Горизонтальный отстойник

Горизонтальный отстойник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстическмх

Республик

< ii739()() l

I Х@-. Ы

g/ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 05.03.74 (21) 2003104/29-26 с присоединением заявки Pk 2002677/26 (23) Приорктет (5! )М. Кл.

С 02 С 1/26

В 01 0 21/02

Гесударстеенный комитет ао делам изобретений н открытий

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень .% 21

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК628 334 .51 (088.8) (72) Автор изобретения

И. М. Миркис

Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канышзаццн, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (71) Заявитель (54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для осветления воды осаждением со-, держащейся в ней предварительно. скоагулиро- ванной взвеси, преимущественно ддя подготовки природной воды для питьевых и производственных целей.

Известен горизонтальный отстойник в виде

-прямоугольного резервуара с устройствами для распределения и сбора воды с выпускной трубой у днища, уклон которого 0,005 — 0,02 на10 правлен к этой. трубе (1).

Недостаток этого отстойника — разбавление осадка всей находящейся в нем водой при его удалении, причем кратность разбавления составляет 3,0 — 3,5. Другим недостатком является значительное количество осадка, остающегося на дне после опорожнения отстойника, что вызывает потребность в дополнительном количестве воды для его смыва.

Известен горизонтальный отстойник в виде продолговатого резервуара с распределительносборными устройствами для воды, оснащенный приямком с выпускной трубой и системой уложенных на дно коллекторов с соплами, стру2 нми из которых разрушают придонный слой осадка и сгоняют его к приямку, откуда его сбрасывают через выпускную трубу. Днище отстойника имеет уклон .0,01 в сторону приямка (2) .

Недостатком данного отстойника являются большая потеря воды и значительное разбавление осадка, которое происходит за счет смещения с водой из сопел и с водой из отстойника, поступающей в приямок к выпускной трубе во время сброса, кратность разбавления осадка колеблется от 3,5 до 4,5.

Другим. недостатком отстойника является .сложность его конструкции из-за наличия напорных коллекторов, насосной установки для подачи смывной воды, емкостей для ее хранения, сложных коммуникаций.

Наиболее близким к предложенному является горизонтальный отстойник с устройствами для распределения и сбора воды и выпуском для удаления осадка, представляющий собой прямоутольный резервуар, разделенный на секции, по дну которых, имеющему уклон в сторону выпуска 0,01 — 0,02, уложены один или

9001 4

3 73 несколько продольных сборников с равномерно распределеНными, на них отверстиями, соединенных с выпуском (3).

Недостатком известного решения является существенное разбавление осадка водой и ее потери. Накопленный в отстойнике осадок имеет неодинаковую толщину слоя и концентрацию по длине секции из-за различий в размерах осаждающихся частиц. При открытии задвиж ки на выпуске осадок под гидростатическим давлением поступает в отверстия сборников, в результате чего поверхность его под водой понижается до тех пор, пока в них не начина. ет поступать вода. Поступление осадка во все отверстия не заканчивается одновременно из-за того, что расчетное распределение расходов по длине сборников всегда несколько отличается от фактически требуемого, зависящего от переменных условий водообработки, в связи с чем неизбежно существенное разбавление осадка водой при его сбросе, кратность которого колеблется от 1,5 до 2.

Недостаток известного устройства — громозд кость и сложность перфорированной сборной системы.

Бель изобретения — снижение потерь воды, уменьшение влажности удаляемого осадка.

Поставленная цель достигается тем, что отстойник снабжен установленным на дне приямка вертикальным стаканом, в нижней части которого выполнены отверстия, а верхние кромки стакана расположены на уровне верха осадочной чисти отстойника. Участок днища отстойника с выходной стороны длиной 2/3 — 1/2 от общей

его длины имеет уклон 0,05 — 0,08.

На фиг. 1 показан предлагаемый отстойник а разрезе, На фиг. 2 — горизонтальный отстойник в плане. Устройство представляет собой прямоугольный резервуар 1, раэделенньгй на продольные секции 2, оборудованные впускным

3 и выпускным 4 устройствами для обрабатываемой воды. У входной торцовой стороны секции расположен узел выпуска осадка, состо. ящий из приямка 5, вертикального стакана 6, установленного на дне приямка, сборного коллектора 7, насоса 8 и напорного разветвленного трубопровода 9. Вертикальньй стакан имеет открытое верхнее сечение, кромки 10 которого расположены на уровне верха осадочной части отстойника, т.е. верхнего предела расположенин поверхности осадка 11, контролируемого специальным датчиком (на фиг. не показан).

В основании стакана имеются отверстия 12.

Сборный коллектор имеет приемную трубу 13, установленную внутри вертикального стакана таким образом, что кромки 14 входной воронки расположены в горизонтальной плоскости и на небольшой высоте от дна. К сборному кол . лектору с одной стороны присоединены прием5

55 ные трубы из всех секций отстойника, имеющие задвижки 15, а с другой — перемычка 16 с задвижкой 17 ко всосу насоса. Выходной патрубок насоса соединен перемычкой 18, на которой установлен обратный клапан 19, задвижка 20 и пробный кран 21, с. водоводом 22 и осадкопроводом 23, снабженным, соответственно, задвижками 24 н 25.

Работает отстойник следующим образом.

При движении воды вдоль параллельно работающих секций происходит осаждение взвеси и накопление в них осадка. По достижении в какой-либо секции верхнего уровня осадка, закрывают подачу в нее исходной воды, открывают задвижку. 15 на соответствующей приемной трубе (на всех остальных закрыты), включают насос, открывают задвижку 20 на напорной перемычке и задвижку 24 на водоводе 22, и откачивают воду, лежащую над осадком до тех пор, пока ее уровень не коснется поверхности осадка, направляя ее в голову очистных сооружений, в связи с чем не происходит ее потерь за счет смещения с осадком. Небольшое количество осадка, выбранного в начальный момент откачки из вертикального стакана, не должно сказаться на эффекте осветления, но при необходимости может быть предварительно удалено через осадкопровод 23.

Благодаря наличию сил сцепления между частицами осадка, при откачке воды он не будет поступать через нижние отверстия вертикального стакана. Это связано с тем, что сопротивление осадка сдвигу больше давления вышележащего слоя и обусловлено разностью объемных весов воды и осадка, под действием которого он мог бы поступать в нижние отверстия стакана, Пря этом разница между сопротивлением осадка сдвигу и перепадом давлений внутри стакана и за его пределами возрастет с увеличением толщины слоя осадка (и уменьшением его влажности). Так, при изменении влажности осадка от 98 до 72% сопротивление сдвигу повышается от 0,02 до 0,92 г/см, в то время как давление осадка в воде возрастает лишь от 0,01 до 0,17 г/см . Дополнительным фактором, препятствующим проходу осадка через нижние отверстия стакана, является их гид. равлическое сопротив>йпйе

При определении исходной влажности осадка силы сцепления между его частицами могут оказаться достаточными для того, чтобы при открытии задвижки 15 в слое осадка выполнить вертикальный проток, боковая поверхность которого сохраняется неподвижной на границах, где уравновешиваются силы гидродинамического воздействия потока и силы сцепления между частицами осадка; через указанный проток вна,чале декантируют надосадочную воду после чего осадок заполняет проток под действием соб739001 ственного гидростатического давления и его удаляют через воронку. После откачки воды уровень внутри стакана начинает понижаться, в результате чего наступает момент, когда под действием возникающего напора осадок продайливается через нижние отверстия стакана и подсасывается в приемную трубу. О наступлении этого момента судят по виду струи иэ пробного крана на выходе из насоса, после чего закрывают и открывают, соответственно, задвижки 24 и 25 на водоводе, и осадкопроводе, и подают осадок на устройства для обезвоживания.

В горизонтальных отстойниках поверхность осадка имеет сначала подъем по ходу движения воды, максимальную отметку на расстоянии от одной трети до половины длины отстойника, считая от места входа в него воды, где допустимая толщина слоя осадка составляет 2 — 2,5 м, и затем уклон до конца отстойника, где толщина слоя осадка не превышает О;5 м. При такой конфигурации поверхности осадка часть воды, находящейся ниже максимальной отметки этой поверхности на концевом участке длиной от 2/3 до 1/2 длины отстойника, будет смещена с осадком при его откачке через вертикальный стакан. Для выравнивания поверхности осадка на указанном участке {с целью снижения его влажности и потерь воды) в отстойнике, в соответствии с приведенными данными о фактических толщинах слоя осадка и с учетом того, что длина этого участка колеблется от 30 до 40 м, днищу придан уклон

or 005 до 0,08.

Операции по откачке и возврату воды и удалению осадка из предлагаемого отстойника

35 могут быть автоматизированы. Смыв остатков осадка со дна может производиться при каждом удалении или по мере необходимоспт.

Предлагаемый отстойник позволяет снизить потери воды на собственные нужды и нагрузку на устройство для обезвоживания осадка на

40 — 80%. Кроме того, упрощается конструкция, так как отпадает необходимость в перфорированных сборных трубках или, каналах.

Формула изобретения

1. Горизонтальный отстойник для очистки воды от предварительно скоагулированной взвеси, имеющий днище с переменным уклоном и приямок с выпускным патрубком, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь воды и уменьшения влажности осадка, он снабжен установленным на дие приямка вертикальным стаканом, в нижней части которого выполнены отверстия, а верхние кромки стакана расположены на уровне верха осадочной части отстойника.

2. Горизонтальный отстойник о п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что участок днища отстойника с выходной стороны длиной 2/3 — 1/2 от общей его длины имеет уклон 005-0,08.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N4 2270616, кл. 210 — 60, 20.10. 1942.

2. Дысов В. А., Кургаев Е. Ф., Михайлов В. А.

* Проекжрование водоснабжения и канализации", Реф. сборник ЦИНИ по строительству и архитектуре Госстроя СССР, серия !Ч, вып. 6, 1973.

3. Клячко В. А., Апельцин И. Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения, Госстройиздат, 1962, с. 216 (прототип) .

739001

Составитель Ж. Евсюкова

Редактор И. Ковальчук Техред Л.Теслюк

Корректор М. Пожо

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Заказ 3001/2 Тираж 1020

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5