УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГРУБОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КРУПНОДИСПЕРСНЫХ ПРИМЕСЕЙ НА КАНАЛИЗАЦИОННЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЯХ

Полезная модель относится к коммунальному машиностроению, дополнительному оборудованию канализационных насосных станций, предназначена для грубой очистки сточных вод от крупнодисперсных примесей на канализационных насосных станциях в автоматическом режиме.
Существуют устройства для очистки сточных вод от механических примесей, основанные на процеживании сточных вод через сито или решетки.
Известна полезная модель (RU 145019 U1 C02F 1/40 (2006.01) E03F 5/14(2006.01) опубликованная 10.09.2014), направленная на повышение комфортности работы по очистке сточных вод за счет устранения запаха фильтруемой жидкости.
Общими признаками заявляемой полезной модели является наличие перфорированной рабочей поверхности (сетки).
Недостатки: отсутствие контролирующих функций в данном устройстве делает невозможным длительную эксплуатацию без присутствия специализированного персонала, что значительно снижает ее экономическую эффективность, а также снижает ее надежность.
Известна полезная модель (RU №80842 C02F 3/02 (2006.01), B01D 21/00 (2006.01), опубликованная 27.02.2009, относящаяся к устройствам, применяемым для очистки сточных вод от механических предметов, содержащихся в исходной воде, поступающей на очистные сооружения.
Общими признаками заявляемой полезной моделью является наличие стержней, установленных с прозорами в раму, являющимися процеживающим полотном.
Недостатки: отсутствие контролирующих функций в данном устройстве делает невозможным длительную эксплуатацию без присутствия специализированного персонала, что значительно снижает ее экономическую эффективность. Наличие движущихся деталей в непосредственной зоне процеживания сточных вод (возможно содержащих в своем составе твердые примеси непредсказуемой формы, способные повредить узлы механизмов) повышают вероятность, внезапного вывода из строя механической части полезной модели тем самым снижая ее надежность.
Известна полезная модель (RU №25744 E03F 5/74 (2000.01), опубликованная: 20.10.2002, относящаяся к области очистки сточных вод и может быть использована на городских и промышленных очистных сооружениях, в частности для повышения эффективности задержания волокнистых примесей.
Общими признаками заявляемой полезной моделью является наличие стержней, установленных с прозорами и являющимися процеживающим полотном.
Недостатки: наличие движущихся деталей возвратно поступательного характера в непосредственной зоне процеживания сточных вод (возможно содержащих в своем составе твердые примеси непредсказуемой формы, способные повредить узлы механизмов) повышают вероятность внезапного вывода из строя полезной модели, тем самым снижая ее надежность. Подготовка сгустков волокнистых примесей не может рассматриваться как эффективный метод задерживания и последующим удалением с улавливающих элементов указанной решетки, по причине неоднородности примесей по физическим свойствам и химическому составу. Наличие последующих решеток в канале, транспортирующем сточные воды, повышает себестоимость полезной модели, а также не представляется возможным функционирование полезной модели без участия человека, тем самым ограничивая ее экономическую эффективность.
Известна полезная модель (RU №160448 B01D 33/06 (2006.01), B01D 33/073 (2006.01), B01D 33/15 (2006.01), B01D 33/46 (2006.01), B01D 33/76 (2006.01), C02F 1/00 (2006.01), E03F 5/14 (2006.01)) опубликованная 20.03.2016, относится к устройствам для очистки сточных вод от механических примесей и может быть использована на производстве и очистных сооружениях коммунального хозяйства.
Общими признаками заявляемой полезной моделью является наличие сетчатого барабана, выполняющего процеживающую функцию.
Недостатки: данное устройство обладает материалоемкостью исполнения, а также отсутствие контролирующих функций в данной полезной модели делает невозможным длительную эксплуатацию без присутствия специализированного персонала. Технологический цикл промывки сетчатого барабана, предусматривающий постоянный напор очищенной воды для подачи на промывочное устройство оснащенное форсунками, потребует дополнительной комплектации насосной станции с дополнительной очисткой сточных вод.
Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является устройство «Процеживатель сточных вод для извлечения механических примесей» (RU 36403 E03F 5/74 (2000.01), опубликованное 10.03.2004, предназначенное для повышения эффективности очистки сточной жидкости, расширения возможности извлечения примесей более мелких фракций и увеличения расхода воды при неизменном сечении канала, упрощение конструкции и снижение ее металлоемкости.
Достижение указанной цели - процеживания сточных вод и извлечения механических примесей осуществляется устройством, состоящим из рамы (корпуса) с установленной в ней фильтрующей перегородки, выполненной из перфорированного, плоского, коррозионностойкого стального листа; системы очистки фильтрующей перегородки в виде транспортера пластинчатого типа, перемещающего задержанные и осевшие на фильтрующей поверхности в верхнюю зону устройства и сбрасывающего их в специальную тару или на транспортер. Использованные в качестве сита (фильтрующей перегородки) перфорированного плоского листа имеющего прорези шириной от 0,8 до 36 мм (по выбору) и смонтированного на специальной раме, позволяет обеспечить задерживание примесей в широком диапазоне их размеров. Рама с фильтрующей перегородкой устанавливается в канале под углом к горизонту воды, перекрывая поток. Сточная вода процеживается сквозь сито (перегородку), в результате чего на его поверхности накапливаются примеси.
Общим признаком заявляемой полезной модели с аналогом является: наличие рамы, фильтрующего перегородки (элемента), наличие сетчатого барабана, наличие стержней, наличие приемного бункера для сбора задержанных примесей.
Недостатком известных устройств является наличие движущихся деталей в непосредственной зоне процеживания сточных вод (возможно содержащих в своем составе твердые примеси непредсказуемой формы, способные повредить узлы механизмов) повышают вероятность внезапного вывода из строя механической части полезной модели, тем самым снижая ее надежность.
Кроме того из-за отсутствия контролирующих функций невозможна длительная эксплуатация без присутствия специализированного персонала, что значительно снижает экономическую эффективность устройства.
Наличие новой совокупности существенно отличительных от прототипа признаков в заявляемом устройстве для грубой очистки сточных вод от крупнодисперсных примесей на канализационных насосных станциях позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель направлена на создание устройства, позволяющего обеспечить контролируемый, эффективный и бесперебойный процесс очистки сточных вод на канализационных насосных станциях.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается
- в автоматизации фильтрационного процесса и функциональности фильтрационного контейнера (транспортная емкость + проточный фильтр);
Технический результат полезной модели достигается тем, что устройство для осуществления грубой очистки сточных вод от крупнодисперсных примесей на канализационных насосных станциях содержит станину и нижнюю опорную раму, жестко соединенных между собой, промежуточные салазки, соединенные с нижними и верхними поворотными платформами посредством опорно-поворотных узлов, верхнюю опорную раму, закрепленную к верхними поворотным платформам и конструктивному элементу канализационной насосной станции, фильтрационные контейнеры, закрепленные к суппортам, металлические кронштейны, закрепленные к конструктивным элементам канализационной насосной станции и статическими элементами полезной модели, контрольные датчики, установленные на фильтрационных контейнерах, коммуникационные кабели, технологически присоединенные к контрольным датчикам и многофункциональному операционному модулю, грузовые тросы, закрепленные к фильтрационным контейнерам и многофункциональному операционному модулю, ходовые ограничители, закрепленные к нижним поворотным платформам при этом многофункциональный операционный модуль, осуществляющий в автоматическом режиме контроль и управление фильтрационными контейнерами, закрепленный к верхней опорной раме, нижние поворотные платформы, соединенные с нижней опорной рамой и промежуточными салазками, посредством опорно-поворотных узлов, состоящих из парных втулок, верхние поворотные платформы, соединенные с промежуточными салазками и верхней опорной рамой посредством опорно-поворотных узлов, приводные штанги, закрепленные к нижним поворотным платформам и многофункциональному операционному модулю, суппорты, расположенные на профилях нижних поворотных платформ в замок поперечного сечения.
Согласно полезной модели устройство содержит станину из металлического профиля и нижнюю опорную раму, выполненной из полого металлического профиля, жестко соединенных между собой, являющимися основанием для нижних поворотных платформ, позволяющих обеспечивать транспортную функцию суппортов с закрепленными на них фильтрационными контейнерами в вертикальном и круговом направлениях, выполненные из полого металлического профиля и соединенные с нижней опорной рамой посредством опорно-поворотных узлов, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала, промежуточные салазки, выполненные из полого металлического профиля аналогичного по сечению с нижними поворотными платформами, позволяющие обеспечивать транспортную функцию суппортов фильтрационных контейнеров в вертикальном направлении и соединенные с нижними поворотными платформами посредством опорно-поворотных узлов, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала, верхние поворотные платформы, выполненные из полого металлического профиля аналогичного по сечению с нижними поворотными платформами и промежуточными салазками, позволяющие обеспечивать транспортную функцию суппортов фильтрационных металлических контейнеров в вертикальном и круговом направлениях, соединенные с промежуточными салазками посредством опорно-поворотных узлов, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала, верхнюю опорную раму, выполненную из полого металлического профиля аналогичного по сечению с верхними и нижними поворотными платформами, а так же промежуточными салазками, закрепленную к верхними поворотными платформами посредством опорно-поворотных узлов, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала и конструктивному элементу канализационной насосной станции, многофункциональный операционный модуль, оснащенный встроенными подъемными и поворотными механизмами, а так же устройством, способным осуществлять в автоматическом режиме контроль и управление транспортной функции фильтрационных контейнеров в круговом и вертикальном направлениях, прием и передачу информации с контрольных датчиков, расположенных на фильтрационных контейнерах, закрепленный к верхней опорной раме и конструктивному элементу канализационной насосной станции, приводные штанги, выполненные из металла и расположенные вертикально по длине внутренних полостей нижней опорной рамы, опорно-поворотных узлов, нижних поворотных платформ, промежуточных металлических салазок, верхних поворотных платформ, верхней опорной рамы и жестко закреплены к нижним поворотным платформам с одной стороны и технологически присоединены к поворотным механизмам многофункционального операционного модуля, позволяющие передавать исполнительные команды от операционного модуля к нижним поворотным платформам, суппорты, выполненные из металлического профиля незамкнутого сечения и расположенные на полых металлических профилях нижних поворотных платформ в замок поперечного сечения, способные осуществлять вертикальное перемещение закрепленных к ним фильтрационных контейнеров в определенном положении по нижним поворотным платформам, промежуточным салазкам и верхним поворотным платформам, фильтрационные контейнеры, выполненные из металла и имеющие в своем корпусе прозоры для процеживания сточных вод, закрепленные к суппортам, формируя тем самым транспортную емкость, металлические кронштейны, жестко закрепленные к нижней опорной раме, промежуточным металлическим салазкам, верхней опорной раме с одной стороны и к конструктивному элементу канализационной насосной станции с другой стороны, формируя тем самым жесткую конструкцию, позволяющую транспортировать по ней в вертикальном и круговом направлениях фильтрационные контейнера, контрольные датчики, установленные на фильтрационных контейнерах, позволяющие осуществлять контроль наполнения фильтрационных контейнеров отбросами, коммуникационные кабели, технологически присоединенные к контрольным датчикам с одной стороны и к многофункциональному операционному модулю с другой стороны, способные передавать информацию от контрольных датчиков к многофункциональному операционному модулю, грузовые тросы, закрепленные к фильтрационным контейнерам с одной стороны и к подъемным механизмам многофункционального операционного модуля с другой стороны, позволяющие выполнять перемещение фильтрационных контейнеров по вертикальной траектории, ходовые ограничители, выполненные из металлических штифтов и жестко закрепленные к нижним поворотным платформам, обеспечивая стояночное положение фильтрационных контейнеров.
Заявляемое устройство поясняется чертежами: Фигура 1;
Устройство состоит из станины 1, выполненной из металлического профиля, и нижней опорной рамы 2, выполненной из полого металлического профиля, жестко соединенных между собой и являющимися основанием для нижних поворотных платформ 3, позволяющих обеспечивать транспортную функцию суппортов 10 с закрепленными к ним фильтрационными контейнерами 11 в вертикальном и круговом направлениях, выполненных из полого металлического профиля, соединенных с нижней опорной рамой 2 посредством опорно-поворотных узлов 4, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала, промежуточных салазок 5, выполненных из полого металлического профиля аналогичного по сечению с нижними поворотными платформами 3, позволяющих обеспечивать транспортную функцию суппортов 10 с закрепленными к ним фильтрационными контейнерами 11, в вертикальном направлении и соединенными с нижними поворотными платформами 3 посредством опорно-поворотных узлов 4, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала, верхних поворотных платформ 6, выполненных из полого металлического профиля аналогичного по сечению с нижними поворотными платформами 3 и промежуточными салазками 5, позволяющих обеспечивать транспортную функцию суппортов 10 с закрепленными к ним фильтрационными контейнерами 11 в вертикальном и круговом направлениях, соединенных с промежуточными салазками 5 посредством опорно-поворотных узлов 4, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала, верхней опорной рамы 7, выполненной из полого металлического профиля аналогичного по сечению с нижней опорной рамой 2, нижними поворотными платформами 3, промежуточными салазками 5, верхними поворотными платформами 6 и соединенной с верхними поворотными платформами 6 посредством опорно-поворотных узлов 4, состоящих из парных втулок, выполненных из антифрикционного материала и конструктивному элементу канализационной насосной станции, многофункционального операционного модуля 8, осуществляющего контроль и управление транспортной функции фильтрационных контейнеров 11 в круговом и вертикальном направлениях за счет встроенных подъемных и поворотных механизмов, а так же прием и передачу информации с контрольных датчиков 12, расположенных на фильтрационных контейнерах 11 посредством коммуникационного кабеля 13, технологически соединяющим контрольный датчик 12 и многофункциональный операционный модуль 8, закрепленный к верхней опорной раме 7 и конструктивному элементу канализационной насосной станции, приводных штанг 9, выполненных из металла и расположенных вертикально по длине внутренних полостей нижней опорной рамы 2, опорно-поворотных узлов 4, нижних поворотных платформ 3, промежуточных металлических салазок 5, верхних поворотных платформ 6, верхней опорной рамы 7 и жестко закреплены к нижним поворотным платформам 3 с одной стороны, и технологически присоединены к встроенным поворотным механизмам многофункционального операционного модуля 8 с другой стороны, позволяющих передавать исполнительные команды от встроенных поворотных механизмов многофункционального операционного модуля 8 к нижним поворотным платформам 3, суппортов 10, выполненных из металлического профиля незамкнутого сечения, расположенных на полых металлических профилях нижних поворотных платформ 3 в замок поперечного сечения, способных осуществлять вертикальное перемещение закрепленных к ним фильтрационных контейнеров 11 в определенном положении по нижним поворотным платформам 3, промежуточным салазкам 5 и верхним поворотным платформам 6, фильтрационных контейнеров 11, имеющих в своем корпусе прозоры для процеживания сточных вод и закрепленных к суппортам 10, формируя тем самым транспортную емкость, а также оснащенных контрольными датчиками 12, передающих информацию посредством коммуникационного кабеля 13 на многофункциональный операционный модуль 8, и имеющих грузовые тросы 14, закрепленные одними концами непосредственно к корпусам фильтрационных контейнеров 11, а другими концами - к встроенным подъемным механизмам многофункционального операционного модуля 8, позволяющие выполнять перемещение фильтрационных металлических контейнеров 11 по вертикальной траектории, контрольных датчиков 12, установленных на фильтрационных контейнерах 11, позволяющих осуществлять контроль наполнения фильтрационных контейнеров 11 отбросами, коммуникационных кабелей 13, технологически присоединенных к контрольным датчикам 12 с одной стороны и к многофункциональному операционному модулю 8 с другой стороны, способных передавать информацию от контрольных датчиков 12 к многофункциональному операционному модулю 8, грузовых тросов 14, закрепленных к корпусам фильтрационных контейнеров 11 с одной стороны и к встроенным подъемным механизмам многофункционального операционного модуля 8 с другой стороны, позволяющих выполнять перемещение фильтрационных контейнеров 11 по вертикальной траектории, металлических кронштейнов 15, жестко закрепленных к нижней опорной раме 2, промежуточным салазкам 5, верхней опорной раме 7 с одной стороны и к конструктивному элементу канализационной насосной станции с другой стороны, формируя тем самым жесткую конструкцию, позволяющую транспортировать в вертикальном и круговом направлениях суппорта 10 с закрепленным к ним фильтрационными контейнерами 11, ходовых ограничителей 16, выполненных из металлических штифтов и жестко закрепленных к нижним поворотным платформам 3, обеспечивая стояночное положение фильтрационных контейнеров 11.
Устройство работает следующим образом: сточные воды в самотечном режиме поступают в фильтрационный контейнер 11 для процеживания и отделения крупнодисперсных примесей, согласно полезной модели по мере наполнения фильтрационного контейнера 11 отбросами перекрываются прозоры, необходимые для выхода сточных вод, тем самым создавая подпор сточных вод в зоне действия контрольного датчика 12, реагирующего на поступившую в его корпус воду в следствии подпора. Контрольный датчик 12 в свою очередь согласно полезной модели передает сигнал посредством коммуникационного кабеля 13 на многофункциональный операционный модуль 8, который в автоматическом режиме активирует функцию встроенного поворотного механизма и посредством приводных штанг 9 осуществляет согласованный поворот на 180 градусов вокруг своих осей нижних поворотных платформ 3, с штатно размещенными на них фильтрационными контейнерами 11, таким образом, производя замену наполненного фильтрационного контейнера на пустой под непрерывным потоком сточных вод, обеспечивая тем самым беспрерывный процесс процеживания сточных вод, так же согласно полезной модели в момент активации поворотного механизма в автоматическом режиме происходит уведомление диспетчерской службы эксплуатирующей организации о наполнении фильтрационного контейнера, которая в свою очередь согласно полезной модели производит в оперативном режиме замену наполненного фильтрационного контейнера 11 на порожний.
Мощностные, экономические и экологические показатели в процессе эксплуатации системы водоотведения зависят от технического состояния насосного оборудования канализационных насосных станций. В насосном агрегате, перекачивающем сточные воды, наиболее ответственным и в тоже время уязвимым является рабочее колесо. Поступающие в насосную станцию сточные воды содержат в своем составе большое количество механических примесей, способных повредить насос или снизить его производительность. Это обуславливает необходимость организации процесса грубой очистки сточных вод до поступления их в рабочие насосы канализационной насосной станции.