ВРЕМЕННЫЙ УЧАСТОК ШЛЮЗА КАМЕРЫ АКТИВНОГО ИЛА ВОДООЧИСТНОГО СООРУЖЕНИЯ

Настоящая полезная модель относится к гидротехнике и может быть использована при ремонте водопропускного шлюза гидротехнического сооружения.
Обще известно, что в городских водоочистных сооружениях, например, на Центральной станции аэрации (ЦСА), о.Белый г.Санкт-Петербурга, камеры активного ила (АИ) предназначены для регулирования отбора циркулирующего активного ила из вторичных отстойников. Изменение расхода ила осуществляется в каждой камере АИ с помощью соответствующего числа щитов - затворов с подвижными водосливами, которые установлены на входе шлюза, являющегося частью камеры АИ. В случае выведения вторичного отстойника из работы щиты-затворы шлюзов в камерах АИ закрываются для исключения поступления активного ила из смежных отстойников (через имеющиеся отводящие трубопроводы) в опорожняемый отстойник. Вторичные отстойники опорожняются во внутреннюю канализацию.
Обычно такие сооружения работают более 30 лет и по истечению такого срока щиты-затворы в шлюзах камер АИ утрачивают начальную герметичность. В результате при выводе отстойников из работы невозможно на 100% обеспечить исключение поступление ила в опорожняемые отстойники. В итоге время опорожнения отстойников увеличивается с 24-х часов до 2-3-х суток, что приводит к дополнительному поступлению активного ила через систему внутренней канализации в приемную камеру очистных сооружений. Этот дополнительный прирост загрязнений на входе ЦСА по взвешенным веществам достигает порядка 20-25%, что требует увеличения количества обезвоживающего оборудования в комплексе обработки осадков. К тому же, потеря ила приводит к резкому ухудшению процесса биологической очистки на очереди, где опорожняется вторичный отстойник.
В таких условиях для восстановления нормальной работоспособности щитов-затворов шлюзов камер АИ необходимо производить полную реконструкцию с заменой щитов-затворов, что предусматривает демонтаж старых щитов-затворов.
3
3
Недостатком этого традиционного способа замены щитов-затворов в шлюзах камер АИ является длительное время полной остановки половины очистных сооружений ЦСА. При среднем времени работ 1 месяц на отстойник весь процесс реконструкции составил бы 1 год и количество воды, сброшенное без очистки, например, в Финский залив за счет снижения производительности ЦСА составило бы при расходе 600 тыс. м/сут. (половина среднесуточного расхода) 219 млн. м/год, что составило бы:
1. по взвешенным веществам 37230 т;
2. по азоту общему 5037 т;
3. по фосфору общему 1095 т.
Таким образом, создается временный участок шлюза, в рамках которого производится соответствующий ремонт его щитов-затворов. Этот участок содержит водоподвод в виде шлюза, имеющий вход, связанный с вторичным отстойником и выход - с камерой активного ила, и подвижный затвор, причем вход водоподвода имеет временное перекрытие из подвижного затвора, а выход выполнен открытым, (см. например, книгу  Кавешникова Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений. - М.: ВО "Агропромиздат", 1989, с.243, рис. 11. 17, с.244)
Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа, так как оно имеет наибольшее число существенных признаков, общих с существенными признаками заявляемой полезной модели и направлено на решение общей с ней задачи.
Однако прототип имеет существенный недостаток, который заключается в сложности создания такого участка без полной остановки почти всего очистного комплекса на длительное время, что в условиях крупного города практически невозможно реализовать, не нарушив экологической обстановки.
Задачей настоящей полезной модели является создания временного участка шлюза камеры активного ила водоочистного сооружения, который бы позволил достичь следующих технических результатов:
1. Обеспечение возможности выполнения ремонта затвора или его замены на новый без остановки всего очистного комплекса за счет наличия такого временного участка, вначале, на одном из шлюзов, а после установки в нем нового затвора создать такой же участок на следующем шлюзе без остановки очистного сооружения.
2. Упрощение процесса замены вышедшего из строя затвора на новый.
Поставленная задача решена следующим образом. В известном временном участке шлюза камеры активного ила водоочистного сооружения, который содержит водоподвод в виде шлюза, имеющий вход, связанный с вторичным отстойником, и выход, связанный с камерой активного ила, и подвижный затвор, причем вход водоподвода имеет временное перекрытие, а выход выполнен открытым, СОГЛАСНО настоящей полезной модели, подвижный затвор установлен в водоподводе в районе его выхода и выполнен с возможностью начала функционирования в зависимости от наличия временного перекрытия на входе водоподвода, а в качестве временного перекрытия входа водоподвода применена герметичная заглушка, выполненная с возможностью оперативного ее удаления по достижению подвижным затвором самостоятельного функционирования.
Такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет упростить процесс изолирования и ремонта затвора на участке шлюза камеры активного ила водоочистного сооружения путем замены старого затвора на новый с одновременным изменением менее активного режима слива активного ила из шлюза в камеру АИ на более активный. При этом, как показал эксперимент, для создания такого участка в шлюзе не потребовалось остановка всего очистного комплекса.
Заявителем проведен патентно-информационный поиск по данной теме и заявляемая совокупность существенных признаков не выявлена.
Сущность заявляемой полезной модели и возможность ее практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и чертежом. На последнем изображен разрез временного участка шлюза камеры активного ила водоочистного сооружения.
Временный участок шлюза камеры активного ила водоочистного сооружения содержит водоподвод в виде шлюза 1, имеющий вход 2, связанный со вторичным отстойником (на фиг. не показан), и выход 3, связанный с камерой активного ила (на фиг. не показан). Внутри шлюза 1 имеется подвижный затвор 4, причем вход 2 водоподвода имеет временное перекрытие, в качестве которого применена герметичная заглушка 5, а выход 3 выполнен открытым.
При этом подвижный затвор 4 установлен в водоподводе в районе его выхода 3 и выполнен с возможностью начала функционирования в зависимости от наличия временного перекрытия на входе водоотвода.
Герметичная заглушка 5 выполнена с возможностью оперативного ее удаления по достижению подвижным затвором 4 самостоятельного функционирования. Как только установлен новый затвор 4 шлюза, готовый к функционированию, временная заглушка 5, которая герметично перекрывала вход 2, удаляется, а функции старого, вышедшего из строя затвора, начинает выполнять новый затвор 4, установленный на выходе шлюза. В результате изменяется слив активного ила в камеру. Он из турбулентного потока, переходит к режиму, близкому к ламинарному. Этот режим также способствует улучшению функционированию камеры активного ила.
Таким образом, достигается технический результат, который заключается в упрощении процесса изолирования и замены затвора на участке шлюза камеры активного ила водоочистного сооружения.