устройство для очистки сточных вод

Формула изобретения

Устройство для очистки сточных вод, содержащее корпус, подводящий и отводящий патрубки, перфорированный кольцевой распределитель суспензии, генератор колебаний упругой мембраны, отличающееся тем, что в верхней части корпуса размещен пакет тонкослойных элементов, образованный наклонными пластинами, а генератор колебаний упругой мембраны установлен под кольцевым распределителем суспензии и снабжен конусообразным отражателем колебаний.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к устройствам для разделения суспензий и уплотнения осадка, и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Известно устройство, содержащее корпус, выполненный в средней части с расширением двух соосно расположенных усеченных конусов, соединенных большими основаниями, подводящий и отводящий патрубки, шток с диафрагмой, выполненный из уплотняющей шайбы и эластичного клапана [2].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность осветления суспензии, т.к. при возвратно-поступательных движениях диафрагмы происходит не только уплотнение осадка, но и взмучивание его с последующим прорывом взвеси в сборник осветленной воды.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, содержащее корпус, отводящий и подводящий патрубки, последний соединен с кольцевым перфорированным распределителем суспензии, генератор колебаний, обеспечивающий возвратно-поступательные перемещения тонкой упругой мембране [1].

Недостатком этого устройства является неустойчивость работы, так как осветление суспензии происходит в слое взвешенной контактной среды, структура и размеры которого очень чувствительны к постоянствам расхода, температуры и вещественного состава суспензии. Резкие - более 15% от расчетных показателей - колебания расхода, температуры и вещественного состава суспензий могут привести к разрушению структуры и величины слоя взвешенной контактной среды и, соответственно, к прекращению процесса осветления. Кроме того, требуются значительные энергозатраты для уплотнения осадка.

Задача изобретения - обеспечение надежности и устойчивости работы устройства за счет осветления суспензии в тонком слое и снижение энергозатрат на уплотнение осадка.

Для решения поставленной задачи в устройстве для очистки сточных вод, содержащем корпус, подводящий и отводящий патрубки, перфорированный кольцевой распределитель суспензии, генератор колебаний упругой мембраны, в верхней части корпуса размещен пакет тонкослойных элементов, образованных наклонными пластинами, а генератор колебаний упругой мембраны установлен под кольцевым распределителем суспензии и снабжен конусообразным отражателем колебаний.

На фиг. 1 представлена схема устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство включает в себя корпус 1, в верхней части которого установлен пакет тонкослойных элементов, образованных наклонными пластинами 2, перфорированный кольцевой распределитель суспензии 3, генератор колебаний 4 для возвратно-поступательного перемещения упругой мембраны 5, конусообразный отражатель колебаний 6, сборный желоб 7, патрубок для ввода суспензии 8, патрубок для отвода осветленной воды 9, затвор 10 для выгрузки осадка, датчики уровня осадка 11, командо-аппарат 12, трехходовой пробковый кран 13, сливной патрубок 14.

Обеспечение надежности и устойчивости работы устройства за счет осветления суспензии в тонком слое и снижение энергозатрат на уплотнение осадка реализуется следующим образом: суспензия, в которой дисперсной средой является вода, а дисперсной фазой - частички твердого вещества, через патрубок 8 и кольцевой перфорированный распределитель 3 под напором не более 1,1 H мм вод. ст., где H - величина превышения зеркала воды на сливе в кольцевой желоб над горизонтальной осью патрубка для ввода суспензии, поступает в отделение распределения и сползающего осадка корпуса 1 и далее в камеры тонкослойных элементов, образованные наклонными пластинами 2.

Благодаря такому конструктивному решению поток суспензии разбивается на ряд упорядоченных струек, за счет чего при неизменной скорости движения происходит уменьшение гидравлического радиуса в каждой камере, а в целом формируется ламинарная структура потока и тем самым создаются благоприятные условия для интенсивного оседания частиц в пределах каждой камеры. Осветленная вода, пройдя камеры тонкослойных элементов, поступает в сборный желоб 7 и отводится из устройства через патрубок для отвода осветленной воды 9. Для предотвращения зашламовывания камер образующие их пластины устанавливаются под углом, большим угла естественного откоса. В результате осадок постоянно сползает под действием сил тяжести в отделение накопления осадка B. Здесь под влиянием колебаний, создаваемых в результате возвратно-поступательного движения упругой мембраны 5, происходит уплотнение осадка. Для локализации распространения упругих колебаний суспензии в зону Г над устройством для их генерации устанавливается конусообразный отражатель 6. По мере накопления уплотненного осадка до уровня ВУО (верхний уровень осадка) датчик подает сигнал командо-аппарату 12 на перекрытие трехходовым пробковым краном 13 патрубка 8 и открытие патрубка 14 для слива суспензии и затвора 10 для выгрузки уплотненного осадка. По мере выгрузки уплотненного осадка, когда его поверхность достигнет уровня НУО (нижний уровень осадка) датчик 11 (НУО) дает сигнал командо-аппарату 12 на закрытие затвора 10 и перекрытие краном 13 патрубка 14 и открытие краном патрубка 8, после чего процессы осветления суспензии и уплотнения осадка возобновляются.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- надежность работы устройства по разделению суспензии за счет использования тонкослойного отстаивания вместо использования слоя взвешенной контактной среды;

- в результате расположения генератора колебаний упругой мембраны, снабженного конусообразным отражателем колебаний, в зоне накопления осадка энергия виброколебаний используется главным образом на уплотнение осадка, за счет чего достигается значительное сокращение энергозатрат.