УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Установка для очистки сточных вод
.3.1- 2 5
( / Предлагаемая полезная модель относится к очистке бытовых и производственных сточных вод и может быть использована на станциях очистки сточных вод в качестве радиальных отстойников. Известен отстойник (SU, авторское свидетельство 434957, В 01 D 21/18, 1974), содержащий цилиндрический корпус, на стенке которого размещены поворотные катки, на которые опирается горизонтальное кольцо с подвещенными к нему посредством растяжек скребками. Один из катков выполнен приводным, а остальные - опорными. На этой же стенке закреплены еще четыре направляющих катка, которые фиксируют горизонтальное кольцо в радиальном направлении. Приводной каток установлен на выходном валу редуктора, который вместе с электродвигателем составляет привод устройства. Отстойник работает следующим образом. При включении электродвигателя начинает вращаться приводной каток, приводя в движение горизонтальное кольцо с закрепленными на нем скребками. Вращение скребков вместе с кольцом вызывает перемещение ила по дну отстойника. Недостатком известного технического решения следует признать сложность расположения и поддержания в горизонтальном положении кольца с подвещенными растяжками. Известен отстойник (SU, авторское свидетельство 821410, С 02 F 1/52, 1981), содержащий вертикально установленный корпус кругового сечения, трубу для подачи очищаемой воды, круговой желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса и соединенный с системой отвода очищенной воды, плавающую доску, установленную с возможностью сгона плавающих частиц в бункер, установленный в корпусе, подвижную ферму, соединенную со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приемник, причем центр подвижной фермы совмещен с центром корпуса, и ферма установлена с возможностью движения, обусловленной наличием привода.
Недостатком вышеприведенного технического решения следует признать его низкую надежность, вызванную перемеш,ением фермы по торцу корпуса, который под влиянием движения тележки разрушается. Кроме того, в зимний период времени происходит обледенение торца корпуса. Все это увеличивает нагрузку на подшипник вала, на котором закреплена с возможностью движения ферма, что приводит к разрушению подшипника и выходу из строя отстойника.
Известен отстойник (SU, авторское свидетельство 1604403, В 01 D 21/24, 1990), содержащий цилиндрический корпус с коническим дном, систему подачи очищаемой воды, систему отвода очищенной воды, средство удаления ила и привод, причем средство удаления ила выполнено в виде двух диаметрально расположенных тяг, укрепленных на центральном валу, на которых укреплены скребки, а также горизонтально установленного металлического кольца, выполненного из швеллера, в пазу которого расположена тяговая цепь с фиксирующими зубьями, установленными через каждые 20 - 30 шагов цепи, причем тяговая цепь предназначена для перемещения указанных диаметрально расположенных тяг.
Недостатком указанного технического рещения следует признать выполнение средства удаления ила в виде кольца, выполненного из швеллера, в пазу которого расположена тяговая цепь. Взвешенные частицы, оседая в пазу кольца, забивают пространство между звеньями цепи, что приводит к выходу устройства из рабочего состояния. Поэтому, для осуществления ремонтновосстановительных работ необходимо не только удалять воду из отстойника, но и вынимать тяговую цепь для удаления из нее взвешенных частиц.
Известен отстойник Рекламный проспект завода горного машиностроения ПИОМА. Катовице, 1985, содержащий шламосборник, питающий желоб, желоб отвода осветленной жидкости, переливную перемычку, разгру( зонную воронку и смонтированные на центральной колонне граблины со скребками и механизмы вращения и подъема граблин. Известен отстойник RU, патент 2129459, В 01 D 21/18, 1998, содержащий цилиндрический резервуар с кольцевым каналом в дне, разделяющим дно на два концентрических участка, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, а также устройство механического удаления осадка, включающее приводной мост и две группы скребков, выстроенных в ряд по соответствующим спиральным линиям. Из скребков сформированы щетки, закрепленные в дугообразных лонжеронах, которые посредством независимых подвесок установлены на стрелах, шарнирно соединенных с возможностью качания в вертикальной плоскости с колонной. Иоследняя взаимодействует с приводным мостом посредством поворотной опоры и размещена по оси радиального отстойника. Иедостатками известных устройств является значительное утяжеление конструкции отстойников, вызванное необходимостью оснащения механизмами управления скребковыми устройствами, что снижает их надежность и увеличивает капитальные затраты на строительство. Известен отстойник (SU, авторское свидетельство 2164437, В 01 D 21 /06, 2001), содержащий цилиндрический корпус, систему подачи и отвода воды, средство удаления ила и привод. Средство удаления ила представляет собой затопленную подвижную ферму со скребками, установленными с возможностью перемещения придонного ила в иловый приямок, сообщенный с илососом. Центр фермы совмещен с центром корпуса. Ферма установлена с возможностью движения от привода, ниже уровня воды в корпусе и представляет собой кольцевую опору, соединенную перемычками с центральной осью корпуса. Часть перемычек фермы выполнена в виде труб, удаленные от центра корпуса отверстия которых закрыты. Кольцевая опора касается, по меньшей мере, восьми роликов, установленных в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси корпуса. Вращение фермы осуществляется за счет
фрикционного механизма, соединенного с приводом, расположенным над поверхностью воды.
Недостатком известного технического решения следует признать сложность устройства горизонтальной кольцевой опоры и установки в горизонтальной плоскости в зависимости от диаметра отстойника от 8 до 30 роликов.
Известны радиальные отстойники (SU, авторское свидетельство 1263296, В 01 D 21/06, 1986; Huber Complete Circular Settlement Tank System, Huber tecnology, 2002), содержащие корпус, подводящий трубопровод, кольцевой сборный желоб, вращающийся скребковый механизм, предназначенный для удаления ила со дна отстойника и располагающийся ниже уровня очищаемой воды. Указанный механизм представляет собой щтангу с закрепленными на ней скребками, вращаемую приводом и опирающуюся на коническое дно отстойника. Очищаемая вода поступает по подводящему трубопроводу и удаляется посредством кольцевого сборного желоба. Взвешенные частицы опускаются на дно и сгребаются скребками, укрепленными на вращаемой приводом штанге.
Недостатком известных конструкций отстойников является низкая надежность привода из-за существенного утяжеления конструкции штанги, которая, как правило выполняется из трубы диаметром более 200 мм. Кроме того, сама указанная штанга так же создает движение ила в донной части, но не всегда в направлении сборника ила.
В качестве прототипа выбран известный осветлитель воды, содержащий:
а)вертикально установленный цилиндрический корпус с конусообразным дном;
б)центральную подводящую трубу с распределителем потока, соединенную с системой подачи исходной воды;
г)сборник ила, расположенный в центре цилиндрического корпуса;
д)поворотное устройство, смонтированное на центральной подводящей трубе;
е)механизм вращения скребковых систем, включающий замкнутую цепь, автоматический натяжитель цепи, радиально расположенные опорные колеса цепи и одно ведущее зубчатое колесо;
ж)две диаметрально расположенные скребковые системы, включающие сегменты с колесными опорами, установленные с возможностью перемещения придонного ила в сборник ила, соединенные крайними сегментами с механизмом вращения скребковых систем и с поворотным устройством;
з)приводной механизм, включающий вертикальный вал, соединенный в верхней части с приводом, а в нижней части - с ведущим зубчатым колесом механизма вращения скребковых систем;
и) сборщик пены, включающий бункер, установленный у кругового водосборного желоба, плавающую доску, прикрепленную к колесным опорам скребковых систем и распределителю потока, установленную с возможностью сгона пены и плавающих веществ в бункер, см. Submerged Circular Tank Scraper. Рекламный проспект Finnchain system. Финляндия, 2002 г. (Копия прототипа прилагается).
В прототипе объединено достоинство ряда известных осветлителей воды, а именно применением двух скребковых систем, которые крайними сегментами соединены с механизмом вращения скребковых систем и с поворотным устройством. Это позволяет за один оборот оси резервуара дважды удалить весь осадок с дна резервуара в сборник ила, расположенный в центре цилиндрического корпуса.
Однако прототип обладает двумя существенными недостатками, а именно:
, С равно радиусу осветлителя. Из-за этого возникают повышенные напряжения в цепи. Для того, чтобы их избежать на практике увеличивают уклон днища в сторону сборника ила, что существенно уменьшает объем сооружения. При этом допустимая гидравлическая нагрузка на осветлитель воды снижается; 2. Ограниченной областью применения, что обусловлено необходимостью устройства в корпусе осветлителя воды отверстий под анкерные болты для крепления автоматического натяжителя цепи, радиально расположенных опорных колес цепи и ведущего зубчатого колеса. Такая возможность имеется не во всех осветлителях, корпусы которых должны быть герметичными. Задачей настоящей полезной модели является расщирение области применения и увеличение гидравлической нагрузки на единицу площади поверхности осветлителя воды. Поставленная задача решена так, что в известном осветлителе воды, содержащем: а) вертикально установленный цилиндрический корпус с дном; б) центральную подводящую трубу с распределителем потока, соединенную с системой подачи исходной воды; в) по крайней мере один круговой водосборный желоб, примыкающий к внутренней поверхности корпуса, соединенный с системой отвода очищенной воды; г) сборник ила; д) поворотное устройство, смонтированное на центральной подводящей трубе; е) механизм вращения скребковых систем, включающий замкнутую цепь, автоматический натяжитель цепи, радиально расположенные опорные колеса цепи и одно ведущее зубчатое колесо; ж) по крайней мере одну скребковую систему, включающую сегменты с колесными опорами, установленную с возможностью перемещения придонного ила в сборник ила, соединенную крайними сегментами с механизмом вращения скребковых систем и с поворотным устройством; з) приводной механизм, включающий вертикальный вал, соединенный в верхней части с приводом, а в нижней части - с ведущим зубчатым колесом механизма вращения скребковых систем, согласно нашей полезной модели сборник ила выполнен в виде кольцевого канала, разделяющим дно на два ( концентрических участка - центральный и периферийный, скребковые системы разделены на две подсистемы, установленные с возможностью транспортировки придонного ила в сторону кольцевого канала из упомянутых участков дна. Есть вариант развития, когда на кольцевом канале дополнительно установлены приямки- накопители ила, из которых ил удаляется. Каждая скребковая система дополнительно снабжена подвижной фермой, соединенной, с одной стороны, с поворотным устройством, а с другой - по меньшей мере, с одной тележкой с колесными опорами, расположенной по другую сторону кольцевого канала. При этом, скребковая подсистема центрального участка дна соединена с подвижной фермой, скребковая подсистема периферийного участка дна соединена с тележкой с колесными опорами упомянутой фермы с возможностью обеспечения ее вращения вокруг центральной подводящей трубы. Кроме того, упомянутая ферма снабжена продольным скребком, установленным для перемещения ила вдоль кольцевого канала. Есть вариант развития, в котором установка дополнительно снабжена подкосами, установленными с возможностью поддерживания круговых водосборных желобов. При этом, подкосы в нижней части соединены между собой металлическим профилем, образующим равносторонний многоугольник, а механизм вращения скребковых систем установлен на упомянутом многоугольнике. Есть вариант развития, в котором подвижная ферма выполнена из частей, соединенных горизонтальными щарнирами с сохранением жесткости в направлении ее вращения. Отличительными признаками заявляемой установки для очистки сточных вод являются: 1. Выполнение сборника ила в виде кольцевого канала, разделяющим дно на два концентрических участка; С 2.Разделение скребковых систем на две подсистемы, установленных с возможностью одновременной транспортировки придонного ила с двух упомянутых концентрических участков дна в сторону кольцевого канала; 3.Дополнительное снабжение установки подвижной фермой, соединенной, с одной стороны, с поворотным устройством, а с другой - по меньшей мере, с одной тележкой с колесными опорами, расположенной по другую сторону кольцевого канала; 4.Соединение скребковой подсистемы центрального участка дна с подвижной фермой; 5.Соединение скребковой подсистемы периферийного участка дна с тележкой с колесными опорами подвижной фермы с возможностью обеспечения ее вращения вокруг центральной подводящей трубы; 6.Снабжение подвижной фермы продольным скребком, установленным для перемещения ила вдоль кольцевого канала; 7.Снабжение установки подкосами, установленными с возможностью поддерживания круговых водосборных желобов; 8.Соединение между собой подкосов в нижней части металлическим профилем, образующим равносторонний многоугольник; 9.Установка механизма вращения скребковых систем на упомянутом равностороннем многоугольнике. 10.Выполнение подвижной фермы из частей, соединенных горизонтальными щарнирами с сохранением жесткости в направлении ее вращения. По сведениям, имеющимся у авторов, отличительные признаки JN 1 и 6 в технической литературе известны, а остальные - нет, что отвечает критерию патентоспособности «новизна. ( Совместное применение в заявляемом устройстве указанных отличительных признаков позволяет получить два положительных эффекта и один новый эффект. Первый положительный эффект заключается в том, что повышается гидравлическая нагрузка на единицу площади поверхности осветлителя воды. Это объясняется тем, что благодаря совместному применению отличительных признаков №1-6,10 максимальное расстояние транспортировки ила до сборника ила (кольцевого канала) равно половине радиуса осветлителя. В результате напряжения в цепи уменьшаются. Поэтому нет необходимости увеличивать уклон дна в сторону сборника ила. Угол уклона дна по сравнению с прототипом может быть уменьшен с 5° до 1°, что при одном и том же диаметре увеличивает объем осветлителя примерно на 20%. При этом на столько же увеличивается допустимая гидравлическая нагрузка на осветлитель воды. Второй положительный эффект заключается в том, что расширяется область применения осветлителей воды. Это объясняется тем, что благодаря совместному применению отличительных признаков №7-9 отпадает необходимость устройства в корпусе осветлителя отверстий под анкерные болты. Новый эффект заключается в том, что появляется возможность увеличения степени очистки воды за счет устройства дополнительных водосборных желобов. Это достигается благодаря отличительному признаку №7, т.е. дополнительной установкой подкосов. Таким образом, заявляемый осветлитель воды отвечает критерию «изобретательский уровень. Предлагаемое авторами устройство отличается от прототипа конструктивно. Па фиг. 1 представлен разрез варианта осветлителя воды (вторая скребковая система не показана), на фиг.2 - вариант крепления элементов скребковых систем на примере крепления опорного колеса цепи на равностороннем многоугольнике из металлического профиля (узел А), на фиг.З - вид С в плане (круговые водосборные желоба 5 не показы), на фиг. 4 - вид в плане (поворотное устройство, механизм вращения скребковых систем, скребковые системы и приводной механизм не показаны). Осветлитель воды содержит (см. фиг.1, 2, 3 и 4): -вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с дном 2; -центральную подводящую трубу 3 с распределителем потока 4, соединенную с системой подачи исходной воды (не показана); -круговые водосборные желоба 5, примыкающие к внутренней поверхности корпуса, соединенные с системой отвода очищенной воды. На фиг. 1,2,4 в качестве примера показан вариант с двумя круговыми концентрическими желобами. Не исключен вариант наличия между ними радиальных участков желобов; -сборник ила, выполненный в виде кольцевого канала 6, разделяющим дно 2 на два концентрических участка: центральный и периферийный. Не исключен вариант наличия приямков 7; -поворотное устройство 8, смонтированное на центральной подводящей трубе 3 с возможностью вращения на ней; -механизм вращения скребковых систем, включающий замкнутую цепь 9, автоматический натяжитель цепи 10, радиально расположенные опорные колеса цепи 11 и одно ведущее зубчатое колесо 12; -скребковые системы (в качестве примера показаны две скребковые системы), включающие сегменты 13 с колесными опорами 14. Указанные системы разбиты на две подсистемы (центральную и периферийную), установленные с возможностью транспортировки придонного ила в сторону кольцевого канала 6; -приводной механизм, включающий вертикальный вал, соединенный в верхней части с приводом (не показаны), а в нижней части - с ведущим зубчатым колесом 12 механизма вращения скребковых систем;  (
ными опорами, расположенной по другую сторону кольцевого канала. Скребковая подсистема центрального участка дна соединена с подвижной фермой 15, скребковая подсистема периферийного участка дна соединена с тележкой 16 с колесными опорами упомянутой фермы с возможностью обеспечения ее вращения вокруг центральной подводящей трубы 3; -горизонтальные щарниры 17, установленные на подвижной ферме 15 с сохранением жесткости в направлении ее вращения. На фиг. 1 и 3 показан вариант установки щарниров над колесными опорами 14 скребковой подсистемы центрального участка; -продольный скребок 18, установленный для перемещения ила вдоль кольцевого канала; -подкосы 19, установленные для поддерживания круговых водосборных желобов 5; -равносторонний многоугольник 20, выполненный из металлического профиля и соединяющий между собой подкосы в нижней части. Предлагаемый осветлитель воды работает следующим образом. Через центральную подводящую трубу 3 с распределителем потока 4 в резервуар, ограниченный цилиндрическим корпусом 1 и дном 2, подается исходная вода (не показана). Она радиально перемещается от центра к периферийной части цилиндрического корпуса 1, а точнее - круговым водосборным желобам 5. При этом, взвешенная часть загрязнений, содержащихся в исходной воде, под действием гравитационных сил тяжести оседает на дно 2, образуя придонную часть ила, которую необходимо убирать. Это достигается включением приводного механизма (не показан) с ведущим зубчатым колесом 12, который приводит в движение механизм вращения скребковых систем. При этом, опираясь на радиально расположенные опорные колеса 11, начинает вращаться замкнутая цепь 11. Ее натяжение регулируется автоматическим натяжителем цепи 10. Вместе с цепью вращаются на колесных опорах 14, присоединенные к ней скребковые подсистемы (подсистемы периферийного участка дна), приводящие в движение подвижные фермы 15, ( соединенные, с одной стороны, с новоротным устройством 8, а с другой - но меньшей мере, с одной тележкой 16 с колесными опорами, расположенной по другую сторону кольцевого канала. В результате подвижные фермы 15 вращаются вокруг центральной подводящей трубы 3. Последние - приводит в движение скребковые подсистемы центрального участка дна, присоединенные к подвижной ферме 15. Наличие горизонтальных шарниров 17, установленные на подвижной ферме 15с сохранением жесткости в направлении ее вращения, позволяет компенсировать неровности участков дна. В результате, придонный ил, при помощи сегментов 13 скребковых подсистем транснортируется в сторону кольцевого канала. Возможен вариант, когда при помощи продольного скребка 18 ил перемещается вдоль кольцевого канала в приямки 7, откуда отводится из установки (не показано). Осветленная вода собирается в круговых водосборных желобах 5 и так же отводится их установки (не показано).