Декантерный слив для установок биологической очистки сточной воды

Декантерный слив для установок биологической очистки сточной воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, конкретно к сливам, которыми оборудуются технологические отсеки установок биологической очистки сточных вод.

Из уровня техники известен сифон в виде изогнутой трубки с коленом, по которой переливается жидкость из сосуда с более высоким уровнем в сосуд с более низким уровнем, причем верхняя часть трубки расположена выше уровня жидкости в верхнем сосуде (см. «Политехнический словарь», издательство «Советская энциклопедия», Москва, 80 г., с.480).

Этот сифон имеет простую конструкцию, однако он не может быть применен в установках биологической очистки (УБО), поскольку жидкость сливается до тех пор, пока уровни в обоих сосудах не уравняются. В УБО применяется дозированный слив жидкости, т.к. необходимо определенное время на обработку поступающих объемов стоков активным илом. Обычно периодически поступающие стоки после обработки в приемной камере периодически перекачиваются в аэротенк и далее в во вторичный отстойник и камеру очищенной воды, т.е. уровень жидкости в приемной камере, вторичном отстойнике и камере чистой воды, как правило, располагается на различной высоте.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является декантерный слив из вторичного отстойника активационной камеры в камеру чистой воды, включающий корпус сливного элемента с дозатором слива, выполненный в виде Г-образно изогнутого поворотного патрубка с поплавком, закрепленным на оголовке. На входе в оголовок в проходном канале корпуса установлена переливная перегородка. По мере заполнения камеры чистой воды в результате работы насоса жидкость заполняет проходной канал Г-образного патрубка с соответствующим снижением его плавучести, при этом под действием силы тяжести он поворачивается до тех пор, пока верхняя грань переливной перегородки в оголовке установится на 20-100 мм ниже уровня очищенной сточной воды во вторичном отстойнике (активационной камере). Этим частично обеспечивается самотечный слив очищенной воды в камеру чистой воды с исключением попадания в очищенную воду взвесей ила и других загрязнений (см. RU №37592, М. кл. A01K 63/04, 03 г.).

Недостатком этого декантера является сложность и громоздкость конструкции, при этом узел уплотнения поворотного Г-образного патрубка ненадежен и быстро выходит из строя.

Задачей, решаемой изобретением, является обеспечение возможности декантации при переливе обрабатываемой жидкости между камерами установки биологической очистки. Кроме того, решается задача по снижению энергопотребления этих установок.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что в декантерном сливе (ДС) установок биологической очистки (УБО), включающем сливной элемент с ограничителем количества сливаемой жидкости, сообщенный с первой и второй камерами УБО, согласно изобретению сливной элемент выполнен в виде сифонной изогнутой трубки (ИТ) с коленом, расположенным ниже максимального уровня жидкости в первой камере, и неравными по длине входным и выходным участками, при этом входной срез ИТ расположен в первой камере на глубине, составляющей не менее чем 0,33 Н, где Н высота камер, при этом ее выходной срез расположен во второй камере на глубине, составляющей не менее чем 0,2 Н, для ограничения количества сливаемой жидкости. В вариантах выполнения, на входном участке ИТ дополнительно установлен экран в виде патрубка с диаметром, большим диаметра ИТ, при этом входной срез патрубка расположен ниже входного среза входного участка ИТ, а верхний срез расположен выше максимального уровня жидкости в первой камере; входной срез патрубка выполнен косым и перекрыт фильтром в виде перфорированной пластины.

Решение указанной задачи обеспечено также тем, что в ДС УБО, включающем сливной элемент с ограничителем количества сливаемой жидкости, сообщенный с первой и второй камерами УБО, согласно изобретению сливной элемент выполнен в виде сифонной ИТ с коленом и неравными по длине входным и выходным участками, при этом выходной участок выполнен короче входного участка ИТ для ограничения количества сливаемой жидкости, причем колено трубки расположено ниже максимального уровня жидкости в первой камере, а на входном участке ИТ установлен отсечной клапан с тягой и поплавком с возможностью перекрытия или открытия входного среза трубки при изменениях уровня жидкости в первой камере. В вариантах выполнения, входной участок трубки выполнен в виде седла отсечного клапана; тяга выполнена регулируемой; входной участок трубки выполнен Г-образно изогнутым с вертикальным участком в виде седла отсечного клапана, при этом конец тяги отсечного клапана выполнен Г-образно изогнутым, а клапан установлен на конце тяги с возможностью перекрытия или открытия входного среза трубки; на входном участке ИТ дополнительно установлен экран в виде патрубка с диаметром, большим диаметра ИТ, при этом входной срез патрубка расположен ниже входного среза входного участка ИТ, а верхний срез расположен выше максимального уровня жидкости в первой камере; входной срез патрубка выполнен косым и перекрыт фильтром в виде перфорированной пластины.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1-5 показаны общие виды (продольный разрез) предложенных вариантов устройства, при этом на фиг.1,2 и 3,4 показаны положения уровня жидкости до и после слива.

Декантерный слив установок биологической очистки между камерами 1 и 2 включает изогнутую трубку 3 (в дальнейшем трубку 3) с коленом 3а, закрепленную в перегородке между камерами. Колено 3а должно быть расположено несколько ниже максимального возможного уровня жидкости в камере 1. Трубка 3 имеет входной и выходной участки, соответственно 3б и 3г, с соответствующими входным 3д и выходным 3ж срезами, причем входной срез 3д расположен ниже выходного среза 3ж. Целесообразно, чтобы входной срез 3д был расположен в первой камере на глубине, составляющей не менее чем 0.33 Н, где Н высота камер, а выходной срез 3ж был расположен во второй камере на глубине, составляющей не менее чем 0.2 Н. Это следует из того, что в первой камере слой взвешенного активного ила, который откачивается во вторую камеру, располагается на глубине, составляющей до 0,6 Н. В связи с этим выгодно, чтобы входной срез располагался именно в этом слое. В тоже время, при меньшей глубине расположения входного среза уменьшается толщина слоя сливаемой жидкости, т.е. ее порции, при этом повышается частота сливов и сливаемая жидкость не успевает обрабатываться активным илом. Это же касается глубины расположения выходного среза 3ж. При меньшей, чем 0.2 Н глубине расположения этого среза порции сливаемой жидкости уменьшаются и эффективность слива снижается.

В вариантах выполнения, на входном участке 3б установлен экран в виде патрубка 4 с диаметром, большим диаметра трубки 3, при этом входной срез этой трубки расположен выше входного среза 4а патрубка 4, который выполнен косым и перекрыт фильтром в виде перфорированной пластины 5. Верхний срез 4б патрубка 4 расположен выше максимального уровня жидкости в камере 1. В следующем варианте выполнения, входной участок 3б трубки 3 оборудован отсечным клапаном 6 с регулируемой тягой 7 и поплавком 8. Тяга 7 установлена в направляющих кронштейнах 9, при этом сводный ход этой тяги определяет высоту слоя сливаемой жидкости. Отсечной клапан 5 установлен с возможность перекрытия или открытия входного среза 3д трубки 3, который выполнен в виде седла этого клапана. В вариантах выполнения, входной участок 3д трубки 3 может быть выполнен Г-образно изогнутым, с вертикальным участком, в виде седла отсечного клапана, при этом конец тяги 7 выполнен прямым (см. фиг.3) или Г-образно изогнутым (см. фиг.5). При обоих вариантах, отсечной клапан 6 установлен на конце тяги 7 с возможностью перекрытия или открытия входного среза 3д трубки 3, при этом входной участок трубки, прилегающий к входному срезу 3д, должен быть выполнен в виде седла клапана 5. Кроме того, в этих вариантах выполнения входной участок 3б может быть оборудован экраном в виде патрубка 4, аналогичного вышеописанному. Целесообразно, чтобы выходной срез 3ж был расположен ниже или, по крайней мере, на одном уровне с входным срезом 3д трубки 3.

Работа первого варианта выполнения сифонного слива осуществляется следующим образом.

По мере заполнения камеры 1 уровень сточной воды повышается как в камере 1, так и в трубке 3, причем при достижении уровня расположения колена 3а сточная вода переливается по трубке 3 в камеру 2. Слив жидкости в камеру 2 будет продолжаться до тех пор, пока уровень жидкости в камере 1 достигнет уровня расположения ее выходного среза 3ж. За счет того, что выходной срез 3ж расположен выше входного среза 3д (на величину h), в момент, когда уровень жидкости в камере 1 опускается до уровня расположения выходного среза 3ж, равновесие в изогнутой трубке 3 нарушается, при этом гидростатического усилия, развиваемого жидким поршнем в выходном участке 3д, недостаточно для слива и в этот момент слив прекращается. Таким образом, в этом варианте выполнения обеспечивается ограниченный слив слоя жидкости. При этом за счет косого входного среза экрана 4 обеспечивается слив отстоянного слоя жидкости. Этот вариант выполнения целесообразно использовать для перелива отстоянной сточной воды из вторичного отстойника (пирамиды) в камеру чистой воды или фильтрационную камеру.

Работа второго варианта выполнения сифонного слива осуществляется следующим образом.

Включение в работу сифона (трубки 3) происходит аналогично вышеописанному, однако при понижении уровня жидкости в камере 1 поплавок опускается, при этом клапан 6 садится на седло и перекрывает поступление жидкости в трубку 3. При следующем повышении уровня жидкости в камере 1 поплавок отрывает клапан 6 от седла и приводит трубку 3 в исходное состояние.

Таким образом, в этом варианте выполнения обеспечивается ограниченный слив слоя жидкости с высотой, равной длине свободного хода L регулируемой тяги 7. При этом за счет косого входного среза экрана 4 обеспечивается слив слоя жидкости, расположенного на уровне этого среза, и исключается попадание крупных взвесей в трубку 3. Этот вариант выполнения целесообразно использовать для перелива отстоянной сточной воды из первичного отстойника (усреднительной камеры) в аэротенк.

Таким образом, во всех вариантах выполнения декантерного сифонного слива обеспечивается ограниченный (дозированный) декантерный (т.е. с отделением взвесей от жидкости) перелив обрабатываемой сточной между камерами установки биологической очистки, при этом перелив осуществляется без затрат энергии за счет потенциальной энергии самой жидкости.

Следует отметить, что при оборудовании установки биологической очистки предложенными сифонными сливами высота расположения колена 3а первой по ходу жидкости трубки 3 должна быть выше расположения этого колена следующей трубки 3, что необходимо для обеспечения самотечного перелива очищаемой сточной воды.

Предложенные варианты сифонного слива просты в изготовлении и надежны в эксплуатации и могут быть успешно применены в современных установках биологической очистки сточных вод.

1. Декантерный слив установок биологической очистки, включающий сливной элемент с ограничителем количества сливаемой жидкости, сообщенный с первой и второй камерами установки биологической очистки, отличающийся тем, что сливной элемент выполнен в виде сифонной изогнутой трубки с коленом, расположенным ниже максимального уровня жидкости в первой камере, и неравными по длине входным и выходным участками, при этом входной срез изогнутой трубки расположен в первой камере на глубине, составляющей не менее чем 0,33 Н, где Н - высота камер, при этом ее выходной срез расположен во второй камере на глубине, составляющей не менее, чем 0,2 Н, для ограничения количества сливаемой жидкости.

2. Декантерный слив по п.1, отличающийся тем, что на входном участке изогнутой трубки дополнительно установлен экран в виде патрубка с диаметром, большим диаметра изогнутой трубки, при этом входной срез патрубка расположен ниже входного среза входного участка изогнутой трубки, а верхний срез расположен выше максимального уровня жидкости в первой камере.

3. Декантерный слив по п.2, отличающийся тем, что входной срез патрубка выполнен косым и перекрыт фильтром в виде перфорированной пластины.

4. Декантерный слив установок биологической очистки, включающий сливной элемент с ограничителем количества сливаемой жидкости, сообщенный с первой и второй камерами установки биологической очистки, отличающийся тем, что сливной элемент выполнен в виде сифонной изогнутой трубки с коленом и неравными по длине входным и выходным участками, при этом выходной участок выполнен короче входного участка изогнутой трубки для ограничения количества сливаемой жидкости, причем колено трубки расположено ниже максимального уровня жидкости в первой камере, а на входном участке трубки установлен отсечной клапан с тягой и поплавком с возможностью перекрытия или открытия входного среза трубки при изменениях уровня жидкости в первой камере.

5. Декантерный слив по п.4, отличающийся тем, что входной участок трубки выполнен в виде седла отсечного клапана.

6. Декантерный слив по п.4, отличающийся тем, что тяга выполнена регулируемой.

7. Декантерный слив по п.4, отличающийся тем, что входной участок трубки выполнен изогнутым с вертикальным участком в виде седла отсечного клапана, при этом конец тяги отсечного клапана выполнен изогнутым, а клапан установлен на конце тяги с возможностью перекрытия или открытия входного среза трубки.

8. Декантерный слив по п.4, отличающийся тем, что на входном участке изогнутой трубки дополнительно установлен экран, в виде патрубка с диаметром, большим диаметра изогнутой трубки, при этом входной срез патрубка расположен ниже входного среза входного участка изогнутой трубки, а верхний срез расположен выше максимального уровня жидкости в первой камере.

9. Декантерный слив по п.4, отличающийся тем, что входной срез патрубка выполнен косым и перекрыт фильтром в виде перфорированной пластины.