песколовка

Формула изобретения

ПЕСКОЛОВКА с системой удаления осадка, содержащая резервуар, песковой бункер с трубопроводом для отвода песка, наклонную пластину, установленную на дне резервуара, угол наклона которой больше угла естественного сползания песка во влажном состоянии, отличающаяся тем, что резервуар выполнен в виде нескольких сообщенных между собой цилиндрических отстойников, снабженных подводящими трубопроводами, тангенциально закрепленными на их образующих на высоте не менее 1/3 общей высоты отстойника, и эрлифтной системой, соединенной воздухопроводами с источником сжатого воздуха посредством электропневматического клапана, при этом нижние концы эрлифтных труб расположены в нижней части каждого отстойника, а верхние загнуты вниз и опущены в песковой бункер, который снабжен сферической крышкой с воздухопроводом, соединенным с электропневматическим клапаном, и датчиком веса, закрепленным в его нижней части, причем полость пескового бункера сообщена с отстойниками посредством трубопроводов с вентилями, приводы которых подключены к источнику электрического тока параллельно с приводом электропневматического клапана через датчик веса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экологии, в частности к очистке воды от взвешенных веществ, например, песка.

Известен отстойник [1] для очистки сточных вод, содержащий корпус с днищем, устройства для подвода загрязненной и отвода осветленной воды, систему гидросмыва остатков, шламосборник для приема осадка и устройство для его удаления. Днище отстойника оснащено радиальными ребрами, выполненными в виде двухскатных поверхностей, между которыми расположены каналы с отражательными козырьками. Система гидросмыва осадков выполнена в виде труб с соплами, в которые по сигналу управляющего устройства подают периодически воду.

Основным недостатком такого отстойника является использование грейферного крана для удаления осадка из шламосборника, что вынуждает предусматривать в конструкции отстойника погруженный пустотелый цилиндр для ограничения горизонтальных колебаний грейфера при его опускании к донной части отстойника. В случае фекального наполнения сточных вод грейферный кран после использования будет сам нуждаться в тщательной очистке.

Наиболее близкой к изобретению является песколовка [2] с гидроэлеваторной системой удаления осадка, содержащая прямоточный резервуар с песковым бункером, в котором установлен гидроэлеватор с напорным трубопроводом для отвода песка, коническую перегородку, образующую камеру, в которой расположено сопло гидроэлеватора. Для предотвращения засорения сопла гидроэлеватора песколовка снабжена соосно установленным на напорном трубопроводе для отвода песка стаканом с кольцевым поршнем. Угол наклона образующей конической перегородки больше угла естественного сползания песка во влажном состоянии.

Однако действие гидроэлеватора возможно только при использовании воды, предпочтительно чистой, так как вода, содержащая вредные для окружающей среды вещества, или дурнопахнущая, не может сбрасываться при гидроэвакуации песка на площадки для хранения последнего в соответствии с требованиями экологии.

Цель изобретения обеспечение экологических требований при заполнении открытых площадок извлеченным из сточных вод песком.

Цель достигается тем, что песколовка выполнена из двух или более цилиндрических отстойников, диаметр которых прямо пропорционален напору сточной жидкости, используемому для образования вихреобразного движения жидкости внутри отстойника, на дне которого укреплена наклонная пластина против отверстия эрлифтной трубы, сообщенной с полостью бункера для песка. После заполнения бункера песком, срабатывает датчик веса, после чего бункер изолируется от отстойника, и сообщается с источником сжатого воздуха, который под давлением выдувает песок по трубопроводу на площадку для хранения песка.

На фиг.1 представлена песколовка; на фиг.2 то же, вид сверху.

Песколовка для осаждения, сбора и транспортирования песка из сточных вод содержит два или больше цилиндрических отстойника 1 и 2, диаметр которых экспериментально подбирается в зависимости от напора сточной жидкости, подаваемой через тангенциально расположенные отверстия 3 и 4. Эти отверстия выполнены на высоте не менее 1/3 общей высоты Н отстойника, на дне каждого из которых закреплены пластины 5 и 6 под углом 60^о или более к горизонтали, т.е. под углом, большим угла естественного сползания песка во влажном состоянии. Напротив пластин 5 и 6 в стенках отстойников выполнены отверстия для эрлифтных труб 7 и 8, которые сообщены с источником сжатого воздуха через воздухопроводы 9 и 10 и электропневматический клапан 11. Трубопроводы 12 и 13 служат для вывода отстоя. Концы труб 7 и 8 эрлифтной системы заведены в бункер 14, в нижней части которого предусмотрено отверстие для отводной трубы 15, а сам бункер 14 имеет форму стакана, верхняя часть которого размещена в сферической полости 16, сообщенной с полостями обоих отстойников 1 и 2 трубами 17 и 18 для слива захваченной с песком воды обратно в отстойники 1 и 2. Для свободного выпуска в атмосферу отработанного воздуха эрлифтной системы предназначен воздухопровод 19, переключаемый электропневматическим клапаном 11 в два положения: в первом для сообщения с атмосферой, во втором для сообщения с источником сжатого воздуха (не показан). В верхние части эрлифтных труб 7 и 8 вмонтированы обратные клапаны 20 и 21. Трубы 17 и 18 снабжены поворотными вентилями 22 и 23 (фиг.2), приводы которых 24 и 25 подключаются к источнику электрического тока V одновременно с приводом электропневматического клапана 11 по сигналу от датчика веса 26, смонтированного снизу бункера 14.

Песколовка работает следующим образом.

Сточные воды, очищенные от бытового мусора, например бумаги и кухонных отбросов, поступают под напором с насосной установки в отверстия 3 и 4, центральные оси которых направлены тангенциально относительно образующих цилиндрического корпуса отстойников 1 и 2, и после заполнения последних приводят всю массу воды во вращение. Благодаря подъему сточной воды по спирали ее путь удлиняется, а центробежные силы способствуют разделению по весу песка и воды с ее плавающими составляющими. Песок отбрасывается к стенкам и опускается вниз под действием силы тяжести, а вода поднимается вверх под силой напора прибывающих масс и через трубопроводы 12 и 13 направляется для дальнейшей обработки в систему биологической обработки и очистки.

Вследствие наклона пластин 5 и 6, который больше угла естественного сползания песка во влажном состоянии, песок скапливается около нижних отверстий эрлифтных труб 7 и 8. Благодаря инжекторному эффекту, создаваемому сжатым воздухом, поступающему по воздухопроводам 9 и 10, песок засасывается в трубы 7 и 8 и транспортируется эрлифтом в бункер 14. Захваченная при эрлифтном транспортировании вода сливается обратно в отстойники 1 и 2 через трубы 17 и 18, а воздух, используемый для подъема песка, стравливается через воздухопровод 19, который при нейтральном положении электропневматического клапана 11 сообщен с атмосферой. Как только бункер 14 окажется наполненным песком до установленного веса, датчик 26 срабатывает и подключает к источнику V электрического тока приводы электропневматического клапана 11 и вентилей 24 и 25. Электропневматический клапан 11 перекрывает поступление сжатого воздуха в воздухопроводы 9 и 10, прекращая эрлифтный подъем песка. Воздухопровод 19 разобщается с атмосферой и подключается к источнику сжатого воздуха, одновременно перекрываются вентилями 22 и 23 трубы 17 и 18, разобщая полость 16 от отстойников 1 и 2. Давление на песок в бункере 14 резко повышается, и весь скопившийся в нем песок выдувается через отводный трубопровод 15 на площадку 27 хранения песка. В момент повышения давления в сферической полости 16 срабатывают также обратные клапаны 20 и 21, изолируя эрлифтные трубы 7 и 8 от полости 16. После полного выброса песка из бункера 14 его полость 16 окажется сообщенной через трубопровод 15 с атмосферой, давление в ней упадет, что позволит датчику 26 веса вернуться в исходное положение, при котором отключается источник электрического тока от приводов клапанов 11, вентилей 22 и 23, которые возвращаются также в исходное состояние до следующего заполнения песком бункера 14.

Технико-экономические преимущества песколовки состоят в том, что использование для транспортирования на площадку хранения песка вместо чистой воды воздуха представляет экономические и экологические выгоды. Вследствие создания вращательно-поступательного движения сточной воды внутри отстойников повышается их производительность при освобождении от песка и других тяжелых частиц.