отстоя взвешенного осадка наполняют жидкостью, имеющей взвешенный осадок, который необходимо удалить. После отстоя, осадок сгущается возле дна указанного резервуара 1. Резервуар 1 для отстоя взвешенного осадка дополнительно имеет дополнительный резервуар 4 для отвода взвешенного осадка, соединенный, по крайней мере, одним отверстием 5 с резервуаром для отстоя взвешенного осадка. Указанное соединение резервуара 1 для отстоя взвешенного осадка и дополнительного резервуара для отвода взвешенного осадка обеспечивает организацию их в систему сообщающихся сосудов. Таким образом, при откачке жидкости насосом 2 для удаления взвешенного осадка из дополнительного резервуара для отвода взвешенного осадка возникает явление гидравлического поршня, заставляющее жидкость вместе с взвешенным осадком из резервуара 1 для отстоя взвешенного осадка заталкиваться через систему горизонтальных труб, имеющих ряд отверстий для сбора взвешенного осадка по всей своей длине, в дополнительный резервуар 4 для отвода взвешенного осадка. Именно этот эффект обеспечивает высокие эксплуатационные качества полезной модели, выгодно отличая ее от аналогов.
Предшествующее описание примерных вариантов осуществления полезной модели обеспечивает иллюстрацию и описание, но не предназначено быть исчерпывающим или ограничивать полезную модель описанными точными формами. Модификации и изменения возможны в свете вышеприведенного описания или могут быть получены из применения полезной модели. К модификациям также относятся различные варианты соединения резервуара 1 для отстоя взвешенного осадка и дополнительного резервуара 4 для отвода взвешенного осадка в систему сообщающихся сосудов.
Полезная модель может быть изготовлена на предприятиях, производящих изделия для очистных сооружений из пластика или металлов, что соответствует критерию «промышленная применимость» для полезных моделей.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем изготовлен опытный образец устройства для сбора и удаления взвешенного осадка.
В качестве материала использовался пластик. В резервуаре для отстоя взвешенного осадка объемом 24 куб. м. герметичной перегородкой была выделена изолированная емкость для отвода взвешенного осадка, объем которой составил 0,75% от объема резервуара. Эффективность работы системы тем выше, чем меньше объем резервуара 4, в которой помещен насос для удаления осадка. Дополнительный резервуар 4 для отвода взвешенного осадка должен иметь минимально возможные размеры, обеспечивающие нормальную работу насоса на удаление осадка. Возле дна резервуара для отстоя взвешенного осадка в герметичной перегородке было проделано отверстие через которое к емкости была присоединена система труб, имеющая ряд отверстий для сбора взвешенного осадка по всей своей длине, расположенная вдоль дна резервуара для отстоя взвешенного осадка.
3
В емкость для отвода взвешенного осадка был опущен погружной дренажный насос фирмы «Керхер», мощностью 14000 м/час. Резервуар для отстоя взвешенного осадка был наполнен жидкостью в объеме 15 куб.м., в которую добавили красящее вещество, создавшее взвешенный осадок возле дна резервуара.
Испытания опытного образца показали следующие характеристики:
- высокую производительность;
- возможность точного измерения объема откачиваемой жидкости;
- упрощение конструкции;
- снижение электрической мощности;
- устройство не засоряется;
- высокую надежность работы устройства.
Таким образом, в данной полезной модели достигнута поставленная задача - повышение эффективности удаления взвешенного осадка и упрощение конструкции.
При этом неожиданным преимуществом данной полезной модели является то, что ее можно держать в активном состоянии не постоянно, а именно тогда когда есть для этого оптимальная возможность. Так же появляется возможность включения предлагаемой полезной модели в технологическую схему очистных сооружений как элемента подсистемы рециркуляции.