Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ ОСАДКА ИЗ ЧАШИ РАДИАЛЬНОГО ОТСТОЙНИКА

Настоящее изобретение относится к технологии очистки сточных вод в радиальных отстойниках путем механического удаления из стоков взвешенных частиц нерастворимых веществ, выпадающих на дно отстойника в виде осадка, который сгребают соответствующим инструментом. Это изобретение может найти применение в радиальных отстойниках на станциях аэрации сточной воды и других предприятиях очистки промышленных и бытовых стоков.

Известен аналогичный способ механического удаления осадка из радиального отстойника (см. свидетельство на полезную модель Р.Ф. №30613, МКИ: B01D 21/02, 21/18), осуществляемого сгребанием осадка в иловый приямок на дне радиального отстойника инструментом, который приводят в сложное движение по дну радиального отстойника с переносным движением по окружности вокруг центра радиального отстойника и с периодическим относительным движением по дуге окружности от границы дна к иловому приямку, при этом осадок удаляют со дна поэтапно отдельными полосами, перекрывающими последовательно одна другую. В результате многократных перемещений инструмента в относительном движении по полосам, перекрывающим последовательно одна другую, одновременно с удалением осадка происходит зачистка дна, что является достоинством этого способа, так как препятствует образованию на дне отстойника тонкого слоя налипшего осадка. Такой слой, образующийся при других известных способах механической очистки дна, со временем уплотняется, загнивает и всплывает, что отрицательно влияет на качество очистки воды такими способами.

Известен также другой аналогичный способ механического удаления осадка из радиального отстойника (см. патент РФ №2324519, опубл. 20.05.2008, МКИ: B01D 21/06). По этому способу осадок сгребают в иловый приямок на дне радиального отстойника инструментом, который также приводят в сложное движение по дну радиального отстойника с переносным движением по окружности вокруг центра радиального отстойника и с непрерывным относительным движением по окружности между границей дна и иловым приямком, при этом осадок удаляют в иловый приямок поэтапно отдельными полосами, перекрывающими последовательно одна другую. По сравнению с первым аналогом в этом способе суммарная длина перемещений инструмента в его относительном движении по дну удваивается, поэтому вероятность того, что полная зачистка дна радиального отстойника будет произведена в течение одного цикла переносного вращательного движения инструмента, существенно возрастает.

Таким образом, в обоих известных аналогичных способах высокая эффективность удаления осадка достигается в результате многократного повторения перемещений сгребающего инструмента по дну в течение цикла, однако на совершение этих перемещений расходуется избыточное количество энергии, соответствующее суммарной длине этих перемещений.

Известен способ механического удаления осадка из радиального отстойника, который имеет наибольшее число общих с заявляемым техническим решением существенных признаков и выбран в качестве прототипа. Этот способ реализован в рабочем оборудовании радиального отстойника, содержащем водило, имеющее приводной мост в качестве надводной части и подводную часть в виде фермы, соединенной с приводным мостом, и рабочий инструмент, представляющий собой группу скребков, в которой скребки выстроены в ряд по спиральной линии и соединены граничащими кромками друг с другом посредством шарниров, причем каждый скребок имеет жестко скрепленную с ним тягу, шарнирно соединенную с фермой (см. авторское свидетельство СССР №464536, С02С 1/26, опубликованное в БИ 11, 1975 г.).

Сущностью способа, реализованного в этом устройстве, является формирование из удаляемого осадка группой скребков при круговом перемещении их по дну радиального отстойника призмы волочения и одновременное придание ей движения в направлении илового приямка, что достигается формой группы скребков в плане, близкой к спиральной.

Необходимо отметить, что расположение скребков по спиральной линии возможно лишь теоретически. На практике из-за технологических погрешностей и упругих деформаций от нагрузок сгребания осадка обязательно будут отклонения от указанной спиральной линии.

Достоинством упомянутого известного способа является его малая энергоемкость вследствие одноразового в течение цикла, в отличие от упомянутых аналогов, перемещения сгребаемого осадка по дну в направлении приямка. Однако, как известно, при одноразовом в течение цикла прохождении сгребающего инструмента по дну часть осадка тонким слоем намазывается на дно, уплотняется, сцепляется с поверхностью дна и загнивает, а по прошествии некоторого времени под действием образующихся при гниении газовых пузырьков всплывает на поверхность, что ухудшает качество очистки сточной воды.

Задачей настоящего изобретения является устранение присущего известному способу недостатка за счет введения в способ новых операций предварительного механического воздействия на монолитную структуру слежавшегося осадка для ослабления сцепления этого осадка с поверхностью дна при сохранении основного достоинства прототипа, то есть малых энергозатрат на перемещение илового осадка в приямок.

Поставленная задача решена следующим образом. В известном способе механического удаления осадка из радиального отстойника, который осуществляется сгребанием придонного слоя осадка инструментом в виде отвала, который приводят в круговое движение вокруг центра радиального отстойника, при этом из сгребаемого материала осадка формируют перед отвалом призму волочения и перемещают ее вдоль этого отвала в иловый приямок на дне радиального отстойника, согласно настоящему изобретению придонный слой осадка, из материала которого формируют призму волочения, предварительно разделяют на части и одновременно каждую часть, по крайней мере, один раз сдвигают с места отдельными дополнительными скребками, которые размещают перед отвалом и приводят вместе с ним в круговое движение вокруг центра радиального отстойника, причем указанные предварительные операции выполняют непосредственно перед формированием призмы волочения.

Такое новое техническое решение, сохраняя преимущества прототипа, всей совокупностью своих существенных признаков обеспечивает зачистку дна чаши отстойника в течение каждого цикла сгребания удаляемого осадка.

Суть нового способа механического удаления осадка из радиального отстойника заключается в том, что придонный слой осадка, к которому приближается движущийся отвал, предварительно разделяют на части, сдвигают каждую часть по отдельности с места, затем формируют отвалом из материала этих частей призму волочения и перемещают ее в иловый приямок.

Особенностью предлагаемого способа является также то, что при сдвигании разделенного на отдельные участки придонного слоя осадка в направлении, противоположном направлению движения призмы волочения относительно отвала, усиливается не только эффективность очистки дна, но и одновременно достигается эффект компенсации радиального усилия, действующего на отвал. Указанный эффект возникает в результате разнонаправленного действия радиальных составляющих усилий предварительного сдвигания ила и радиальных составляющих усилий его перемещения в призме волочения.

Заявляемая совокупность существенных признаков не была обнаружена в патентном фонде и в фондах научно-технической информации. Поэтому предлагаемый способ можно признать новым.

Заявляемый способ механической очистки дна радиального отстойника соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень», так как предлагаемое техническое решение для специалиста средней квалификации логически не следует из известного уровня техники.

Сущность заявляемого способа поясняется чертежами, где:

Фиг.1 - схема реализации способа в чаше радиального отстойника с центральным иловым приямком при осуществлении предварительного сдвига осадка в направлении относительного движении призмы волочения.

Фиг.2 - схема реализации способа в чаше радиального отстойника с центральным иловым приямком при осуществлении предварительного сдвига осадка в направлении, противоположном относительному движению призмы волочения.

Для реализации предлагаемого способа требуются следующие технические средства. Чаша радиального отстойника (1) с подводящей трубой (2) и дном (3), в котором выполнен иловый приямок (4). Чаша радиального отстойника (1) ограничена с внешней стороны бортом (5). На чаше радиального отстойника (1) установлено водило (6), шарнирно опирающееся одним концом на опорное устройство (7), а другим на приводную тележку (8). Водило (6) кинематически связано с отвалом (9), снабженным дополнительными скребками (10).

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Сточные воды, поступающие на очистку, подают в чашу радиального отстойника (1) через подводящую трубу (2). Во время нахождения сточных вод в чаше отстойника (1) происходит их очистка как за счет физических процессов выпадения взмученных частиц на дно (3), так и химико-биологических процессов образования различных органических коагулянтов, которые также опускаются на дно (3), увлекая более мелкие частицы. Таким образом, на дне (3) образуется илистый осадок. Для удаления осадка приводят отвал (9) в круговое по дну (3) движение, сообщаемое отвалу водилом (6) при движении приводной тележки (8) по борту (5) чаши радиального отстойника (1), причем центром кругового движения является опорное устройство (7). Отвал (9) установленными на нем дополнительными скребками (10) разделяет слой ила, выпавшего на дно (3), на отдельные в плане участки и сдвигает их с места в направлении, поперечном направлению движения отвала, как минимум, один раз перед тем, как сформируется поток ила вдоль отвала (9) к приямку (4). Такое предварительное воздействие на удаляемый ил препятствует его налипанию на дно (3), чем достигается эффект качественной зачистки дна (3).