песколовка

Формула изобретения

1. Песколовка, содержащая прямой канал с расположенными на торцах устройствами ввода и вывода потока и с наклонным дном, в наиболее глубокой части которого выполнен желоб для сбора песка и устройство для его удаления, выше желоба установлена циркуляционная барботажная труба для создания циркуляционного течения в поперечном сечении канала, отличающаяся тем, что к части боковой стенки канала, примыкающей к наименее глубокой части дна и торцевой стенке, в которой установлено устройство для отвода потока, прикреплены лотки, соединенные между собой, с циркуляционной барботажной трубой соединены барботажные трубки, причем количество барботажных отверстий на 1 пог. м возрастает по мере удаления от циркуляционной барботажной трубы, а поперечные барботажные трубки установлены между устройством ввода и торцом лотка, прикрепленного к боковой стенке песколовки.

2. Песколовка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена разделяющей перегородкой и системой разделительных стержней, при этом разделительная перегородка установлена под углом к боковой стенке, на которой крепится лоток, и состыкована с ней, а система распределительных стержней установлена вдоль канала под углом к оси канала между разделяющей перегородкой и торцом канала, к которому крепится лоток.

3. Песколовка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена турбулизирующими пластинами, прикрепленными к боковой стенке, примыкающей к наиболее глубокой части дна, причем длина пластин увеличивается по мере приближения к устройству отвода потока.

4. Песколовка по пп. 1 3, отличающаяся тем, что перед устройством ввода установлена дополнительная система распределительных стержней.

5. Песколовка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена поворотными пластинами и поворотными элементами, при этом поворотные пластины снабжены отбортовкой и крепятся к боковой стенке, совмещенной с наиболее глубокой частью дна, и установлены под углом к вертикали, причем нижние торцы расположены на дне песколовки и установлены ближе к устройству ввода, чем верхние торцы, а вдоль края желоба, ближайшего к лоткам, установлены поворотные элементы.

6. Песколовка по пп. 1, 2 и 5, отличающаяся тем, что поворотные элементы выполнены в виде поворотных колен с входным отверстием в верхней части и с выходным отверстием в нижней части, при этом поперечное сечение нижнего отверстия меньше верхнего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки сточных вод от механических примесей.

Известна песколовка, содержащая изогнутый канал с входными и выходными устройствами, размещенными на торцах канала, и желоб для отвода осевшего песка [1] Недостатком данной песколовки является невысокая эффективность работы и сложность в изготовлении.

Известна и другая песколовка, содержащая прямой канал с наклонным дном и с расположенными на торцах устройствами ввода и вывода среды, расположенный в наиболее глубокой части дна желоб для перемещения песка к устройству удаления песка из песколовки (эжекционное или эрлифтное устройство), барботажную трубу для создания циркуляционного движения пульпы [2] Недостатком указанной песколовки является ее невысокая эффективность. В действующих на станциях аэрации песколовках удаление осветленной жидкости осуществляется через щитовые затворы по отводящей системе, при этом интенсивное движение жидкости у затвора порождает крупномасштабные вихри, которые поднимают осевшие частицы песка в верхнюю часть потока, разрушают циркуляционное течение в осевой плоскости, организованное для смыва в желоб осевшие песковые фракции. В результате большое количество песка выносится из песколовки.

Удаление песка из желоба производится периодически, при этом подается большое количество технической воды, которая способствует перемещению песковых фракций к устройству для удаления песка.

Техническим результатом изобретения является снижение проскока песковых фракций с одновременным снижением доли органики в осевших песковых фракциях.

Это достигается тем, что в песколовке, содержащей прямой канал с расположенными на торцах устройствами ввода и вывода потока и с наклонным дном, в наиболее глубокой части которого выполнен желоб для сбора песка и устройство для его удаления, выше желоба установлена циркуляционная барботажная труба для создания циркуляционного течения в поперечном сечении канала. Новым в песколовке является то, что к части боковой стенки канала, примыкающей к наименее глубокой части дна и к торцевой стенке, в которой установлено устройство для отвода потока, прикреплены лотки, соединенные между собой, циркуляционной барботажной трубой соединены барботажные трубки, при этом количество барботажных отверстий на один погонный метр возрастает по мере удаления от циркуляционной барботажной трубы, поперечные барботажные трубы установлены между устройством ввода и торцом лотка, прикрепленного к боковой стенке песколовки.

Кроме того, она снабжена разделяющей перегородкой и системой распределительных стержней, при этом разделительная перегородка установлена под углом к боковой стенке, на которой крепится лоток, и состыкована с ней, а система распределительных стержней установлена вдоль канала под углом к оси канала между разделяющей перегородкой и торцом канала, к которому крепится лоток; турбулизирующими пластинами, прикрепленными к боковой стенке, примыкающей к наиболее глубокой части дна, причем длина пластин увеличивается по мере приближения к устройству отвода потока, перед устройством ввода установлена дополнительная система распределительных стержней; поворотными пластинами и поворотными элементами, при этом поворотные пластины снабжены отбортовкой и крепятся к боковой стенке, совмещенной с наиболее глубокой части дна, а также установлены под углом к вертикали, причем нижние торцы расположены на дне песколовки и установлены ближе к устройству ввода, чем верхние торцы, вдоль края желоба, ближайшего к лоткам, установлены поворотные элементы. Кроме того, поворотные элементы выполнены в виде поворотных колен с входным отверстием в верхней части и с выходным отверстием в нижней части, при этом поперечное сечение нижнего отверстия меньше верхнего.

На фиг. 1 представлен вид песколовки сверху; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 (без систем с распределительными стержнями); на фиг. 3 представлен вид сверху песколовки со встречными потоками; на фиг. 4 представлен поворотный элемент в изометрии; на фиг. 5 0 поворотные пластины в изометрии.

Песколовка состоит из прямолинейного канала 1 с устройствами ввода 2 и вывода 3 среды. Дно 4 песколовки наклонное, при этом одна боковая стенка 5 состыкована с менее глубокой частью дна, а вторая боковая стенка 6 с более глубокой частью дна. Вблизи боковой стенки 6, параллельно ей выполнен в дне 4 желоб 7 для перемещения песка к устройству 8 для удаления песка из песколовки. Вблизи боковой стенки 6 установлена барботажная труба 9, создающая циркуляционное движение в плоскости поперечного сечения. К части боковой стенке и к торцу с устройством вывода среды прикреплены лотки 10, состыкованные между собой. С циркуляционной барботажной трубой 9 соединены поперечные барботажные трубки 11, отверстия 12 в которых выполнены неравномерно, максимальное количество отверстий на погонный метр выполнено вблизи стенки 6 и по мере удаления от нее количество отверстий на погонный метр уменьшается. К боковой стенке 5 прикреплена разделяющая перегородка 13, размещенная в средней части канала по длине канала и расположенная в верхней части канала (высота перегородки меньше глубины канала). К боковой стенке 6 прикреплены на равном расстоянии одна от другой вдоль боковой стенки турбулизирующие пластины 14, размер которых увеличивается от входного устройства к выходному, между лотком 7 и желобом 4 установлена система распределительных стержней 15, причем стержни установлены по длине канала между перегородкой 13 и торцом канала, на котором установлено устройство для отвода потока 3. Стержни в системе 15 установлены неравномерно, расстояние между стержнями по мере приближения к боковой стенке 5 уменьшается. Разделяющая перегородка 13 и турбулизирующие пластины 14 по высоте составляют менее половины высоты глубины канала. За устройством для ввода 2 потока установлена также система распределительных стержней 16.

В песколовке также установлены вдоль боковой стенки 6 на равном расстоянии одна от другой поворотные пластины 17, снабженные отбортовкой 18 и установленные под углом к вертикали. При этом верхний торец пластин 17 расположен ближе к устройству отвода, чем нижний. Циркуляционная барботажная труба совмещена с краем желоба 7, дальнего от стенки 6. Вдоль края желоба 7 расположены поворотные элементы 19. Поворотные элементы 19 выполнены полыми с входным отверстием 20 и выходным 21, причем входные отверстия 20 размещены вблизи поверхности песколовки, а выходные отверстия 21 вблизи дна песколовки. Все отверстия 20 и 21 ориентированы в одну сторону, в сторону устройства ввода 2.

Песколовка работает следующим образом. Сточные воды через устройство для ввода 2 поступают в корпус 1. Далее поток проходит над барботажными трубками 11. Так как отверстия в трубках 11 по длине трубок выполнены неравномерно, то количество газовых пузырей, поднимающихся вверх, будет увеличиваться по мере приближения к боковой стенке 5, и следовательно, на пути потока сточных вод возникает завеса из пузырей и увлекаемой ими жидкости, препятствующей движению потока. Но так как сопротивление у стенки 6 меньшее, то основная масса потока поворачивает к стенке 6. Кроме того, проходное сечение увеличивается по мере приближения к желобу 4 из-за опускания дна 3, в результате процесс поворота потока к стенке 6 ускоряется для большей части потока. Таким образом, барботажные трубки 11 выполняют две функции; 1) являются распределителем потока, так как препятствуют движению потока вблизи стенки 5; 2) восходящий поток отмывает органику от песковых фракций и не дает более легкой органике осесть вместе с песковыми фракциями на дно. Достигнув боковой стенки 6 канала 1, поток разворачивается и устремляется к лотку 10. При этом, траектория движения среды в песколовке приобретает зигзагообразную форму и путь движения среды в песколовке удлиняется. Верхний слой потока, в котором практически отсутствуют песковые фракции, так как они оседают в более глубокие слои, переливаются в лотки 10. Более глубокие слои из-за наличия циркуляционного течения в плоскости поперечного сечения, создаваемого барботажной трубой 9, попадают под лоток и устремляются ко дну песколовки. Проходя вблизи дна, частицы песковых фракций оседают на дно и сносятся циркуляционным течением в желоб 7, а из него удаляются устройством для удаления песковых фракций 8.

Для создания равномерного слоя, переливающегося через край лотков 10, устанавливается разделяющая перегородка 13 и система распределительных стержней 15. Расстояние между стержнями увеличивается по мере удаления от разделительной перегородки 13, при этом скорости движения среды за стержнями выравниваются, кроме того, стержни гасят крупномасштабные вихревые образования и тем самым создают идеальные условия для осаждения песковых фракций.

Для интенсификации условий отмывки песковых фракций от органики, к боковой стенке 6 корпуса 1 крепятся турбулизирующие пластины 14, которые турбулизируют поток, что приводит к дополнительной отмывке органики от песковых фракций и поддержания органики в верхних слоях потока. Турбулизирующие пластины 14 выполнены разных размеров, ширина пластин 14 увеличивается по мере приближения к выходному устройству, при этом удается осуществить плавный разворот к боковой стенке 6.

В песколовке со встречными потоками наклонные пластины 17 направляют часть потока на дно, при этом наличие отбортовки 18 увеличивает количество жидкости, подаваемой пластинами 17 сверху вниз. При этом поток, движущийся вдоль наклонных пластин 17, разворачивается в противоположную сторону и, достигнув дна, движется вдоль желоба 7 в направлении устройства для удаления песка. По другую сторону от желоба 7 размещены поворотные элементы 19, которые захватывают входными отверстиями 20 часть потока, далее поток движется сверху вниз вдоль поворотных элементов 19 и разворачивается в противоположную сторону. Поток далее выходит из отверстий 21 и движется в сторону устройства для удаления песка 8. В желобе создается устойчивый поток, направленный в противоположную сторону от основного потока. Организованное вблизи дна течение будет переносить осевшие песковые фракции к устройству для удаления песка 8. При этом непрерывное удаление песка позволит избежать возникновения отложений песка и тем самым снизить количество твердой фазы в удаляемой жидкости.

Для определения эффективности предложенной песколовки были проведены сравнительные эксперименты на лабораторных моделях. Эксперименты показали, что в предложенной песколовке проскок песковых фракций на 70% меньше.